Функциональные методы исследования легких

Исследование функции легких применяют на различных этапах врачебного наблюдения. В диагностике заболеваний легких этот метод имеет большое значение наряду с рентгенологическим и лабораторным обследованиями. Исследование функции легких позволяет оценить тяжесть заболевания, что особенно важно при:

• определении степени дыхательной недостаточности;

• определении показаний к хирургическому вмешательству;

• направлении больных на экспертизу трудоспособности;

• определении тактики медикаментозного лечения.

Дыхательная недостаточность. Дыхательная недостаточность — это патологическое состояние, при котором нарушен газообмен между организмом и внешней средой или он поддерживается на нормальном уровне за счет напряжения функции дыхания, которое ограничивает нормальную жизнедеятельность организма.

Выделяют следующие формы дыхательной недостаточности:

• легочная;

• сердечная;

• легочно-сердечная;

• сердечно-легочная;

• недостаточность транспортной функции.

Клинический диагноз дыхательной недостаточности основан на жалобах на одышку и данных, полученных при осмотре, — цианоз, повышенная активность дыхательных мышц.

Клинико-физиологический диагноз дыхательной недостаточности включает учет клинических признаков, спирографических данных, газов крови (РаO2, РаСO2), наличия в организме недоокисленных продуктов (повышенное содержание молочной и пировиноградной кислот, развитие метаболического ацидоза).

При дыхательной недостаточности, обусловленной легочной недостаточностью, наибольшее значение в установлении диагноза имеют артериальная гипоксия и гиперкапния, изменение спирографических показателей, повышение статического и динамического сопротивления дыханию, повышение активности дыхательных мышц.

Выделяют три степени дыхательной недостаточности:

• I степень— признаки дыхательной недостаточности отсутствуют в покое и появляются при физической нагрузке средней интенсивности (быстрая ходьба, нагрузка на велоэргометре в 1 Вт/кг массы тела);

• II степень — признаки дыхательной недостаточности отсутствуют в покое и появляются при небольшой физической нагрузке (медленная ходьба, нагрузка на велоэргометре в 0,5 Вт/кг массы тела);

• III степень— признаки дыхательной недостаточности имеются в покое.

Спирография. Метод спирографии позволяет обнаружить нарушения вентиляции легких, при этом регистрируют легочные объемы и емкости. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) имеет существенное значение в исследовании дыхательной функции. Общепринятая граница снижения ЖЕЛ — показатель ниже 80% должной величины. Уменьшение ЖЕЛ может быть вызвано различными причинами. Часто это уменьшение количества функционирующей ткани, что может быть вызвано воспалением, фиброзной трансформацией, ателектазом, застоем, резекцией ткани, деформацией или травмой грудной клетки, спаечным процессом. Причиной снижения ЖЕЛ могут быть и обструктивные изменения (бронхиальная астма, эмфизема). Однако более выраженное снижение ЖЕЛ характерно для ограничительных (рестриктивных) процессов.

В оценке выраженности обструктивных нарушений большое значение имеют данные проб форсированного выдоха. Спирографически определяют объем форсированного выдоха в целом (ОФВ) и в первую секунду (ОВФ1), отношение ОФВ1/ЖЕЛ (проба Тиффно).

Величина ОФВ в норме соответствует значениям ЖЕЛ при обычном дыхании. При обструктивных процессах ОФВ часто меньше ЖЕЛ из-за спадения дыхательных путей. Проба Тиффно отражает состояние проходимости бронхов в целом без указания на уровень обструкции; нижняя граница показателя — 70%.

Для выявления уровня обструкции анализируют кривую «поток - объем форсированного выдоха». Диагностика нарушения уровня бронхиальной проходимости основана на сжатии дыхательных путей при проведении форсированного выдоха. Форсированный выдох приводит к резкому повышению транспульмонального давления. При наличии препятствия в дыхательных путях транспульмональное давление превосходит внутриальвеолярное, что приводит к спадению периферических бронхов.

