- •Майкл а. Гриппи патофизиология легких
- •Предисловие к изданию на русском языке
- •Часть I
- •Глава 1
- •Майкл а. Гриппи
- •Глава 2 Механика дыхания
- •Закладка
- •I лава с.. Тслагтиа «цылапуш
- •Глава 3. Распределение вентиляции
- •Глава 4. Физиологические основы тестирования функЦий лэтКих
- •Глава 5
- •Глава V
- •Глава 7
- •Глава 8
- •Часть II
- •14 800/Мм3', полиморфноядерные - 71 %, палочкоядерные - 6 %, лимфоциты -
- •Часть III
- •Глава 12
- •Глава 13
- •V/q отношения в нормальном легком
- •Глава 15
- •Часть IV
- •Глава 17
- •Глава 7 9
- •308______Приложение 1. Символы и понятия, общепринятые в физиологии дыхания
- •Глава 10;
- •Часть I Структурно-функциональные связи легких,
- •Глава 1. Структура воздухоносных путей и паренхимы легких
- •Глава 2. Механика дыхания (Майкл а. Гриппы)..............................................................
- •Глава 3. Распределение вентиляции (Майкл а. Гриппы).....,.........................................
- •Глава 4. Физиологические основы тестирования
- •Глава 5. Механизм бронхоконстрикции и бронхиальная астма
- •Глава 6. Хроническая обструктивная болезнь легких
- •Глава 7. Иммунология легких и интерстициальные
- •Глава 8. Клинические примеры: механика дыхания, обструктивные
- •Глава 9. Обмен газов в легких (Майкл а. Гриппи)......................................................139
- •Глава 10. Транспорт газов к периферическим тканям
- •Глава 11. Клинические примеры: обмен газов и их транспорт
- •Часть III. Легочное кровообращение и его отношение
- •Глава 12. Легочное кровообращение (Гарольд и. Належки)....................................179
- •Глава 13.Вентиляционно-перфузионные отношения (Пол н. Ланкен)...............195
- •Глава 14. Кардиогенный и некардиогенный отек легких
- •Глава 15. Клинические примеры: легочное кровообращение
- •Часть IV. Интегрированные дыхательные функции:
- •Глава 16. Гуморальная и нервная регуляция дыхания (Скотт Менакер)...............237
- •Глава 17. Регуляция дыхания во время сна (Ричард Шваб)........................................251
- •Глава 18. Патофизиология дыхательной недостаточности (Пол я. Ланкен)..........265
- •Глава 19. Физиология мышечной деятельности
- •Глава 20. Клинические примеры: нарушения регуляции дыхания и дыхательная недостаточность (Майкл л. Гриппы) .........................................297
- •194021, Ул. Политехническая, д. 26 телефакс (812) 247-9301
- •109202, Перовское шоссе, д. 10 телефакс (095) 170-6674 e-mail: poznkn@orc.Ru
- •703475, Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16
Глава 8
Клинические примеры:
механика дыхания, обструктивные и рестриктивные расстройства
Майкл А. Гриппи
Многие физиологические принципы, освещенные в предыдущих главах, служат основой различных тестов, используемых в клинической практике для дифференциальной диагностики заболеваний легких. В представленных примерах рассмотрены механические нарушения, встречающиеся при обструктивных и рестриктив-ных расстройствах. Каждый случай основан на изложенных ранее положениях патофизиологии. Шрифтом выделены данные обычного клинического обследования. Для их детальной интерпретации выполнены дополнительные тесты и клинические обследования.
Случай 1
Больной, 45-летний мужчина, жалуется на нарастающую в течение 6 месяцев одышку, непродуктивный кашель, общую слабость и утомляемость.
Пациент сидит в напряженной позе с выпрямленным корпусом. Испытывает выраженную одышку. Отмечается цианоз губ и ногтей. Симптом "барабанных палочек "отсутствует. Диффузные влажные хрипы прослушиваются по всей грудной клетке.
Больной обследован рентгенографически (рис. 8-1). Парциальные давления (напряжение) газов в артериальной крови пациента представлены ниже:
Рао2 (мм рт. ст.) |
36 |
Расо2 (мм рт. ст.) |
33 |
РН |
7.47 |
[НСО3~] (ммоль/л) |
24 |
У пациента — хронический кашель, одышка и общие симптомы, включая слабость и утомляемость. Синюшность губ и ногтей указывает на недостаточную окси-гснацию гемоглобина (гл. 10). Хрипы, слышимые над всеми легочными полями, свидетельствуют о присутствии жидкости в альвеолах или интерстиции или о развитии фиброза. На рентгенограмме грудной клетки видны диффузные инфильтраты. Неличины содержания газов крови свидетельствуют о гипокапнии и резко выраженной гипоксемии. Эти данные даже в совокупности не позволяют установить точный диагноз.
