Исследования при заболеваниях системы дыхания
Последние десятилетия характеризуются невиданным развитием так называемых функциональных методов исследования больного. Функциональные методы (будь то физические, биохимические, цитохимические, цитологические и др. ) - это приемы, направленные на установление количественного нарушения физиологических функций того или иного органа или всего организма при том или ином заболевании. Отсюда понятна их ценность для клинициста, которая возрастает еще в связи с тем, что ряд из них несет в себе одновременно и диагностическую информацию (например, электрокардиограмма позволяет поставить диагноз болезни и определить степень поражения сердца при этой болезни). В связи с этим многие методы и получили название функционально-диагностических.
Знание функционально-диагностических методов и умение интерпретировать их результаты имеют исключительное значение в подготовке врача любого профиля.
Все методы изучения функций аппарата дыхания можно подразделить на три группы. К первой группе относятся показатели функций дыхания на этапе наружный воздух - альвеолярный воздух: частота дыхания, ритм дыхания, все так называемые легочные объемы; ко второй группе - показатели, характеризующие этап переноса кислорода из альвеолы в кровь - состав альвеолярного воздуха, кислородное насыщение крови и ряд других; к третьей группе - показатели, характеризующие так называемое тканевое дыхание.
В практической работе врача чаще используются методы первой и второй групп, основные из которых характеризуются ниже.
Определение частоты дыхания. У здорового человека частота дыхания колеблется от 12 до 20 в 1 мин. При заболеваниях легких, как правило, частота дыхания увеличивается - развивается одышка. Степень одышки зависит от множества факторов - величины процесса, сопутствующей температурной реакции, состояния нервной системы, возраста и т. д. Какие-либо закономерности в развитии одышки при отдельных заболеваниях легких не установлены.
Определение ритма дыхания. Здоровый человек дышит в темпе одинакового ритма вдоха и выдоха. При заболевании легких обычно ритмичность дыхания сохраняется, хотя в ряде случаев (бронхиальная астма) может быть своеобразное нарушение ритма в виде свободного глубокого вдоха и затрудненного, затяжного выдоха. В то же время существует ряд типичных нарушений ритма дыхания, который зависит от поражения нервной системы. Это дыхание Чейн-Стокса, Куссмауля, Биотта и Грокка.
Дыхание Чейн-Стокса - это волнообразное нарастание и уменьшение частоты и амплитуды дыхания с последующей остановкой дыхания (паузой или апное) . Данный тип дыхания характерен для различной этиологии поражений ЦНС.
Дыхание Куссмауля - глубокое, шумное дыхание. Встречается часто в стадии декомпенсации сахарного диабета, при хронической почечной недостаточности.
Дыхание Биотта - значительно уреженное, прерывистое дыхание. После нескольких равномерных вдохов может наблюдаться остановка, затем вновь вдохи и т. д. Часто этот тип дыхания наблюдается у больных в терминальной стадии болезни.
Дыхание Грокка- напоминает дыхание Чейн-Стокса, но без дыхательных пауз.
Определение легочных объемов. Простым и доступным способом измерения функции аппарата дыхания является определение так называемой жизненной емкости легких (ЖЕЛ), слагающейся из нескольких дыхательных объемов. Как известно, при спокойном дыхании человек за один вдох вдыхает около 500 мл воздуха и столько же выдыхает при выдохе - это так называемый дыхательный объем. После спокойного вдоха человек может вдохнуть еще дополнительно около 1500-1800 мл воздуха. Это так называемый резервный объем вдоха. После спокойного выдоха человек может так же выдохнуть еще около 1500-1800 мл воздуха - так называемый резервный объем выдоха. Все эти три объема вместе и составляют ЖЕЛ, определяемую при помощи спирометра или спирографа. У здоровых людей ЖЕЛ может колебаться от 1800 до 7200 мл, что зависит от влияния множества факторов: пола, возраста, роста, веса тела, состояния дыхательной мускулатуры и т. д. В связи с этим одновременно с ЖЕЛ необходимо вычислять должную ЖЕЛ (ДЖЕЛ), которая учитывает влияние большинства этих факторов. В настоящее время все эти показатели вычисляются по спирографии (см ниже). Однако, если спирографа нет, то, для практической работы, возможно вычисление ДЖЕЛ по формулам Baldwin и сотрудников: для мужчин : 27, 63 - ( 0, 112 х возраст) х рост в сантиметрах, для женщин: 21, 78 - ( 0, 101 х возраст) х рост в сантиметрах. Сравнение полученной ДЖЕЛ с ЖЕЛ покажет наличие или отсутствие отклонений от нормы.
