Функция внешнего дыхания: методы исследования

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ;

МЕТОДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ

ПОДГОТОВКА БОЛЬНОГО

ДОСТОИНСТВА МЕТОДА

Полная безвредность, отсутствие противопоказаний, высока! чувствительность в определении перепада температуры.

Предусматривает исключение в течение 10 дней приема гормональных препаратов, лекарственных средств, влияющих на тонус сосудов, и наложение любых мазей. Исследование органов брюшной полости проводят натощак, молочных желез — на Н 10-й день менструального цикла.

В клинике применяется большое количество методов, позволяющих исследовать определенные параметры функциональной активности различных органов.

Эти методы условно можно разделить на две группы:

1) методы, основанные на регистрации биопотеницалов, возникающих при работе органов (электрокардиография, электроэнцефалография и др.) ;

2) методы регистрации двигательной активности органов (реография, спирография, пневмотахометрия и др.). К их числу мож­но отнести методы регистрации звуковых явлений, возникающих при движениях органов (фонокардиография и др.).

Из всего многообразия инструментально-функциональных методов мы ознакомимся лишь с некоторыми наиболее распространенными в клинической практике.

Исследование функций внешнего дыхания помогает определить степень и характер поражений органов дыхания, а также оценить эффективность проводимого лечения. Наибольшее распространение получили методы спирометрии, спирографии, пневмотахометрии, пикфлоуметрии.

СПИРОМЕТРИЯ И СПИРОГРАФИЯ

Спирометрия и спирография — методы исследования функции внешнего дыхания путем измерения и регистрации дыхательных объемов, которые проводятся с целью определения степени отклонений показателей функции внешнего дыхания от нормальных величин, а также определения типа выявляемой дыхательной недостаточности.

СПИРОМЕТРИЯ дает возможность определить ЖЕЛ(объем им (духа, который можно полностью выдохнуть из легких после максимального вдоха). Для исследования применяют во­дяной или сухой спирометр (рис. 56). Больного просят вдохнуть как можно глубже и полностью выдохнуть воздух в спирометр. Исследование про­водят не менее 3 раз, учитывая наибольший показатель.

Показатели легочной вен­тиляции вариабельны и зави­сят от пола, возраста, роста, массы тела, физической трени­рованности человека. Поэтому полученные величины необходимо сравнивать с так называемыми «должными величинами», учитывающими все эти данные и являющимися нормой для исследуемого лица. Обычно должные вели» чины высчитывают по номограммам. Должную величину ЖЕЛ можно определить по формуле: ЖЕЛ = (0,052 х рост) — (0, 028 х возраст) — 3,2.

NB!В норме отклонение фактической ЖЕЛ от должной не превышает 15%. Более выраженное снижение ЖЕЛ указы­вает на нарушение функции вентиляции.

СПИРОГРАФИЯ применяется для более детального изучения функции внешнего дыхания. Использование спирографии позволяет получить графическое изображение различных дыхательных объемов.

Простейший водяной спирограф состоит из наполненного воздухом подвижного цилиндра, погруженного в емкость с водой и соединенного с регистрирующим устройством, например, с откалиброванным и вращающимся с определенной скоростью барабаном, на котором записываются показания спирографа (рис. 57а).

Больной дышит в цилиндр с воздухом, изменения объема легких при дыхании регистрируются по изменению объема цилиндра, соединенного с вращающимся барабаном.

Однако чаще пользуются суховоздушным спирографом (рис. 57б).

Спирографию обычно проводят утром, натощак или не ранее ММ через 2 ч после легкого завтрака, в положении больного сидя. Перед исследованием необходим 10—20-минутный отдых.

Схематично исследование можно разделить на 4этапа (рис. 58).

1. Вначале записывают спирограмму при спокойном (ровном) дыхании больного в течение 1 мин. Полученный в резуль­тате участок кривой дает возможность определить частоту

дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО) или глубину дыха ния и минутный объем дыхания (МОД):

♦ ЧДъ норме составляет 12—18 в 1 мин.

♦ Для определения ДО измеряют амплитуду 10 последовательных дыхательных актов, полученные величины суммируют и результат делят на 10. В норме глубина дыхании
(ДО) колеблется в пределах 400—600 мл.

♦ Произведение частоты дыхания на величину ДО дает представление о МОД, который в норме составляет 6—8 л.

2. На втором этапе исследования больному предлагают максимально глубоко вдохнуть и полностью выдохнуть. Регистрируемая при этом кривая является графическим отражением ЖЕЛ. Ее можно разделить на три части. Амплитуда средне!! части кривой соответствует ДО, вышележащий отрезок — резервному объему вдоха (РО_ВД), нижележащий — резервному объему выдоха (РО_Ш„), Таким образом, ЖЕЛ = РО_ВД+ РО_ВЫД + ДО и составляет примерно 3000-5000 мн.

NB!В норме РО_ВД и РО_ВЫД составляют по 1500-2000 мл каждый.

В норме РО_ВД в составе ЖЁЛ должен превышать 60%, а РО_ВЫД— 25%.

V Снижение ЖЕЛ свидетельствует о нарушении вентиляции

V При нарушении вентиляции по рестриктивному типу РOвд и РО_ВЫД уменьшаются равномерно.

V При нарушении вентиляции по обструктивному типу наблюдается преимущественное снижение РО_ВЫД.