Выполнено функциональное исследование легких, включая изменение лргпч-
Рис. 8-1. Случай 1: рентгенограммы грудной клетки: (Л) больного и (Б) здорового
Объемы легких (TLC, FRC и RV) умеренно снижены, что соответствует рест-
риктивным нарушениям.
Следующие параметры рассчитаны из спирограммы выдоха, показанной на рис. 8-2Б: FVC (должная = 3.9 л), FEVt (должная = 3.3 л), FEV,/FVC % (должная > 70 %), FEV3/FVC % (должная > 95 %) и FEF25%.75х (должная = 2.5 л/с).
FEV, - объем, выдыхаемый в течение первой секунды маневра форсированного 1 выдоха жизненной емкости (рис. 8-2Б, сегмент А—С) - 2.5 л.
При определении FEV,/FVC % в первую очередь измеряют FVC. Она представляет собой общее количество газа, выдохнутого в течение маневра форсированного выдоха жизненной емкости (рис. 8-2Б, сегмент A—F) — 3.0 л. Отсюда FEV./FVC % составляет 2.5/3.0 или 83 %.
FEVn/FVC % определяется аналогично FEVt/FVC %. FEV:i оказался равным приблизительно 2.9 л (рис. 8-2Б, сегмент А—Е). Отсюда FEV-,/FVC % — 2.9/3.0
или 97 %.
FEF2«;%-75% ~ скорость экспираторного потока в интервале между 25 % и 75 % жизненной емкости легких. Она рассчитывается по наклону сегмента экспираторной спирограммы между этими двумя точками объема (рис. 8-2Б, наклон линии BD). По данным рис. 8-2Б FEFm 75% равна 1.8 л/1.1 с или 1.64 л/с.
Данные спирометрии указывают на рестриктивный характер нарушений, поскольку FEVt и FVC понижены, a FEV,/FVC % - нормально. Следовательно, результаты спирометрии и измерения легочных объемов согласуются друг с другом.
Для постановки окончательного диагноза выполнена биопсия легочной ткани (рис. 8-3).
Биопсия легочной ткани показывает, что альвеолярные пространства заполнив ны материалом, который вытесняет газ из легких, объясняя "рестриктивную" природу нарушений. В силу того, что легкие содержат мало воздуха и не способны полвв стью расправиться и спасться, их жизненная емкость и объемы снижены.
На основании результатов обследования пациенту выполнен тотальный давая
n«.ric4v_ ппи котоиом каждое легкое последовательно промывалось несколько pal
•• - i-.-,,*
Рис. 8-2. Случай 1: Тесты функционального состояния легких. (А) Объемы легких и должные величины. В процентах указаны данные больного относительно должных величин. (Б) Спирограмма выдоха. Шкала: 1 с/клетка по горизонтальной оси; 1 л/клетка по вертикальной оси
приведены парциальные давления газов артериальной крови при дыхании пациента комнатным воздухом, полученные после лаважа:
Рао2 (мм рт. ст.)
Расо2 (мм рт. ст.)
рН
[НССу] (ммоль/л)
71 39
7.43 26
После процедуры лаважа измерены легочные объемы (рис. 8-4) и сделана повторная рентгенограмма грудной клетки (рис. 8-5).
Биопсия легочной ткани позволяет диагностировать альвеолярный протеиноз легких, редкое заболевание, при котором сурфактантподобный материал заполняет альвеолярные пространства, вызывая диспноэ, кашель и рестриктивные изменения функции легких. Лаваж легких обеспечивает очищение альвеол, возвращая величины легочных объемов к норме. Рентгенограмма грудной клетки после лаважа свидетельствует о заметном улучшении состояния больного.
Повторные биопсии легкого не являются подходящим способом контроля за
Рис. 8-1. Случай 1: (хмптенограммы грудной клетки: (Л) больного и (Б) .чдоронот
Объемы легких (TLC, FRC и RV) умеренно снижены, что соответствует рест-
риктивным нарушениям.
Следующие параметры рассчитаны из спирограммы выдоха, показанной на рис. 8-2Б: FVC (должная = 3.9 л), FEV, (должная = 3.3 л), FEV,/FVC % (должная > 70 %), FEV:|/FVC % (должная > 95 %) и FEF25% г,% (должная = 2.5 л/с).
ЕЕ\Л - объем, выдыхаемый в течение первой секунды маневра форсированного выдоха жизненной емкости (рис. 8-2Б, сегмент А—С) - 2.5 л.
При определении FEV(/FVC % в первую очередь измеряют FVC. Она представляет собой общее количество газа, выдохнутого в течение маневра форсированного выдоха жизненной емкости (рис. 8-2Б, сегмент A—F) — 3.0 л. Отсюда FEV,/FVC % составляет 2.5/3.0 или 83 %.
EEVy'FVC % определяется аналогично FEVi/FVC %. FEV:,оказался равным приблизительно 2.9 л (рис. 8-2Б, сегмент А—Е). Отсюда FEV:i/FVC % — 2.9/3.0
или 97 %.
ЕЕЕ^% 7-,х - скорость экспираторного потока в интервале между 25 % и 75 % жизненной емкости легких. Она рассчитывается по наклону сегмента экспираторной спирограммы между этими двумя точками объема (рис. 8-2Б, наклон линии BD). По данным рис. 8-2Б FEF2r,% 75% равна 1.8 л/1.1 с или 1.64 л/с.
Данные спирометрии указывают на рестриктивный характер нарушений, поскольку FEV, и FVC понижены, a FEV,/FVC % - нормально. Следовательно, результаты спирометрии и измерения легочных объемов согласуются друг с другом.
Для постановки окончательного диагноза выполнена биопсия легочной ткани (рис. 8-3),
Биопсия легочной ткани показывает, что альвеолярные пространства заполне-;: ны материалом, который вытесняет газ из легких, объясняя "рестриктивную" приро^ ду нарушений. В силу того, что легкие содержат мало воздуха и не способны полно-,], стью расправиться и спасться, их жизненная емкость и объемы снижены. i
На основании результатов обследования пациенту выполнен тотальный лава? легких, пои котором каждое легкое последовательно промывалось несколько ра
Рис. 8-2. Случай 1: Тесты функциональною состояния легких. (А) Объемы легких и должные величины. В процентах указаны данные больного относительно должных величин. (Б) Снирограмма выдоха. Шкала: 1 с/клетка но горизонтальной оси; 1 л/клетка но вертикальной оси
Б Время (с) -------->•
приведены парциальные давления газов артериальной крови при дыхании пациента комнатным воздухом, полученные после лаважа:
Рао2 (мм рт. ст.)
Расо2 (мм рт. ст.)
РН
[НСО3~] (ммоль/л)
71 39
7.43 26
После процедуры лаважа измерены легочные объемы (рис. 8-4) и сделана повторная рентгенограмма грудной клетки (рис. 8-5).
Биопсия легочной ткани позволяет диагностировать альвеолярный протеипоз легких, редкое заболевание, при котором сурфактантподобный материал заполняет альвеолярные пространства, вызывая диспноэ, кашель и рестриктивпые изменения функции легких. Лаваж легких обеспечивает очищение альвеол, возвращая величины легочных объемов к норме. Рентгенограмма грудной клетки после лаважа свидетельствует о заметном улучшении состояния больного.
Повторные биопсии легкого не являются подходящим способом контроля за
Рис. 8-6. Случай 2: рентгенограмма грудной клетки
Кривая давление-объем указывает на сниженную растяжимость легких: для их наполнения до заданного объема требуется большее транспульмональное давление;
легкие жесткие
Финальный этап обследования больной - измерение газов артериальной крови при дыхании комнатным воздухом во время выполнения физической нагрузки. Результаты таковы:
Раог (мм рт. ст.)
Расо2 (мм рт. ст.)
РН
[НСО3~] (ммоль/л)
% насыщения гемоглобина
65 37
7.38 22 92
Падение Ра()2 во время физической нагрузки происходит, вероятно, по двум причинам: (1) нарушение соответствия вентиляции и перфузии (гл. 13) и (2) нарушение диффузии О2 из альвеол в капилляры (гл. 9). Физическая нагрузка значительно повышает сердечный выброс, и перераспределение возросшего кровотока по измененному легочному сосудистому руслу может вызвать нарушение вентиляци-онно-перфузионных отношений.
Наличие препятствия для диффузии не может быть серьезной причиной ги-поксемии у больной в состоянии покоя, но может иметь важное значение при физи-
Рис. 8-7. Случай 2: объемы легких. Данные выражены в процентах от должных величин
Рис. 8-8. Случай 2: петля экспираторный поток-объем в сравнении с должной петлей
ческой нагрузке. В этих условиях происходит ускорение транзита крови через легочные капилляры, что сокращает время для уравновешивания кислорода в альвеолах и крови прилегающих капилляров. Кроме того, снижение DLCQ предполагает уменьшение площади поверхности диффузии.
Случай 3
37-летний мужчина, водитель грузовика, поступил в госпиталь по поводу нарастающей одышки. В 25 лет обратил внимание на снижение физической работоспособности и появление одышки. В 31 год на рентгенограмме грудной клетки выявле-
Рис. 8-9. Случай 2: кривая давление-объем в сравнении с нормальным диапазоном
ны вздутие легких и буллы нижних долей (заполненные воздухом цисты внутри легочной паренхимы). К 37 годам - полная потеря трудоспособности вследствие болезни легких. Часто госпитализируется из-за усиливающейся одышки. Курит по 20-25 сигарет в день в течение 25 лет. Младший брат заметил у себя подобные симптомы в 31 год. Родители заболеваниями легких не страдают.
При физикальном обследовании - худощавый мужчина с умеренно выраженным респираторным расстройством. "Барабанных палочек" и цианоза нет. Исследование грудной клетки обнаруживает заметное увеличение переднезаднего диаметра, при перкуссии - поля с "коробочным" звуком, низкое расположение диафрагмы, временами хриплый выдох. Сердце - без патологии. Периферические отеки не отмечены.
Сделана рентгенограмма грудной клетки (рис. 8-10). Измерение газов артериальной крови при дыхании пациента комнатным воздухом дает следующие величины:
Рао2 (мм рт. ст.)
Расо2 (мм рт. ст.)
рН
[НСО3~] (ммоль/л)
71 40
7.42 26
Пациент курил в течение многих лет. У него довольно рано возникла одышка, которая быстро прогрессировала. Раннее появление и сходство симптомов у брата предполагает возможность наследственного заболевания, такого как агантитрипси-новая недостаточность.
Данные физикального обследования грудной клетки согласуются со вздутием легких и обструкцией ВП. На рентгенограмме видны зоны перерастяжения легочной ткани. Содержание газов артериальной крови указывают на умеренную гипоксе-мию.
Выполнены легочные функциональные тесты, измерены объемы легких (рис. 8-11). Спирометрия и измерение сопротивления ВП выполнены до и после ингаляции бронходилататора. Результаты в сопоставлении с должными величинами представлены ниже:
|
Должные |
До бронходилататора |
После бронходилататора |
FEV, (л) |
3.8 |
0.6 |
0.7 |
РУС(л) |
4.8 |
1.4 |
1.7 |
FEVt/FVC % |
>70 |
44 |
40 |
FB/3/FVC % |
>97 |
83 |
75 |
FEF25%_75% (я/с) |
4.0 |
0.4 |
0.4 |
Raw (см вод. ст. |
/л/с) 0.8 |
3.4 |
3.0 |
Дифференциальный диагноз включает болезнь врожденных булл, бронхиальную астму и раннюю эмфизему. Остаточный объем заметно увеличен. Объемная скорость экспираторного потока снижена, сопротивление ВП повышено. После приема бронходилататора FVC увеличилась, а сопротивление BIT слегка снизилось, что указывает на снятие бронхоспазма. Однако остальные данные свидетельствуют о заметных и в значительной гтргтрни нрпбгптммыу н:»гшшрнмя¥ rhvnk-пмм nprvwv
Рис. 8-10. Случай .4: рентгенограмма грудной клетки
Получены экспираторные кривые поток-объем и давление-объем (рис. 8-12 и рис. 8-13).
На кривой поток-объем можно увидеть быстрое уменьшение объемной скорости потока вскоре после начала выдоха. Это обстоятельство обусловлено компрессией ВП положительным плевральным давлением, создаваемым экспираторным усилием (гл. 2, 4 и 6). Во время вдоха компрессия ВП не возникает, а инспираторный поток ограничивается давлением, развиваемым мышцами вдоха. Кривая смещена вправо вследствие перерастяжения (гиперинфляции) легких.
Кривая давление-объем смещена кверху и влево, что указывает на повышенную растяжимость, обусловленную деструкцией легочной ткани и потерей эластической отдачи.
Рис. 8-11. Случай 3: объемы легких. Данные пациента выражены в процентах от должных величин
Выполнен электрофорез белков сыворотки.
Данное исследование проведено для определения возможности агантитрипси-новой недостаточности (гл. 6). Оно выявило отсутствие агглобулиновой полосы спектра. Уровень at-антитрипсина составил 7 ммоль/л (норма 20—55 ммоль/л).
ссгантитрипсиновая недостаточность является рецессивно наследуемой генетической болезнью. Она проявляется циррозом в детском возрасте или преждевременной эмфиземой в молодости. Эти фенотипические признаки обычно не встречаются у одного и того же больного. Несмотря на то, что эмфизема наблюдается далеко не у всех пациентов с ссгантитрипсиновой недостаточностью, курение значительно увеличивает частоту клинически отягощенных форм течения этой болезни.
Рис. 8-13. Случай 3: кривая давление-объем в сравнении с кривой здорового человека
Рис. 8-12. Случай '3: кривая экспираторный поток выдоха-объем и сравнении с должной