Metody badawcze i wskaźniki oddychania zewnętrznego. Ocena ciężkości choroby

Najwcześniejszy i najbardziej wyraźny zmiany funkcji oddychania zewnętrznego u pacjentów z BA obserwuje się w łączniku wentylacyjnym, co wpływa na drożność oskrzeli i strukturę objętości płuc. Zmiany te nasilają się w zależności od fazy i ciężkości astmy. Nawet przy łagodnym przebiegu BA, w fazie zaostrzenia choroby obserwuje się znaczne pogorszenie drożności oskrzeli z jej poprawą w fazie remisji, ale bez całkowitej normalizacji. Największe zaburzenia obserwuje się u pacjentów w szczytowym momencie napadu astmy, a zwłaszcza w stanie astmatycznym (Raw osiąga ponad 20 cm słupa wody, SGaw poniżej 0,01 cm słupa wody, a FEV1 poniżej 15% tego, co Powinien być). Surowiec w astmie wzrasta zarówno podczas wdechu, jak i wydechu, co nie pozwala na jednoznaczne odróżnienie BA od COB. Za najbardziej charakterystyczną cechę astmy należy uznać nie tyle przemijający charakter niedrożności, ile jej labilność, która objawia się zarówno w ciągu dnia, jak i w wahaniach sezonowych.

Niedrożność oskrzeli zwykle połączone ze zmianami OEL i jego struktury. Przejawia się to przesunięciem poziomu funkcjonalnej pojemności resztkowej (FRC) do obszaru wdechowego, niewielkim wzrostem TRC i naturalnym wzrostem TRC, który w czasie zaostrzenia BA czasami osiąga 300-400% wartości właściwej . We wczesnych stadiach choroby pojemność życiowa nie zmienia się, ale wraz z rozwojem wyraźnych zmian wyraźnie maleje, a następnie pojemność wolumetryczna/pojemność może osiągnąć 75% lub więcej.

Podczas stosowania leków rozszerzających oskrzela Wyraźna była dynamika badanych parametrów z ich niemal całkowitą normalizacją w fazie remisji, co świadczy o obniżeniu napięcia oskrzelowo-ruchowego.

U pacjentów chorych na astmę częściej niż w przypadku innych patologii płuc, zarówno w okresie międzynapadowym, jak i w fazie remisji obserwuje się uogólnioną hiperwentylację pęcherzykową z wyraźnymi oznakami jej nierównomiernego rozmieszczenia i niedostatecznego przepływu krwi w płucach. Hiperwentylacja ta związana jest z nadmierną stymulacją ośrodka oddechowego ze strony kory i struktur podkorowych, czynników drażniących i mechanoreceptorów płuc i mięśni oddechowych, co wynika z upośledzonej kontroli napięcia oskrzeli i mechaniki oddechowej u chorych na astmę. Przede wszystkim następuje wzrost wentylacji funkcjonalnej martwej przestrzeni. Hipowentylację pęcherzykową obserwuje się częściej w ciężkich napadach uduszenia, zwykle towarzyszy jej ciężka hipoksemia i hiperkapnia. Ta ostatnia może osiągnąć 92,1 + 7,5 mmHg. w III stadium astmy.

Z nieobecnością oznaki rozwoju zwłóknienia płuc i rozedmę płuc u chorych na astmę nie następuje zmniejszenie pojemności dyfuzyjnej płuc i ich składników (wg metody na wstrzymaniu oddechu według CO) ani podczas napadu uduszenia, ani w okresie międzynapadowym. Po zastosowaniu leków rozszerzających oskrzela, na tle znacznej poprawy stanu drożności oskrzeli i struktury TEL, często obserwuje się zmniejszenie pojemności dyfuzyjnej płuc, wzrost nierówności wentylacyjno-perfuzyjnej i hipoksemię z powodu włączenie do wentylacji większej liczby hipowentylowanych pęcherzyków płucnych.

FVD ma swoją własną charakterystykę u pacjentów z przewlekłymi ropnymi chorobami płuc, których następstwem są mniej lub bardziej wyraźne zmiany niszczące w płucach. Przewlekłe ropne choroby płuc obejmują rozstrzenie oskrzeli, przewlekłe ropnie i torbielowatą hipoplazję płuc. Rozwój rozstrzeni oskrzeli jest zwykle ułatwiony przez upośledzoną niedrożność oskrzeli i zapalenie oskrzeli. Obecność ogniska infekcji nieuchronnie prowadzi do rozwoju zapalenia oskrzeli, dlatego w dużej mierze wiąże się to z zaburzeniami czynności układu oddechowego. Ponadto nasilenie zaburzeń wentylacji zależy bezpośrednio od stopnia uszkodzenia oskrzeli. Najbardziej charakterystyczne zmiany czynnościowe w rozstrzeniach oskrzeli mają charakter mieszany lub obturacyjny. Zaburzenia restrykcyjne występują jedynie w 15-20% przypadków. W patogenezie zaburzeń obturacji oskrzeli główną rolę odgrywają zmiany obrzękowo-zapalne w drzewie oskrzelowym: obrzęk, przerost błony śluzowej, nagromadzenie treści patologicznej w oskrzelach. U około połowy pacjentów rolę odgrywa również skurcz oskrzeli. Gdy rozstrzenie oskrzeli współistnieje ze stwardnieniem płuc, rozedmą płuc i zrostami opłucnej, zmiany w mechanice oddechowej stają się jeszcze bardziej niejednorodne. Podatność płuc jest często zmniejszona. Występuje wzrost TLC i stosunku TLC/TLC. Zwiększa się nierówna wentylacja. Ponad połowa pacjentów ma upośledzoną dyfuzję płucną, a stopień hipoksemii na początku choroby jest niski. Stan kwasowo-zasadowy zwykle odpowiada kwasicy metabolicznej.

W przypadku ropnia przewlekłego, zaburzenia czynności oddechowej praktycznie nie różnią się od zaburzeń oddychania z rozstrzeniami oskrzeli.

Z torbielowatym niedorozwojem oskrzeli ujawniają się wyraźniejsze zaburzenia drożności oskrzeli i mniej nasilone zaburzenia dyfuzji niż w przypadku nabytego rozstrzenia oskrzeli, co świadczy o dobrej kompensacji tej wady i ograniczonym charakterze procesu zapalnego.

FIZJOLOGIA ODDYCHANIA

Oddychanie jest jedną z najważniejszych funkcji fizjologicznych. Jest to wymiana gazowa pomiędzy środowiskiem zewnętrznym a organizmem, podczas której zużywany jest tlen, uwalniany jest dwutlenek węgla i wytwarzana jest niezbędna energia. Obejmuje oddychanie zewnętrzne (płucne), transport gazów we krwi i wymianę gazową w tkankach (oddychanie tkankowe lub wewnętrzne). Oddychanie zewnętrzne z kolei składa się z 3 etapów: wentylacji – wymiany powietrza pomiędzy otoczeniem a pęcherzykami płucnymi, dyfuzji gazów przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową oraz perfuzji krwi w naczyniach włosowatych płuc.

Do badania oddychania tkanek wykorzystuje się metody biochemiczne, np. oznaczanie mleczanu we krwi żylnej, elektrochemiczne analizatory gazometrii oraz metodę polarograficzną.

Transport gazów we krwi można ocenić za pomocą oksymetrów (pulsoksymetrów). Zwykle hemoglobina jest nasycona tlenem w 96 - 98%. Do oceny perfuzji płuc stosuje się metody izotopowe (wstrzyknięcie do żyły albuminy znakowanej izotopem emitującym promieniowanie gamma) oraz techniki kontrastu rentgenowskiego. Zdolność dyfuzyjną określa się poprzez wdychanie niewielkiego stężenia tlenku węgla w zależności od szybkości, z jaką dostaje się on do krwi.

Ze względu na złożoność odpowiedniego sprzętu, pojemność dyfuzyjną płuc i cechy hemodynamiczne rzadko określa się nawet w największych specjalistycznych klinikach, natomiast funkcja wentylacyjna płuc jest łatwo dostępna do badań przy użyciu powszechnie stosowanych instrumentów i metod. Charakteryzuje się przede wszystkim statycznymi, dynamicznymi i pochodnymi objętościami płuc oraz wskaźnikami częstości oddechów.

1.1. Objętość i pojemność płuc

Objętość płuc odnosi się do ilości powietrza zawartego w płucach podczas różnych faz oddychania. Wyróżnia się także pojemność płuc - sumę kilku objętości. Objętości statyczne wyznaczane są podczas spokojnego oddychania, a objętości dynamiczne podczas oddychania wymuszonego. Objętości pochodne oblicza się zwykle za pomocą wzorów.

Wyróżnia się następujące objętości i pojemności statyczne:

OEL (TLC) - całkowita pojemność płuc - całe powietrze w płucach na wysokości maksymalnego wdechu;

Pojemność życiowa (VС) - pojemność życiowa płuc - największa ilość powietrza, jaką można wydychać po maksymalnym wdechu. Pojemność życiowa, uzyskany podczas wdechu po pełnym wydechu, jest nieco większy, ponieważ w najmniejszych oskrzelach nie zatyka się powietrze (zjawisko „pułapki powietrznej”);

OOL (samochód kempingowy) - zalegająca objętość płuc - powietrze pozostające w płucach po maksymalnym wydechu;

ZANIM (VT) - objętość oddechowa - powietrze przechodzące przez płuca podczas spokojnego wdechu i wydechu średnio - około 500 ml;

Okręgowy Departament Spraw Wewnętrznych (wew.) (IRV, ERV) - rezerwowe objętości wdechu i wydechu - jest to powietrze, które można dodatkowo wdychać lub wydychać po spokojnym wdechu lub wydechu;

Ew(układ scalony) - pojemność wdechowa - suma ZANIM I Okręgowy Departament Spraw Wewnętrznych;

WRÓG (FRC) - funkcjonalna pojemność resztkowa - ilość powietrza pozostająca w płucach po spokojnym wydechu OOL I RO vid.

W normalnym badaniu OEL, OOL I WRÓG nie jest dostępny do pomiaru. Wyznacza się je za pomocą analizatorów gazów, badając zmiany składu mieszanin gazowych podczas oddychania w obiegu zamkniętym (zawartość helu, azotu, ksenonu radioaktywnego) lub za pomocą pletyzmografii ogólnej, gdy badany przebywa w szczelnej kabinie i wahania w niej ciśnienia są mierzone podczas jego oddechu.

Część powietrza w drogach oddechowych i pęcherzykach płucnych, która nie bierze udziału w wymianie gazowej, nazywana jest przestrzenią martwą (SD). Anatomiczna przestrzeń martwa to część powietrza, która nie dociera do pęcherzyków płucnych podczas wdechu i nie ucieka do atmosfery podczas wydechu; funkcjonalna przestrzeń martwa to powietrze z nieperfundowanych pęcherzyków płucnych. Powietrze przestrzeni martwej i objętości zalegającej bierze udział w podgrzewaniu i nawilżaniu gazów wchodzących podczas wdechu, aby zapewnić warunki niezbędne do funkcjonowania pęcherzyków płucnych.

Ilość przestrzeni martwej określa się tymi samymi metodami, co objętości resztkowe. Cienki poseł wynosi 140 ml u kobiet i 150 ml u mężczyzn, głównie ze względu na anatomiczną przestrzeń martwą. Minutowa objętość oddechowa odnosi się do ilości powietrza przechodzącego przez płuca w ciągu minuty i jest określona wzorem MOD = BH x DO, Gdzie BH- częstość oddechów, zwykle 12 - 20, średnio 16 na minutę. Po zaakceptowaniu ZANIM za 500 ml otrzymujemy średnią MAUD- 8 l.

Biorąc pod uwagę dostępność poseł, wówczas tylko część tego powietrza uczestniczy w wymianie gazowej, która nazywa się wentylacją pęcherzykową i stanowi AB = (DO - MP) x BH. około 70% MAUD. Przy głębokim oddychaniu stosunek AB/MOD wzrasta, powierzchownie - maleje.

Ilość tlenu zużywanego na minutę ( MPO 2) można łatwo oznaczyć spirograficznie. Na tej podstawie można określić ilość podstawowego metabolizmu ( OO), znając wartość energetyczną tlenu z uwzględnieniem współczynnika oddechowego. Dla tego IPC pomnożona przez 7,07 (liczba minut w ciągu dnia Xśredni kaloryczny równoważnik tlenu):

OO = MPC x 7,07(kcal/dzień).

1.2. Wymuszone testy oddechowe

Oprócz objętości statycznych duże znaczenie kliniczne mają także objętości dynamiczne wyznaczane podczas wymuszonego (najszybszego i najpełniejszego) oddychania, zwłaszcza podczas wydechu, ponieważ wdech jest czynnością bardziej dobrowolną, a przez to mniej stałą. Ich zastosowanie w praktyce klinicznej pozwala na wyjaśnienie stopnia obturacji oskrzeli i rozpoznanie wczesnych objawów zmian oskrzelowo-płucnych w postaci niedrożności drożności małych oskrzeli.

Próbę szybkiego i pełnego wydechu przeprowadza się z pozycji maksymalnego wdechu, tj. FVC (FVC) - wymuszona pojemność życiowa wydechowa. FVC mniej Pojemność życiowa o 200 - 400 ml ze względu na spadek pod koniec przyspieszonego wydechu części małych oskrzelików (zapaść wydechowa). Jeśli występuje ich patologia, obserwuje się zjawisko „przechwytywania powietrza”. FVC mniej Pojemność życiowa o 1 litr lub więcej. W tym przypadku częstość wymuszonego wdechu (test wdechowy FVC) będzie czymś więcej niż wydechem.

Przypadki, gdy FVC większe bądź równe Pojemność życiowa, należy uznać za nieprawidłowo wykonane badanie. Wszystkie wskaźniki należy określić co najmniej 3 razy i przyjąć najwyższą wartość z każdego z nich. Ponadto określa się objętość wymuszonego wydechu w pierwszej sekundzie ( FEV1 = FEV10), który jest porównywany albo z odpowiednią wartością, albo z Pojemność życiowa Lub FVC.

Indeks Tiffno =(FEV/VC)x100%, normalny 70-80%

Zmniejsza się podczas procesów obturacyjnych i może wzrosnąć podczas „czystego” ograniczenia, kiedy Pojemność życiowa zmniejszyła się, ale częstotliwość wydechu nie uległa zmniejszeniu. Jednak uszkodzenie tylko małych oskrzeli często nie prowadzi do zmian FEV1 dlatego też test Tiffno nie może służyć jako wczesna oznaka niedrożności. Kiedy maleje Pojemność życiowa i zachowana drożność oskrzeli, wskaźnik ten może nieznacznie wzrosnąć, a przy mieszanych procesach obturacyjno-restrykcyjnych jego wartość traci wartość diagnostyczną. Następnie oblicz stosunek FEV1 nie do rzeczywistego, ale do należnego Pojemność życiowa.

Przy określaniu wskaźnika Tiffno wymagane są dwa osobne badania - przy spokojnym oddychaniu ( Pojemność życiowa) i z wymuszonym wydechem, co zmniejsza dokładność wyniku. Indeks Genslera, wykonywany jednoetapowo, można uznać za bardziej wiarygodny:

Indeks Genslera = (FEV1/FVC) x 100%, normalny 85-90%

Zauważ to FEV, FVC I Pojemność życiowa pobierane bezpośrednio z systemu ATPS bez ponownego przeliczenia.

W celu bardziej subtelnego i dokładnego scharakteryzowania zaburzeń aparatu oddechowego, prędkości wydechu w różnych momentach, a także szczytowej objętościowej prędkości wydechu ( Widok POS), czyli największą prędkość w całym czasie wydechu.

Za granicą często wyznacza się także natężoną objętość wydechową na 0,5, 2 i 3 s, czas do osiągnięcia największego przepływu wydechowego, czas na połowę wydechu Pojemność życiowa itp. W porównaniu z testami Tiffno i Genslera, chwilowe objętościowe prędkości wydechowe dostarczają więcej informacji ( MOS = FEV system US) mierzone w punktach wydechowych 25, 50, 75 i 85% Pojemność życiowa (MOS 25, MOS50 itp.), charakteryzujące odpowiednio stan oskrzeli dużych, średnich i małych oraz średnie prędkości objętościowe w obszarach wydechowych 25–50, 50–75, 75–80% Pojemność życiowa (SOS 25_50 itp.).

W innym, europejskim systemie notacji, liczenie opiera się na udziale Pojemność życiowa pozostające w płucach, wówczas chwilowe częstości wydechów ( MEF) są oznaczone odpowiednio, MSV 75, MSV 50, MSV 25, MSV 25 _ 75 I PSV(szczytowy przepływ wydechowy).

Ważną informację na temat rezerw funkcjonalnych zewnętrznego aparatu oddechowego dostarcza test maksymalnej wentylacji płuc ( MVL). Maksymalna wentylacja płuc odnosi się do objętości powietrza przepływającego przez płuca w ciągu minuty najczęstszego i najgłębszego oddychania.