3. На следующем этапе исследования больной должен в технике 15 с дышать максимально глубоко и как можно частиц Суммарная амплитуда произведенных при этом дыхательных актов, умноженная на 4, называется максимальной вен­тиляцией легких (МВЛ). Эта величина дает интегральное представление о «механике» дыхания и прежде всего отражает состояние эластического каркаса легочной ткани в совокупности с бронхиальной проходимостью. У здорового человека МВЛ превышает МОД в 10 —12 раз. Резерв дыхания (РД) определяется по формуле: РД = МВЛ — МОД. I’ I здорового человека равен примерно 90% и не должен бы 11 менее 85% МВЛ. МВЛ и РД показывают функциональные возможности системы дыхания в условиях предъявления к ним максимальных требований.

Соотношение вдоха и выдоха (вдох/выдох) — показатель, который вычисляют, определив продолжительность вдоха, выдоха и их соотношение. Отношение вдох/выдох в норме составляет 1:1, 1-1,2, т. е. продолжительность нормального выдоха лишь незна­чительно превышает продолжительность вдоха.

4. На завершающем этапе исследования больного вначале про­сят сделать глубокий вдох, а затем, предварительно увели­чив скорость лентопротяжного механизма спирографа, пред­лагают максимально быстро и полно выдохнуть. Кривая за­писи акта выдоха при этом растягивается. От пика вдоха отсчитывают вправо расстояние, соответствующее 1 с, и от этой точки опускают вниз перпендикуляр до пересечения с кривой выдоха. Амплитуда перпендикуляра представляет со­бой величину, которую иногда называют форсированной ЖЕЛ за первую секунду <ФЖЕЛ). Более точное название ФЖЕЛ — объем форсированного выдоха (ОФВ^ — это количество воз­духа, которое больной выдыхает при быстром выдохе после максимального вдоха за 1 с. ОФВ, легко вычислить по спирограмме. После этого вычисляют коэффициент Тиффно, ко­торый представляет собой отношение ОФВ1 к ЖЕЛ, выражен­ное в %.

NB!В норме коэффициент Тиффно должен быть не менее 70%.

V Снижение коэффициента Тиффно указывает на нарушение функции вентиляции по обструктивному типу.

С помощью специальных методик и применения спирографа закрытого тина (имеющего сообщение только с дыхательными пу­тями и не сообщающегося с атмосферой), снабженного поглоти­телем для двуокиси углерода, можно дополнительно определять:

♦ потребление кислорода и выделение углекислого газа;

♦ остаточный объем легких (ООЛ) ;

♦ функциональную остаточную емкость легких (ФОЕЛ) ;

♦ общую емкость легких (ОЕЛ).

ОЕЛ— объем воздуха, содержащийся в легких после максималь­но глубокого вдоха. ОЕЛ включает ЖЕЛ и так называемый остаточ­ный объем (ООЛ), который сохраняется в легких после максимально глубокого выдоха. ООЛ находится в пределах 1000— 1500 мл, составляет около 1/6 от общей емкости легких и играет важную роль и поддержании объемного, химического и температурного постоям ства альвеолярного воздуха.

ФОЕЛ характеризует степень эластичности ткани легкого ивысчитывается по формуле: ФОБ = РО_ВЬ|Д + ОО.

ОЕЛ показывает объем воздуха, находящегося в легких при мак­симальном вдохе.

Определяется по формуле: ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ, увеличивается при развитии эмфиземы легких.

Использование в последнее время компьютерных спирографов(рис. 59) значительно упростило и ускорило проведение исследований за счет ав­томатического анализа приведенных выше показателей функции внешне­го дыхания. Крометого, наличие в современных спирографических си­стемах пневмотахографа сделало воз­можным регистрацию изменений объемной скорости потока воздуха во время вдоха и выдоха — пневмотахограммы, что позволяет бо­лее подробно изучить функциональные характеристики воздухо­носных путей.

ПНЕВМОТАХОМЕТРИЯ

Пневмотахометрия (пневмотахография) — метод исследования ме­ханики дыхания, основанный на оп­ределении (и графической регистра­ции) скорости движения и объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

С помощью пневмотахометра (рис. 60) определяют максимальную объемную скорость («мощность») воздушного потока (МОС) при фор­сированном вдохе и выдохе.

NB!В норме МОС_ВЫД должна быть не менее 4 л/с; МОС_ВД у здоровых людей на 0,2-0,4 л/с ниже, чем МОС_ВЫД.

V Показатели пневмотахометрии (графии) снижаются при на­рушении проходимости бронхов и уменьшении эластично­сти легочной ткани (рис. 61).

ПИКФЛОУМЕТРИЯ

Широкое распространение получила пикфлоуметрия — измерение пиковой скорости выдоха (ПСВ — максимальная скорость,с которой воздух может выхо-111 гь из дыхательных путей во время форсированного выдоха после полного вдо-Кв) с помощью портативного прибора пикфлоуметра (рис.62).

Пикфлоуметры — простые, удобные и жсплуатации приборы, позволяющие осуществить мониторинг функционального состояния легких, особенноу больных бронхиальной астмой, в поликлиниках, больни­цах, а также в домашних условиях, что помогает установить диагноз, определить тяжесть заболевания и реакцию на лечение. С помощью пикфлоуметра можно на ранних стадиях выявить обострение

заболевания, так как изменения ПСВ возникают задолго (за не­сколько часов или даже дней) до появления клинически значимых симптомов, причем раннее обнаружение изменений ПСВ позво­ляет вовремя провести профилактическое лечение и предупредит!, ухудшение состояния.

Значения ПСВ коррелируют со значениями ОФВ,. Показатели ПСВ у больного сравнивают с нормальными ве­личинами, которые рассчитывают для всех видов пикфлоуметрои в зависимости от роста, пола и возраста пациента.

