Скоростью тока воздуха является, таким образом, объем, отнесенный к единице времени.

FEV1,0. Величина форсированной жизненной емкости за первую секунду выдоха – приводится как объем, под которой, однако, подразумевается средняя скорость во время первой секунды (л/сек). Это наиболее часто применяемый параметр тока воздуха, на который – главным образом в начальном отрезке – влияет целый ряд технических обстоятельств.

MEFR (maximum expiratory flow rate). Скорость тока (Е25-75),

определенная во второй и третьей четверти форсированной жизненной емкости (FEV), т.е. на среднем этапе.

Для преодоления проблем, указанных при изложении FEV1,0, Leuallen и Fowler в 1955 г. рекомендовали этот параметр, который, по их мнению, в наибольшей мере свободен от влияния механических факторов аппаратуры и т.д.

MFR Е50-75 – максимальная скорость тока воздуха в третьей четверти форсированной жизненной емкости. Подобное стремление, как было сказано выше, побудило Franklin и Lowell к тому, чтобы дать более точную характеристику скорости тока воздуха.

MEFR (maximum expiratory flow rate) – наибольшая скорость тока, измеряемая в ходе определения форсированной жизненной емкости при выдохе по крайней мере 400 мл.

MIFR (maximum inspiratory flow rate) – вариант вышесказанного при вдохе; для этого, естественно, требуется определение форсированной жизненной емкости при вдохе (FIV).

PEFR (peak expiratory flow rate) – наибольшая скорость тока воздуха при выдохе. Максимально достижимая скорость тока воздуха при выдохе независимо от объема. Она приобретает все большее значение, так как для ее измерения имеется практический, применяемый и у койки больного способ.

FEV1,0/VC = коэффициент Тифно. При определении астматического нарушения дыхания простым методом этот показатель наиболее чувствителен к его изменениям. Нормальная величина – свыше 80 %, более низкая величина, т.е. понижение на 15-20 % по сравнению к исходной величине указывает на обструктивный процесс в дыхательных путях [81, 135].

Механика дыхания

Помимо изложенных выше факторов дыхательной функции (объемы, емкости, скорости тока) наши сведения о дыхательной механике обогащаются новым понятием: физическим понятием

давления. Под этим подразумевается то давление, которое на различных

43

уровнях требуется для преодоления сил, противодействующих проведению дыхания.

Объем фигурирует во всех трех силовых факторах, в первом – как единица объема, во втором – как ее первое производное (V по времени = скорость), в третьем – как второе производное (V = ускорение).

Так как на практике инертностью можно пренебречь, в дальнейшем мы будем заниматься только вопросом эластансакомплаенса и резистанса.

Комплаенс (compliance) – это показатель растяжимости, податливости легких – характеризует степень изменения объема при изменении эластического давления на определенную величину. Эта эластичность при введении единицы объема – в перерыве тока воздуха – может быть выражена давлением в плевральной полости = ∆V/∆P = мл/см водяного столба. Из понятия комплаенса вытекает, что он является респираторно-механическим фактором, измеряемым в паузу тока воздуха, т.е. его определение проводится различными объемами дыхания в конце вдоха и выдоха, и в таких условиях можно говорить о величине т.н. статического комплаенса. На практике это, однако, главным образом у детей, или не может или только с труд ом может быть осуществлено, поэтому проводятся исследования во время спокойного дыхания, и тогда говорится о т.н. динамическом комплаенсе. Естественно, и в таких случаях эти данные измеряются на кривых во время моментальных перерывов тока воздуха, т.е. при переходе вдоха и выдоха (V=0). Величина комплаенса в детском возрасте растет параллельно с развитием ребенка, растет эластичность легких, и в этом отношении наиболее тесная связь может быть выявлена с длиной тела.

Сопротивление (resistance): составное понятие дыхательной механики; полное респираторное сопротивление, которое, по сути дела, включает в себя сопротивление дыхательных путей, вызванное их просветом (Raw), торакальное сопротивление (RT), а также сопротивление легких и тканей (RLT).

При бронхиальной астме увеличивается полное легочное (транспульмональное) сопротивление (Rp), главным образом в результате повышения сопротивления в дыхательных путях (Raw). Первое может быть определено при помощи техники определения давления в пищеводе, второе – плетизмографией тела. Повышение транспульмонального сопротивления может быть значительным; при спонтанном или провоцированном астматическом приступе наблюдается даже повышение нормальных величин на несколько сот процентов. Нормальная величина сопротивления находится в теснейшей корреляции с длиной тела, у детей с возрастом уменьшается, в пожилом возрасте опять увеличивается [81].

44

Вентиляция и перфузия

При нормальных условиях соотношение этих факторов в легких неравномерно. В области верхушек легких вентиляция – сравнительно большая величина: величина коэффициента больше единицы, в то время как ближе к основаниям легких из-за гидростатических факторов на передний план выступает сравнительная величина перфузии (величина коэффициента значительно меньше единицы). В патологических условиях соотношение может быть патологическим, а по отношению к легким в целом и в пределах этого имеются еще более выраженные региональные сдвиги.

На основании совместного исследования вентиляции и перфузии можно говорить в основном о двух патологических отклонениях, протекающих в противоположных направлениях: а) преобладание вентиляции по сравнению с кровообращением, т.е. увеличение альвеолярного мертвого пространства, а также преобладание перфузии в сравнительно плохо вентилируемых альвеолах, с другой стороны, б) здесь действует шунт, повышается венозное смешивание. Эти области обычно называют slow space.