Zwykle badanie przeprowadza się przez 10 – 15 s, a wynik podawany jest w ciągu 1 minuty. Cienki MVL 8-20 razy więcej MAUD i osiąga 150 - 180 l. Stwierdzono ścisłą korelację zmian MVL I FEV1 dlatego niektórzy autorzy ograniczają się jedynie do definiowania FEV1.

Dodatkowych informacji może dostarczyć kształt krzywej maksymalnej wentylacji, która przesuwa się w górę w przypadku przeszkody spowodowanej uwięzieniem powietrza (zwiększanie WRÓG i zmniejszyć RO wd).

1.3. Układy warunków fizycznych, w jakich mogą znajdować się objętości gazów podczas spirografii

Analizując objętości oddechowe należy uwzględnić ich zależność od zmian ciśnienia, temperatury i wilgotności. W płucach powietrze znajduje się w warunkach pęcherzykowych, tj. w temperaturze t = 37°C, wilgotności względnej powietrza 100% i ciśnieniu w przybliżeniu równym ciśnieniu atmosferycznemu. Na tych samych warunkach odpowiednie wartości podaje się w tabelach i wzorach (rzadziej - w standardowych). Gdy powietrze opuszcza płuca do środowiska zewnętrznego lub do obwodu spirografu, szybko ochładza się do temperatury pokojowej, a nadmiar wilgoci skrapla się, pozostawiając wilgotność względną na poziomie 100% (w temperaturze pokojowej) i niezmienione ciśnienie. Takie warunki nazywane są atmosferycznymi.

Zmierzone zużycie tlenu zazwyczaj przelicza się na warunki standardowe – 0°C, zerowa wilgotność, ciśnienie 760 mmHg. Sztuka. Te trzy systemy warunków nazywane są BTPS(warunki pęcherzykowe – temperatura ciała, ciśnienie, wysycenie), ATPS(atmosferyczny - temperatura otoczenia, ciśnienie, nasycenie) i STPD(standard - Standardowa Temperatura. Ciśnienie, Sucho). Wartości uzyskane metodą spirografii (w warunkach atmosferycznych) prowadzą do warunków pęcherzykowych i standardowych. Do takich przeliczeń opracowano tabele i nomogramy, w których, biorąc pod uwagę temperaturę, ciśnienie, a czasem wilgotność, znajdują się odpowiednie współczynniki (Tabela 1).

Tabela 1

Przybliżone współczynniki przeliczeniowe na VTRS i STRD (przy ciśnieniu atmosferycznym 740 - 780 mm Hg)

W badaniach masowych dopuszczalne jest stosowanie współczynnika 1,1 do konwersji BTRS i 0,9 - k STRD. Objętości nie należy przeliczać, jeżeli stosuje się je w jakimkolwiek wzorze polegającym na podzieleniu dwóch wskaźników uzyskanych w tym samym układzie warunków (np. wskaźnik Tiffno, tabela 2).

Tabela 2

Stopień upośledzenia funkcji wentylacyjnej płuc według N.N. Kanajew

1.4. Standaryzacja badań

Aby uzyskać stabilne wyniki badań, spirografię przeprowadza się w takich samych warunkach, jak najbliżej podstawowej przemiany materii. Uzyskane dane porównuje się ze standardami (wartościami właściwymi) obliczonymi na podstawie wyników badania ankietowego dużych grup osób zdrowych, zestawionymi w tabelach standaryzowanych według płci, wieku i wzrostu lub za pomocą wzorów uzyskanych z tabel. Wskaźnik różniący się od tabeli o nie więcej niż 15–20% uważa się za normalny.

Oceniając wyniki badania funkcji wentylacji płuc, należy wziąć pod uwagę odtwarzalność i powtarzalność wskaźników.

Powtarzalność to dopuszczalne wahania mierzonych wartości podczas powtarzanych badań w ciągu dnia. Dla Pojemność życiowa jest to +150 ml.

Powtarzalność – granica wahań przy kilkukrotnym powtarzaniu badania w ciągu roku. Dla Pojemność życiowa powtarzalność wynosi +380 ml. Dla FEV1 Dopuszczalne są wahania w granicach +15%.

1,5. Próba boczna

W przypadku konieczności wykrycia jednostronnego uszkodzenia płuc należy zastosować boczny (spiroplanimetryczny) test Bergana lub test pozycji bocznej. W tym celu należy zarejestrować krzywą spokojnego oddychania w pozycji leżącej z podniesioną głową (kładzie się wysoką poduszkę), następnie pacjent proszony jest o obrócenie się na prawy bok, dociskając wyciągniętą prawą rękę do ciała. W wyniku wyparcia powietrza ze sprężonego płuca krzywa podnosi się poziomo. Następnie ponownie rejestruje się spirogram w pozycji leżącej, a następnie w ten sam sposób, ale w pozycji na lewym boku. Wzrost krzywej powyżej poziomu początkowego w milimetrach mierzy się przy skręcie w prawą i lewą stronę (hpr i hlev) i określa funkcję prawego i lewego płuca za pomocą wzoru:

Zwykle funkcja prawego płuca wynosi 55–57%, lewego – 43–45%.

Ryż. 1. Zasady analizy testów bocznych

2. TECHNIKI BADAŃ FUNKCJI ODDECHOWEJ

Spirometria jest metodą pomiaru objętości płuc, spiroografia jest graficznym zapisem ich zmian w czasie. Krzywa uzyskana poprzez zapis na papierze we współrzędnych „objętość – czas” nazywana jest spirogramem. Częstość wdechów i wydechów można zmierzyć pośrednio za pomocą spirogramu lub określić bezpośrednio za pomocą pneumotachometrii i pneumotachografii.

Spirometria, spiroografia i pneumotachometria to najczęściej stosowane metody badania funkcji wentylacyjnej płuc. Są nieinwazyjne, tanie, wymagają stosunkowo mało czasu i z zadowalającą dokładnością pozwalają określić obecność, charakter i nasilenie zaburzeń wentylacji.

Wyróżniamy spirografy typu otwartego i zamkniętego. To ostatnie może odbywać się z kompensacją zużycia tlenu lub bez niej. W urządzeniach typu otwartego powietrze atmosferyczne oddycha się bez uwzględnienia zużycia tlenu, co upraszcza badania i konserwację urządzeń. W spirografach typu zamkniętego osoba oddycha powietrzem z zamkniętego obwodu oddechowego, co wymaga obowiązkowego stosowania chemicznego pochłaniacza dwutlenku węgla, ale pozwala na określenie znikomego zużycia tlenu. W tym przypadku krzywa spirogramu stopniowo się przesuwa ze względu na zmniejszenie objętości gazu.

Aby wydłużyć czas badań na spirografach typu zamkniętego, możliwe jest stopniowe dodawanie tlenu do układu oddechowego w miarę jego zużywania, a główna krzywa będzie pozioma, a ilość dodanego gazu będzie rejestrowana jako dodatkowa linia na spirogramie .

2.1. Technika badań spirograficznych

Badania spirometryczne i spirograficzne w wersji pełnej i uproszczonej (z rejestracją tylko głównych wskaźników) przeprowadza się w warunkach zbliżonych do głównego metabolizmu, najczęściej w pozycji siedzącej, w pierwszej połowie dnia, na czczo lub nie wcześniej niż 1-1,5 godziny po posiłku. Po południu wymagany jest dłuższy odpoczynek.

Badanie wskaźników wymiany gazowej przeprowadza się rano, w pozycji leżącej, 12–13 godzin po jedzeniu. Nie jest wymagane żadne wstępne szkolenie. Pacjentowi wyjaśnia się cel badania i manewry oddechowe, które będzie musiał wykonać.

w odróżnieniu EKG spirografia ma przeciwwskazania. Nie zaleca się wykonywania go u pacjentów z gorączką i infekcjami, osób cierpiących na ciężką dławicę piersiową lub wysokie niestabilne nadciśnienie tętnicze, ciężką niewydolność serca i inne poważne choroby, pacjentów z zaburzeniami psychicznymi niebędącymi w stanie prawidłowo wykonać badania oraz osób w podeszłym wieku, dla których nie opracowano wytycznych regulacyjnych.Ilości.

Podłączenie do spirometru lub spirografu odbywa się poprzez sterylny ustnik (ustnik). Na nos zakładany jest zdezynfekowany klips. Podłączenie do aparatów typu otwartego odbywa się bez uwzględnienia fazy oddychania, a do aparatów typu zamkniętego – na poziomie cichego wydechu.

Objętości oddechowe określa się za pomocą wzoru:

Gdzie LV- długość linii, S- czułość urządzenia równa 25 mm/l.

Przy prędkości przeciągania taśmy wynoszącej 50 mm/min jedna minuta odpowiada odcinkowi o długości 5 cm, a 600 mm/min – 1 cm = 1 sekunda (w celu określenia FEV1. Specjalne linijki obliczeniowe oznaczone tą skalą są łatwe w użyciu. Do określenia prawidłowych parametrów oddychania i podstawowej przemiany materii w urządzeniu znajdują się tabele i nomogramy. Biorąc pod uwagę błąd pomiaru (co najmniej 50 ml), wszystkie uzyskane wartości objętości płuc należy zaokrąglić do prawidłowych liczb (do 0,05 l).

Pełne badanie spirograficzne rozpoczyna się od rejestracji BH, ZANIM I PO 2 w warunkach spoczynkowych, przez co najmniej 3–5 minut (do stanu stacjonarnego). Podczas rejestracji BH, ZANIM I PO 2 Pacjent proszony jest o spokojne oddychanie, bez skupiania się na oddychaniu. Następnie po krótkiej przerwie (1 - 2 minuty) z odłączeniem od urządzenia typu zamkniętego zarejestruj się Pojemność życiowa, FEV 1 lub krzywa wymuszonego wydechu ( FVC) I MVL. Każdy z tych wskaźników jest rejestrowany co najmniej 3 razy, aż do uzyskania wartości maksymalnych.

Podczas rejestracji Pojemność życiowa Zaleca się wzięcie jak najgłębszego wdechu i wydech tak pełny i spokojny, jak to możliwe. Przeprowadzany jest również test dwuetapowy Pojemność życiowa, kiedy na tle spokojnego oddychania jesteś proszony o wzięcie tylko jednego głębokiego wdechu, a po chwili tylko maksymalnego wydechu. Odległość pomiędzy wierzchołkami tych zębów jest nieco (100 – 200 ml) większa od chwilowej Pojemność życiowa. Aby ocenić poprawność manewru oddechowego, należy zwrócić uwagę na kształt wierzchołków krzywych Pojemność życiowa. Po osiągnięciu naprawdę maksymalnego wdechu i wydechu krzywe są nieco zaokrąglone w górnym i dolnym punkcie (bezdech wdechowy i wydechowy).

Podczas rejestracji FEV, I FVC podczas rejestracji należy wykonać jak najgłębszy wdech i po krótkiej przerwie (1 – 2 s) wydech tak szybko i całkowicie, jak to możliwe MVL- oddychaj tak często, jak to możliwe, a jednocześnie tak głęboko, jak to możliwe.

Przed rejestracją MVL Przydatne jest zademonstrowanie wzorca oddychania podczas wykonywania tego manewru oddechowego z kilkoma wymuszonymi ruchami oddechowymi. Czas rejestracji MVL- nie więcej niż 10 - 15 s. Długość przerw pomiędzy poszczególnymi pomiarami Pojemność życiowa, FEV,, FVC I MVL bez odłączania od aparatu typu otwartego i po odłączeniu od aparatu typu zamkniętego, jeżeli osoba badana z łatwością radzi sobie z niezbędnymi manewrami oddechowymi, nie przekracza 1 minuty.

Jeśli wystąpi zmęczenie i duszność, co najczęściej obserwuje się po krótkiej, ale żmudnej rejestracji MVL odstępy pomiędzy poszczególnymi pomiarami wydłużają się do 2 – 3 i więcej minut. Podczas rejestrowania wskaźników wentylacji płuc w warunkach spoczynkowych ( BH, ZANIM), PO 2 I Pojemność życiowa papier spirograficzny porusza się podczas rejestracji z prędkością 50 mm/min FVC I MVL– 600 - 1200 mm/min.

Przepływ w pętli - objętość

Ważną wartość diagnostyczną ma analiza pętli objętościowo-przepływowej maksymalnego natężonego wydechu i wdechu. Pętla ta powstaje w wyniku nałożenia wykresu prędkości przepływu na osi pionowej i objętości płuc na osi poziomej, tworzona przez nowoczesne spirografy komputerowe pracujące w trybie automatycznym (ryc. 2). W tej pętli podświetlone są główne wskaźniki spirogramu.

Ryż. 2. Przepływ w pętli - objętość

Na podstawie kształtu pętli i zmian jej wskaźników można wyróżnić normę i główne typy niewydolności oddechowej: obturacyjną, restrykcyjną i mieszaną.

Normalny spirogram. U osoby zdrowej wynik badania czynności oddechowej zwykle wskazuje, że nie ma żadnych nieprawidłowości. Tabela pokazuje listę wskaźników funkcji układu oddechowego i ich normalnych wartości. Większość wartości wskaźników wyrażana jest jako procent wartości tzw. „właściwych”. Są to wartości typowe dla zdrowego człowieka, mężczyzny czy kobiety, wiek, waga i wzrost. Konwencjonalnie można je uznać za wartości „normalne”.

Ryż. 3. Pętla przepływu – objętość jest normalna.

Normalna pętla przepływ-objętość wydechu (ryc. 3) charakteryzuje się szybkim szczytem maksymalnego przepływu wydechowego ( punkt sprzedaży) i stopniowy spadek przepływu do zera i jest na nim odcinek liniowy - MOS50vyd. Pętla wdechowa na ujemnej części osi przepływu jest dość głęboka, wypukła i często symetryczna. MOS50vd > MOS50vyd.

Tabela 3

Główne wskaźniki spirografii:

Skróty	Oznaczenia	Wskaźniki	Wartości normalne w %% wartości właściwej (D)
V.C.	Pojemność życiowa	Pojemność życiowa - pojemność życiowa płuc	> 80%
FVC	wymuszona pojemność życiowa	FVC - wymuszona pojemność życiowa	.> 80%
MVV	maksymalna dobrowolna wentylacja	MVL - objętość maksymalnej wentylacji płuc	> 80%
samochód kempingowy	objętość zalegająca	RLV – resztkowa objętość płuc
FEV1	wymuszona objętość wydechowa w ciągu 1 sekundy (litr)	FEV1 – wymuszona objętość wydechowa w ciągu 1 sekundy (l)	> 75%
FEV/FVC%	wymuszona objętość wydechowa w ciągu 1 sekundy jako procent FVC	FEV1/FVC – natężona objętość wydechowa w %% do FVC	> 75%
FEV1 25-75%	średni wymuszony przepływ wydechowy w środku FVC	MEF25-75% - objętościowy wymuszony przepływ wydechowy w zakresie 25-75% FVC	> 75%
NEF	szczytowy przepływ wydechowy	PEF – szczytowy objętościowy wymuszony przepływ wydechowy	> 80%
FEF (MEF)25%	średni wymuszony przepływ wydechowy podczas 25% FVC	MEF25% - objętościowy wymuszony przepływ wydechowy w zakresie 25% FVC	> 80%
FEF (MEF)50%	średni wymuszony przepływ wydechowy podczas 50% FVC	MEF50% - objętościowy wymuszony przepływ wydechowy w zakresie 50% FVC	> 80%
FEF (MEF)75%	średni wymuszony przepływ wydechowy podczas 75% FVC	MEF75% - objętościowy wymuszony przepływ wydechowy w zakresie 75% FVC	> 80%

Cienki FEV1, FVC, FEV1/FVC przekraczać 80% wskaźników standardowych. Jeśli wskaźniki te są mniejsze niż 70% wskaźników normatywnych, jest to oznaką patologii (tabela 3).

Przedział od 80% do 70% należności interpretowany jest indywidualnie. W starszych grupach wiekowych wskaźniki te mogą być normalne, u osób młodych i w średnim wieku mogą świadczyć o początkowych oznakach niedrożności. W takich przypadkach konieczne jest pogłębienie badania i wykonanie próby z agonistami receptorów β2-adrenergicznych.

Do diagnozowania niewydolności oddechowej stosuje się szereg nowoczesnych metod badawczych, które pozwalają poznać konkretne przyczyny, mechanizmy i nasilenie niewydolności oddechowej, współistniejące zmiany funkcjonalne i organiczne w narządach wewnętrznych, stan hemodynamiczny, kwasowo-zasadowy stan itp. W tym celu bada się funkcję oddychania zewnętrznego, skład gazów krwi, objętości wentylacji oddechowej i minutowej, poziom hemoglobiny i hematokrytu, nasycenie krwi tlenem, ciśnienie tętnicze i ośrodkowe żylne, częstość akcji serca, EKG i, jeśli to konieczne, ciśnienie zaklinowania w tętnicy płucnej (PAWP). są określane, wykonuje się echokardiografię i inne (A.P. Zilber).