л/ Если ПСВ ниже нормы, то либо имеет место обструкция

бронхиального дерева, либо уменьшен объем легких. V Важными диагностическими критериями бронхиальной об­струкции являются суточный разброс (утро-вечер) показате­лей ПСВ более чем на 20%, и увеличение ПСВ на 15% и бо­лее после ингаляции лекарственного препарата.

Исследование функции внешнего дыхания

“Внешнее дыхание” – обобщающий термин, который описывает процесс передвижения воздуха в системе дыхательных путей, его распространение в легких и транспортировку газов из воздуха в кровь и назад.

Читать еще:  Рак легких — признаки и симптомы, стадии, метастазы, методы лечения

Диагностика функции внешнего дыхания (ФВД) – метод исследования функций вентиляции легких посредством графической фиксации во время проведения разных дыхательных действий. Показания помогают понять некоторые аспекты легочной работы.

Зачем нужно исследовать функции внешнего дыхания

Любое отклонение в тканях и органах дыхания провоцирует нарушение дыхательного процесса, а любые изменения функций бронхов и легких можно выявить на спирограмме. Если вовремя не обнаружить патологию, то болезнь может задеть грудную клетку (насос), легочную ткань (газообмен и насыщение кислородом) или дыхательные пути (свободное продвижение воздуха).

Во время исследования дыхательных органов выявляется не только наличие нарушений функции дыхания, но и появляется четкое понимание, какая область легких подверглась повреждению, насколько быстротечно проходит болезнь, какие методики лечения подходят в конкретном случае.

При обследовании ФВД одновременно фиксируют несколько показаний, которые отталкиваются от пола, возраста, роста, веса, генетики, образа жизни и имеющихся хронических заболеваний. Именно поэтому толкование данных показателей должно выполняться лечащим доктором.

Более того, результаты исследования ФВД помогают определить источник одышки и масштаб нарушений дыхательной системы, подобрать правильное лечение и определить уровень его эффективности, обнаружить сниженную вентиляцию легких и установить характер ее выраженности, просчитать обратимость нарушений при использовании бронхолитиков, а также проследить частоту модификаций бронхо-легочного дерева в период течения заболевания.

Виды исследования

Спирография (спирометрия) – основана на выявлении работоспособного состояния органов дыхания. Совершенно безболезненный и быстрый процесс, поэтому не противопоказан детям. Помогает сделать заключение о том, какая именно область поражена, как сильно снизились функциональные показатели и в какой мере опасны данные отклонения.

Пневмотахометрия – измерение проходимости путей дыхания. Проводится при помощи специального прибора, который устанавливает скорость воздушного потока при вдохе и выдохе. В основном применяется для исследования заболеваний в хронической форме.

Исследование дыхательного усилия – описывает отклонение максимальной скорости попадания воздуха в легкие при усиленном вдохе и выдохе, тем самым помогает оценить положение бронхиальной проходимости.

Бодиплетизмография – исследования ФВД при помощи сравнения результатов спирографии и показателей механических вариаций грудной клетки в период всего цикла дыхания. Позволяет обнаружить реальный объем легких, который не отображается при спирометрии.

Исследование диффузионной способности легких – выявляет показатель способности легких транспортировать кислород в кровь человека. Считается значимым методом диагностики, поэтому включен в список обязательных исследования ФВД при интерстициальных и диссеминированных недомоганиях легких.

Спирометрическая проба с бронхолитиками – выполняется для оценки реверсивности препятствия. Помогает распознать отличия ХОБЛ от астмы и указать стадию развития заболевания.

Показания и противопоказания процедуры

Исследование функции внешнего дыхания имеет следующие показания:

• жалобы на изменения в дыхании, кашель и одышку;
• астма, ХОБЛ;
• патология легких, которая обнаружилась при другой диагностике;
• большое количество углекислого газа и маленькое количество кислорода в крови;
• предоперационное или инвазивное обследование системы органов дыхания;
• скрининговое исследование курящих людей, сотрудников вредоносных фабрик и людей, у которых выявлена респираторная аллергия.

Как и любая форма исследования, ФВД также имеет ряд противопоказаний, среди которых кровотечения в бронхах или легких, аневризма аорты, туберкулез, инсульт или инфаркт, пневмоторакс, психические или умственные расстройства.

Процесс исследования функции внешнего дыхания

Сначала пациенту объясняют метод исследования и правила поведения больного во время обследования: как правильно дышать, когда дышать с усилием, когда задержать дыхание и так далее. Если нужно, пациенту предлагается дополнительная диагностика, которая поможет установить более точный диагноз.

Исследование ФВД проходит в сидячем положении. Больной закрывает нос зажимом и задерживает ртом одноразовый загубник, который совмещен с трубкой спирометра.

Это нужно, чтобы дыхательный процесс проходил только через рот, а весь поток воздуха учитывался спирометром. После установки всех нужных приборов начинается сама диагностика. Как правило, тестирование проходит несколько раз и берется потом усредненное значение для минимизации погрешности.

Длительность исследования ФВД всегда разная, поскольку зависит от методики, но в среднем занимает не больше 30 минут. Если нужна проба с бронхолитиками, то период диагностирования может увеличиться и потребовать повторное обследование. Предварительные данные (без комментария доктора) будут готовы практически сразу.

Подготовка к исследованию

Перед исследованием ФВД специальная подготовка не потребуется, однако все же стоит исключить любые физические и нервные нагрузки, физиопроцедуры; отказаться от употребления пищи за 2 часа и от курения за 4 часа до диагностики; опорожнить кишечник и мочевой пузырь; воздержаться от приема бронхорасширяющих (вентолин, беродуал, атровент и др.) и кофеиносодержащих средств (включая чай и кофе) за 8 часов до обследования; исключить ингаляцию (кроме обязательных!) ; смыть помаду; послабить галстук, расстегнуть воротник.

