Чтение онлайн

Резервный объем вдоха (РОвд) - максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после обычного среднего спокойного вдоха (конечно-инспираторного уровня).

Резервный объем выдоха (РОвыд) - максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха (конечно-экспираторного уровня).

Сумма ДО и РОвд в норме обычно составляет 60 - 70% ЖЕЛ, этот показатель называют емкостью вдоха (Евд).

Остаточный объем легких (ООЛ) - объем воздуха, который остается в легких по окончании полного выдоха. Из всех вышеперечисленных объемов только ООЛ не может быть измерен непосредственно. Он рассчитывается путем вычитания РОвыд из ФОЕ: ООЛ=ФОЕ - РОвыд, или ООЛ=ОЕЛ - ЖЕЛ. Последний способ более предпочтителен.

Измерение ООЛ имеет большую клиническую значимость. Снижение ООЛ может быть единственным физиологическим отклонением у пациентов с заболеваниями грудной клетки (скелетная деформация, фиброторакс) или патологией внутренних органов (застойная сердечная недостаточность, саркоидоз, инфекционные заболевания). Повышение ООЛ часто встречается у пациентов с обструктивными заболеваниями легких, у которых из-за отека бронхиальной стенки, сокращения гладкой мускулатуры, воспалительной клеточной инфильтрации увеличивается время выдоха, что препятствует опустошению альвеол, возникают так называемые «воздушные ловушки». Увеличивается и ОЕЛ (объем воздуха в легких по окончании полного вдоха). Однако на начальных этапах заболевания ОЕЛ может быть в пределах нормальных значений.

При рестриктивных нарушениях отмечается снижение ОЕЛ. ОЕЛ рассчитывается двумя способами: ОЕЛ=ООЛ+ЖЕЛ или же ОЕЛ=ФОЕ+Евд. Последний способ более предпочтителен.

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) - объем воздуха в легких и дыхательных путях после спокойного выдоха. ФОЕ также называют конечным экспираторным объемом. ФОЕ - это объем, при котором эластическая отдача легких уравновешена эластической отдачей грудной клетки, направление же их противоположно друг другу. На уровне ФОЕ дыхательная система находится в покое. ФОЕ =

РОвыд + ООЛ и в норме обычно составляет 40 - 50% ОЕЛ. При снижении эластической отдачи легких (например, при эмфиземе) ФОЕ увеличивается, и, наоборот, при увеличении эластической отдачи (например, при легочном фиброзе) -

ФОЕ снижается.

Измерение ФОЕ является определяющим этапом при оценке легочных объемов. Существует несколько методов для определения ФОЕ. Самыми распостраненными являются метод разведения газов (метод газовой дилюции) и бодиплетизмографический метод. У здоровых лиц эти методики позволяют получать близкие результаты [30 - 33].

МЕТОДЫ РАЗВЕДЕНИЯ ГАЗОВ

Методы разведения газов могут быть разделены на методы, основанные на разведении (обычно с использованием гелия) и вымывании (обычно азот) инертных индикаторных газов, с использованием закрытой или открытой систем, с большим числом дыханий или с одиночным вдохом. Методы разведения газов широко применяются из-за простоты методики и относительной дешевизны оборудования.

МЕТОД ВЫМЫВАНИЯ АЗОТА

Метод вымывания азота основан на простом принципе сохранения масс. Для вымывания азота используют открытый контур. Легкие содержат неизвестный объем газа, концентрация азота в котором приблизительно 80%. Пациент присоединяется к системе в конце спокойного выдоха и дышит 100% кислородом. Выдыхаемый газ собирается до тех пор, пока весь азот не будет вымыт из легких. Измеряется совокупный объем выдыхаемого воздуха и концентрация азота и, таким образом, можно вычислить неизвестный исходный объем:

N₂1xV1 = N₂2xV2,

где N₂1 - концентрация азота на уровне ФОЕ в начале исследования, N₂2 - концентрация азота в выдыхаемом газе, V1 - ФОЕ, V2 - общий объем газа в течение всего исследования.

В клинической практике во время исследования концентрация азота не опускается ниже 1% [34] и процедура занимает приблизительно 7 мин. Анализируя наклон изменения концентрации азота, можно оценить неравномерность вентиляции легких [35]. У пациентов с тяжелым нарушением бронхиальной проводимости или эмфиземой истинное значение ФОЕ при измерении этим методом занижается, поскольку вдыхаемый газ не проникает в гиповентилируемые и невентилируемые пространства. Для того чтобы более точно оценить ФОЕ, у таких пациентов время исследования необходимо увеличить (до 15 - 20 мин), однако длительный период исследования утомителен для пациентов и, кроме того, у некоторых из них дышание 100% кислородом может угнетать дыхательный центр. Метод технически сложен (необходима тщательная синхронизация сигналов потока и концентрации азота), чувствителен к утечке в дыхательном контуре (особенно в ротовой полости) [36]. Чтобы избежать завышения ФОЕ вследствие элиминации азота из крови и тканей (приблизительно 30 мл/мин) необходимо произвести соответствующую коррекцию.

МЕТОД РАЗВЕДЕНИЯ ГЕЛИЯ

Наиболее широко используемый метод определения ФОЕ, рекомендуемый для рутинного использования, основан на установлении равновесия газа в легких с известным объемом газа (V1), содержащего гелий (He1-концентрация гелия известна) [37, 38].

Количество гелия = He1xV1 (1)

Пациент соединяется с закрытой системой в конце спокойного выдоха и дышит этой газовой смесью до установления гелиевого равновесия (He2) в спирометре и легких (приблизительно 5 мин).

Количество гелия = He2x(V1+ФОЕ) (2)

ФОЕ = (He1 - He2)xV1/He2.

Газовый анализатор обычно основан на принципе теплопроводности и обладает линейностью. Воздушный поток через датчик гелия должен быть постоянным и составлять не менее 200 мл/мин для обеспечения адекватного времени ответа в большинстве анализаторов. Концентрация гелия регистрируется каждые 15 с,

равновесие достигается при изменении концентрации менее 0,02% за 30 с. Дыхательный контур должен включать в себя поглотители, высушивающие газ и элиминирующие СО₂. Для поддержания стабильного объема в системе легкие - спирометр вместо удаленного СО₂ добавляется кислород (вручную или автоматически). Это позволяет пациенту дышать в контуре продолжительное время до достижения гелиевого равновесия (приблизительно 5 мин). У больных с обструктивными нарушениями, как и при использовании метода вымывания азота, ФОЕ, вычисленная этим методом, может быть занижена. Ошибки измерения могут также возникнуть из-за утечки в дыхательном контуре и нелинейности анализатора гелия.

На практике пациенты не всегда подключаются к контуру спирометра точно по достижению среднего конечно-экспираторного уровня, следовательно, объем легких не равняется ФОЕ. Кроме того, объем системы легкие-спирометр может изменяться во время теста (если пациент не находится в состоянии покоя в начале исследования и ФОЕ постепенно снижается). Для исправления этих ошибок следует произвести коррекцию ФОЕ.

ДРУГИЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДЕНИЯ

Метод вымывания азота при одиночном вдохе кислорода

Объем легких (ОЕЛ) можно измерить путем вымывания азота после вдоха чистого кислорода, равного по объему ЖЕЛ [39]. У здоровых людей с минимальной неоднородностью вентиляции концентрация азота в выдыхаемой смеси будет чуть ниже альвеолярной концентрации азота. Поэтому данный метод занижает истинный объем легких в незначительной степени. У пациентов с ограничением воздушного потока занижение истинного легочного объема может быть довольно значительным вследствие неравномерности распределения вдыхаемого газа. Однако частичная коррекция в этом случае может быть произведена путем одновременной регистрации альвеолярного плато.

Для измерения ОЕЛ существуют более простые и доступные методы, поэтому данный метод не рекомендуется для рутинного использования.

Измерение диффузионной способности легких

При измерении диффузионной способности легких для угарного газа (DLCO) методом однократного вдоха с задержкой дыхания можно измерить альвеолярный объем с помощью гелия, который служит инертным индикаторном газом [40, 41]. Данный метод занижает истинный легочный объем у больных с ограничением воздушного потока. Занижение в этом случае несколько меньше по сравнению с методом вымывания азота при одиночном вдохе кислорода, возможно, за счет растворения гелия путем диффузии во время задержки дыхания.