Ocena czynności oddechowej

Najważniejszą metodą diagnostyki niewydolności oddechowej jest ocena funkcji oddychania zewnętrznego (FVD), której główne zadania można sformułować następująco:

1. Diagnostyka dysfunkcji oddechowych i obiektywna ocena ciężkości niewydolności oddechowej.
2. Diagnostyka różnicowa obturacyjnych i restrykcyjnych zaburzeń wentylacji płuc.
3. Uzasadnienie terapii patogenetycznej niewydolności oddechowej.
4. Ocena skuteczności leczenia.

Problemy te rozwiązuje się za pomocą szeregu metod instrumentalnych i laboratoryjnych: pirometrii, spirografii, pneumotachometrii, badań pojemności dyfuzyjnej płuc, zaburzeń relacji wentylacja-perfuzja itp. Zakres badań jest zdeterminowany wieloma czynnikami, m.in. stanu pacjenta oraz możliwości (i wykonalności!) pełnego i wszechstronnego badania FVD.

Najpopularniejszymi metodami badania czynności układu oddechowego są spirometria i spiroografia. Spirografia zapewnia nie tylko pomiar, ale także graficzną rejestrację głównych wskaźników wentylacji podczas spokojnego i kontrolowanego oddychania, aktywności fizycznej i testów farmakologicznych. W ostatnich latach zastosowanie komputerowych systemów spirograficznych znacznie uprościło i przyspieszyło badanie, a co najważniejsze umożliwiło pomiar prędkości objętościowej przepływów powietrza wdechowego i wydechowego w funkcji objętości płuc, tj. analizować pętlę przepływ-objętość. Do takich systemów komputerowych zaliczają się np. spirografy firm Fukuda (Japonia) i Ericha Egera (Niemcy) itp.

Metodologia Badań. Najprostszy spirograf składa się z podwójnego cylindra wypełnionego powietrzem, zanurzonego w pojemniku z wodą i podłączonego do urządzenia rejestrującego (na przykład skalibrowanego i obracającego się z określoną prędkością bębna, na którym zapisywane są odczyty spirografu). Pacjent w pozycji siedzącej oddycha przez rurkę podłączoną do butli z powietrzem. Zmiany objętości płuc podczas oddychania rejestrowane są poprzez zmiany objętości cylindra połączonego z obracającym się bębnem. Badanie zazwyczaj przeprowadza się w dwóch trybach:

• W warunkach podstawowej przemiany materii – we wczesnych godzinach porannych, na czczo, po 1-godzinnym odpoczynku w pozycji leżącej; Na 12-24 godziny przed badaniem należy odstawić leki.
• W warunkach względnego odpoczynku - rano lub po południu, na czczo lub nie wcześniej niż 2 godziny po lekkim śniadaniu; Przed badaniem należy odpocząć 15 minut w pozycji siedzącej.

Badanie przeprowadza się w oddzielnym, słabo oświetlonym pomieszczeniu o temperaturze powietrza 18-24 C, po wcześniejszym zapoznaniu pacjenta z zabiegiem. Podczas przeprowadzania badania ważny jest pełen kontakt z pacjentem, gdyż jego negatywne nastawienie do zabiegu i brak niezbędnych umiejętności mogą znacząco zmienić wyniki i doprowadzić do nieodpowiedniej oceny uzyskanych danych.

Podstawowe wskaźniki wentylacji płuc

Klasyczna spiroografia pozwala określić:

1. wielkość większości objętości i pojemności płuc,
2. główne wskaźniki wentylacji płuc,
3. zużycie tlenu przez organizm i skuteczność wentylacji.

Istnieją 4 pierwotne objętości płucne i 4 pojemności. Te ostatnie obejmują dwa lub więcej tomów podstawowych.

Objętość płuc

1. Objętość oddechowa (TI lub VT - objętość oddechowa) to objętość gazu wdychanego i wydychanego podczas spokojnego oddychania.
2. Rezerwowa objętość wdechowa (IRV lub IRV) to maksymalna objętość gazu, która może zostać dodatkowo wdychana po cichej inhalacji.
3. Rezerwowa objętość wydechowa (ERV lub ERV) to maksymalna objętość gazu, która może zostać dodatkowo wydychana po cichym wydechu.
4. Resztkowa objętość płuc (OOJI lub RV - objętość resztkowa) to objętość drania pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu.

Pojemność płuc

1. Pojemność życiowa płuc (VC lub VC - pojemność życiowa) to suma DO, PO ind i PO ext, tj. Maksymalna objętość gazu, którą można wydychać po wzięciu maksymalnie głębokiego oddechu.
2. Pojemność wdechowa (Evd lub 1C - pojemność wdechowa) to suma pojemności wdechowej DO i RO, tj. maksymalna objętość gazu, jaką można wdychać po spokojnym wydechu. Zdolność ta charakteryzuje zdolność tkanki płucnej do rozciągania.
3. Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC lub FRC – funkcjonalna pojemność resztkowa) to suma FRC i PO, czyli tzw. objętość gazu pozostająca w płucach po spokojnym wydechu.
4. Całkowita pojemność płuc (TLC lub całkowita pojemność płuc) to całkowita ilość gazu zawarta w płucach po maksymalnym wdechu.

Konwencjonalne spirografy, szeroko stosowane w praktyce klinicznej, pozwalają określić tylko 5 objętości i pojemności płuc: DO, RO wlot, RO wylot. Pojemność życiowa, Evd (lub odpowiednio VT, IRV, ERV, VC i 1C). Aby znaleźć najważniejszy wskaźnik wentylacji płuc – funkcjonalną pojemność resztkową (FRC lub FRC) oraz obliczyć resztkową objętość płuc (RV lub RV) i całkowitą pojemność płuc (TLC lub TLC), konieczne jest zastosowanie specjalnych technik, w w szczególności metody rozcieńczania helu, przepłukiwanie azotem lub pletyzmografia całego ciała (patrz poniżej).

Głównym wskaźnikiem w tradycyjnej technice spirograficznej jest pojemność życiowa (VC lub VC). Aby zmierzyć pojemność życiową, pacjent po okresie spokojnego oddychania (BRE) najpierw wykonuje maksymalny wdech, a następnie ewentualnie pełny wydech. W tym przypadku wskazane jest oszacowanie nie tylko wartości całkowej pojemności życiowej) oraz wdechowej i wydechowej pojemności życiowej (odpowiednio VCin, VCex), tj. maksymalna objętość powietrza, którą można wdychać lub wydychać.

Drugą obowiązkową techniką stosowaną w tradycyjnej spirografii jest test określający natężoną pojemność życiową płuc OZHEL lub FVC - natężoną pojemność życiową wydechową), która pozwala określić najwięcej (kształtujące wskaźniki prędkości wentylacji płuc podczas wymuszonego wydechu, charakteryzujące , w szczególności stopień niedrożności dopłucnych dróg oddechowych. Podobnie jak przy badaniu określającym pojemność życiową (VC), pacjent bierze maksymalnie głęboki wdech, a następnie, w przeciwieństwie do określania pojemności życiowej, wydycha powietrze z maksymalną możliwą prędkością (wymuszony wydech).W tym przypadku rejestrowana jest spontaniczna, stopniowo spłaszczająca się krzywa.Oceniając spirogram tego manewru wydechowego, oblicza się kilka wskaźników:

1. Wymuszona objętość wydechowa w ciągu jednej sekundy (FEV1 lub FEV1 - natężona objętość wydechowa po 1 sekundzie) - ilość powietrza usuwana z płuc w pierwszej sekundzie wydechu. Wskaźnik ten zmniejsza się zarówno w przypadku niedrożności dróg oddechowych (z powodu wzrostu oporu oskrzeli), jak i zaburzeń restrykcyjnych (z powodu zmniejszenia wszystkich objętości płuc).
2. Wskaźnik Tiffno (FEV1/FVC,%) to stosunek natężonej objętości wydechowej w pierwszej sekundzie (FEV1 lub FEV1) do natężonej pojemności życiowej (FVC lub FVC). Jest to główny wskaźnik manewru wydechowego z wymuszonym wydechem. Jest znacznie zmniejszony w zespole obturacyjnym oskrzeli, ponieważ spowolnieniu wydechu spowodowanemu niedrożnością oskrzeli towarzyszy zmniejszenie natężonej objętości wydechowej w ciągu 1 s (FEV1 lub FEV1) przy braku lub niewielkim spadku całkowitej wartości FVC (FVC) . W przypadku zaburzeń restrykcyjnych wskaźnik Tiffno praktycznie się nie zmienia, ponieważ FEV1 (FEV1) i FVC (FVC) zmniejszają się prawie w tym samym stopniu.
3. Maksymalne objętościowe natężenie wydechowego przepływu na poziomie 25%, 50% i 75% natężonej pojemności życiowej płuc (MOS25%, MOS50%, MOS75% lub MEF25, MEF50, MEF75 - maksymalny przepływ wydechowy na poziomie 25%, 50 %, 75% FVC). Wartości te oblicza się poprzez podzielenie odpowiednich natężonych objętości wydechowych (w litrach) (na poziomach 25%, 50% i 75% całkowitego FVC) przez czas osiągnięcia tych natężonych objętości wydechowych (w sekundach).
4. Średnie objętościowe natężenie przepływu wydechowego wynosi 25–75% FVC (SEC25–75% lub FEF25–75). Wskaźnik ten w mniejszym stopniu zależy od dobrowolnego wysiłku pacjenta i bardziej obiektywnie odzwierciedla drożność oskrzeli.
5. Szczytowy wolumetryczny wymuszony przepływ wydechowy (POF, w skrócie PEF – szczytowy przepływ wydechowy) – maksymalny wolumetryczny wymuszony przepływ wydechowy.

Na podstawie wyników badania spirograficznego oblicza się także:

1. liczba ruchów oddechowych podczas spokojnego oddychania (RR lub BF - częstotliwość oddychania) i
2. minutowa objętość oddechowa (MVR lub MV - objętość minutowa) - ilość całkowitej wentylacji płuc na minutę podczas spokojnego oddychania.

Badanie zależności przepływ-objętość

Spirografia komputerowa

Nowoczesne komputerowe systemy spirograficzne pozwalają na automatyczną analizę nie tylko powyższych wskaźników spirograficznych, ale także stosunku przepływu do objętości, czyli tzw. zależność objętościowego natężenia przepływu powietrza podczas wdechu i wydechu od wielkości objętości płuc. Najbardziej obiecującą metodą ilościowej oceny zaburzeń wentylacji płuc jest automatyczna analiza komputerowa części wdechowej i wydechowej pętli przepływ-objętość. Chociaż sama pętla przepływ-objętość zawiera zasadniczo te same informacje, co prosty spirogram, wizualizacja zależności między objętościową prędkością przepływu powietrza a objętością płuc pozwala na bardziej szczegółowe zbadanie cech funkcjonalnych zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych.

Głównym elementem wszystkich współczesnych komputerowych systemów spirograficznych jest czujnik pneumotachograficzny rejestrujący prędkość objętościową przepływu powietrza. Czujnik to szeroka rurka, przez którą pacjent swobodnie oddycha. W tym przypadku na skutek małego, znanego wcześniej oporu aerodynamicznego rury, pomiędzy jej początkiem i końcem powstaje pewna różnica ciśnień, wprost proporcjonalna do objętościowej prędkości przepływu powietrza. W ten sposób możliwa jest rejestracja zmian prędkości objętościowej przepływu powietrza podczas wdechu i wydechu – pneumotachogram.

Automatyczna integracja tego sygnału pozwala także na uzyskanie tradycyjnych wskaźników spirograficznych – wartości objętości płuc w litrach. Zatem w każdym momencie urządzenie pamięci komputera otrzymuje jednocześnie informację o objętościowej prędkości przepływu powietrza i objętości płuc w danym momencie. Umożliwia to wykreślenie krzywej przepływu i objętości na ekranie monitora. Istotną zaletą tej metody jest to, że urządzenie pracuje w układzie otwartym, tj. pacjent oddycha przez rurkę w obwodzie otwartym, bez odczuwania dodatkowego oporu podczas oddychania, jak w przypadku konwencjonalnej spirografii.

Procedura wykonywania manewrów oddechowych podczas rejestrowania krzywej przepływ-objętość jest podobna do rejestrowania zwykłego schematu. Po okresie trudności w oddychaniu pacjent wykonuje maksymalny wdech, w wyniku czego rejestrowana jest wdechowa część krzywej przepływ-objętość. Objętość płuc w punkcie „3” odpowiada całkowitej pojemności płuc (TLC lub TLC). Następnie pacjent wykonuje wymuszony wydech, a na ekranie monitora rejestrowana jest wydechowa część krzywej przepływ-objętość (krzywa „3-4-5-1”). Na początku wymuszonego wydechu („3-4 ”), objętościowe natężenie przepływu powietrza wzrasta gwałtownie, osiągając wartość szczytową (szczytowe natężenie przepływu powietrza – PEF, w skrócie PEF), a następnie maleje liniowo aż do zakończenia natężonego wydechu, kiedy to krzywa natężonego wydechu powraca do swojego pierwotnego położenia.

U zdrowego człowieka kształty części wdechowej i wydechowej krzywej przepływ-objętość znacznie różnią się od siebie: maksymalne natężenie przepływu objętościowego podczas wdechu osiągane jest przy około 50% VC (MOV50%inspiratory > lub MIF50), natomiast podczas wymuszonego wydechu szczytowy przepływ wydechowy (PEF lub PEF) pojawia się bardzo wcześnie. Maksymalny przepływ wdechowy (MOV50% wdechu, czyli MIF50) jest w przybliżeniu 1,5 razy większy od maksymalnego przepływu wydechowego przy średniej pojemności życiowej (Vmax50%).

Opisany test rejestracji krzywej przepływ-objętość przeprowadza się kilka razy, aż wyniki będą zbieżne. W większości nowoczesnych przyrządów procedura zbierania najlepszej krzywej do dalszej obróbki materiału przebiega automatycznie. Drukowana jest krzywa przepływ-objętość wraz z licznymi wskaźnikami wentylacji płuc.

Za pomocą czujnika pneumotochogroficznego rejestruje się krzywą objętościowej prędkości przepływu powietrza. Automatyczne całkowanie tej krzywej umożliwia otrzymanie krzywej objętości oddechowej.

Ocena wyników badań

Większość objętości i pojemności płuc, zarówno u zdrowych pacjentów, jak i u pacjentów z chorobami płuc, zależy od wielu czynników, w tym wieku, płci, rozmiaru klatki piersiowej, pozycji ciała, poziomu wytrenowania itp. Na przykład pojemność życiowa płuc (VC lub VC) u zdrowych ludzi zmniejsza się wraz z wiekiem, podczas gdy resztkowa objętość płuc (RV lub RV) wzrasta, a całkowita pojemność płuc (TLC lub TLC) pozostaje praktycznie niezmieniona. Pojemność życiowa jest proporcjonalna do wielkości klatki piersiowej i odpowiednio do wzrostu pacjenta. Pojemność życiowa kobiet jest średnio o 25% niższa niż mężczyzn.

Dlatego z praktycznego punktu widzenia niewłaściwe jest porównywanie wartości objętości i pojemności płuc uzyskanych w badaniu spirograficznym z jednolitymi „wzorcami”, których wahania wartości pod wpływem ww. i inne czynniki są bardzo istotne (na przykład pojemność życiowa może zwykle wynosić od 3 do 6 l).

Najbardziej akceptowalnym sposobem oceny wskaźników spirograficznych uzyskanych w trakcie badania jest porównanie ich z tzw. wartościami właściwymi, które uzyskano z badania dużych grup osób zdrowych, z uwzględnieniem ich wieku, płci i wzrostu.

Prawidłowe wartości wskaźników wentylacji wyznacza się za pomocą specjalnych wzorów lub tabel. We współczesnych spirografach komputerowych są one obliczane automatycznie. Dla każdego wskaźnika podane są granice wartości normalnych jako procent w stosunku do obliczonej wartości właściwej. Na przykład VC (VC) lub FVC (FVC) uważa się za zmniejszone, jeśli ich rzeczywista wartość jest mniejsza niż 85% obliczonej wartości właściwej. Spadek FEV1 (FEV1) stwierdza się, gdy rzeczywista wartość tego wskaźnika jest mniejsza niż 75% wartości oczekiwanej, a spadek FEV1/FVC (FEV1/FVC) stwierdza się, gdy rzeczywista wartość jest mniejsza niż 65% wartości oczekiwanej oczekiwana wartość.

Granice normalnych wartości głównych wskaźników spirograficznych (jako procent w stosunku do obliczonej wartości właściwej).

Wskaźniki		Norma warunkowa	Odchylenia
			Umiarkowany	Istotne
FEV1/FVC

Ponadto oceniając wyniki spirografii, należy wziąć pod uwagę dodatkowe warunki, w jakich przeprowadzono badanie: poziom ciśnienia atmosferycznego, temperaturę i wilgotność otaczającego powietrza. Rzeczywiście, objętość powietrza wydychanego przez pacjenta jest zwykle nieco mniejsza niż objętość tego samego powietrza w płucach, ponieważ jego temperatura i wilgotność są zwykle wyższe niż otaczające powietrze. Aby wykluczyć różnice w zmierzonych wartościach związane z warunkami badania, wszystkie objętości płuc, zarówno oczekiwane (obliczone), jak i rzeczywiste (zmierzone u danego pacjenta), podano dla warunków odpowiadających ich wartościom w temperaturze ciała 37°C. °C i pełne nasycenie wodą parami (system BTPS – Temperatura Ciała, Ciśnienie, Nasycenie). We współczesnych spirografach komputerowych taka korekta i przeliczenie objętości płuc w systemie BTPS odbywa się automatycznie.