Обязательно с собой нужно взять направление врача на диагностику, а если такое обследование уже ранее проводилось, то и результаты предыдущего исследования.

Пациент обязан знать точный вес и рост. Перед началом проведения процедуры нужно 15 минут находиться в сидячем положении, поэтому пациенту следует прийти немного заблаговременно. Нужно одеть свободную одежду, которая не стесняет деятельность грудной клетки при усиленном дыхании. Также категорически запрещается принимать эуфиллин или другие подобные лекарства накануне обследования, после принятия данных препаратов должны пройти минимум сутки.

Методы исследования внешнего дыхания

Пpи комплексном обследовании больных, стpадающих заболеваниями легких и бpонхов имеют большое значение методы функциональной диагностики системы внешнего дыхания. Они дают возможность выявить наличие дыхательной недостаточности до появления пеpвых клинических симптомов, установить ее тип, хаpактеp и степень выpаженности, пpоследить динамику изменений функций аппаpата внешнего дыхания в пpоцессе pазвития болезни и под влиянием лечения.

1.Пневмогpафия — pегистpация движения гpудной клетки пpи дыхании. Гpафическая запись — пневмогpамма позволяет оценить число дыхательных движений за единицу вpемени, изменение хаpактеpа дыхания пpи pазличных условиях. Используемый пpибоp — пневмотахометp.

2.Спиpометpия — pегистpация некотоpых объемов легких пpи помощи спиpометpов. Используют водяные или воздушные спиpометpы.

3.Спиpогpафия — позволяет гpафически заpегистpиpовать объемы воздуха, пpоходящие чеpез легкие пpи спокойном и фоpсиpованном дыхании. Пpи опpеделении используется пpибоp — спиpогpаф типа «Метатест».

4.Эpгоспиpогpафия — позволяет опpеделить количество pаботы, котоpую может совеpшить обследуемый без появления пpизнаков дыхательной недостаточности (т.е. изучить pезеpвы дыхания).

Легочные объемы и емкости.

Показатели легочной вентиляции не имеют стpогих констант: в большинстве своем они не только опpеделяются патологией легких и бpонхов, но зависят также в значительной меpе от конституции и физической тpениpовки, pоста, массы тела, пола и возpаста человека. Поэтому полученные данные оцениваются по сpавнению с так называемыми должными величинами, учитывающими все эти данные и являющиеся ноpмой для исследуемого лица. Должные величины высчитываются по номогpаммам и фоpмулам, в основе котоpых лежит опpеделение должного основного объема.

1. Дыхательный объем (ДО) — это количество воздуха, котоpое человек вдыхает и выдыхает пpи спокойном дыхании. В сpеднем составляет от 300 до 900 мл.

2. Резеpвный объем вдоха (РОвд) — это количество воздуха, котоpое человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Данный объем лежит в пpеделах от 2 000 до 2 500 мл.

3. Резеpвный объем выдоха (РОвыд) — это количество воздуха, котоpое человек может максимально выдохнуть после спокойного выдоха при спокойном дыхании. Составляет в сpеднем от 1 300 до 1500 мл.

4. Остаточный объем (ОО) — это количество воздуха, котоpое остается у человека в легких после максимального выдоха (от 1 000 до 1 500 мл).

5. Иногда еще выделяют минимальный или коллапсный объем (КО). Пpи вскpытии гpудной клетки в спавшихся легких все pавно остается некотоpое количество воздуха. Этот воздух задеpживается из-за возникновения так называемых «воздушных ловушек», котоpые обpазуются потому что часть бpонхиол спадается pаньше альвеол. Поэтому легкие взpослых людей и дышавших после pождения детей не тонут в воде. Данный объем составляет в сpеднем 150 мл. В судебной медицине позволяет опpеделить каким pодился pебенок: живым или меpтвым.

Под теpмином емкость понимают совокупность двух или более легочных объемов, измеpенных вместе.

1. Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха. находящегося в легких после максимального вдоха. Включает в себя все объемы. ОЕЛ=ДО+Ровд+ +РОвыд+ОО+КО. Составляет от 5 000 до 6 000 мл.

2. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — это объем воздуха максимально выдохнутого из легких после максимального вдоха: ЖЕЛ=ДО+Ровд +РОвыд. У мужчин составляет от 4 000 до 5 500 мл, у женщин — от 3 000 до 4 500 мл.

3. Максимальная емкость вдоха — это объем воздуха, котоpый можно максимально выдохнуть после спокойного выдоха. Евд=ДО+РОвд.

4. Максимальная емкость выдоха — это объем воздуха, котоpый можно максимально выдохнуть после спокойного вдоха. Евыд=ДО+РОвыд.

5. Функциональная остаточная емкость легких- это объем воздуха, находящийся в легких в конце спокойного выдоха (пpи pасслабленной дыхательной мускулатуpе). ФОЕ=РОвыд+ОО+КО. Составляет в сpеднем 2 500 мл. ФОЕ является важным показателем, так как показывает какой объем воздуха заполняет легкие, тем самым поддеpживая постоянство паpциального давления кислоpода и углекислого газа в альвеоляpном пpостpанстве.

Функциональные показатели дыхания:

1. Глубина дыхания (ГД =ДО) — составляет от 300 до 900 мл.)

2. Частота дыхания — в ноpме от 12 до 16 pаз в минуту (эйпноэ). Учащение дыхания называют тахипноэ. Уpежение — бpадипноэ.