Клиническое толкование. Патологическим нужно считать ЖЕЛ, составляющую менее 80% ДЖЕЛ. Снижение ЖЕЛ наблюдается при различных заболеваниях легких - пневмониях, особенно при хроническом их течении, из-за потери эластических свойств легочной ткани, гибели части ткани и замещения ее соединительной тканью. Снижается ЖЕЛ при бронхиальной астме, воспалениях плевры с накоплением экссудата в плевральной полости и сдавлением легкого (экссудативных плевритах, туберкулезных полисерозитах), при попадании воздуха в плевральную полость (пневмоторакс), при застое в легких вследствие сердечного заболевания и т. д.
Следует помнить, что снижение ЖЕЛ не всегда означает большое нарушение функции дыхания. Огромная дыхательная поверхность легких в состоянии обеспечить организм кислородом даже при значительном снижении ЖЕЛ. Кроме того, при снижении ЖЕЛ кислородное насыщение может обеспечиваться за счет учащения дыхательных движений. В связи с этим ЖЕЛ имеет значение в основном в сочетании с другими легочными пробами. С другой стороны, ЖЕЛ может иметь большую ценность как проба для динамического наблюдения за течением легочного заболевания. Увеличение ЖЕЛ по мере лечения болезни говорит о положительном эффекте, отсутствие динамики или уменьшение - об отсутствии эффекта от лечения.
Определение минутного объема дыхания (МОД). Как уже говорилось выше, снижение ЖЕЛ может быть компенсировано учащением дыхания. Поэтому для оценки истинного функционального состояния аппарата дыхания важно одновременное с ЖЕЛ определение МОД, который показывает, какой объем воздуха вентилируется через легкие за 1 мин. Методика определения МОД проста: на нос обследуемого накладывают зажим и он дышит через маску с вдыхательным клапаном, производя выдох или в мешки Дугласа, или прямо в специальный аппарат (газовые часы), показывающий объем выдыхаемого воздуха. Обследование продолжается 5 мин. МОД находят делением полученного объема на 5.
В норме МОД колеблется от 6000 до 10000 мл, однако, величина МОД также в значительной степени зависит от множества факторов - пола, возраста, состояния испытуемого и т. д. В связи с этим для оценки значения полученной величины МОД необходимо вычисление должного минутного объема дыхания (ДМОД).
МОД и ДМОД в настоящее время также определяются при спирографии.
Клиническое толкование. При заболеваниях легких и сердца МОД может увеличиваться как за счет учащения, так и за счет углубления дыхания. У ряда больных МОД может достигать 200-300 % ДМОД, что объясняется активацией дыхательного центра в связи с накоплением углекислоты в крови. При тяжелых поражениях легких (пневмосклероз, эмфизема) из-за слабости дыхательных мышц и склероза легочной ткани МОД снижается, несмотря на кислородное голодание и накопление углекислоты,
Определение максимальной вентиляции легких (МВЛ). Максимальная вентиляция легких, или максимальный минутный объем, - показатель объема воздуха, проходящего через легкие при максимально напряженном дыхании за 1 мин. Существует несколько методов определения МВЛ. Из них наиболее простой и доступный – произвольное, максимально форсированное дыхание в течение 15 сек. Испытуемый дышит как и при определении МОД, в спирограф, или в газовые часы, или мешок Дугласа с максимально возможной частотой и глубиной в течение 15 сек, после чего полученную цифру умножают на 4. Как и при остальных пробах, величина МВЛ зависит от пола, возраста, веса и т. д., поэтому необходимо одновременно находить должную максимальную вентиляцию легких (ДМВЛ). В среднем МВЛ достигает 60 000 мл. Последняя вычисляется различными способами, в частности, ее можно вычислить по формуле А. Г. Дембо: ДМВЛ=1/2 ДЖЕЛх35. Разумеется, что там, где есть спирограф МВЛ и ДМВЛ определяются на этом аппарате.
Клиническое толкование. МВЛ - тест, отражающий состояние нескольких звеньев аппарата дыхания: работоспособность мышц, растяжимость грудной клетки и легких, состояние бронхиальной проходимости и т. д. Уменьшение МВЛ говорит о нарушении функции дыхательных мышц, снижении растяжимости грудной клетки и нарушении бронхиальной проходимости.
Спирография - метод, позволяющий дать качественную и количественную характеристики состояния аппарата дыхания (с помощью прибора, называемого спирографом).
Современные спирографы дают возможность оценить до 26 параметров функции легкого и бронхов. Это и дыхательные объемы (должные и их отношение к выявляемым у больного), и наличие или отсутствие обструкции, и степень этой обструкции, и уровень ее (мелкие, средние и крупные бронхи), и многое другое.
Ценную информацию дает так называемая проба Тифно-Вотчала. Больного просят сделать глубокий вдох и сделать быстрый (форсированный) выдох в течение примерно 1 секунды. Полученную при этом жизненную емкость легких называют форсированной жизненной емкостью легких (ФЖЕЛ) или форсированным объемом выдоха (ФОВ). Данная величина – важный показатель нарушения бронхиальной проходимости.