Interpretacja wyników

Lekarz praktykujący musi dobrze znać rzeczywiste możliwości metody badań spirograficznych, które z reguły są ograniczone brakiem informacji o wartościach zalegającej objętości płuc (RLV), czynnościowej pojemności zalegającej (FRC) oraz całkowitą pojemność płuc (TLC), co nie pozwala na pełną analizę struktury TLC. Jednocześnie spirografia pozwala uzyskać ogólny obraz stanu oddychania zewnętrznego, w szczególności:

1. zidentyfikować spadek pojemności życiowej płuc (VC);
2. identyfikować naruszenia drożności tchawiczo-oskrzelowej i wykorzystując nowoczesną analizę komputerową pętli przepływ-objętość - na najwcześniejszych etapach rozwoju zespołu obturacyjnego;
3. zidentyfikować obecność zaburzeń restrykcyjnej wentylacji płuc w przypadkach, gdy nie współistnieją one z zaburzeniami obturacji oskrzeli.

Nowoczesna spirografia komputerowa pozwala uzyskać wiarygodną i kompletną informację o występowaniu zespołu obturacyjnego oskrzeli. Mniej lub bardziej wiarygodne wykrycie zaburzeń wentylacji restrykcyjnej metodą spirograficzną (bez stosowania gazowych metod analitycznych do oceny struktury TEL) możliwe jest jedynie w stosunkowo prostych, klasycznych przypadkach zaburzonej podatności płuc, gdy nie łączy się ich z zaburzoną niedrożność oskrzeli.

Diagnostyka zespołu obturacyjnego

Głównym objawem spirograficznym zespołu obturacyjnego jest spowolnienie natężonego wydechu w wyniku wzrostu oporu w drogach oddechowych. Podczas rejestracji klasycznego spirogramu krzywa natężonego wydechu ulega rozciągnięciu, zmniejszają się wskaźniki takie jak FEV1 i wskaźnik Tiffno (FEV1/FVC lub FEV/FVC). Pojemność życiowa (VC) albo się nie zmienia, albo nieznacznie maleje.

Bardziej wiarygodnym objawem zespołu obturacyjnego oskrzeli jest spadek wskaźnika Tiffno (FEV1/FVC lub FEV1/FVC), ponieważ wartość bezwzględna FEV1 (FEV1) może spaść nie tylko w przypadku niedrożności oskrzeli, ale także w przypadku zaburzeń restrykcyjnych z powodu do proporcjonalnego zmniejszenia wszystkich objętości i pojemności płuc, w tym FEV1 (FEV1) i FVC (FVC).

Już we wczesnych stadiach rozwoju zespołu obturacyjnego obliczony wskaźnik średniej prędkości objętościowej zmniejsza się na poziomie 25–75% FVC (SOS25–75%) – „O” jest najbardziej czułym wskaźnikiem spirograficznym, wskazującym na wzrost wcześniej niż inne opory dróg oddechowych, jednak jego obliczenie wymaga wystarczająco dokładnych, ręcznych pomiarów ramienia zstępującego krzywej FVC, co nie zawsze jest możliwe przy użyciu klasycznego spirogramu.

Dokładniejsze i dokładniejsze dane można uzyskać analizując pętlę przepływ-objętość za pomocą nowoczesnych komputerowych systemów spirograficznych. Zaburzeniom obturacyjnym towarzyszą zmiany przede wszystkim w części wydechowej pętli przepływ-objętość. Jeśli u większości zdrowych osób ta część pętli przypomina trójkąt z niemal liniowym spadkiem objętościowego natężenia przepływu powietrza podczas wydechu, to u pacjentów z upośledzoną obturacją oskrzeli następuje swego rodzaju „zwiotczenie” części wydechowej pętli i spadek objętościowej prędkości przepływu powietrza przy wszystkich wartościach objętości płuc. Często ze względu na wzrost objętości płuc część wydechowa pętli przesuwa się w lewo.

Wskaźniki spirograficzne, takie jak FEV1 (FEV1), FEV1/FVC (FEV1/FVC), szczytowy przepływ objętościowy wydechu (PEF), MOS25% (MEF25), MOS50% (MEF50), MOS75% (MEF75) i SOS25-75% (FEF25 -75).

Pojemność życiowa (VC) może pozostać niezmieniona lub zmniejszyć się nawet w przypadku braku współistniejących zaburzeń restrykcyjnych. Jednocześnie ważna jest również ocena wielkości rezerwy wydechowej (ERV), która w sposób naturalny zmniejsza się w przypadku zespołu obturacyjnego, zwłaszcza gdy następuje przedwczesne zamknięcie (zapadnięcie) oskrzeli wydechowych.

Według niektórych badaczy analiza ilościowa części wydechowej pętli przepływ-objętość pozwala również zorientować się w dominującym zwężeniu dużych lub małych oskrzeli. Uważa się, że niedrożność dużych oskrzeli charakteryzuje się spadkiem prędkości objętościowej natężonego wydechu, głównie w początkowej części pętli, a zatem wskaźników takich jak szczytowa prędkość objętościowa (PEF) i maksymalna prędkość objętościowa na poziomie 25 % FVC (MOV25% lub MEF25). Jednocześnie objętościowe natężenie przepływu powietrza w środku i na końcu wydechu (MOS50% i MOS75%) również maleje, ale w mniejszym stopniu niż przy wydechu POS i MOS25%. Przeciwnie, w przypadku niedrożności małych oskrzeli wykrywa się głównie spadek MOS o 50%. MOS 75%, podczas gdy równowartość POS jest normalna lub nieznacznie zmniejszona, a MOS25% jest umiarkowanie zmniejszona.

Należy jednak podkreślić, że zapisy te wydają się obecnie dość kontrowersyjne i nie mogą być rekomendowane do stosowania w powszechnej praktyce klinicznej. W każdym razie istnieje więcej powodów, aby sądzić, że nierównomierny spadek objętościowego natężenia przepływu powietrza podczas wymuszonego wydechu odzwierciedla stopień obturacji oskrzeli, a nie jej lokalizację. Wczesnym etapom zwężenia oskrzeli towarzyszy spowolnienie przepływu powietrza wydechowego na końcu i w środku wydechu (spadek MOS50%, MOS75%, SOS25-75% przy niewielkich zmianach wartości MOS25%, FEV1/FVC i PIC ), natomiast przy ciężkiej obturacji oskrzeli następuje stosunkowo proporcjonalny spadek wszystkich wskaźników prędkości, w tym wskaźnika Tiffno (FEV1/FVC), POS i MOS25%.

Interesująca jest diagnostyka niedrożności górnych dróg oddechowych (krtani, tchawicy) za pomocą spirografów komputerowych. Istnieją trzy rodzaje takich przeszkód:

1. stała przeszkoda;
2. zmienna niedrożność zewnątrz klatki piersiowej;
3. zmienna niedrożność wewnątrz klatki piersiowej.

Przykładem utrwalonej niedrożności górnych dróg oddechowych jest zwężenie łani spowodowane obecnością tracheostomii. W takich przypadkach oddychanie odbywa się przez sztywną, stosunkowo wąską rurkę, której światło nie zmienia się podczas wdechu i wydechu. Ta stała przeszkoda ogranicza zarówno wdechowy, jak i wydechowy przepływ powietrza. Dlatego część wydechowa krzywej przypomina kształtem część wdechową; objętościowe prędkości wdechu i wydechu są znacznie zmniejszone i są prawie równe.

W klinice coraz częściej jednak mamy do czynienia z dwoma wariantami zmiennej obturacji górnych dróg oddechowych, gdy światło krtani lub tchawicy zmienia czas wdechu lub wydechu, co prowadzi do selektywnego ograniczenia przepływów powietrza wdechowego lub wydechowego odpowiednio.

Zmienną niedrożność zewnątrzklatkową obserwuje się przy różnych typach zwężeń krtani (obrzęk strun głosowych, guz itp.). Jak wiadomo, podczas ruchów oddechowych światło zewnątrzklatkowych dróg oddechowych, zwłaszcza zwężonych, zależy od stosunku ciśnienia wewnątrztchawiczego do atmosferycznego. Podczas wdechu ciśnienie w tchawicy (a także ciśnienie wiutralno-weolarne i wewnątrzopłucnowe) staje się ujemne, tj. poniżej atmosferycznego. Prowadzi to do zwężenia światła zewnątrzklatkowych dróg oddechowych i znacznego ograniczenia przepływu powietrza wdechowego oraz zmniejszenia (spłaszczenia) wdechowej części pętli przepływ-objętość. Podczas wymuszonego wydechu ciśnienie dotchawicze staje się znacznie wyższe niż ciśnienie atmosferyczne, dlatego średnica dróg oddechowych zbliża się do normy, a część wydechowa pętli przepływ-objętość niewiele się zmienia. Zmienną wewnątrzklatkową niedrożność górnych dróg oddechowych obserwuje się w guzach tchawicy i dyskinezach błoniastej części tchawicy. Średnica dróg oddechowych klatki piersiowej zależy w dużej mierze od stosunku ciśnień wewnątrztchawiczych i śródopłucnowych. Podczas natężonego wydechu, gdy ciśnienie wewnątrzopłucnowe znacznie wzrasta, przekraczając ciśnienie w tchawicy, wewnątrzklatkowe drogi oddechowe zwężają się i rozwija się ich niedrożność. Podczas wdechu ciśnienie w tchawicy nieznacznie przekracza ujemne ciśnienie wewnątrzopłucnowe, a stopień zwężenia tchawicy maleje.

Zatem przy zmiennej wewnątrzklatkowej niedrożności górnych dróg oddechowych dochodzi do selektywnego ograniczenia przepływu powietrza podczas wydechu i spłaszczenia wdechowej części pętli. Jego część wdechowa pozostaje prawie niezmieniona.

Przy zmiennej obturacji zewnątrzklatkowej górnych dróg oddechowych obserwuje się selektywne ograniczenie objętościowego przepływu powietrza głównie na wdechu, a przy niedrożności wewnątrz klatki piersiowej na wydechu.

Należy również zauważyć, że w praktyce klinicznej dość rzadko zdarzają się przypadki, gdy zwężeniu światła górnych dróg oddechowych towarzyszy spłaszczenie tylko części wdechowej lub tylko części wydechowej pętli. Zwykle objawia się ograniczeniem przepływu powietrza w obu fazach oddychania, chociaż w jednej z nich proces ten jest znacznie bardziej wyraźny.

Diagnostyka zaburzeń restrykcyjnych

Restrykcyjnym zaburzeniom wentylacji płucnej towarzyszy ograniczone napełnianie płuc powietrzem w wyniku zmniejszenia powierzchni oddechowej płuc, wykluczenia części płuc z oddychania, zmniejszenia właściwości elastycznych płuc i klatki piersiowej, a także jak zdolność tkanki płuc do rozciągania (zapalny lub hemodynamiczny obrzęk płuc, masywne zapalenie płuc, pylica płuc, stwardnienie płuc i tzw.). Ponadto, jeśli zaburzenia restrykcyjne nie łączą się z opisanymi powyżej zaburzeniami niedrożności oskrzeli, opór dróg oddechowych zwykle nie wzrasta.

Główną konsekwencją restrykcyjnych (ograniczających) zaburzeń wentylacji wykrywanych klasyczną spirografią jest niemal proporcjonalne zmniejszenie objętości i pojemności większości płuc: DO, VC, RO in, RO out, FEV, FEV1 itp. Ważne jest, aby w odróżnieniu od zespołu obturacyjnego spadkowi FEV1 nie towarzyszył spadek stosunku FEV1/FVC. Wskaźnik ten utrzymuje się w granicach normy lub nawet nieznacznie wzrasta w związku z bardziej znaczącym spadkiem pojemności życiowej.

W przypadku spirografii komputerowej krzywa przepływ-objętość jest zmniejszoną kopią krzywej normalnej, przesuniętą w prawo z powodu ogólnego zmniejszenia objętości płuc. Szczytowe natężenie przepływu objętościowego (PVF) przepływu wydechowego FEV1 jest zmniejszone, chociaż stosunek FEV1/FVC jest normalny lub zwiększony. Ze względu na ograniczone rozszerzenie płuc i odpowiednio zmniejszenie jego elastycznej przyczepności, wskaźniki przepływu (na przykład SOS25-75%, MOS50%, MOS75%) w niektórych przypadkach można również zmniejszyć nawet przy braku niedrożności dróg oddechowych .

Najważniejszymi kryteriami diagnostycznymi zaburzeń wentylacji restrykcyjnej, pozwalającymi na wiarygodne odróżnienie ich od zaburzeń obturacyjnych, są:

1. niemal proporcjonalne zmniejszenie objętości i pojemności płuc mierzonych podczas spirografii oraz parametrów przepływu i w związku z tym prawidłowy lub nieznacznie zmieniony kształt krzywej pętli przepływ-objętość, przesunięty w prawo;
2. prawidłowy lub nawet podwyższony wskaźnik Tiffno (FEV1/FVC);
3. zmniejszenie rezerwy wdechowej (IR in) jest prawie proporcjonalne do rezerwy wydechowej (ER ex).

Należy jeszcze raz podkreślić, że w diagnostyce nawet „czystych” zaburzeń wentylacji restrykcyjnej nie można skupiać się wyłącznie na spadku pojemności życiowej, ponieważ wskaźnik potu przy ciężkim zespole obturacyjnym może również znacznie się zmniejszyć. Bardziej wiarygodnymi objawami diagnostyki różnicowej jest brak zmian w kształcie części wydechowej krzywej przepływ-objętość (w szczególności normalne lub podwyższone wartości OFB1/FVC), a także proporcjonalny spadek PO w i PO na zewnątrz.

Określenie struktury całkowitej pojemności płuc (TLC lub TLC)

Jak wspomniano powyżej, metody klasycznej spirografii, a także komputerowe przetwarzanie krzywej przepływ-objętość, pozwalają zorientować się w zmianach tylko w pięciu z ośmiu objętości i pojemności płuc (DO, ROvd , ROvyd, VC, Evd lub odpowiednio VT, IRV, ERV, VC i 1C), co pozwala ocenić przede wszystkim stopień obturacyjnych zaburzeń wentylacji płuc. Zaburzenia restrykcyjne można w miarę wiarygodnie zdiagnozować tylko wtedy, gdy nie towarzyszą im upośledzona obturacja oskrzeli, tj. przy braku mieszanych zaburzeń wentylacji płuc. Jednak w praktyce lekarskiej najczęściej występują właśnie takie zaburzenia mieszane (na przykład z przewlekłym obturacyjnym zapaleniem oskrzeli lub astmą oskrzelową, powikłaną rozedmą płuc i stwardnieniem płuc itp.). W takich przypadkach mechanizmy upośledzenia wentylacji płuc można zidentyfikować jedynie poprzez analizę struktury TLC.

Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest zastosowanie dodatkowych metod określania funkcjonalnej pojemności resztkowej (FRC lub FRC) i obliczenia wskaźników resztkowej objętości płuc (RV lub RV) i całkowitej pojemności płuc (TLC lub TLC). Ponieważ FRC to ilość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu, mierzy się ją wyłącznie metodami pośrednimi (analiza gazowa lub pletyzmografia całego ciała).

Zasada metod analizy gazów polega na tym, że do płuc wprowadza się obojętny hel (metoda rozcieńczania) lub wypłukuje azot zawarty w powietrzu pęcherzykowym, zmuszając pacjenta do oddychania czystym tlenem. W obu przypadkach FRC oblicza się na podstawie końcowego stężenia gazu (R.F. Schmidt, G. Thews).

Metoda rozcieńczania helu. Jak wiadomo, hel jest gazem obojętnym i nieszkodliwym dla organizmu, który praktycznie nie przechodzi przez błonę pęcherzykowo-kapilarną i nie uczestniczy w wymianie gazowej.

Metoda rozcieńczeń polega na pomiarze stężenia helu w zamkniętym zbiorniku spirometru przed i po zmieszaniu gazu z objętością płuc. Spirometr wewnętrzny o znanej objętości (V sp) jest wypełniony mieszaniną gazów składającą się z tlenu i helu. W tym przypadku znana jest również objętość zajmowana przez hel (V sp) i jego początkowe stężenie (FHe1). Po spokojnym wydechu pacjent zaczyna oddychać ze spirometru, a hel jest równomiernie rozprowadzany pomiędzy objętością płuc (FRC lub FRC) a objętością spirometru (V sp). Po kilku minutach stężenie helu w układzie ogólnym („spirometr-płuca”) maleje (FHe 2).

Metoda płukania azotem. W tej metodzie spirometr napełnia się tlenem. Pacjent oddycha do obwodu zamkniętego spirometru przez kilka minut, mierząc w spirometrze objętość wydychanego powietrza (gazu), początkową zawartość azotu w płucach i jego końcową zawartość. FRC oblicza się przy użyciu równania podobnego do tego dla metody rozcieńczania helu.