3. Минутный объем дыхания (МОД) — показывает количество воздуха, пpоходящее чеpез легкие в течение минуты. У взрослых пpоходит около 5000 мл — 6 000 мл. Полученный показатель сpавнивают с должными величинами. ДМОД (муж)= 3,2 х повеpхность тела (м 2 ).

ДМОД (жен)= 3,7 х повеpхность тела (м 2 ).

4. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — количество воздуха, котоpое может пpойти чеpез легкие пpи максимально частом и глубоком дыхании в течении минуты. МВЛ=МЧД х ЖЕЛ. В ноpме в сpеднем составляет от 80 до 200 л/мин. Hайденную величину сpавнивают с должной. ДМВЛ=35х ЖЕЛ (найденную по номогpамме pоста, массы тела, возpаста и пола).

Читать еще:  Какие антибиотики можно принимать при трахеите

5. Резеpв дыхания (РД) — отpажает функциональные возможности дыхательной системы здоpового человека пpи значительной физической нагpузке. Рассчитывается по фоpмуле: РД=МВЛ-МОД. В ноpме pезеpв дыхания пpевышает МОД не менее, чем в 15-20 pаз. У здоpовых лиц РД составляет 85% МВЛ, пpи дыхательной недостаточности он уменьшается до 60 — 55 % и ниже.

6. По спирограмме определяют такой показатель, как фоpсиpованную ЖЕЛ. Регистрируют глубокий вдох и максимально быстрый выдох. Затем вычисляют объем форсированного выдоха (ОФВ) за 1с, т.е. количество воздуха, которое проходит через дыхательные пути за первую секунду выдоха. Далее находят отношение данного объема к ЖЕЛ (так называемый индекс Тифно) и данный показатель выражают в л/сек или в процентах от ЖЕЛ. В норме он равен 75-84% от ЖЕЛ. Индекс Тифно отражает в начальной части пробы усилия дыхательной мускулатуры, остальная часть пробы отражает механические свойства паренхимы легких. Например, при эмфиземе легких, при бронхиальной астме человек не может быстро выдохнуть данный объем воздуха, так как при астме сужены бронхи, а при эмфиземе нарушается эластическая ткань легкого. Различные варианты пробы позволяют оценить значение бронхоспазма в возникновении дыхательной недостаточности.

7. Максимальную скорость движения воздуха определяют при помощи пневмотахометра. При вдохе скорость движения воздуха составляет 3,2 м/с, при выдохе уменьшается до 2,8 м/с.

8. Альвеолярная вентиляция легких (АВЛ) — это количество воздуха, которое попадает в альвеолы за одну минуту при спокойном дыхании, т.е. это часть минутного объема дыхания, достигающая альвеол. Если учесть, что ДО у здорового взрослого человека на 70% состоит из альвеолярного объема и на 30% из объема мертвого пространства, то следовательно АВЛ=(ДО — ОМП) х ЧД.

Альвеолярная вентиляция служит показателем эффективности дыхания. Именно от этой величины зависит поддержание газового состава альвеолярного воздуха. Что касается дыхательного объема, то он лишь в незначительной степени отражает эффективность вентиляции легких. Так если минутный объем дыхания нормальный, но дыхание частое и поверхностное, то вентилироваться будет главным образом мертвое пространство, в которое воздух поступает раньше, чем в альвеолярное и вдыхаемый воздух не будет достигать альвеол.

Исследование функций внешнего дыхания: показания и методы

Пациентам с заболеваниями дыхательной системы нередко назначают исследование функции внешнего дыхания (ФВД). Несмотря на то, что этот вид диагностики достаточно простой, доступный, а потому распространенный, немногие знают о том, что он собой представляет и с какой целью проводится.

Что такое ФВД, и для чего его измерять

Дыхание – жизненно важный процесс для человека любого возраста. Во время дыхательного процесса организм насыщается кислородом и выделяет углекислоту, образовавшуюся при обмене веществ. Поэтому нарушение функции дыхания способно повлечь за собой целый ряд проблем со здоровьем.

Внешнее дыхание – это медицинский термин, включающий в себя описание процессов циркуляции воздуха по системе дыхательных органов, его распределения, переноса газов из вдыхаемого воздуха в кровь и обратно.

Исследование ФВД, в свою очередь, позволяет вычислить объем легких, оценить скорость их работы, выявить нарушения функций, диагностировать заболевания дыхательной системы и определить эффективные способы лечения. Поэтому врачи используют ФВД в различных целях:

1. Для диагностики. В этом случае оценивается состояние здоровья, влияние заболевания на функциональность легких и его прогноз. Также, определяется риск развития патологии (у курильщиков, людей, работающих во вредных условиях и т.д.).
2. Для динамического наблюдения за развитием заболевания и оценки эффективности терапии.
3. Для вынесения экспертного заключения, которое требуется при оценке пригодности к работе в особых условиях и определении временной утраты трудоспособности.

Также, диагностику функции внешнего дыхания проводят в рамках эпидемиологических исследований и с целью осуществления сравнительного анализа здоровья людей в разных условиях жизни.

Показания и ограничения для диагностики

Поводом к исследованию функции легких и оценке ФВД являются многие заболевания органов дыхательной системы. Проведение подобной диагностики назначают при:

• хроническом бронхите;
• астме;
• инфекционном воспалительном процессе в легких;
• хронической обструктивной болезни легких;
• силикозе (профессиональном заболевании, возникающем в результате регулярного вдыхания пыли с большим содержанием диоксида кремния) ;
• идиопатическом фиброзирующем альвеолите и других патологиях.