Согласно современным представлениям, бронхоспазм играет весьма существенную роль в тяжелом течении заболеваний легких, плохой эффективности лечения, переходе острых заболеваний в хронические и т. д. В связи с этим в практике врача выявление бронхоспазма играет немаловажную роль. Для выявления бронхоспазма и важна ФЖЕЛ. Сопоставление двух показателей - ЖЕЛ и ФЖЕЛ и позволяет оценить состояние бронхиальной проходимости. У здоровых людей ФЖЕЛ должна быть не менее 73-75 % ЖЕЛ. У людей с нарушением бронхиальной проходимости ФЖЕЛ оказывается значительно меньше нормы.
На основе ФОВ можно вычислить другие показатели вентиляционной функции дыхания – объемные скорости выдоха. Из них следует упомянуть о мгновенной объемной скорости (МОС), измеряемой по кривой, складывающейся при истечении (во время форсированного выдоха) 25%, 50% и 75% ЖЕЛ. Эти показатели обозначают как МОС25 или МОС50 или МОС75. Определяются также средние объемные скорости (СОС) в интервалах между 25% и 75% ЖЕЛ и между 75% и 85% ЖЕЛ. Они, соответственно, обозначаются как СОС 25 – 75 и СОС 75-85. Измеряются и пиковые (т. е наибольшие) зарегистрированные объемные скорости форсированного выдоха и вдоха, обозначаемые как ПОС – выдох и ПОС – вдох.
Все вычисления спирограф проводит автоматически и выдает в виде аббревиатуры показателей и результатов по ним. Аббревиатура (на английском и русском языках соответственно) следующая: VC – ЖЕЛ (жизненная емкость легких); TV - ДО(дыхательный объем); FЕC – ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких); FEV – ФОС (форсированная объемная скорость); FEF 25-50 – СОС 25 – 50 FEF 75 – 85 – СОС 75 – 85 (средние объемные скорости; . FEF = МОС (мгновенная объемная скорость и РЕF = ПОС (пиковая объемная скорость).
Из этих показателей МОС25, МОС75 и СОС25-75 являются наиболее чувствительными к ранним проявлениям нарушений бронхиальной проходимости. ПОС выдоха и МОС25 характеризуют в основном нарушения проходимости воздуха в крупных бронхах и трахее. МОС75 и СОС75-85 отражают сопротивление мелких бронхов (норму или нарушения проходимости – бронхоспазм).
Пикфлуометрия. В настоящее время для быстрого определения и динамического наблюдения за бронхиальной проходимостью (выявление бронхоспазма и наблюдение в динамике) пользуются портативным аппаратом, называемым пикфлуометр. Он состоит из манометра с регулируемой стрелкой и мундштука для вдувания воздуха. Пикфлуорометром измеряют один единственный показатель - ПОС-выдоха. Пациент может пользоваться пикфлуометром в домашних условиях.
Методика проведения исследования следующая: индикаторную стрелку устанавливают на нуль. Делают глубокий вдох. Мундштук закладывают за зубы, губами плотно охватывают его и делают выдох с максимально возможной скоростью и глубиной. Делают от одного до пяти выдохов и учитывают максимальный результат. Полученный результат и будет пиковой объемной скоростью. Изучение ее на старте заболевания, в середине и на заключительном этапе позволить судить о наличии или отсутствии динамического изменения обструкции (эффекте лечения).
Пикфлуорометрия – метод не столько диагностический, сколько мониторный, позволяющий следить за динамикой болезни (обструктивного бронхита, бронхиальной астмы).
Оксигемометрия(или оксигемография, если аппарат позволяет записывать результаты) - метод, изучающий функцию альвеол, насыщение крови кислородом. Оксигемометр работает на основе фотоэлектрического эффекта. На мочке уха или пальце испытуемого укрепляют датчик с фотоэлементом с одной стороны и источником света - с другой. Фотоэлемент улавливает свет, проходящий через ткани. Показания прибора зависят от насыщения крови кислородом. У здорового человека, как правило, насыщение крови кислородом при нормальном дыхании достигает 97-98 %, а если он начинает усиленно дышать, то насыщение достигает 100 %. У больных с нарушением функции внешнего дыхания насыщение крови кислородом оказывается значительно ниже и при форсированном дыхании не достигает 100 %. Такое явление часто наблюдается у больных эмфиземой легких, пневмосклерозом.
Проба Штанге. Испытуемого просят сделать максимально возможный глубокий вдох и задержать дыхание. Здоровые люди могут задержать дыхание на 30 сек или больше. При наличии нарушений в аппарате дыхания время задержки укорачивается. Нужно помнить, что проба Штанге выражает функциональное состояние не только легких, но и сердца.
СЕМИОТИКА, ДИАГНОСТИКА И НОЗОЛОГИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