Помимо обструктивных факторов неравномерности вентиляции способствует понижение комплаенса, который также не является равномерным.

Значительная часть состояний, сопряженных с артериальной гипоксемией, в которых диффузия не понижена в существенной мере, вызвана расстройством распределения вентиляции и перфузии. Астматические расстройства дыхания входят в эту группу [81].

Газообмен в легких

Диффузионная емкость легких. Диффузионная емкость определяет способность прохождения газа из альвеол в эритроциты в легочных капиллярах. На цифровые величины диффузионной емкости влияют методические условия. Наиболее распространенная методика определения диффузионной емкости по СО (обозначаемой DLCO) определяет количество СО как единицу перепада давления между альвеолами и эритроцитами (мл/мин/мм рт. ст.). В диффузионной емкости существуют большие индивидуальные различия (10-30 %). Погрешность воспроизводимости метода составляет около ±8%. Нормальная величина для детей: DLCO = -17,556 + 0,228 * см длины тела

[81, 82].

Газы крови и кислотно-щелочное равновесие.

Эффективность внешнего дыхания – вентиляции – отражается в газовом обмене, в котором, однако, помимо вентиляции важную роль

45

играет и легочная перфузия. В более широком смысле содержание газов в крови связано и с состоянием кислотно-щелочного равновесия всего организма и, следовательно, с обменом веществ.

Известно, что многочисленные параметры вентиляции (альвеолярная вентиляция, мертвое пространство, соотношение VD/VT, диффузионная емкость, определение RQ, легочное кровообращение, шунт справа налево) могут быть определены только на основании знания концентрации газов в крови.

При определении вентиляционного статуса центральное место занимает артериальная кровь, так как здесь суммируется слагающееся из многих факторов действие дыхания. Поэтому в дальнейшем под газами крови всегда следует подразумевать РаО2 или РаСО2 и здесь же величину pH и величину стандартного бикарбоната или «basis excess» (BE).

При лечении астматических расстройств дыхания на газы крови стали обращать внимание сравнительно недавно, они стали изучаться значительно позже, чем статические и динамические объемы.

Среди исследований, относящихся к концентрации газов в крови, при бронхиальной астме в детском возрасте особое значение имеет сообщение Weng и сотр., содержащее данные, полученные в результате многостороннего исследования вентиляции на большом числе больных. Основной вывод, который, по существу, совпадает с выводами прочих работ на эту тему: в качестве последствия обструкции (увеличение RV, FRC) и в бессимптомном состоянии можно измерять следующие отклонения: низкое РаО2, повышенная разница РаСO2 и большее, чем в норме, соотношение VD/VT, которое рассматривается как нарушение равновесия между вентиляцией и перфузией.

При приступе астмы эти отклонения более сильны, указанная выше рабочая группа нашла выраженную взаимосвязь между понижением РаO2 и степенью тяжести приступа. Она же установила достоверную связь между величинами РаO2, а также процентной величиной FEV1 .В отношении последней данные авторов не совпадали, так как, например, Rees, а также Palmer не могли выявить подобной связи.

Таким образом, при астматическом статусе сначала уменьшается РаO2, повышение РаСO2 наступает только в поздней стадии, и это уже указывает на угрозу жизни.

Величина pH крови отражает кислотно-щелочное равновесие. При легких и средней тяжести приступах астмы его изменение не связано со степенью обструкции, следовательно, и между РаO2 и РаСO2 не может быть выявлена корреляция.

46

В определенной стадии астматического расстройства дыхания некоторые авторы наблюдали гипервентиляцию, сопровождающую понижение РаСO2. Tsuchiya разделяет это явление на три типа:

1.тип гипервентиляции психогенной этиологии,

2.смешанный тип,

3.тип компенсирующей гипервентиляции.

Определения могут быть проведены и при астматическом статусе, когда у больного невозможно провести обычные исследования, и именно в этой стадии указанные методы имеют особое значение. Таким образом, исследование газов крови стало важной частью диагностики астматического расстройства дыхания и интенсивного лечения больного [81, 135].

Непосредственное определение объемов.

Спирометрия. Это наиболее давно применяемый метод определения объемов и емкостей. При помощи спирометров возможно непосредственное измерение объемов. В зависимости от их конструкции различаются т.н. влажные и сухие типы. Первыми могут быть т.н. колпачные спирометры (они имеют цилиндрическую или четырехугольную форму) (Krogh). Конструкторы сухих спирометров руководствовались целью исключить проблемы, возникающие при движении воды, а также бактериальную инфицированность и коррозию аппарата. Наиболее известным аппаратом сухого типа является спирометр Веджа. Подобное стремление привело к созданию спирометров системы «bag in box», при котором в сосуде с твердыми стенками находится эластичный баллон, и при помощи клапана можно отдельно измерять вдыхаемый и выдыхаемый воздух. К группе сухих аппаратов относятся и газометры.

Из перечисленных аппаратов наиболее точными являются современные колпачные спирометры. Регистрация изменений объема осуществляется при помощи цилиндра, вращаемого с различной скоростью. При помощи потенциометра, включенного между колоколом, противовесом и шестереночной передачей, возможна также и электрическая регистрация.

Помимо статических объемов этими аппаратами может определяться и вентиляция.

Для проведения оцениваемых измерений требуется соответствующий навык. Это особенно важно при исследовании детей. При определении VC за основу берется наибольшая величина. Измерение максимальной респираторной емкости представляет нагрузку для пациента и в детском возрасте не применяется [81, 82].

47