К противопоказаниям ФВД относятся:

• возраст менее 4 лет – в случае, если ребенок не способен правильно понимать и выполнять указания медработника;
• развитие в организме острых инфекций и лихорадочные состояния;
• тяжелая стенокардия и инфаркт миокарда;
• стабильное повышение артериального давления;
• инсульт, перенесенный незадолго до предполагаемого исследования;
• застойная сердечная недостаточность, которая сопровождается нарушениями дыхания даже при малой нагрузке и в состоянии покоя.

Важно. Также этот вид диагностики не проводится у пациентов, страдающих отклонениями в психической или умственной деятельности, которые не позволяют им адекватно реагировать на просьбы медперсонала.

Спирометрия

В настоящее время существуют различные методы исследования функции внешнего дыхания. Одним из наиболее распространенных является спирометрия.

Для исследований подобного рода используют сухой или водяной спирометр – устройство, состоящее из двух компонентов. Датчик спирометра регистрирует объем вдыхаемого воздуха и скорость, с которой обследуемый вдыхает и выдыхает его. А микропроцессор обрабатывает информацию.

Спирометрия позволяет оценить:

• функциональность органов, задействованных в дыхании (в том числе, жизненную емкость легких) ;
• проходимость дыхательных путей;
• сложность изменений в дыхательной системе, их тип.

Кроме того, с ее помощью выявляют спазмы бронхов и определяют, являются ли изменения в системе дыхания обратимыми.

Процесс обследования

В процессе диагностического исследования пациенту предлагают максимально глубоко вдохнуть, а затем выдохнуть в спирометр. Изначально измерения проводятся в спокойном состоянии, а затем при форсированном дыхании. Процесс повторяется несколько раз с небольшими перерывами. При оценке результата учитывается наибольший показатель.

Для определения обратимости процесса сужения бронхов, спирометрия выполняется с бронхолитиком – препаратом, расширяющим этот дыхательный орган.

Подготовка к исследованию

Все исследования проводят, как правило, утром натощак, либо через два часа после небольшого завтрака.

Для того, чтобы показания спирометрии были наиболее точными, пациент к ней должен подготовиться заранее. В рамках подготовки врачи рекомендуют:

• за сутки отказаться от курения;
• не употреблять крепкий чай, кофе и спиртные напитки;
• за полчаса до обследования исключить активную физическую деятельность.

В некоторых случаях также отменяется прием лекарств, которые влияют на работу органов дыхания.

Во время диагностики на пациенте должна быть свободная одежда, которая не мешает дышать полной грудью.

Расшифровка результатов

Средняя же норма показателей дыхания здорового человека составляет:

• объем (ДО) – от 0,5 до 0,8 литра;
• частота (ЧД) – 10-20 раз/мин;
• минутный объем (МОД) – 6-8 литров;
• резервный объем выдоха (РОВыд) – 1-1,5 л;
• жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – от 3 до 5 л;
• форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ) – 79-80%;
• объем форсированного выхода в течение 1-ой сек. (ОФВ1) – от 70% ФЖЕЛ.

Помимо этих показателей, определяется еще мгновенная объемная скорость выдоха (МОС). Ее прослеживают при различном % наполнении легких.

Важно! Показатели объема и скорости дыхания зависят от пола пациента, его возраста, веса и физического состояния (тренированности). Допускается небольшая вариативность и в каждой отдельной категории обследуемых (не более 15 % от нормы).

Значительные отклонения от нормальных показаний позволяют врачу определить какие именно патологии имеют место в дыхательной системе пациента. Так, если показатель ЖЕЛ составляет 55% от нормы, а ОФВ1 – равен 90%, то это свидетельствует о развитии рестриктивных нарушений, характерных для пневмонии, альвеолита.

Свидетельством хронической обструктивной легочной болезни, в свою очередь, считают легкое снижение ЖЕЛ (до 70%) на фоне резкого снижения ОВФ1 (до 47%). Характерные показатели есть и у других нарушений функций органов дыхания.

Бодиплетизмография

По своей функциональности этот тест схож со спирометрией, однако дает развернутую и полную информацию о состоянии дыхательной системы человека.

Бодиплетизмография помогает оценить не только проходимость бронхов, но и объем легких, а также распознать воздушные ловушки, которые свидетельствуют об эмфиземе легких.

Подобная диагностика проводится при помощи бодиплетизмографа – аппарата, состоящего из боди-камеры (в которую помещается обследуемый) с пневмотафографом и компьютера. На мониторе последнего выводятся данные исследования.

Пикфлоуметрия

Диагностический метод, позволяющий определить скорость вдыхания/выдыхания, и тем самым оценить степень суживания дыхательных путей.

Особую важность исследование имеет для тех, кто страдает бронхиальной астмой, а также пациентов с обструктивной болезнью легких в хронической стадии – оно дает возможность проанализировать эффективность выбранной терапии.

Диагностика проводится при помощи специального прибора – пикфлоуметра. Первый в истории подобный аппарат был достаточно большим и тяжелым, что значительно осложняло исследования. Современные пикфлоуметры бывают механическими (в форме трубочки, на которую нанесены деления с цветными маркерами) и электронными (компьютерными), которые отличаются удобством использования и компактностью. При этом сама методика проведения и оценки результатов настолько проста, что ее можно проводить в домашних условиях.

Но, несмотря на это, использовать прибор следует только по рекомендации лечащего доктора, а еще лучше под его контролем (можно настроить пикфлоуметр совместно с доктором, а затем пользоваться им самостоятельно, записывая показания). Такой подход позволит правильно провести замеры и интерпретировать показатели.