Спадению бронхов препятствует эластичность легочной ткани. При выдохе одновременно с уменьшением объема эластичность ткани снижается, что способствует коллапсу бронхов. При уменьшении эластичности спадение бронхов происходит раньше.

При анализе кривой форсированного выдоха фиксируют:

• пиковую скорость выдоха (ПСВ) — мгновенную скорость на уровне пика;

•максимальную скорость выдоха (МСВ) — при выдохе 75%, 50%, 25% выдыхаемой ЖЕЛ (МСВ 75, МСВ 50, МСВ 25). 

Показатели ПСВ и МСВ 75 отражают проходимость крупных, а МСВ 50 и МСВ 25 — мелких бронхов.

Объем газа, остающийся в легких после максимального выдоха, называется остаточным объемом(OO). Его величина имеет значение для оценки характера нарушения вентиляции: при обструктивных нарушениях он увеличивается, при рестриктивных — уменьшается. Отношение OO к общей емкости легких (ОЕЛ) у здоровых колеблется в зависимости от возраста от 20 до 40%. OO определяют путем добавления в спирограф инертного газа (гелия, ксенона), измеряя его количество газоанализатором.

Общую вентиляцию, или минутный объем дыхания (МОД), определяют спирографически при умножении дыхательного объема (ДО) на частоту дыхания. Может быть определена также и максимальная вентиляция легких (МВЛ), когда больной дышит часто и глубоко. Эта величина, так же как и ОФВ1, отражает вентиляционную способность легких. Разница между МВЛ и МОД характеризует резерв дыхания. При физической нагрузке и болезнях МОД увеличивается, чтобы обеспечить потребление необходимого количества кислорода. По спирограмме можно рассчитать и количество потребляемого кислорода (в норме 250 мл в мин).

Эффективность вентиляции можно оценить по величине альвеолярной вентиляции, которая в норме составляет 4-4,5 л/мин, или 60—70% общей вентиляции. Объем альвеолярной вентиляции равен ДО с вычетом физиологически мертвого пространства. Физиологически мертвое пространство включает анатомически мертвое пространство и объем некровоснабжаемых альвеол.

Гиповентиляция.Гиповентиляция, развивающаяся при патологическом состоянии, приводит к гипоксемии, гиперкапнии и дыхательному ацидозу. Гиповентиляция может возникнуть при снижении частоты дыхания или дыхательного объема, а также при увеличении мертвого пространства.

Выделяют следующие причины гиповентиляции:

• угнетение дыхательного центра (действие морфина, барбитуратов, мозговая травма, электротравма);

• нарушение нервно-мышечной передачи к дыхательным мышцам (ботулизм, миастения, никотиновое отравление, травмы спинного мозга);

• болезни дыхательных мышц; 

• ограничение подвижности грудной клетки (высокое стояние диафрагмы, деформации грудной клетки);

• ограничение подвижности легких (плевральный выпот, пневмоторакс, торакопластика);

• болезни легких (ателектаз, опухоль, пневмония, застой, нарушение проходимости дыхательных путей, активный или излеченный туберкулез легких);

• неконтролируемая оксигенотерапия.

Исследование спирографических показателей на фоне приема бронхолитических препаратов разграничивает нарушения функционального характера от изменений анатомического происхождения. Получаемые при этом сведения важны для определения оптимально действующих бронхолитиков.

Нарушение диффузии.Нарушение диффузии обычно сочетается с нарушением вентиляции и кровотока. Диффузионной способностью обозначают количество газа, проходящее в 1 мин через альвеолокапиллярную мембрану из расчета на 1 мм рт.ст. разности парциального давления газа по обе стороны мембраны.

Диффузионная способность зависит от поверхности диффузии, расстояния диффузии, характера ткани, через которую осуществляется диффузия. Исследование диффузии проводят с помощью газов, хорошо растворимых в крови (СО и O2).