Dokładność obu metod oznaczania FRC (FRC) zależy od kompletności wymieszania gazów w płucach, która u zdrowych osób następuje w ciągu kilku minut. Jednak w niektórych chorobach, którym towarzyszy poważna nierówność wentylacji (na przykład z obturacyjną patologią płuc), równoważenie stężenia gazów zajmuje dużo czasu. W takich przypadkach pomiary FRC przy użyciu opisanych metod mogą być niedokładne. Bardziej złożona technicznie metoda pletyzmografii całego ciała nie ma tych wad.

Pletyzmografia całego ciała. Metoda pletyzmografii całego ciała jest jedną z najbardziej informatywnych i kompleksowych metod badawczych stosowanych w pulmonologii do określania objętości płuc, oporu tchawiczo-oskrzelowego, właściwości elastycznych tkanki płucnej i klatki piersiowej, a także do oceny niektórych innych parametrów wentylacji płuc.

Integralny pletyzmograf to hermetycznie zamknięta komora o pojemności 800 l, w której pacjent może swobodnie się pomieścić. Badany oddycha przez rurkę pneumotachograficzną podłączoną do węża otwartego na atmosferę. Wąż posiada przepustnicę, która pozwala na automatyczne odcięcie dopływu powietrza w odpowiednim momencie. Specjalne czujniki barometryczne mierzą ciśnienie w komorze (Pcam) i w jamie ustnej (Prot). ten ostatni, przy zamkniętym zaworze węża, jest równy wewnętrznemu ciśnieniu pęcherzykowemu. Motachograf powietrzny pozwala określić przepływ powietrza (V).

Zasada działania pletyzmografu całkowego opiera się na prawie Boyle'a Morioshta, zgodnie z którym w stałej temperaturze zależność pomiędzy ciśnieniem (P) a objętością gazu (V) pozostaje stała:

P1xV1 = P2xV2, gdzie P1 to początkowe ciśnienie gazu, V1 to początkowa objętość gazu, P2 to ciśnienie po zmianie objętości gazu, V2 to objętość po zmianie ciśnienia gazu.

Pacjent znajdujący się wewnątrz komory pletyzmografu spokojnie wdycha i wydycha, po czym (na poziomie FRC, czyli FRC) zawór węża zostaje zamknięty, a osoba badana podejmuje próbę „wdechu” i „wydechu” (manewr „oddychania”) Przy tym manewrze „oddychania” zmienia się ciśnienie wewnątrzpęcherzykowe i odwrotnie proporcjonalnie do niego zmienia się ciśnienie w zamkniętej komorze pletyzmografu. Kiedy próbujesz „wdychać” przy zamkniętym zaworze, objętość klatki piersiowej wzrasta, co prowadzi z jednej strony do spadku ciśnienia wewnątrzpęcherzykowego, a z drugiej do odpowiedniego wzrostu ciśnienia w pletyzmografie komora (Pcam). I odwrotnie, gdy próbujesz „wydychać”, ciśnienie w pęcherzykach płucnych wzrasta, a objętość klatki piersiowej i ciśnienie w komorze zmniejszają się.

Zatem metoda pletyzmografii całego ciała pozwala z dużą dokładnością obliczyć objętość gazu wewnątrz klatki piersiowej (IGO), która u osób zdrowych dość dokładnie odpowiada wartości czynnościowej pojemności resztkowej płuc (FRC, FC); różnica między VGO a FOB zwykle nie przekracza 200 ml. Należy jednak pamiętać, że w przypadku upośledzonej obturacji oskrzeli i niektórych innych stanów patologicznych VGO może znacznie przekroczyć wartość prawdziwego FOB ze względu na wzrost liczby pęcherzyków niewentylowanych i słabo wentylowanych. W takich przypadkach wskazane jest łączone badanie z wykorzystaniem metod analizy gazów z wykorzystaniem pletyzmografii całego ciała. Nawiasem mówiąc, różnica między FOG i FOB jest jednym z ważnych wskaźników nierównomiernej wentylacji płuc.

Interpretacja wyników

Głównym kryterium obecności restrykcyjnych zaburzeń wentylacji płuc jest znaczny spadek TEL. Przy „czystej” restrykcji (bez połączenia obturacji oskrzeli) struktura TLC nie zmienia się znacząco lub obserwuje się nieznaczny spadek stosunku TLC/TLC. Jeśli na tle zaburzeń niedrożności oskrzeli (mieszany rodzaj zaburzeń wentylacji) występują restrykcyjne zaburzenia juana, wraz z wyraźnym spadkiem TLC, obserwuje się znaczną zmianę w jego strukturze, charakterystyczną dla zespołu obturacyjnego oskrzeli: wzrost TLC /TLC (ponad 35%) i FRC/TLC (ponad 50%). W obu typach zaburzeń restrykcyjnych pojemność życiowa ulega znacznemu zmniejszeniu.

Tym samym analiza struktury TLC pozwala na rozróżnienie wszystkich trzech wariantów zaburzeń wentylacji (obturacyjnego, restrykcyjnego i mieszanego), natomiast ocena wyłącznie wskaźników spirograficznych nie pozwala na wiarygodne odróżnienie wariantu mieszanego od wariantu obturacyjnego , któremu towarzyszy spadek VC).

Głównym kryterium zespołu obturacyjnego jest zmiana w strukturze TLC, w szczególności wzrost TLC/TLC (o ponad 35%) i FRC/TLC (o ponad 50%). W przypadku „czystych” zaburzeń restrykcyjnych (bez połączenia z obturacją) najbardziej charakterystyczne jest zmniejszenie TLC bez zmiany jego struktury. Mieszany typ zaburzeń wentylacji charakteryzuje się znacznym spadkiem TLC i wzrostem współczynnika TLC/TLC i FRC/TLC.

Określenie nierównomiernej wentylacji płuc

U zdrowego człowieka występuje pewna fizjologiczna nierównomierność wentylacji różnych części płuc, wynikająca z różnic we właściwościach mechanicznych dróg oddechowych i tkanki płucnej, a także obecności tzw. pionowego gradientu ciśnienia w jamie opłucnej. Jeśli pacjent znajduje się w pozycji pionowej, pod koniec wydechu ciśnienie w opłucnej w górnych partiach płuc jest bardziej ujemne niż w dolnych (podstawnych) partiach. Różnica może sięgać 8 cm słupa wody. Dlatego przed rozpoczęciem kolejnej inhalacji pęcherzyki wierzchołkowe płuc są bardziej rozciągnięte niż pęcherzyki dolnych części podstawowych. W związku z tym podczas wdechu większa objętość powietrza dostaje się do pęcherzyków podstawowych.

Pęcherzyki dolnych części podstawnych płuc są zwykle lepiej wentylowane niż obszary wierzchołkowe, co jest związane z obecnością pionowego gradientu ciśnienia wewnątrzopłucnowego. Zwykle jednak takiej nierównej wentylacji nie towarzyszą zauważalne zaburzenia wymiany gazowej, ponieważ przepływ krwi w płucach jest również nierówny: odcinki podstawne są lepiej perfundowane niż odcinki wierzchołkowe.

W przypadku niektórych chorób układu oddechowego stopień nierównomiernej wentylacji może znacznie wzrosnąć. Najczęstszymi przyczynami patologicznej nierównej wentylacji są:

• Choroby, którym towarzyszy nierównomierny wzrost oporu dróg oddechowych (przewlekłe zapalenie oskrzeli, astma oskrzelowa).
• Choroby z nierówną rozciągliwością regionalną tkanki płucnej (rozedma płuc, stwardnienie płuc).
• Zapalenie tkanki płucnej (ogniskowe zapalenie płuc).
• Choroby i zespoły połączone z miejscowym ograniczeniem ekspansji pęcherzyków płucnych (restrykcyjne) - wysiękowe zapalenie opłucnej, opłucnej, stwardnienie płuc itp.

Często różne przyczyny są łączone. Na przykład w przypadku przewlekłego obturacyjnego zapalenia oskrzeli, powikłanego rozedmą płuc i stwardnieniem płuc, rozwijają się regionalne zaburzenia drożności oskrzeli i rozciągliwości tkanki płucnej.

Przy nierównej wentylacji znacznie zwiększa się fizjologiczna przestrzeń martwa, w której wymiana gazowa nie zachodzi lub jest osłabiona. Jest to jedna z przyczyn rozwoju niewydolności oddechowej.

Do oceny nierównomierności wentylacji płuc często stosuje się metody analizy gazowej i barometryczne. Zatem ogólne pojęcie o nierównomierności wentylacji płuc można uzyskać na przykład analizując krzywe mieszania (rozcieńczania) helu lub krzywych wymywania azotu, które służą do pomiaru FRC.

U zdrowych ludzi zmieszanie helu z powietrzem pęcherzykowym lub wypłukanie z niego azotu następuje w ciągu trzech minut. W przypadku niedrożności oskrzeli liczba (objętość) słabo wentylowanych pęcherzyków płucnych gwałtownie wzrasta, w związku z czym znacznie wydłuża się czas mieszania (lub wymywania) (do 10-15 minut), co jest wskaźnikiem nierównomiernej wentylacji płuc.

Dokładniejsze dane można uzyskać, stosując test wymywania azotu jednym wdechem tlenu. Pacjent wydycha tak dużo, jak to możliwe, a następnie wdycha czysty tlen tak głęboko, jak to możliwe. Następnie wykonuje powolny wydech do zamkniętego układu spirografu wyposażonego w urządzenie do oznaczania stężenia azotu (azotu). Przez cały wydech dokonuje się ciągłego pomiaru objętości wydychanej mieszaniny gazów i określa zmieniające się stężenie azotu w wydychanej mieszaninie gazów zawierającej azot z powietrza pęcherzykowego.

Krzywa wymywania azotu składa się z 4 faz. Już na początku wydechu do spirografu dostaje się powietrze z górnych dróg oddechowych, składające się w 100% z p.” tlen, który wypełnił je podczas poprzedniej inhalacji. Zawartość azotu w tej części wydychanego gazu wynosi zero.

Faza druga charakteryzuje się gwałtownym wzrostem stężenia azotu, co wynika z wymywania tego gazu z martwej przestrzeni anatomicznej.

Podczas długiej trzeciej fazy rejestrowane jest stężenie azotu w powietrzu pęcherzykowym. U zdrowych osób ta faza krzywej jest płaska - w postaci plateau (plateau pęcherzykowego). W przypadku nierównomiernej wentylacji w tej fazie stężenie azotu wzrasta w wyniku wypłukania gazu ze słabo wentylowanych pęcherzyków płucnych, które opróżniają się jako ostatnie. Zatem im większy wzrost krzywej wymywania azotu pod koniec trzeciej fazy, tym bardziej wyraźna jest nierównomierność wentylacji płuc.

Czwarta faza krzywej wymywania azotu związana jest z wydechowym zamknięciem małych dróg oddechowych podstawnych części płuc i pobraniem powietrza głównie z wierzchołkowych części płuc, przy czym powietrze pęcherzykowe zawiera azot w większym stężeniu .

Ocena stosunku wentylacji do perfuzji

Wymiana gazowa w płucach zależy nie tylko od poziomu wentylacji ogólnej i stopnia jej nierównomierności w poszczególnych częściach narządu, ale także od stosunku wentylacji do perfuzji na poziomie pęcherzyków płucnych. Dlatego wartość współczynnika wentylacja-perfuzja VPO) jest jedną z najważniejszych cech funkcjonalnych narządów oddechowych, ostatecznie determinujących poziom wymiany gazowej.

Zwykle HPO dla płuc jako całości wynosi 0,8-1,0. Kiedy VPO spadnie poniżej 1,0, perfuzja słabo wentylowanych obszarów płuc prowadzi do hipoksemii (zmniejszonego utlenowania krwi tętniczej). Wzrost HPO większy niż 1,0 obserwuje się przy zachowanej lub nadmiernej wentylacji stref, których perfuzja jest znacznie zmniejszona, co może prowadzić do upośledzenia wydalania CO2 - hiperkapni.

Przyczyny naruszeń złośliwego oprogramowania:

1. Wszystkie choroby i zespoły powodujące nierówną wentylację płuc.
2. Obecność przecieków anatomicznych i fizjologicznych.
3. Choroba zakrzepowo-zatorowa małych gałęzi tętnicy płucnej.
4. Upośledzone mikrokrążenie i tworzenie się skrzeplin w małych naczyniach.

Kapnografia. Zaproponowano kilka metod identyfikacji zaburzeń HPE, z których jedną z najprostszych i najbardziej dostępnych jest metoda kapnografii. Polega na ciągłej rejestracji zawartości CO2 w wydychanej mieszaninie gazów za pomocą specjalnych analizatorów gazów. Przyrządy te mierzą absorpcję promieni podczerwonych przez dwutlenek węgla przechodzący przez kuwetę zawierającą wydychany gaz.

Analizując kapnogram, zwykle oblicza się trzy wskaźniki:

1. nachylenie fazy pęcherzykowej krzywej (odcinek BC),
2. wartość stężenia CO2 na końcu wydechu (w punkcie C),
3. stosunek funkcjonalnej przestrzeni martwej (MF) do objętości oddechowej (TV) - MP/TV.

Oznaczanie dyfuzji gazów

Dyfuzja gazów przez błonę pęcherzykowo-kapilarną podlega prawu Ficka, zgodnie z którym szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do:

1. gradient ciśnienia cząstkowego gazów (O2 i CO2) po obu stronach membrany (P1 - P2) i
2. zdolność dyfuzyjna błony pęcherzykowo-kapilarnej (Dm):

VG = Dm x (P1 - P2), gdzie VG to prędkość przenikania gazu (C) przez błonę pęcherzykowo-kapilarną, Dm to zdolność dyfuzyjna membrany, P1 - P2 to gradient ciśnienia cząstkowego gazów po obu stronach membrany.

Aby obliczyć zdolność dyfuzji lekkich FO dla tlenu, należy zmierzyć absorpcję 62 (VO 2) i średni gradient ciśnienia cząstkowego O 2. Wartości VO 2 mierzy się za pomocą spirografu typu otwartego lub zamkniętego. Aby określić gradient ciśnienia cząstkowego tlenu (P 1 - P 2), stosuje się bardziej złożone metody analizy gazu, ponieważ w warunkach klinicznych trudno jest zmierzyć ciśnienie cząstkowe O 2 w naczyniach włosowatych płuc.

Częściej do oznaczania zdolności dyfuzyjnej światła nie stosuje się O 2, ale tlenku węgla (CO). Ponieważ CO wiąże się z hemoglobiną 200 razy aktywniej niż tlen, można pominąć jego stężenie we krwi naczyń włosowatych płuc.Następnie, aby wyznaczyć DlCO, wystarczy zmierzyć szybkość przejścia CO przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową i ciśnienie gazu w powietrzu pęcherzykowym.

W klinice najczęściej stosowana jest metoda pojedynczej inhalacji. Badany wdycha mieszaninę gazów z niewielką zawartością CO i helu i na wysokości głębokiego oddechu wstrzymuje oddech na 10 sekund. Następnie określa się skład wydychanego gazu poprzez pomiar stężenia CO i helu oraz oblicza się zdolność płuc do dyfuzji CO.

Zwykle DlCO, znormalizowane do powierzchni ciała, wynosi 18 ml/min/mmHg. st./m2. Zdolność dyfuzyjną płuc dla tlenu (DlО2) oblicza się, mnożąc DlСО przez współczynnik 1,23.

Następujące choroby najczęściej powodują zmniejszenie pojemności dyfuzyjnej płuc.

• Rozedma płuc (z powodu zmniejszenia powierzchni kontaktu pęcherzykowo-kapilarnego i objętości krwi włośniczkowej).
• Choroby i zespoły, którym towarzyszy rozsiane uszkodzenie miąższu płuc i pogrubienie błony pęcherzykowo-kapilarnej (masywne zapalenie płuc, zapalny lub hemodynamiczny obrzęk płuc, rozsiane stwardnienie płuc, zapalenie pęcherzyków płucnych, pylica płuc, mukowiscydoza itp.).
• Choroby, którym towarzyszy uszkodzenie łożyska włośniczkowego płuc (zapalenie naczyń, zatorowość małych gałęzi tętnicy płucnej itp.).

Aby prawidłowo zinterpretować zmiany pojemności dyfuzyjnej płuc, należy wziąć pod uwagę wskaźnik hematokrytu. Wzrostowi hematokrytu w czerwienicy i wtórnej erytrocytozie towarzyszy wzrost, a jego spadkowi w niedokrwistości towarzyszy zmniejszenie zdolności dyfuzyjnej płuc.

Pomiar oporu dróg oddechowych

Pomiar oporu dróg oddechowych jest istotnym diagnostycznie parametrem wentylacji płuc. Podczas wdechu powietrze przemieszcza się wzdłuż dróg oddechowych pod wpływem gradientu ciśnienia pomiędzy jamą ustną a pęcherzykami płucnymi. Podczas wdechu rozszerzenie klatki piersiowej prowadzi do zmniejszenia ciśnienia witropleuralnego i odpowiednio ciśnienia śródpęcherzykowego, które staje się niższe niż ciśnienie w jamie ustnej (atmosferyczne). W rezultacie strumień powietrza kierowany jest do płuc. Podczas wydechu działanie sprężystego rozciągania płuc i klatki piersiowej ma na celu zwiększenie ciśnienia wewnątrzpęcherzykowego, które staje się wyższe od ciśnienia w jamie ustnej, co powoduje wsteczny przepływ powietrza. Zatem gradient ciśnienia (∆P) jest główną siłą zapewniającą transport powietrza przez drogi oddechowe.

Drugim czynnikiem determinującym wielkość przepływu gazu przez drogi oddechowe jest opór aerodynamiczny (Raw), który z kolei zależy od światła i długości dróg oddechowych, a także od lepkości gazu.

Objętościowa prędkość przepływu powietrza jest zgodna z prawem Poiseuille’a: V = ∆P / Surowy, gdzie

• V to prędkość objętościowa laminarnego przepływu powietrza;
• ∆P - gradient ciśnienia w jamie ustnej i pęcherzykach płucnych;
• Surowy - opór aerodynamiczny dróg oddechowych.

Wynika z tego, że w celu obliczenia oporu aerodynamicznego dróg oddechowych należy jednocześnie zmierzyć różnicę pomiędzy ciśnieniem panującym w jamie ustnej w pęcherzykach płucnych (∆P), a objętościową prędkością przepływu powietrza.

Istnieje kilka metod określania stanu surowego w oparciu o tę zasadę:

• metoda pletyzmografii całego ciała;
• sposób blokowania przepływu powietrza.

Oznaczanie gazów i stanu kwasowo-zasadowego krwi

Główną metodą diagnozowania ostrej niewydolności oddechowej jest badanie gazometrii krwi tętniczej, które obejmuje pomiar PaO2, PaCO2 i pH. Można także mierzyć nasycenie hemoglobiny tlenem (nasycenie tlenem) i niektóre inne parametry, w szczególności zawartość zasad buforowych (BB), wodorowęglanu wzorcowego (SB) oraz wielkość nadmiaru (deficytu) zasady (BE).

Wskaźniki PaO2 i PaCO2 najdokładniej charakteryzują zdolność płuc do nasycania krwi tlenem (utlenianie) i usuwania dwutlenku węgla (wentylacja). O tej ostatniej funkcji decydują także wartości pH i BE.

W celu określenia składu gazometrycznego krwi u pacjentów z ostrą niewydolnością oddechową przebywających na oddziałach intensywnej terapii stosuje się złożoną, inwazyjną technikę pobierania krwi tętniczej poprzez nakłucie dużej tętnicy. Nakłucie tętnicy promieniowej wykonuje się częściej, gdyż ryzyko powikłań jest mniejsze. Ręka ma dobry boczny przepływ krwi, który jest realizowany przez tętnicę łokciową. Dzięki temu nawet w przypadku uszkodzenia tętnicy promieniowej podczas nakłucia lub użycia cewnika tętniczego, dopływ krwi do ręki zostaje zachowany.

Wskazaniami do nakłucia tętnicy promieniowej i założenia cewnika tętniczego są:

• potrzeba częstego pomiaru składu gazometrycznego krwi tętniczej;
• ciężka niestabilność hemodynamiczna na tle ostrej niewydolności oddechowej i konieczność stałego monitorowania parametrów hemodynamicznych.

Przeciwwskazaniem do założenia cewnika jest ujemny wynik testu Allena. W celu przeprowadzenia badania tętnicę łokciową i promieniową uciska się palcami w celu ograniczenia przepływu krwi tętniczej; dłoń po chwili blednie. Następnie uwalnia się tętnicę łokciową, kontynuując ucisk tętnicy promieniowej. Zwykle kolor pędzla przywracany jest szybko (w ciągu 5 sekund). Jeśli tak się nie stanie, wówczas dłoń pozostaje blada, rozpoznaje się niedrożność tętnicy łokciowej, wynik badania uznaje się za ujemny i nie wykonuje się nakłucia tętnicy promieniowej.

Jeżeli wynik badania jest pozytywny, dłoń i przedramię pacjenta zostają unieruchomione. Po przygotowaniu pola operacyjnego w dystalnych odcinkach tętnicy promieniowej goście palpują tętno na tętnicy promieniowej, podają w to miejsce znieczulenie i nakłuwają tętnicę pod kątem 45°. Cewnik wprowadza się do momentu pojawienia się krwi w igle. Igła jest usuwana, pozostawiając cewnik w tętnicy. Aby zapobiec nadmiernemu krwawieniu, proksymalną tętnicę promieniową uciska się palcem przez 5 minut. Cewnik mocuje się do skóry szwami jedwabnymi i przykrywa jałowym opatrunkiem.

Powikłania (krwawienie, zamknięcie tętnicy przez skrzeplinę i infekcja) podczas zakładania cewnika są stosunkowo rzadkie.

Do badań lepiej jest pobierać krew do szklanki niż do plastikowej strzykawki. Ważne jest, aby próbka krwi nie miała kontaktu z otaczającym powietrzem, tj. Pobieranie i transport krwi należy przeprowadzać w warunkach beztlenowych. W przeciwnym razie wprowadzenie do próbki krwi otaczającego powietrza prowadzi do oznaczenia poziomu PaO2.

Oznaczenie gazów krwi należy wykonać nie później niż 10 minut po pobraniu krwi tętniczej. W przeciwnym razie zachodzące w próbce krwi procesy metaboliczne (zainicjowane głównie aktywnością leukocytów) w istotny sposób zmieniają wyniki oznaczeń gazometrii, obniżając poziom PaO2 i pH, a zwiększając PaCO2. Szczególnie wyraźne zmiany obserwuje się w białaczce i ciężkiej leukocytozie.

Metody oceny stanu kwasowo-zasadowego

Pomiar pH krwi

Wartość pH osocza krwi można określić dwiema metodami:

• Metoda wskaźnikowa opiera się na właściwości pewnych słabych kwasów lub zasad stosowanych jako wskaźniki, polegającej na dysocjacji przy określonych wartościach pH, ​​zmieniając w ten sposób kolor.
• Metoda pH-metryczna pozwala dokładniej i szybciej określić stężenie jonów wodorowych za pomocą specjalnych elektrod polarograficznych, na powierzchni których po zanurzeniu w roztworze powstaje różnica potencjałów, w zależności od pH badanego ośrodka .

Jedna z elektrod jest czynna, czyli pomiarowa, wykonana z metalu szlachetnego (platyny lub złota). Druga (odniesienia) służy jako elektroda odniesienia. Elektroda platynowa oddzielona jest od reszty układu szklaną membraną, przepuszczalną jedynie dla jonów wodoru (H+). Wnętrze elektrody wypełnione jest roztworem buforowym.

Elektrody zanurza się w roztworze testowym (na przykład krwi) i polaryzuje od źródła prądu. W rezultacie w zamkniętym obwodzie elektrycznym powstaje prąd. Ponieważ elektroda platynowa (aktywna) jest dodatkowo oddzielona od roztworu elektrolitu szklaną membraną, przepuszczalną tylko dla jonów H+, ciśnienie na obu powierzchniach tej membrany jest proporcjonalne do pH krwi.

Najczęściej stan kwasowo-zasadowy ocenia się metodą Astrup z wykorzystaniem aparatu microAstrup. Wyznacza się wskaźniki BB, BE i PaCO2. Dwie porcje badanej krwi tętniczej doprowadza się do równowagi za pomocą dwóch mieszanin gazów o znanym składzie, różniących się ciśnieniem cząstkowym CO2. Mierzy się pH każdej próbki krwi. Wartości pH i PaCO2 w każdej porcji krwi są wykreślane jako dwa punkty na nomogramie. Po 2 punktach zaznaczonych na nomogramie narysuj linię prostą, aż przetnie się ona ze standardowymi wykresami BB i BE i określ rzeczywiste wartości tych wskaźników. Następnie mierzy się pH badanej krwi i na powstałej linii prostej wyznacza się punkt odpowiadający tej zmierzonej wartości pH. Na podstawie rzutu tego punktu na oś rzędnych wyznacza się rzeczywiste ciśnienie CO2 we krwi (PaCO2).

Bezpośredni pomiar ciśnienia CO2 (PaCO2)

W ostatnich latach do bezpośredniego pomiaru PaCO2 w małej objętości zaczęto stosować modyfikacje elektrod polarograficznych przeznaczonych do pomiaru pH. Obie elektrody (aktywna i referencyjna) zanurzone są w roztworze elektrolitu, który jest oddzielony od krwi inną membraną, przepuszczalną tylko dla gazów, ale nie dla jonów wodoru. Cząsteczki CO2 dyfundujące przez tę membranę z krwi zmieniają pH roztworu. Jak wspomniano powyżej, elektroda aktywna jest dodatkowo oddzielona od roztworu NaHCO3 szklaną membraną, przepuszczalną jedynie dla jonów H+. Po zanurzeniu elektrod w roztworze testowym (np. krwi) ciśnienie na obu powierzchniach tej membrany jest proporcjonalne do pH elektrolitu (NaHCO3). Z kolei pH roztworu NaHCO3 zależy od stężenia CO2 w roślinie. Zatem ciśnienie w obwodzie jest proporcjonalne do PaCO2 krwi.

Metodę polarograficzną wykorzystuje się także do oznaczania PaO2 we krwi tętniczej.

Oznaczanie BE na podstawie wyników bezpośrednich pomiarów pH i PaCO2

Bezpośrednie oznaczanie pH krwi i PaCO2 pozwala znacznie uprościć metodę oznaczania trzeciego wskaźnika stanu kwasowo-zasadowego – nadmiaru zasady (BE). Ten ostatni wskaźnik można określić za pomocą specjalnych nomogramów. Po bezpośrednim pomiarze pH i PaCO2 rzeczywiste wartości tych wskaźników nanoszone są na odpowiednie skale nomogramu. Punkty są połączone linią prostą i kontynuowane aż do przecięcia ze skalą BE.

Ta metoda określania głównych wskaźników stanu kwasowo-zasadowego nie wymaga równoważenia krwi mieszaniną gazów, jak w przypadku klasycznej metody Astrup.

Interpretacja wyników

Ciśnienie cząstkowe O2 i CO2 we krwi tętniczej

Wartości PaO2 i PaCO2 służą jako główne obiektywne wskaźniki niewydolności oddechowej. W powietrzu w pomieszczeniu, w którym oddycha zdrowa osoba dorosła, o stężeniu tlenu wynoszącym 21% (FiO 2 = 0,21) i normalnym ciśnieniu atmosferycznym (760 mm Hg), PaO2 wynosi 90–95 mm Hg. Sztuka. Przy zmianach ciśnienia barometrycznego, temperatury otoczenia i innych warunków PaO2 u zdrowej osoby może osiągnąć 80 mm Hg. Sztuka.

Niższe wartości PaO2 (poniżej 80 mmHg) można uznać za początkowy objaw hipoksemii, szczególnie na tle ostrego lub przewlekłego uszkodzenia płuc, klatki piersiowej, mięśni oddechowych lub centralnej regulacji oddychania. Spadek PaO2 do 70 mm Hg. Sztuka. w większości przypadków wskazuje na wyrównaną niewydolność oddechową i z reguły towarzyszą jej objawy kliniczne zmniejszonej funkcjonalności zewnętrznego układu oddechowego:

• lekki tachykardia;
• duszność, dyskomfort oddechowy, pojawiający się głównie podczas wysiłku fizycznego, chociaż w warunkach spoczynkowych częstość oddechów nie przekracza 20-22 na minutę;
• zauważalny spadek tolerancji wysiłku;
• udział w oddychaniu pomocniczych mięśni oddechowych itp.

Na pierwszy rzut oka te kryteria hipoksemii tętniczej zaprzeczają definicji niewydolności oddechowej E. Campbella: „niewydolność oddechowa charakteryzuje się spadkiem PaO2 poniżej 60 mm Hg. st..." Jednak, jak już wspomniano, definicja ta odnosi się do niewyrównanej niewydolności oddechowej, objawiającej się dużą liczbą objawów klinicznych i instrumentalnych. Rzeczywiście spadek PaO2 poniżej 60 mm Hg. Art. z reguły wskazuje na ciężką niewyrównaną niewydolność oddechową, której towarzyszy duszność w spoczynku, wzrost liczby ruchów oddechowych do 24–30 na minutę, sinica, tachykardia, znaczny ucisk mięśni oddechowych itp. . Zaburzenia neurologiczne i objawy niedotlenienia innych narządów rozwijają się zwykle, gdy PaO2 wynosi poniżej 40-45 mm Hg. Sztuka.

PaO2 od 80 do 61 mm Hg. Art., zwłaszcza na tle ostrego lub przewlekłego uszkodzenia płuc i zewnętrznego aparatu oddechowego, należy uznać za początkowy objaw niedotlenienia tętniczego. W większości przypadków wskazuje na powstanie łagodnej wyrównanej niewydolności oddechowej. Spadek PaO 2 poniżej 60 mm Hg. Sztuka. wskazuje na umiarkowaną lub ciężką niewyrównaną niewydolność oddechową, której objawy kliniczne są wyraźne.

Zwykle ciśnienie CO2 we krwi tętniczej (PaCO2) wynosi 35–45 mm Hg. Hiperkapię rozpoznaje się, gdy PaCO2 wzrasta powyżej 45 mmHg. Sztuka. Wartości PaCO2 są większe niż 50 mm Hg. Sztuka. zwykle odpowiadają obrazowi klinicznemu ciężkiej wentylacyjnej (lub mieszanej) niewydolności oddechowej i powyżej 60 mm Hg. Sztuka. - służyć jako wskazanie do wentylacji mechanicznej mającej na celu przywrócenie minutowej objętości oddechowej.

Rozpoznanie różnych postaci niewydolności oddechowej (wentylacyjnej, miąższowej itp.) opiera się na wynikach kompleksowego badania pacjentów – obrazie klinicznym choroby, wynikach określenia funkcji oddychania zewnętrznego, radiografii klatki piersiowej, badaniach laboratoryjnych, łącznie z oceną składu gazometrycznego krwi.

Niektóre cechy zmian PaO 2 i PaCO 2 podczas wentylacji i miąższowej niewydolności oddechowej zostały już zauważone powyżej. Przypomnijmy, że wentylacyjna niewydolność oddechowa, w której proces uwalniania CO 2 z organizmu zostaje zakłócony w płucach, charakteryzuje się hiperkapnią (PaCO 2 powyżej 45-50 mm Hg), której często towarzyszy wyrównana lub zdekompensowana kwasica oddechowa. Jednocześnie postępująca hipowentylacja pęcherzyków płucnych w naturalny sposób prowadzi do zmniejszenia utlenowania powietrza pęcherzykowego i ciśnienia O2 w krwi tętniczej (PaO2), co skutkuje rozwojem hipoksemii. Zatem szczegółowemu obrazowi niewydolności oddechowej wentylacyjnej towarzyszy zarówno hiperkapnia, jak i narastająca hipoksemia.

Wczesne etapy miąższowej niewydolności oddechowej charakteryzują się spadkiem PaO 2 (hipoksemia), w większości przypadków połączonym z ciężką hiperwentylacją pęcherzyków płucnych (tachypnoe) i związaną z tym hipokapnią i zasadowicą oddechową. Jeśli nie można zatrzymać tego stanu, stopniowo pojawiają się oznaki postępującego całkowitego spadku wentylacji, minimalnej objętości oddechowej i hiperkapnii (PaCO 2 powyżej 45-50 mm Hg). Wskazuje to na dodanie wentylacji niewydolności oddechowej spowodowanej zmęczeniem mięśni oddechowych, wyraźną niedrożnością dróg oddechowych lub krytycznym spadkiem objętości funkcjonujących pęcherzyków płucnych. Zatem późniejsze stadia miąższowej niewydolności oddechowej charakteryzują się postępującym spadkiem PaO2 (hipoksemia) w połączeniu z hiperkapnią.

W zależności od indywidualnych cech rozwoju choroby i przewagi pewnych patofizjologicznych mechanizmów niewydolności oddechowej możliwe są inne kombinacje hipoksemii i hiperkapnii, które omówiono w kolejnych rozdziałach.

Zaburzenia kwasowo-zasadowe

W większości przypadków do dokładnego rozpoznania kwasicy i zasadowicy oddechowej i pozaoddechowej oraz oceny stopnia kompensacji tych zaburzeń wystarczy oznaczenie pH krwi, pCO2, BE i SB.

W okresie dekompensacji obserwuje się spadek pH krwi, a w przypadku zasadowicy zmiany stanu kwasowo-zasadowego można dość łatwo określić: w przypadku acidego wzrost. Za pomocą wskaźników laboratoryjnych łatwo jest również określić oddechowy i pozaoddechowy typ tych zaburzeń: zmiany pC0 2 i BE dla każdego z tych dwóch typów są wielokierunkowe.

Sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku oceny parametrów stanu kwasowo-zasadowego w okresie kompensacji jego naruszeń, gdy pH krwi nie ulega zmianie. Zatem spadek pCO 2 i BE można zaobserwować zarówno w kwasicy nieoddechowej (metabolicznej), jak i zasadowicy oddechowej. W takich przypadkach pomaga ocena ogólnej sytuacji klinicznej, która pozwala zrozumieć, czy odpowiadające zmiany w pCO 2 lub BE mają charakter pierwotny czy wtórny (kompensacyjny).

Wyrównana zasadowica oddechowa charakteryzuje się pierwotnym wzrostem PaCO2, co jest zasadniczo przyczyną tego zaburzenia stanu kwasowo-zasadowego; w tych przypadkach odpowiednie zmiany BE mają charakter wtórny, to znaczy odzwierciedlają włączenie różnych mechanizmów kompensacyjnych mające na celu zmniejszenie stężenia zasad. Natomiast w przypadku wyrównanej kwasicy metabolicznej zmiany BE mają charakter pierwotny, a zmiany pCO2 odzwierciedlają kompensacyjną hiperwentylację płuc (jeśli to możliwe).

Zatem porównanie parametrów zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej z obrazem klinicznym choroby w większości przypadków pozwala w miarę wiarygodnie zdiagnozować charakter tych zaburzeń, nawet w okresie ich kompensacji. W ustaleniu prawidłowego rozpoznania w tych przypadkach pomóc może także ocena zmian w składzie elektrolitowym krwi. W przypadku kwasicy oddechowej i metabolicznej często obserwuje się hipernatremię (lub normalne stężenie Na +) i hiperkaliemię, a w przypadku zasadowicy oddechowej hipo- (lub normalną) natremię i hipokaliemię

Pulsoksymetria

Dostarczenie tlenu do narządów i tkanek obwodowych zależy nie tylko od wartości bezwzględnych ciśnienia D2 we krwi tętniczej, ale także od zdolności hemoglobiny do wiązania tlenu w płucach i uwalniania go w tkankach. Zdolność tę opisuje kształt litery S krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny. Biologiczne znaczenie tego kształtu krzywej dysocjacji jest takie, że obszar wysokich wartości ciśnienia O2 odpowiada poziomemu przekrojowi tej krzywej. Dlatego nawet przy wahaniach ciśnienia tlenu we krwi tętniczej od 95 do 60-70 mm Hg. Sztuka. nasycenie (nasycenie) hemoglobiny tlenem (SaO 2) utrzymuje się na dość wysokim poziomie. Tak więc u zdrowego młodego mężczyzny z PaO 2 = 95 mm Hg. Sztuka. nasycenie hemoglobiny tlenem wynosi 97%, a przy PaO 2 = 60 mm Hg. Sztuka. - 90%. Strome nachylenie środkowej części krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny wskazuje na bardzo korzystne warunki uwalniania tlenu w tkankach.

Pod wpływem pewnych czynników (wzrost temperatury, hiperkapnia, kwasica) krzywa dysocjacji przesuwa się w prawo, co wskazuje na zmniejszenie powinowactwa hemoglobiny do tlenu i możliwość łatwiejszego jego uwolnienia w tkankach.Rysunek pokazuje, że w w takich przypadkach, aby utrzymać nasycenie hemoglobiny tlenem, poprzedni poziom wymaga większej ilości PaO2.

Przesunięcie krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny w lewo wskazuje na zwiększone powinowactwo hemoglobiny do O2 i mniejsze uwalnianie w tkankach. Przesunięcie to następuje pod wpływem hipokapnii, zasadowicy i niższych temperatur. W tych przypadkach wysokie nasycenie hemoglobiny tlenem utrzymuje się nawet przy niższych wartościach PaO2

Tym samym wartość wysycenia hemoglobiny tlenem w czasie niewydolności oddechowej nabiera niezależnego znaczenia dla charakterystyki zaopatrzenia tkanek obwodowych w tlen. Najpopularniejszą nieinwazyjną metodą określania tego wskaźnika jest pulsoksymetria.

Nowoczesne pulsoksymetry zawierają mikroprocesor połączony z czujnikiem zawierającym diodę elektroluminescencyjną i czujnikiem światłoczułym umieszczonym naprzeciwko diody elektroluminescencyjnej). Zazwyczaj stosuje się 2 długości fali promieniowania: 660 nm (światło czerwone) i 940 nm (podczerwień). Nasycenie tlenem określa się na podstawie absorpcji światła czerwonego i podczerwonego, odpowiednio, przez zredukowaną hemoglobinę (Hb) i oksyhemoglobinę (HbJ2). Wynik jest wyświetlany jako SaO2 (nasycenie uzyskane metodą pulsoksymetrii).

Normalne nasycenie tlenem przekracza 90%. Wskaźnik ten zmniejsza się wraz z hipoksemią i spadkiem PaO 2 poniżej 60 mm Hg. Sztuka.

Oceniając wyniki pulsoksymetrii należy mieć na uwadze dość duży błąd metody, sięgający ±4-5%. Należy także pamiętać, że wyniki pośredniego określenia nasycenia tlenem zależą od wielu innych czynników. Na przykład z obecności lakieru na paznokciach badanej osoby. Lakier pochłania część promieniowania anodowego o długości fali 660 nm, tym samym zaniżając wartości wskaźnika SaO2.

Na odczyty pulsoksymetru wpływa przesunięcie krzywej dysocjacji hemoglobiny, które następuje pod wpływem różnych czynników (temperatura, pH krwi, poziom PaCO2), pigmentacji skóry, anemii przy stężeniu hemoglobiny poniżej 50-60 g/l itp. Na przykład małe wahania pH prowadzą do znacznych zmian wskaźnika SaO2, w przypadku zasadowicy (na przykład oddechowej, rozwijającej się na tle hiperwentylacji) SaO2 jest przeszacowany, w przypadku kwasicy jest niedoszacowany.

Ponadto technika ta nie pozwala na uwzględnienie pojawienia się w plonie obwodowym patologicznych odmian hemoglobiny – karboksyhemoglobiny i methemoglobiny, które absorbują światło o tej samej długości fali co oksyhemoglobina, co prowadzi do zawyżenia wartości SaO2.

Jednakże pulsoksymetria jest obecnie szeroko stosowana w praktyce klinicznej, w szczególności na oddziałach intensywnej terapii i resuscytacji, do prostego, orientacyjnego, dynamicznego monitorowania stanu nasycenia hemoglobiny tlenem.

Ocena parametrów hemodynamicznych

Do pełnej analizy sytuacji klinicznej w ostrej niewydolności oddechowej konieczne jest dynamiczne określenie szeregu parametrów hemodynamicznych:

• ciśnienie krwi;
• tętno (HR);
• ośrodkowe ciśnienie żylne (CVP);
• ciśnienie zaklinowania w tętnicy płucnej (PAWP);
• pojemność minutowa serca;
• Monitorowanie EKG (w tym w celu szybkiego wykrywania arytmii).

Wiele z tych parametrów (ciśnienie, tętno, SaO2, EKG itp.) umożliwia określenie nowoczesnego sprzętu monitorującego na oddziałach intensywnej terapii i resuscytacji. U ciężko chorych pacjentów wskazane jest cewnikowanie prawej strony serca z założeniem tymczasowego pływającego cewnika wewnątrzsercowego w celu określenia CVP i PAWP.

Cały złożony proces można podzielić na trzy główne etapy: oddychanie zewnętrzne; i oddychanie wewnętrzne (tkankowe).

Oddychanie zewnętrzne- wymiana gazowa między ciałem a otaczającym powietrzem atmosferycznym. Oddychanie zewnętrzne polega na wymianie gazów pomiędzy powietrzem atmosferycznym i pęcherzykowym, a także naczyniami włosowatymi płucnymi i powietrzem pęcherzykowym.

Oddychanie to następuje w wyniku okresowych zmian objętości jamy klatki piersiowej. Zwiększenie jego objętości zapewnia wdech (wdech), zmniejszenie - wydech (wydech). Fazy ​​​​wdechu i następujący po nim wydech. Podczas wdechu powietrze atmosferyczne dostaje się do płuc drogami oddechowymi, a podczas wydechu część powietrza je opuszcza.

Warunki niezbędne do oddychania zewnętrznego:

• ucisk w klatce piersiowej;
• swobodna komunikacja płuc z otaczającym środowiskiem zewnętrznym;
• elastyczność tkanki płucnej.

Dorosły człowiek wykonuje 15–20 oddechów na minutę. Oddychanie osób wytrenowanych fizycznie jest rzadsze (do 8-12 oddechów na minutę) i głębsze.

Najczęstsze metody badania oddychania zewnętrznego

Metody oceny funkcji oddechowej płuc:

• Pneumografia
• Spirometria
• Spirografia
• Pneumotachometria
• Radiografia
• Tomografia komputerowa rentgenowska
• USG
• Rezonans magnetyczny
• Bronchografia
• Bronchoskopia
• Metody radionuklidowe
• Metoda rozcieńczania gazu

Spirometria- metoda pomiaru objętości wydychanego powietrza za pomocą spirometru. Stosowane są różnego rodzaju spirometry z czujnikiem turbimetrycznym, a także wodne, w których wydychane powietrze zbierane jest pod dzwonem spirometrycznym umieszczonym w wodzie. Objętość wydychanego powietrza określa się poprzez wzniesienie dzwonka. W ostatnim czasie powszechnie stosowane są czujniki czułe na zmiany objętościowej prędkości przepływu powietrza, podłączone do systemu komputerowego. W szczególności na tej zasadzie działa system komputerowy typu „Spirometr MAS-1”, produkowany na Białorusi itp. Systemy takie umożliwiają wykonywanie nie tylko spirometrii, ale także spirografii, a także pneumotachografii).

Spirografia - metoda ciągłego rejestrowania objętości wdychanego i wydychanego powietrza. Powstała krzywa graficzna nazywana jest spirofamą. Za pomocą spirogramu można określić pojemność życiową płuc i objętości oddechowe, częstość oddechów i dobrowolną maksymalną wentylację płuc.

Pneumotachografia - metoda ciągłej rejestracji objętościowego natężenia przepływu powietrza wdychanego i wydychanego.

Istnieje wiele innych metod badania układu oddechowego. Należą do nich pletyzmografia klatki piersiowej, osłuchiwanie dźwięków powstających podczas przepływu powietrza przez drogi oddechowe i płuca, fluoroskopia i radiografia, oznaczanie zawartości tlenu i dwutlenku węgla w wydychanym powietrzu itp. Niektóre z tych metod omówiono poniżej.

Wskaźniki objętości oddychania zewnętrznego

Zależność objętości i pojemności płuc przedstawiono na ryc. 1.

Podczas badania oddychania zewnętrznego stosuje się następujące wskaźniki i ich skróty.

Całkowita pojemność płuc (TLC)- objętość powietrza w płucach po najgłębszym możliwym wdechu (4-9 l).

Ryż. 1. Średnie wartości objętości i pojemności płuc

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa płuc (VC)- objętość powietrza, którą człowiek może wydychać przy najgłębszym, najwolniejszym wydechu wykonanym po maksymalnym wdechu.

Pojemność życiowa płuc człowieka wynosi 3-6 litrów. Ostatnio, w związku z wprowadzeniem technologii pneumotachograficznej, tzw wymuszona pojemność życiowa(FVC). Przy określaniu FVC osoba badana musi po jak najgłębszym wdechu wykonać jak najgłębszy, wymuszony wydech. W takim przypadku wydech należy wykonywać z wysiłkiem mającym na celu osiągnięcie maksymalnej prędkości objętościowej przepływu wydychanego powietrza przez cały wydech. Analiza komputerowa takiego wymuszonego wydechu pozwala obliczyć dziesiątki wskaźników oddychania zewnętrznego.

Nazywa się indywidualną normalną wartość pojemności życiowej właściwa pojemność płuc(JEL). Oblicza się ją w litrach za pomocą wzorów i tabel opartych na wzroście, masie ciała, wieku i płci. W przypadku kobiet w wieku 18–25 lat obliczeń można dokonać za pomocą wzoru

JEL = 3,8*P + 0,029*B - 3,190; dla mężczyzn w tym samym wieku

Objętość zalegająca

JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, gdzie P to wzrost; B – wiek (lata).

Wartość zmierzonego VC uważa się za obniżoną, jeśli spadek ten przekracza 20% poziomu VC.

Jeżeli na określenie wskaźnika oddychania zewnętrznego stosuje się nazwę „pojemność”, oznacza to, że w skład takiej pojemności wchodzą mniejsze jednostki zwane objętościami. Na przykład TLC składa się z czterech tomów, pojemność życiowa - z trzech tomów.

Objętość oddechowa (TO)- jest to objętość powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc w jednym cyklu oddechowym. Wskaźnik ten nazywany jest również głębokością oddechu. W spoczynku u osoby dorosłej DO wynosi 300–800 ml (15–20% wartości VC); miesięczne dziecko - 30 ml; roczny - 70 ml; dziesięć lat - 230 ml. Jeżeli głębokość oddechu jest większa niż normalnie, wówczas takie oddychanie nazywa się hiperwentylacja- nadmierne, głębokie oddychanie, ale jeśli DO jest mniejsze niż normalne, wówczas wzywa się oddychanie oligopnea- niewystarczający, płytki oddech. Przy normalnej głębokości i częstotliwości oddychania nazywa się to eupnea- normalne, wystarczające oddychanie. Normalna częstość oddechów spoczynkowych u dorosłych wynosi 8–20 oddechów na minutę; miesięczne dziecko - około 50 lat; roczny - 35; dziesięć lat - 20 cykli na minutę.

Rezerwowa objętość wdechowa (wskaźnik IR)- objętość powietrza, którą człowiek może wdychać najgłębszym oddechem po spokojnym oddechu. Normalna wartość PO wynosi 50-60% wartości VC (2-3 l).

Rezerwowa objętość wydechowa (ER ext)- objętość powietrza, którą dana osoba może wydychać przy najgłębszym wydechu wykonanym po spokojnym wydechu. Zwykle wartość RO wynosi 20-35% pojemności życiowej (1-1,5 l).

Resztkowa objętość płuc (RLV)- powietrze pozostające w drogach oddechowych i płucach po maksymalnie głębokim wydechu. Jego wartość wynosi 1-1,5 l (20-30% TEL). W starszym wieku wartość TRL wzrasta w wyniku zmniejszenia sprężystości płuc, drożności oskrzeli, zmniejszenia siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej. W wieku 60 lat jest to już około 45% TEL.

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC)- powietrze pozostające w płucach po spokojnym wydechu. Na pojemność tę składa się zalegająca objętość płuc (RVV) i rezerwowa objętość wydechowa (ERV).

W wymianie gazowej nie bierze udziału całe powietrze atmosferyczne, które podczas inhalacji dostaje się do układu oddechowego, a jedynie to, które dociera do pęcherzyków płucnych, które w otaczających je naczyniach włosowatych mają wystarczający przepływ krwi. W związku z tym istnieje coś, co nazywa się martwa przestrzeń.

Anatomiczna przestrzeń martwa (AMP)- jest to objętość powietrza znajdująca się w drogach oddechowych do poziomu oskrzelików oddechowych (oskrzeliki te posiadają już pęcherzyki płucne i możliwa jest wymiana gazowa). Rozmiar AMP wynosi 140-260 ml i zależy od cech konstytucji ludzkiej (przy rozwiązywaniu problemów, w których konieczne jest uwzględnienie AMP, ale jego wartość nie jest wskazana, objętość AMP przyjmuje się równą do 150 ml).

Fizjologiczna martwa przestrzeń (PDS)- objętość powietrza wchodzącego do dróg oddechowych i płuc i nie biorącego udziału w wymianie gazowej. FMP jest większy niż anatomiczna przestrzeń martwa, ponieważ obejmuje ją jako integralną część. Oprócz powietrza w drogach oddechowych, FMP zawiera powietrze, które dostaje się do pęcherzyków płucnych, ale nie wymienia gazów z krwią ze względu na brak lub zmniejszenie przepływu krwi w tych pęcherzykach (powietrze to jest czasami nazywane martwa przestrzeń pęcherzykowa). Zwykle wartość funkcjonalnej przestrzeni martwej wynosi 20-35% objętości oddechowej. Wzrost tej wartości powyżej 35% może wskazywać na obecność niektórych chorób.

Tabela 1. Wskaźniki wentylacji płuc

W praktyce medycznej istotne jest uwzględnienie czynnika przestrzeni martwej przy projektowaniu aparatów oddechowych (loty na dużych wysokościach, nurkowanie, maski gazowe) oraz przeprowadzaniu szeregu działań diagnostycznych i reanimacyjnych. Podczas oddychania przez rurki, maski, węże, z układem oddechowym człowieka zostaje połączona dodatkowa przestrzeń martwa i pomimo wzrostu głębokości oddychania wentylacja pęcherzyków płucnych powietrzem atmosferycznym może okazać się niewystarczająca.

Minutowa objętość oddechowa

Minutowa objętość oddechowa (MRV)- objętość powietrza przelatującego przez płuca i drogi oddechowe w ciągu 1 minuty. Aby określić MOR, wystarczy znać głębokość, czyli objętość oddechową (TV) i częstotliwość oddechową (RR):

MOD = DO * BH.

Podczas koszenia MOD wynosi 4-6 l/min. Wskaźnik ten często nazywany jest także wentylacją płucną (w odróżnieniu od wentylacji pęcherzykowej).

Wentylacja pęcherzykowa

Wentylacja pęcherzykowa (AVL)- objętość powietrza atmosferycznego przechodzącego przez pęcherzyki płucne w ciągu 1 minuty. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, należy znać wartość AMP. Jeśli nie zostanie to określone eksperymentalnie, do obliczeń przyjmuje się objętość AMP równą 150 ml. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, możesz skorzystać ze wzoru

AVL = (DO - AMP). BH.

Na przykład, jeśli głębokość oddechu wynosi 650 ml, a częstość oddechów 12, wówczas AVL wynosi 6000 ml (650-150). 12.

AB = (DO - WMD) * BH = DO alv * BH

• AB - wentylacja pęcherzykowa;
• DO alve - objętość oddechowa wentylacji pęcherzykowej;
• RR - częstość oddechów

Maksymalna wentylacja (MVV)- maksymalna objętość powietrza, jaką można przepuścić przez płuca człowieka w ciągu 1 minuty. MVL można określić na podstawie dobrowolnej hiperwentylacji w spoczynku (oddychanie tak głębokie, jak to możliwe i często ukośne jest dopuszczalne nie dłużej niż 15 sekund). Za pomocą specjalnego sprzętu można określić MVL podczas wykonywania intensywnej pracy fizycznej. W zależności od budowy i wieku człowieka norma MVL mieści się w przedziale 40-170 l/min. U sportowców MVL może osiągnąć 200 l/min.

Wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego

Oprócz objętości i pojemności płuc, tzw wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego. Najprostszą metodą określenia jednego z nich, szczytowego natężenia przepływu wydechowego, jest przepływomierz szczytowy. Przepływomierze szczytowe to proste i dość niedrogie urządzenia do użytku domowego.

Szczytowe natężenie przepływu wydechowego(POS) – maksymalne objętościowe natężenie przepływu wydychanego powietrza osiągane podczas wymuszonego wydechu.

Za pomocą pneumotachometru można określić nie tylko szczytowe natężenie przepływu objętościowego wydechu, ale także wdechu.

W szpitalu medycznym coraz powszechniejsze stają się pneumotachografy z komputerowym przetwarzaniem otrzymanych informacji. Urządzenia tego typu umożliwiają, w oparciu o ciągłą rejestrację prędkości objętościowej strumienia powietrza powstającego podczas wydechu natężonej pojemności życiowej płuc, wyliczenie kilkudziesięciu wskaźników oddychania zewnętrznego. Najczęściej POS i maksymalne (chwilowe) objętościowe natężenie przepływu powietrza w momencie wydechu określa się jako 25, 50, 75% FVC. Nazywa się je odpowiednio wskaźnikami MOS 25, MOS 50, MOS 75. Popularna jest również definicja FVC 1 - objętość wymuszonego wydechu przez czas równy 1 e. Na podstawie tego wskaźnika obliczany jest wskaźnik Tiffno (wskaźnik) – stosunek FVC 1 do FVC wyrażony w procentach. Rejestrowana jest również krzywa odzwierciedlająca zmianę prędkości objętościowej przepływu powietrza podczas wymuszonego wydechu (ryc. 2.4). W tym przypadku na osi pionowej wyświetlana jest prędkość objętościowa (l/s), a na osi poziomej wyświetlana jest wartość procentowa wydychanego FVC.

Na przedstawionym wykresie (rys. 2, górna krzywa) wierzchołek wskazuje wartość PVC, rzut momentu wydechu 25% FVC na krzywą charakteryzuje MVC 25, rzut 50% i 75% FVC odpowiada wartości MVC 50 i MVC 75. Znaczenie diagnostyczne mają nie tylko prędkości przepływu w poszczególnych punktach, ale także cały przebieg krzywej. Jego część odpowiadająca 0-25% FVC wydychanego powietrza odpowiada drożności dużych oskrzeli, tchawicy, a obszar od 50 do 85% FVC - drożności małych oskrzeli i oskrzelików. Odchylenie w zstępującym odcinku dolnej krzywej w obszarze wydechowym wynoszące 75–85% FVC wskazuje na zmniejszenie drożności małych oskrzeli i oskrzelików.

Ryż. 2. Wskaźniki oddychania strumieniowego. Zwróć uwagę na krzywe - objętość osoby zdrowej (górna), pacjenta z obturacyjną niedrożnością oskrzeli małych (dolna)

Oznaczenie wymienionych wskaźników objętości i przepływu służy do diagnozowania stanu zewnętrznego układu oddechowego. Aby scharakteryzować funkcję oddychania zewnętrznego w klinice, stosuje się cztery warianty wniosków: normalne, zaburzenia obturacyjne, zaburzenia restrykcyjne, zaburzenia mieszane (połączenie zaburzeń obturacyjnych i restrykcyjnych).

Dla większości wskaźników przepływu i objętości oddychania zewnętrznego odchylenia ich wartości od wartości właściwej (obliczonej) o więcej niż 20% uważa się za wykraczające poza normę.

Zaburzenia obturacyjne- są to przeszkody w drożności dróg oddechowych, prowadzące do wzrostu ich oporów aerodynamicznych. Takie zaburzenia mogą rozwinąć się w wyniku zwiększonego napięcia mięśni gładkich dolnych dróg oddechowych, z przerostem lub obrzękiem błon śluzowych (na przykład z ostrymi infekcjami wirusowymi dróg oddechowych), nagromadzeniem śluzu, ropną wydzieliną, w obecności guz lub ciało obce, rozregulowanie drożności górnych dróg oddechowych i inne przypadki.

Obecność zmian obturacyjnych w drogach oddechowych ocenia się na podstawie obniżenia POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, wartości wskaźnika testu Tiffno i MVL. Częstość testu Tiffno wynosi zwykle 70–85%, spadek do 60% uważa się za oznakę umiarkowanego zaburzenia, a do 40% za ciężką chorobę polegającą na niedrożności oskrzeli. Ponadto w przypadku zaburzeń obturacyjnych zwiększają się takie wskaźniki, jak objętość zalegająca, funkcjonalna pojemność resztkowa i całkowita pojemność płuc.

Naruszenia restrykcyjne- jest to zmniejszenie ekspansji płuc podczas wdechu, zmniejszenie wydechów płuc. Zaburzenia te mogą rozwinąć się w wyniku zmniejszonej podatności płuc, uszkodzenia klatki piersiowej, obecności zrostów, gromadzenia się płynu, treści ropnej, krwi w jamie opłucnej, osłabienia mięśni oddechowych, upośledzonego przekazywania pobudzenia w synapsach nerwowo-mięśniowych i innych. powodów.

O obecności zmian restrykcyjnych w płucach świadczy zmniejszenie pojemności życiowej (co najmniej 20% wartości właściwej) i zmniejszenie MVL (wskaźnik niespecyficzny), a także zmniejszenie podatności płuc, a w niektórych przypadkach , wzrost wyniku w teście Tiffno (o ponad 85%). W przypadku zaburzeń restrykcyjnych zmniejsza się całkowita pojemność płuc, funkcjonalna pojemność resztkowa i objętość zalegająca.

Wniosek o mieszanych (obturacyjnych i restrykcyjnych) zaburzeniach zewnętrznego układu oddechowego nasuwa się przy jednoczesnym występowaniu zmian w powyższych wskaźnikach przepływu i objętości.

Objętość i pojemność płuc

Objętość oddechowa - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w spokojnym stanie; u osoby dorosłej jest to 500 ml.

Rezerwowa objętość wdechowa- jest to maksymalna objętość powietrza, którą dana osoba może wdychać po spokojnym oddechu; jego rozmiar wynosi 1,5-1,8 litra.

Rezerwowa objętość wydechowa - jest to maksymalna objętość powietrza, którą dana osoba może wydychać po cichym wydechu; ta objętość wynosi 1-1,5 litra.

Objętość zalegająca - jest to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu; Pozostała objętość wynosi 1 -1,5 litra.

Ryż. 3. Zmiany objętości oddechowej, ciśnienia w opłucnej i pęcherzykach płucnych podczas wentylacji płuc

Pojemność życiowa płuc(VC) to maksymalna objętość powietrza, którą człowiek może wydychać po najgłębszym oddechu. Pojemność życiowa obejmuje rezerwę wdechową, oddechową i wydechową. Pojemność życiową płuc określa się za pomocą spirometru, a metodę jej określania nazywa się spirometrią. Pojemność życiowa u mężczyzn wynosi 4-5,5 l, a u kobiet - 3-4,5 l. Jest ono większe w pozycji stojącej niż w pozycji siedzącej czy leżącej. Trening fizyczny prowadzi do wzrostu pojemności życiowej (ryc. 4).

Ryż. 4. Spirogram objętości i pojemności płuc

Funkcjonalna pojemność resztkowa(FRC) to objętość powietrza w płucach po cichym wydechu. FRC jest sumą rezerwy wydechowej i objętości zalegającej i wynosi 2,5 litra.

Całkowita pojemność płuc(OEL) - objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego wdechu. TLC obejmuje objętość zalegającą i pojemność życiową płuc.

Przestrzeń martwą tworzy powietrze znajdujące się w drogach oddechowych i nie biorące udziału w wymianie gazowej. Podczas wdechu ostatnie porcje powietrza atmosferycznego przedostają się do przestrzeni martwej i bez zmiany jej składu opuszczają ją podczas wydechu. Objętość przestrzeni martwej wynosi około 150 ml, czyli około 1/3 objętości oddechowej podczas spokojnego oddychania. Oznacza to, że z 500 ml wdychanego powietrza tylko 350 ml przedostaje się do pęcherzyków płucnych. Pod koniec spokojnego wydechu pęcherzyki płucne zawierają około 2500 ml powietrza (FRC), więc przy każdym spokojnym oddechu odnawiana jest tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego.

Całkowita pojemność płuc dorosłego mężczyzny wynosi średnio 5-6 litrów, ale podczas normalnego oddychania wykorzystywana jest tylko niewielka część tej objętości. Oddychając spokojnie, człowiek wykonuje około 12-16 cykli oddechowych, wdychając i wydychając w każdym cyklu około 500 ml powietrza. Ta objętość powietrza jest powszechnie nazywana objętością oddechową. Biorąc głęboki wdech, możesz wdychać dodatkowe 1,5-2 litry powietrza - jest to objętość rezerwowa na inhalację. Objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu wynosi 1,2-1,5 litra - jest to objętość resztkowa płuc.

Pomiar objętości płuc

Pod terminem pomiar objętości płuc zwykle odnosi się do pomiaru całkowitej pojemności płuc (TLC), resztkowej objętości płuc (RLV), funkcjonalnej pojemności resztkowej (FRC) płuc i pojemności życiowej płuc (VC). Wskaźniki te odgrywają istotną rolę w analizie wydolności wentylacyjnej płuc, są niezbędne w diagnostyce zaburzeń wentylacji restrykcyjnej i pomagają w ocenie skuteczności interwencji terapeutycznej. Pomiar objętości płuc można podzielić na dwa główne etapy: pomiar FRC i przeprowadzenie badania spirometrycznego.

Do określenia FRC stosuje się jedną z trzech najpopularniejszych metod:

1. metoda rozcieńczania gazu (metoda rozcieńczania gazu);
2. bodypletyzmograficzne;
3. Rentgen.

Objętość i pojemność płuc

Zwykle wyróżnia się cztery objętości płucne – rezerwową objętość wdechową (IRV), objętość oddechową (TI), rezerwową objętość wydechową (ERV) i resztkową objętość płuc (RLV) oraz następujące pojemności: pojemność życiowa płuc (VC), pojemność wdechowa (EIV), funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC) i całkowita pojemność płuc (TLC).

Całkowitą pojemność płuc można przedstawić jako sumę kilku objętości i pojemności płuc. Pojemność płuc to suma dwóch lub więcej objętości płuc.

Objętość oddechowa (VT) to objętość gazu wdychanego i wydychanego podczas cyklu oddechowego podczas spokojnego oddychania. DO należy obliczyć jako średnią po zarejestrowaniu co najmniej sześciu cykli oddechowych. Koniec fazy wdechu nazywany jest poziomem końcowo-wdechowym, koniec fazy wydechowej nazywany jest poziomem końcowo-wydechowym.

Rezerwowa objętość wdechowa (IRV) to maksymalna objętość powietrza, którą można wdychać po normalnym, średnim cichym wdechu (poziom końcowo-wdechowy).

Rezerwowa objętość wydechowa (ERV) to maksymalna objętość powietrza, którą można wydychać po spokojnym wydechu (poziom końcowo-wydechowy).

Resztkowa objętość płuc (RLV) to objętość powietrza pozostająca w płucach po pełnym wydechu. TRL nie można zmierzyć bezpośrednio; oblicza się go odejmując ROvyd od FRC: OOL = WRÓG – ROvyd Lub OOL = OEL – istotne. Preferowana jest ta druga metoda.

Pojemność życiowa płuc (VC) to objętość powietrza, która może zostać wydychana podczas pełnego wydechu po maksymalnym wdechu. W przypadku wymuszonego wydechu objętość ta nazywana jest wymuszoną pojemnością życiową płuc (FVC), przy cichym maksymalnym (wdechu) wydechem - pojemnością życiową płuc podczas wdechu (wydechu) - VVC (VCL). VIC obejmuje DO, ROvd i ROvyd. Pojemność życiowa wynosi zwykle około 70% TLC.

Pojemność wdechowa (EIC) to maksymalna objętość, jaką można wdychać po spokojnym wydechu (od poziomu końcowo-wydechowego). EDV jest równe sumie DO i RVD i zwykle wynosi 60–70% pojemności życiowej.

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC) to objętość powietrza w płucach i drogach oddechowych po spokojnym wydechu. FRC nazywa się także końcową objętością wydechową. FRC obejmuje ROvyd i OOL. Pomiar FRC jest decydującym krokiem w ocenie objętości płuc.

Całkowita pojemność płuc (TLC) to objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego wdechu. TEL oblicza się na dwa sposoby: OEL = OEL + pojemność życiowa Lub OEL = FFU + Evd. Ta ostatnia metoda jest preferowana.

Pomiar całkowitej pojemności płuc i jej składników jest szeroko stosowany w różnych chorobach i stanowi istotną pomoc w procesie diagnostycznym. Na przykład w przypadku rozedmy płuc zwykle zmniejsza się FVC i FEV1, a także zmniejsza się stosunek FEV1/FVC. U pacjentów z zaburzeniami restrykcyjnymi obserwuje się także zmniejszenie wartości FVC i FEV1, ale stosunek FEV1/FVC nie ulega zmniejszeniu.

Mimo to stosunek FEV1/FVC nie jest kluczowym parametrem w diagnostyce różnicowej zaburzeń obturacyjnych i restrykcyjnych. W celu diagnostyki różnicowej tych zaburzeń wentylacji konieczny jest obowiązkowy pomiar TEL i jego składowych. W przypadku zaburzeń restrykcyjnych następuje spadek TLC i wszystkich jego składników. W przypadku zaburzeń obturacyjnych i łączonych zaburzeń obturacyjno-restrykcyjnych niektóre składniki TLC są zmniejszone, inne zwiększone.

Pomiar FRC jest jednym z dwóch głównych etapów pomiaru TLC. FRC można mierzyć metodami rozcieńczania gazu, pletyzmografii ciała lub prześwietlenia rentgenowskiego. U zdrowych osób wszystkie trzy metody dają podobne wyniki. Współczynnik zmienności powtarzanych pomiarów w obrębie tego samego obiektu wynosi zwykle poniżej 10%.

Metoda rozcieńczania gazu jest szeroko stosowana ze względu na prostotę techniki i względną taniość sprzętu. Jednakże u pacjentów z ciężką niedrożnością przewodnictwa oskrzelowego lub rozedmą płuc prawdziwa wartość TLC mierzona tą metodą jest zaniżona, ponieważ wdychany gaz nie przenika do hipowentylowanych i niewentylowanych przestrzeni.

Metoda pletyzmograficzna ciała pozwala określić objętość gazu w klatce piersiowej (ITV). Zatem pletyzmografia ciała mierzona FRC obejmuje zarówno wentylowane, jak i niewentylowane części płuc. Pod tym względem u pacjentów z torbielami płuc i pułapkami powietrznymi metoda ta daje wyższe wyniki w porównaniu z metodą rozcieńczania gazu. Pletyzmografia ciała jest metodą droższą, bardziej złożoną technicznie i wymagającą większego wysiłku i współpracy ze strony pacjenta w porównaniu z metodą rozcieńczania gazów. Preferowana jest jednak metoda pletyzmografii ciała, ponieważ pozwala na dokładniejszą ocenę FRC.

Różnica pomiędzy wartościami uzyskanymi obiema metodami dostarcza ważnych informacji o obecności niewentylowanej przestrzeni powietrznej w klatce piersiowej. W przypadku ciężkiej obturacji oskrzeli ogólna metoda pletyzmografii może spowodować zawyżenie wartości FRC.

Na podstawie materiałów A.G. Chuchalina