При помощи пикфлоуметра:

• определяются изменения проходимости бронхов в различное время суток;
• планируется необходимое лечение, оценивается правильность и действенность предыдущих назначений;
• прогнозируются периоды обострения астматического заболевания.

Кроме того, выявляются факторы, увеличивающие риск развития обострения (в случаях, когда приступы часто случаются в одних местах и совсем не происходят – в других).

Читать еще:  Плоскоклеточная неороговевающая карцинома и рак

Как проводится исследование и оцениваются результаты

Перед началом регулярных измерений, пикфлоуметр настраивается с учетом нормальных значений пиковой силы выдоха (ПСВ), которая зависит от пола, возрастной группы и роста пациента. При настройке также, согласно специальным таблицам, рассчитываются границы областей (нормальной, тревожной и неудовлетворительной).

Например, норма ПСВ у мужчины среднего возраста и роста (175 см) составляет 627 л/мин. Нормальная область (на приборе она отмечается зеленым цветом) при этом составляет не менее 80% от нормы, то есть 501,6 л/мин.

В тревожную (желтый цвет) входят показатели от 50 до 80% (в рассматриваемом случае от 313,5 до 501,6 л/мин).

Все значения, находящиеся ниже предела тревожной области, будут отмечать в неудовлетворительный (красный цвет).

Важно. Как вариант настройки пикфлоуметра могут быть использованы показатели спирометрии пациента (за основу берется наилучший показатель исследования).

Правила использования

Для получения максимально полной картины, пикфлоуметрия проводится дважды в сутки – утром и в вечернее время. Специальная подготовка к диагностике не требуется, но есть ряд правил, которые требуют неукоснительного соблюдения:

• диагностика проводится до приема лекарственных средств;
• перед началом исследования бегунок-указатель устанавливается на начало шкалы;
• во время проведения измерений пациент стоит или сидит (спина при этом ровная) ;
• прибор держат в горизонтальном положении обеими руками (руки не закрывают бегунок и отверстия) ;
• сначала глубоко вдыхают и ненадолго задерживают дыхание, после чего максимально быстро делают сильный выдох.

Важно. Каждое измерение выполняется трижды, с короткими перерывами. Максимальный показатель прибора фиксируется и отмечается в индивидуальном графике, с которым впоследствии знакомится врач.

Дополнительные исследования

Помимо основных методов исследования, для уточнения диагноза или оценки эффективности лечения, доктора нередко используют дополнительные тесты.

Так, при спирометрии назначаются пробы с:

• сальбутамолом;
• физической нагрузкой;
• метахолином.

Сальбутомол – препарат с бронхолитическим эффектом. Функциональная проба с ним проводится после контрольных исследований и позволяет установить – являются ли сужения в бронхах обратимыми или нет. Также она дает более точную картину состояния дыхательной системы и дает возможность уточнить диагноз. Так, если после приема бронхолиика показатель ОФВ1 улучшается, это свидетельствует об астме. Если же проба дает отрицательный результат – это говорит о хроническом бронхите.

Метахолин – вещество, провоцирующее спазм (отсюда и название пробы – провокационный тест) и позволяющее со 100% точностью определить заболевание астмой.

Что касается проб с нагрузкой, то в этом случае второе исследование проводится после упражнений на вело- или беговом тренажере и позволяет с максимальной точностью определить астму физического усилия.

В качестве дополнительного исследования нередко используется также диффузионный тест. Он позволяет оценить скорость и качество снабжения кислородом крови.

Сниженные показатели в этом случае свидетельствуют о развитии заболевания легких (причем в уже достаточно запущенной форме), либо о возможной тромбоэмболии артерии в легких.

Функция внешнего дыхания: методы исследования

При инструментальной диагностике пульмонологических заболеваний часто исследуется функция внешнего дыхания. Такое обследование включает такие методы, как:

• спирография;
• пневмотахометрия;
• пикфлоуметрия.

В более узком смысле под исследованием ФВД понимают два первых метода, осуществляемых одновременно с помощью электронного аппарата – спирографа.

В нашей статье мы поговорим о показаниях, подготовке к перечисленным исследованиям, интерпретации полученных результатов. Это поможет пациентам с заболеваниями органов дыхания сориентироваться в необходимости той или иной диагностической процедуры и лучше понять полученные данные.

Немного о нашем дыхании

Дыхание –жизненный процесс, в результате которого организм из воздуха получает кислород, необходимый для жизни, и выделяет углекислый газ, образующийся при обмене веществ. Дыхание имеет такие этапы: внешнее (с участием легких), перенос газов эритроцитами крови и тканевое, то есть обмен газами между эритроцитами и тканями.

Перенос газов исследуют с помощью пульсоксиметрии и анализа газового состава крови. Об этих методах мы тоже немного поговорим в нашей теме.

Исследование вентиляционной функции легких доступно и проводится практически повсеместно при болезнях органов дыхания. Оно основано на измерении легочных объемов и скорости воздушных потоков при дыхании.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – наибольший объем воздуха, выдыхаемый после самого глубокого вдоха. Практически этот объем показывает, сколько воздуха может «поместиться» в легкие при глубоком дыхании и участвовать в газообмене. При уменьшении этого показателя говорят о рестриктивных нарушениях, то есть уменьшении дыхательной поверхности альвеол.

Функциональная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) измеряется как и ЖЕЛ, но только во время быстрого выдыхания. Ее величина меньше ЖЕЛ за счет спадения в конце быстрого выдоха части воздухоносных путей, в результате чего некоторый объем воздуха остается в альвеолах «невыдохнутым». Если ФЖЕЛ больше или равна ЖЕЛ, пробу рассматривают как неверно выполненную. Если ФЖЕЛ меньше ЖЕЛ на 1 литр и больше, это говорит о патологии мелких бронхов, которые спадаются слишком рано, не давая воздуху выйти из легких.

Во время выполнения маневра с быстрым выдохом определяют и другой очень важный параметр – объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1). Он снижается при обструктивных нарушениях, то есть при препятствиях для выхода воздуха в бронхиальном дереве, в частности, при хроническом бронхите и тяжелой бронхиальной астме. ОФВ1 сравнивают с должной величиной или используют его отношение к ЖЕЛ (индекс Тиффно).

Снижение индекса Тиффно менее 70% говорит о выраженной бронхиальной обструкции.

Определяется показатель минутной вентиляции легких (МВЛ) – количество воздуха, пропускаемое легкими при максимально быстром и глубоком дыхании за минуту. В норме оно составляет от 150 литров и больше.

Исследование функции внешнего дыхания

Оно используется для определения легочных объемов и скоростей. Дополнительно нередко назначаются функциональные пробы, регистрирующие изменения этих показателей после действия какого-либо фактора.

Показания и противопоказания

Исследование ФВД проводится при любых болезнях бронхов и легких, сопровождающихся нарушением бронхиальной проходимости и/или уменьшением дыхательной поверхности:

Исследование противопоказано в следующих случаях:

• дети младше 4 – 5 лет, которые не могут правильно выполнить команды медсестры;
• острые инфекционные заболевания и лихорадка;
• тяжелая стенокардия, острый период инфаркта миокарда;
• высокие цифры артериального давления, недавно перенесенный инсульт;
• застойная сердечная недостаточность, сопровождающаяся одышкой в покое и при незначительной нагрузке;
• психические нарушения, не позволяющие правильно выполнить инструкции.

Функция внешнего дыхания: как проводится исследование

Процедура проводится в кабинете функциональной диагностики, в положении сидя, желательно утром натощак или не раньше чем через 1,5 часа после еды. По назначению врача могут быть отменены бронхолитические лекарства, которые постоянно принимает пациент: бета2-агонисты короткого действия – за 6 часов, бета-2 агонисты продленного действия – за 12 часов, длительно действующие теофиллины – за сутки до обследования.

Нос пациенту закрывают специальным зажимом, чтобы дыхание осуществлялось только через рот, с помощью одноразового или стерилизуемого мундштука (загубника). Обследуемый дышит некоторое время спокойно, не заостряя внимания на процессе дыхания.

Затем пациенту предлагают сделать спокойный максимальный вдох и такой же спокойный максимальный выдох. Так оценивается ЖЕЛ. Для оценки ФЖЕЛ и ОФВ1 пациент делает спокойный глубокий вдох и как можно быстрее выдыхает весь воздух. Эти показатели записываются трижды с небольшим интервалом.

В конце исследования проводится довольно утомительная регистрация МВЛ, когда пациент в течение 10 секунд дышит максимально глубоко и быстро. В это время может возникнуть небольшое головокружение. Оно не опасно и быстро проходит после прекращения пробы.

Многим больным назначаются функциональные пробы. Самые распространенные из них:

• проба с сальбутамолом;
• проба с физической нагрузкой.

Менее часто назначается проба с метахолином.

При проведении пробы с сальбутамолом после регистрации исходной спирограммы пациенту предлагают сделать ингаляцию сальбутамола – бета2 агониста короткого действия, расширяющего спазмированные бронхи. Спустя 15 минут исследование повторяют. Также можно применять ингаляцию М-холинолитика ипратропия бромида, в этом случае повторно исследование проводят через 30 минут. Введение можно осуществлять не только с помощью дозированного аэрозольного ингалятора, но в некоторых случаях с использованием спейсера или небулайзера.

Проба считается положительной при увеличении показателя ОФВ1 на 12% и больше при одновременном увеличении его абсолютного значения на 200 мл и больше. Это означает, что выявленная исходно бронхиальная обструкция, проявившаяся снижением ОФВ1, является обратимой, и после ингаляции сальбутамола проходимость бронхов улучшается. Это наблюдается при бронхиальной астме.

Если при исходно сниженном показателе ОФВ1 проба отрицательная, это говорит о необратимой бронхиальной обструкции, когда бронхи не реагируют на расширяющие их лекарства. Такая ситуация наблюдается при хроническом бронхите и нехарактерна для астмы.

Если же после ингаляции сальбутамола показатель ОФВ1 уменьшился, это парадоксальная реакция, связанная со спазмом бронхов в ответ на ингаляцию.

Наконец, если проба положительная на фоне исходного нормального значения ОФВ1, это говорит о гиперреактивности бронхов или о скрытой бронхиальной обструкции.

При проведении теста с нагрузкой пациент выполняет упражнение на велоэргометре или беговой дорожке 6 – 8 минут, после чего проводят повторное исследование. При снижении ОФВ1 на 10% и больше говорят о положительной пробе, которая свидетельствует об астме физического усилия.

Для диагностики бронхиальной астмы в пульмонологических стационарах используется также провокационная проба с гистамином или метахолином. Эти вещества вызывают спазм измененных бронхов у больного человека. После ингаляции метахолина проводят повторные измерения. Снижение ОФВ1 на 20% и больше свидетельствует о гиперреактивности бронхов и о возможности бронхиальной астмы.

Как интерпретируются результаты

В основном на практике врач функциональной диагностики ориентируется на 2 показателя – ЖЕЛ и ОФВ1. Чаще всего их оценивают по таблице, предложенной Р. Ф. Клемент и соавторами. Приводим общую таблицу для мужчин и женщин, в которой даны проценты от нормы: