Дыхательная недостаточность. Клинико-экспертная характеристика. Дыхательная недостаточность - состояние организма, при котором нормальная функция системы дыхания недостаточна для того, чтобы обеспечить организм необходимым количеством кислорода и вывести необходимое количество углекислого газа. Соответствие легочных объемов и количества поглощенного кислорода в покое должной их величине и нормальное использование вентилируемого воздуха, т. е. нормальная величина коэффициента использования О2 (КИ), свидетельствуют о нормальной диффузии кислорода, а следовательно, о нормальном количестве крови, протекающей в единицу времени через легкие. Эти условия обеспечивают нормальный равномерный легочный газообмен, нормальный газовый состав крови и насыщение артериальной крови кислородом, нормальное легочное кровообращение. Когда одно из этих звеньев, обеспечивающих нормальную функцию системы дыхания, нарушается, развивается дыхательная недостаточность.

Различают три степени дыхательной недостаточности.

Дыхательная недостаточность I степени характеризуется одышкой, возникающей при значительном и даже умеренном физическом напряжении. Показатели, определяющие функцию внешнего дыхания в покое, умеренно отклонены от должных величин и свидетельствуют о нарушении биомеханики дыхания. При этом понижаются: скорость форсированного выдоха за первую секунду (проба Тиффно) до 72-75%, жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - до 62-65%, максимальная вентиляция легких (МВЛ) - до 55-60%; увеличиваются: частота дыхания (ЧД) - до 20-22 в минуту, минутный объем дыхания (МОД) до 132-135%, остаточный объем (ОО) - до 48%; функциональная остаточная емкость (ФОЕ) составляет 60% к общей емкости легких (ОЕЛ). Парциальное давление кислорода (РO2) и углекислого газа (РCO2) слегка снижено: РO2 -97 мм рт. ст., PСO2 -36 мм. Поглощение кислорода слегка увеличено: в покое 117-120%.

Насыщение артериальной крови кислородом слегка снижено - 92-93%, насыщение венозной крови -40-45%. При дыхании кислородом насыщение артериальной крови повышается до нормы (96- 99%), при физической нагрузке снижается на 3-4%. Время десатурации от кислорода у большинства нормально (3-4 минуты), а иногда бывает увеличено (5-6 минут). Ширина правой ветви легочной артерии на центральной томограмме слегка увеличена - 15,6 мм.

При электрокимографическом исследовании имеется тенденция к увеличению скорости распространения пульсовой волны до правой ветви легочной артерии (Hd) - 185-210 см/сек, до периферического легочного пульса (Pd) - 150-155 см/сек. Фаза изометрического сокращения правого желудочка увеличена (0,05 секунды). После фармакологической пробы (1 мл 0,1% раствора атропина или адреналина) скорость распространения пульсовой волны при том же числе сердечных сокращений нормализуется, а фаза изометрического сокращения правого желудочка не меняется.

У больных дыхательной недостаточностью I степени при радиокардиологическом исследовании с помощью I131 гемодинамические показатели - в пределах нормы. Объем циркулирующей крови (ОЦК) равен 71 мл/кг, минутный объем крови (МОК) - 5,! л, систолический индекс (СИ)-3 л/м 2 , ударный индекс (УИ)-41,5 мл/ м 2 , внешняя работа сердца (W) - 9,8 кг/м/мин, периферическое сосудистое сопротивление (N) - 1630 дин/см/сек-5.

Эфирное время кровотока - 10-12 секунд, магнезиальное - 18-20 секунд, венозное давление - 95 мм вод. ст.

Дыхательная недостаточность II степени характеризуется одышкой, наступающей при незначительном физическом напряжении. Показатели функции внешнего дыхания в покое значительно отклонены от должных величин. При этом понижаются: проба Тиффно - до 60-65%, ЖЕЛ-до 52-55%, МВЛ -до 48-50%; увеличиваются: ЧД -до 23-25 в минут, МОД -до 150-155%, ОО -до 52-55%, ФОЕ - до 65-70%; РO2 понижено и составляет 85-90 мм рт. ст., а PСO2 - повышено до 42-45 мм. Поглощение кислорода повышено до 127%. Понижено насыщение кислородом артериальной (85-89%) и венозной (35-40%) крови. При дыхании кислородом оно повышается до 96%, при физической нагрузке понижается на 5%. Время де-сатурации от кислорода увеличено от 6 до 8 минут и свидетельствует о неравномерной легочной вентиляции.

Ширина правой ветви легочной артерии увеличивается до 22 мм.

Скорость распространения пульсовой волны до Ш - 195-246 см/сек, до Pd-160-175 см/сек. После фармакологической пробы она незначительно уменьшилась, что свидетельствует о склеротических изменениях в системе легочной артерии. Фаза изометрического сокращения правого желудочка значительно увеличена (0,06 секунды). Это подтверждается данными электрокардиографического исследования и гемодинамических показателей, свидетельствующих о плюс-декомпенсации хронического легочного сердца, на что указывало увеличение ОЦК -88 мл/кг, МОК -6,1 л, СИ -3,65 л/м 2 , УИ -48 мл/м 2 , W - 11,3 кг/м/мин и относительное снижение N - до 1370 дин/см/сек-6. Эфирное время кровотока-14 секунд, магнезиальное - 22-24 секунды, венозное давление -105 мм вод. ст. При дыхательной недостаточности II степени имеются признаки декомпенсации хронического легочного сердца I, I-II степени.

Дыхательная недостаточность III степени характеризуется одышкой, выраженной в покое; показатели, характеризующие функцию внешнего дыхания и его биомеханику, резко отклонены от должных величин. При этом понижаются: проба Тиффно - до 50-55%; ЖЕЛ - до 50%, МВЛ - до 45-47%; увеличиваются: ЧД - до 28 в минуту, МОД - до 163%, ОО -до 56%, ФОЕ -до 70%; резко снижается не только резервный, но и дополнительный и дыхательный объем. РO2-81 мм рт. ст., PСO2 - 45,6 мм. Поглощение кислорода и КИ у больных этой группы понижаются и свидетельствуют о поверхностном и малоэффективном дыхании. Насыщение артериальной крови кислородом понижено до 85%, венозной - до 35%. При дыхании кислородом насыщение повышается до 96%, при неполной физической нагрузке - понижается на 6%. Время десатурации от кислорода увеличивается от 8 до 12 минут.

Ширина правой ветви легочной артерии резко увеличена (24 мм). Скорость распространения пульсовой волны значительно увеличена до Hd (226-264 см/сек) и Pd (165-180 см/сек). После фармакологической пробы скорость распространения почти не изменилась и свидетельствует о выраженной легочной гипертонии. Фаза изометрического сокращения правого желудочка значительно увеличена (0,065 секунды) и свидетельствует о значительном нарушении сократительной функции миокарда, которое подтверждается ЭКГ: отклонение электрической оси сердца вправо, высокий, заостренный зубец Р во II, III стандартных и правых грудных отведениях, снижение зубца Т и смещение сегмента RS-Т вниз в тех же отведениях и учащение сердечных сокращений (90-95 в минуту).

У больных в этот период наблюдаются выраженные явления правожелудочковой недостаточности, что подтверждается гемодинамическими сдвигами, свидетельствующими о минус-декоменсации (по Wollheim, 1931): ОЦК - 87 мл/кг, МОК -4,5 л, СИ - 2,7 л/м 2 , УИ - 31 мл/м 2 , W - 8,2 кг/м/мин, и увеличением N - 1970 дин/см/сек-5. Эфирное время кровотока - 15 секунд, магнезиальное - 24 секунды, венозное давление чаще в пределах нормы (94 мм вод. ст.).

При дыхательной недостаточности III степени имеются признаки нарушения кровообращения по правожелудочковому типу (I-II, II или III степени).

Методы выявления морфологических изменений и функциональных нарушений. Для выявления дыхательной недостаточности важное значение имеет расспрос, позволяющий определить степень физического напряжения, при которой у больных хроническими заболеваниями легких появляется одышка. При осмотре устанавливают выраженность цианоза, характер дыхательных движений, участие в акте дыхания вспомогательной мускулатуры, наличие пульсации в эпигастральной области, обусловленной гипертрофией правого желудочка. При перкуссии и аускультации грудной клетки определяют характер и степень выраженности поражения органов дыхания.

Рентгеноскопия (рентгенография) позволяет установить характер, локализацию и выраженность морфологических изменений легких, а также легочного кровообращения и сердца. Пробы Соколова и Садофьева дают возможность судить о выраженности эмфиземы легких. При бронхографии определяют характер морфологических изменений трахеобронхиального дерева.

Весьма важным является определение показателей функции внешнего дыхания, а именно; определение объемов и емкостей - общей емкости легких (ОЕЛ), жизненной емкости легких (ЖЕЛ), дыхательного, дополнительного, резервного и остаточного объёмов; минутного объема дыхания (МОД), частоты дыхания, дыхательного эквивалента (ДЭ), максимальной вентиляции легких (МВЛ), скорости форсированного выдоха (проба Тиффно), биоэлектрической активности дыхательной мускулатуры, внутригрудного и внутриальвеолярного давления, позволяющих судить о состоянии биомеханики дыхания.

Наряду с этим важное значение имеет изучение легочного газообмена: поглощение кислорода, парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе, коэффициента использования кислорода (К.И); газового состава крови и насыщения артериальной крови кислородом, позволяющих установить эффективность легочной вентиляции.

В последнее время для исследования легочной вентиляции, легочного кровообращения и сократительной функции миокарда правого и левого желудочков применяют электрокимографию (ЭКИ).

Из гемодинамических показателей для определения функционального состояния имеет значение радиоизотопная кардиография, с помощью которой определяют объем циркулирующей крови и плазмы, минутный объем крови, ударный и сердечный индексы, объем крови в легких (Q), периферическое сосудистое сопротивление, внешнюю работу сердца и коронарный кровоток (Е. Коркус). Доступными методами исследования гемодинамики являются определение эфирного и магнезиального времени кровотока и венозного давления.

Из методов биохимического исследования для характеристики степени дыхательной недостаточности имеет значение определение ваката-кислорода до и после физической нагрузки, активности угольной ангидразы, белковых фракций крови.

При решении вопроса об оперативном лечении нередко применяют катетеризацию сердца и легочной артерии с применением фармакологических проб для уточнения характера изменений сосудов малого круга кровообращения.

Клинический и трудовой прогноз, показанные и противопоказанные виды и условия труда. Клинический и трудовой прогноз, показанные и противопоказанные виды и условия труда при дыхательной недостаточности зависят от характера заболевания, течения патологического процесса, степени дыхательной недостаточности, характера основной профессии и условий труда.

У большинства больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких при дыхательной недостаточности I степени клинический прогноз благоприятен. Наряду с проведением лечения основного заболевания существенное значение имеет рациональное трудовое устройство. Больным показана работа, не связанная со значительным физическим напряжением, доступно большинство профессий интеллектуального труда в благоприятных метеорологических и санитарно-гигиенических условиях. Противопоказана работа, связанная со значительным, даже эпизодическим, физическим напряжением и напряжением органов дыхания, в неблагоприятных метеорологических и санитарно-гигиенических условиях, в контакте с аллергическими веществами, бронхо- и пульмотропными ядами.

При дыхательной недостаточности II степени клинический и трудовой прогноз менее благоприятен вследствие незначительных компенсаторных возможностей. Больным доступна работа, связанная с незначительным физическим и умеренным нервно-психическим напряжением, вблизи от места жительства, в благоприятных метеорологических и санитарно-гигиенических условиях. Противопоказана работа, требующая значительного и даже умеренного физического напряжения; недоступны некоторые виды интеллектуального труда, связанные со значительным нервно-психическим напряжением.

При дыхательной недостаточности III степени клинический и трудовой прогноз неблагоприятен. Этим больным противопоказан всякий труд в условиях производства. Иногда им можно рекомендовать легкие виды труда на дому при условии доставки им сырья и получения от них готовой продукции.

Критерии определения группы инвалидности. Критериями определения групп инвалидности при дыхательной недостаточности у больных хроническими заболеваниями легких является уверенность в том, что рекомендуемая работа в определенных условиях труда не может ухудшить состояния больного. Поэтому даже при дыхательной недостаточности I степени, когда в основной профессии имеются противопоказанные производственные факторы, больные ограниченно трудоспособны (инвалиды III группы).

При дыхательной недостаточности II степени в связи с выраженными функциональными нарушениями больные чаще являются нетрудоспособными (инвалиды II группы), лишь часть больных молодого возраста, имеющих образование, квалификацию и положительную установку на труд, можно признать ограниченно трудоспособными (инвалиды III группы). Им можно рекомендовать работу вблизи от места жительства, связанную с умеренным нервно-психическим или незначительным физическим напряжением в сухом, теплом и непыльном помещении.

При дыхательной недостаточности III степени клинический и трудовой прогноз неблагоприятен; большинство больных нетрудоспособны (инвалиды II группы), а иногда нуждаются в длительном постороннем уходе (инвалиды I группы). Им можно рекомендовать работу на дому.

Пути реабилитации. У больных дыхательной недостаточностью, обусловленной хроническими неспецифическими заболеваниями легких, особенно при I степени, возможности медицинской и профессиональной реабилитации значительны. С этой целью необходимо проводить диспансерное наблюдение за всеми больными хроническим обструктивным бронхитом, эмфиземой легких, пневмосклерозом, бронхоэктатической болезнью, бронхиальной астмой и другими заболеваниями системы дыхания и назначать медикаментозное и санаторно-курортное лечение. При гриппе и Других заболеваниях длительность временной нетрудоспособности должна быть больше, чем у здоровых, заболевших теми же вирусными заболеваниями.

Особенно велики в этом периоде возможности социально-трудовой реабилитации: трудоустройство больных по заключению лечебного учреждения (предоставление им показанных видов труда, переквалификация и переобучение больных в возрасте до 40-45 лет). Больных старшего возраста, находившихся на противопоказанной работе, следует признавать инвалидами с целью рационального трудоустройства, чтобы характер работы и условия труда не оказывали отрицательного влияния на здоровье больного. Последнее является важным фактором в профилактике прогрессирования заболевания.

При дыхательной недостаточности II степени возможности медицинской и социальной реабилитации сводятся главным образом к предупреждению более выраженных функциональных нарушений. Большое значение имеет рациональное трудовое устройство с целью профилактики I группы инвалидности.

При дыхательной недостаточности III степени должна проводиться медицинская реабилитация путем лечения, а профессиональная реабилитация часто невозможна из-за возраста больных.

Рестриктивная дыхательная недостаточность может быть вызвана: 1. заболеваниями плевры, ограничивающими экскурсию легкого (экссудативный плеврит, гидроторакс, пневмоторакс, фиброторакс и др.);

2. уменьшением объема функционирующей паренхимы легкого (ателектазы, пневмонии, резекция легкого и др.);

3. воспалительной или гемодинамически обусловленной инфильтрацией легочной ткани, ведущей к увеличению «жесткости» легочной паренхимы (пневмония, интерстициальный или альвеолярный отек легких при левожелудочковой сердечной недостаточности и др.);

4. пневмосклерозом различной этиологии;

5. поражениями грудной клетки (деформации, кифосколиоз) и дыхательных мышц (миозиты).

Следует заметить, что при многих заболеваниях органов дыхания имеет место сочетание рестриктивных и обструктивных расстройств, а также нарушение процессов перфузии легких и диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Тем не менее всегда бывает важно оценить преобладающие механизмы нарушения легочной вентиляции, получив объективные обоснования назначения той или иной патогенетической терапии. Таким образом возникают следующие задачи:

1. Диагностика нарушений функции внешнего дыхания и объективная оценка тяжести дыхательной недостаточности.

2. Дифференциальная диагностика обструктивных и рестриктивных расстройств легочной вентиляции.

3. Обоснование патогенетической терапии дыхательной недостаточности.

4. Оценка эффективности проводимого лечения.

Эти задачи решаются как при исследовании ФВД, включающем спирографию и пневмотахографию, так и с использованием более сложных методов, позволяющих изучать показатели механики дыхания и газообмена в легких.

Спирография - метод графической регистрации изменения легочных объемов при выполнении различных дыхательных маневров, с помощью которого определяют показатели легочной вентиляции, легочные объемы и емкости (емкость включает несколько объемов).

Пневмотахография - метод графической регистрации потока (объемной скорости движения воздуха) при спокойном дыхании и при выполнении определенных маневров. Современное спирометрическое оборудование (спирометры) позволяет определять спирографические и пневмотахометрические показатели. В связи с этим все чаще результаты исследования функции внешнего дыхания объединяются одним названием - «спирометрия».

Смешанные нарушения вентиляции легких. Чисто обструктивные и рестриктивные наруше-ния вентиляции легких возможны лишь теоре-тически. Практически всегда имеется определен-ная комбинация обоих видов нарушения венти-ляции.

Поражение плевры приводят к развитию ре-стриктивных нарушений вентиляции легких вследствие следующих причин: 1) болей в груд-ной клетке; 2) гидроторакса; 3) гемоторакса; 4) пневмоторакса; 5) плевральных шварт.

Под влиянием боли происходит ограничение дыхательной экскурсии грудной клетки. Боли возникают при воспалении плевры (плеврит), опухолях, ранениях, травмах, при межреберной невралгии и др.

Гидроторакс — жидкость в плевральной поло-сти, вызывающая компрессию легкого, ограни-чение его расправления (компрессионный ателектаз). При экссудативном плеврите в плевраль-ной полости определяется экссудат, при легоч-ных нагноениях, пневмониях экссудат может быть гнойным; при недостаточности правых от-делов сердца в плевральной полости накаплива-ется транссудат. Транссудат в плевральной по-лости может обнаруживаться также при отеч-ном синдроме различной природы.

Гемоторакс — кровь в плевральной полости. Это может быть при ранениях грудной клетки, опухолях плевры (первичных и мета-статических). При поражениях грудного прото-ка в плевральной полости определяется хилез-ная жидкость (содержит липоидные вещества и по внешнему виду напоминает молоко). В ряде случаев в плевре может накапливаться так на-зываемая псевдохилезная жидкость — мутная белесоватая жидкость, не содержащая липоид-ных веществ. Природа этой жидкости неизвест-на.

Пневмоторакс — газ в плевральной области. Различают спонтанный, травматический и ле-чебный пневмоторакс. Спонтанный пневмоторакс возникает внезапно. Первичный спонтанный пневмоторакс может развиваться у практически здорового человека при физическом напряжении или в покое. Причины этого вида пневмоторак-са не всегда ясны. Чаще всего он обусловлен разрывом мелких субплевральных кист. Вторич-ный спонтанный пневмоторакс развивается тоже внезапно у больных на фоне обструктивных и необструктивных заболеваний легких и связан с распадом легочной ткани (туберкулез, рак лег-ких, саркоидоз, инфаркт легких, кистозная ги-поплазия легких и др.). Травматический пневмоторакс связан с нарушением целостности грудной стенки и плевры, ранением легкого. Лечебный пневмоторакс в последние годы используется редко. При попадании воздуха в плевральную полость развивается ателектаз лег-ких, выраженный тем больше, чем больше газа находится в плевральной полости.

Пневмоторакс может быть ограниченным, если в плевральной полости имеются сращения висцерального и париетального листков плевры в результате перенесенного воспалительного про-цесса. Если воздух в плевральную полость по-ступает без ограничения, происходит полный коллапс легкого. Двухсторонний пнев-моторакс имеет очень неблагоприятный прогноз. Если доступ воздуха в полости ничем не ограни-чен, возникает полный коллапс левого и правого легкого, что является, безусловно, смертель-ным патологическим состоянием. Однако и час-тичный пневмоторакс имеет серьезный прогноз, так как при этом нарушается не только дыха-тельная функция легких, но также функция сер-дца и сосудов. Пневмоторакс может быть кла-панным, когда на вдохе воздух попадает в плев-ральную полость, а во время выдоха патологи-ческое отверстие закрывается. Давление в плев-ральной полости становится положительным, и оно нарастает, сдавливая функционирующее лег-кое и нарушая более значительно функцию сер-дца и сосудов. В таких случаях нарушения вен-тиляции легких и кровообращения быстро на-растают и могут привести к гибели пациента, если ему не будет оказана квалифицированная помощь.

Состояние, когда в плевральной полости на-ходятся и жидкость и газ, называют гидропнев-мотораксом. Это бывает при прорыве абсцесса легких в бронх и плевральную полость.

Плевральные шварты являются следствием воспалительного поражения плевры. Выражен-ность нашвартований может быть различной: от умеренной до так называемого панцирного лег-кого.

Нарушения вентиляционной способности легких, в основе которых лежит повышение сопротивления движению воздуха по дыхательным путям, т. е. нарушения бронхиальной проходимости. Нарушения бронхиальной проходимости могут быть обусловлены рядом причин: спазмом бронхов, отечно-воспалительными изменениями бронхиального дерева (отек и гипертрофия слизистой, воспалительная инфильтрация бронхиальной стенки и др.), гиперсекрецией со скоплением в просвете бронхов патологического содержимого, коллапсом мелких бронхов при утрате легкими эластических свойств, эмфиземой легких, трахеобронхиальной дискинезией, спадением крупных бронхов во время выдоха. При хронической неспецифической патологии легких часто встречается обструктивный вариант нарушений.

Основным элементом обструкции является затруднение акта выдоха. На спирограмме это проявляется в снижении объемной скорости форсированного выдоха, что сказывается в первую очередь на таком показателе, как ОФВ1.

Нарушения вентиляции легких

Жизненная емкость легких при обструкции долгое время остается нормальной, в этих случаях тест Тиффно (ОФВ1/ЖЕЛ) оказывается сниженным примерно в той же мере (на столько же процентов), что и ОФВь При длительной обструкции, при затяжных астматических состояниях, сопровождающихся острым вздутием легких, особенно при эмфиземе легких, обструкция приводит к увеличению остаточного объема легких. Причины увеличения ООЛ при обструктивном синдроме кроются в неодинаковых условиях движения воздуха по бронхам на вдохе и выдохе. Поскольку сопротивление на выдохе всегда больше, чем на вдохе, выдох затягивается, удлиняется, опорожнение легких затрудняется, поступление воздуха в альвеолы начинает превышать изгнание его из альвеол, что и ведет к увеличению ООЛ. Увеличение ООЛ может происходить без снижения ЖЕЛ, за счет увеличения общей емкости легких (ОЕЛ). Однако часто, особенно у пожилых пациентов, возможности увеличения ОЕЛ невелики, тогда начинается увеличение ООЛ за счет снижения ЖЕЛ. В этих случаях спирограмма приобретает характерные особенности: низкие показатели объемной скорости форсированного выдоха (ОФВ1 и МОС) сочетаются с малым объемом ЖЕЛ. Относительный показатель, индекс Тиффно, в этих случаях теряет свою информативность и может оказаться близким к норме (при значительном уменьшении ЖЕЛ) и даже вполне нормальным (при резком уменьшении ЖЕЛ).

Немалые трудности в спирографической диагностике представляет распознавание смешанного варианта, когда сочетаются элементы обструкции и рестрикции. При этом на спирограмме имеет место уменьшение ЖЕЛ на фоне низких объемных скоростей форсированного выдоха, т. е. такая же картина, как при далеко зашедшей обструкции. Дифференциальной диагностике обструктивного и смешанного варианта может помочь измерение остаточного объема и общей емкости легких: при смешанном варианте низкие значения ОФВ| и ЖЕЛ сочетаются с уменьшением ОЕЛ (или с нормальной ОЕЛ); при обструктивном варианте ОЕЛ увеличивается. Во всех случаях заключение о наличии факторов, ограничивающих расправление легкого на фоне обструктивной патологии, должно делаться с осторожностью.

В основе рестриктивных (от лат. restrictio

вызывают снижение площади дыхательной поверхности или (и) снижение растяжимости легких. Такими причинами являются: пневмонии, доброкачественные и злокачественные опухоли, туберкулез, резекция легкого, ателектазы, альвеолиты, пневмосклерозы, отек легкого (альвеолярный или интерстициальный), нарушение образования сурфактанта в легких, повреждение эластина легочного интерстиция (например, при действии табачного дыма).

ФВД – нарушения вентиляционной функции легких по смешанному, обструктивно-рестриктивному типу.

При уменьшении образования или разрушении сурфактанта уменьшается способность легких к растяжению во время вдоха, что сопровождается увеличением эластического сопротивления легких. В результате глубина вдохов уменьшается, а ЧД увеличивается. Возникает поверхностное частое дыхание (тахипноэ).

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Рестриктивные нарушения дыхания

В основе рестриктивных (от лат. restrictio –ограничение) нарушений вентиляции легких лежит ограничение их расправления в фазе вдоха в результате действия внутрилегочных и внелегочных причин. В основе лежат изменения вязкоэластических свойств легочной ткани.

Внутрилегочные причины рестриктивного типа альвеолярной гиповентиляции

Внелегочные причины рестриктивного типа альвеолярной гиповентиляции приводят к ограничению величины экскурсий грудной клетки и к снижению дыхательного объема (ДО). Такими причинами являются: патология плевры, диафрагмы, нарушение подвижности грудной клетки и нарушения иннервации дыхательной мускулатуры.

Особое значение в развитии внелегочных форм рестриктивных нарушений внешнего дыхания имеет плевральная полость, скопление в ней экссудата или транссудата (при гидротораксе), попадание в нее воздуха (пневмоторакс), накопление в ней крови (гемоторакс).

Растяжимость (податливость) легких (∆V/∆P) – величина, характеризующая изменение объема легких на единицу транспульмонального давления, она является основным фактором, определяющим предел максимального вдоха. Растяжимость – величина, обратно пропорциональная эластичности.

Нарушение вентиляции легких

Для гиповентиляционных нарушений рестриктивного типа характерно уменьшение статических объемов (ЖЕЛ, ФОЕ, ОЕЛ) и снижение движущей силы экспираторного потока. Функция воздухоносных путей остается нормальной, следовательно, скорость воздушного потока не претерпевает изменений. Хотя ФЖЕЛ и ОФВ1 снижаются, отношение ОФВ1/ФЖЕЛ% в пределах нормальных значений или повышено. При рестриктивных легочных расстройствах снижена растяжимость легких (∆V/∆P) и эластическая отдача легких. Поэтому объемная скорость форсированного выдоха СОС25-75(усредненная величина за определенный период измерений от 25% до 75% ФЖЕЛ) снижается и в отсутствии обструкции воздухоносных путей. ОФВ1, характеризующий объемную скорость выдоха, и максимальная скорость выдоха при рестриктивных нарушениях снижается за счет уменьшения всех легочных объемов (ЖЕЛ, ФОЕЛ, ОЕЛ).

Гиповентиляционные расстройства дыхания часто возникают вследствие нарушения функционирования дыхательного центра, механизмов регуляции дыхания. Они, вследствие нарушения деятельности дыхательного центра, сопровождаются грубыми нарушениями ритмогенеза, формированием патологических типов дыхания, развитием апноэ.

Выделяют несколько форм нарушения деятельности дыхательного центра в зависимости от расстройства афферентации.

1. Дефицит возбуждающих афферентных влияний на дыхательный центр (при незрелости хеморецепторов у недоношенных новорожденных; при отравлениях наркотическими средствами или этанолом, при синдроме Пиквика).

2. Избыток тормозных афферентных влияний на дыхательный центр (например, при сильных болевых ощущениях, сопровождающих акт дыхания, что отмечается при плевритах, травмах грудной клетки).

3. Непосредственное повреждение дыхательного центра при поражении мозга – травматическом, метаболическом, циркуляторном (атеросклероз сосудов мозга, васкулиты), токсическом, нейроинфекционном, воспалительном; при опухолях и отеке мозга; передозировке наркотических веществ, седативных препаратов и др.

4. Дезинтеграция автоматической и произвольной регуляции дыхания (при формировании мощных потоков афферентной импульсации: болевой, психогенной, хеморецепторной, барорецепторной и др.

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

32.3.1. Обструктивные нарушения вентиляции легких

Рестриктивные нарушения дыхания

В основе рестриктивных (от лат.

restrictio –ограничение) нарушений вентиляции легких лежит ограничение их расправления в фазе вдоха в результате действия внутрилегочных и внелегочных причин. В основе лежат изменения вязкоэластических свойств легочной ткани.

Внутрилегочные причины рестриктивного типа альвеолярной гиповентиляции вызывают снижение площади дыхательной поверхности или (и) снижение растяжимости легких. Такими причинами являются: пневмонии, доброкачественные и злокачественные опухоли, туберкулез, резекция легкого, ателектазы, альвеолиты, пневмосклерозы, отек легкого (альвеолярный или интерстициальный), нарушение образования сурфактанта в легких, повреждение эластина легочного интерстиция (например, при действии табачного дыма). При уменьшении образования или разрушении сурфактанта уменьшается способность легких к растяжению во время вдоха, что сопровождается увеличением эластического сопротивления легких. В результате глубина вдохов уменьшается, а ЧД увеличивается. Возникает поверхностное частое дыхание (тахипноэ).

Внелегочные причины рестриктивного типа альвеолярной гиповентиляции приводят к ограничению величины экскурсий грудной клетки и к снижению дыхательного объема (ДО). Такими причинами являются: патология плевры, диафрагмы, нарушение подвижности грудной клетки и нарушения иннервации дыхательной мускулатуры.

Особое значение в развитии внелегочных форм рестриктивных нарушений внешнего дыхания имеет плевральная полость, скопление в ней экссудата или транссудата (при гидротораксе), попадание в нее воздуха (пневмоторакс), накопление в ней крови (гемоторакс).

Растяжимость (податливость) легких (∆V/∆P) – величина, характеризующая изменение объема легких на единицу транспульмонального давления, она является основным фактором, определяющим предел максимального вдоха. Растяжимость – величина, обратно пропорциональная эластичности. Для гиповентиляционных нарушений рестриктивного типа характерно уменьшение статических объемов (ЖЕЛ, ФОЕ, ОЕЛ) и снижение движущей силы экспираторного потока. Функция воздухоносных путей остается нормальной, следовательно, скорость воздушного потока не претерпевает изменений. Хотя ФЖЕЛ и ОФВ1 снижаются, отношение ОФВ1/ФЖЕЛ% в пределах нормальных значений или повышено. При рестриктивных легочных расстройствах снижена растяжимость легких (∆V/∆P) и эластическая отдача легких. Поэтому объемная скорость форсированного выдоха СОС25-75(усредненная величина за определенный период измерений от 25% до 75% ФЖЕЛ) снижается и в отсутствии обструкции воздухоносных путей. ОФВ1, характеризующий объемную скорость выдоха, и максимальная скорость выдоха при рестриктивных нарушениях снижается за счет уменьшения всех легочных объемов (ЖЕЛ, ФОЕЛ, ОЕЛ).

Гиповентиляционные расстройства дыхания часто возникают вследствие нарушения функционирования дыхательного центра, механизмов регуляции дыхания. Они, вследствие нарушения деятельности дыхательного центра, сопровождаются грубыми нарушениями ритмогенеза, формированием патологических типов дыхания, развитием апноэ.

Выделяют несколько форм нарушения деятельности дыхательного центра в зависимости от расстройства афферентации.

1. Дефицит возбуждающих афферентных влияний на дыхательный центр (при незрелости хеморецепторов у недоношенных новорожденных; при отравлениях наркотическими средствами или этанолом, при синдроме Пиквика).

2. Избыток тормозных афферентных влияний на дыхательный центр (например, при сильных болевых ощущениях, сопровождающих акт дыхания, что отмечается при плевритах, травмах грудной клетки).

3. Непосредственное повреждение дыхательного центра при поражении мозга – травматическом, метаболическом, циркуляторном (атеросклероз сосудов мозга, васкулиты), токсическом, нейроинфекционном, воспалительном; при опухолях и отеке мозга; передозировке наркотических веществ, седативных препаратов и др.

4. Дезинтеграция автоматической и произвольной регуляции дыхания (при формировании мощных потоков афферентной импульсации: болевой, психогенной, хеморецепторной, барорецепторной и др.

14. Понятие о дыхательной недостаточности и причины ее развития.

Дыхательная недостаточность – это патологическое состояние организма, при котором либо не обеспечивается поддержание нормального газового состава артериальной крови, либо он достигается за счет такой работы аппарата внешнего дыхания, которая снижает функциональные возможности организма.

Различают следующие типы нарушений функции внешнего дыхания.

1. Вентиляционные нарушения - нарушение газообмена между внешним и альвеолярным воздухом.

2. Паренхиматозные нарушения, обусловленные патологическими изменениями паренхимы легких.

2.1. Рестриктивные нарушения – обусловлены уменьшением дыхательной поверхности легких или снижением их растяжимости.

2.2. Диффузионные нарушения – нарушение диффузии кислорода и CO 2 через стенку альвеол и легочных капилляров.

2.3. Перфузионные или циркуляторные нарушения – нарушение захвата крови из альвеол кислорода и выделение из нее в альвеолы СО 2 вследствие несоответствия интенсивности альвеолярной вентиляции и легочного кровотока.

Причины вентиляционной дыхательной недостаточности.

1. Центрогенная - обусловлена угнетением дыхательного центра при наркозе, мозговой травме, ишемии мозга, длительной гипоксии, инсультах, повышении внутричерепного давления, интоксикации наркотиками.

2. Нервно-мышечная - обусловлена нарушением проведения нервного импульса к дыхательным мышцам и заболевания мышц - поражением спинного мозга, полиомиелит, миастения и т.д..

3. Торако-диафрагмальная - обусловлена ограничением подвижности грудной клетки и легких внелегочными причинами - кифосколиоз, болезнь Бехтерева, асцит, метеоризм, ожирение, плевральные спайки, выпотной плеврит.

4. Обструктивная бронхолегочная - обусловлена заболеваниями органов дыхания, характеризующимися нарушением проходимости дыхательных путей (стеноз гортани, опухоли трахеи, бронхов, инородные тела, ХОБЛ, бронхиальная астма).

5. Рестриктивная дыхательная недостаточность – обусловлено уменьшением дыхательной поверхности легких и снижением их эластичности плеврального выпота, пневмоторакса, альвеолитов, пневмоний, пульмонэктомии.

Диффузионная дыхательная недостаточность обусловлена повреждением альвеолярно-капиллярной мембраны. Это возникает при отеке легких, когда утолщается альвеолярно-капиллярная мембрана за счет пропотевания плазмы, при избыточном развитии соединительной ткани в интерстиции легких – (пневмокониозы, альвеолиты, болезнь Хаммена-Рича).

Для этого типа дыхательной недостаточности характерно возникновение или резкое усиление цианоза и инспираторной одышки даже при небольшой физической нагрузке. При этом показатели вентиляционной функции легких (ЖЕЛ, ОФВ 1 , МВЛ) – не изменены.

Перфузионная дыхательная недостаточность обусловлена нарушением легочного кровотока вследствие тромбоэмболии легочной артерии, васкулитов, спазма ветвей легочной артерии при альвеолярной гипоксии, сдавления капилляров легочной артерии при эмфиземе легких, пульмонэктомии или резекции больших участков легких и др.

15. Обструктивный и рестриктивный типы нарушений функции внешнего дыхания. Методы исследования функции внешнего дыхания (спирометрия, пневмотахометрия, спирография, пикфлоуметрия).

Клиническая картина обструктивного типа дыхательной недостаточности .

Жалобы: на одышку экспираторного характера, вначале при физической нагрузке, а затем и в покое (при бронхиальной астме – приступообразную); кашель со скудной слизистой или слизисто-гнойной трудно отделяемой мокротой, не приносящей облегчения (после откашливания мокроты остается ощущение затрудненного дыхания в случае развития эмфиземы легких), или уменьшение одышки после отхождения мокроты – при отсутствии эмфиземы легких.

Осмотр. Одутловатость лица, иногда инъекция склер, диффузный (центральный)цианоз, набухание шейных вен во время выдоха и спадение их на вдохе, эмфизематозная грудная клетка. Заметно затрудненное дыхание (в большей степени затруднен выдох). Частота дыхания нормальная или брадипноэ. Дыхание глубокое, редкое, часто слышны хрипы на расстоянии.

Пальпация грудной клетки и перкуссия легких : обнаруживаются признаки эмфиземы легких.

Аускультация легких: выявляют признаки бронхообструктивного синдрома - жесткое дыхание, удлинение выдоха, сухие свистящие, жужжащие или басовые хрипы, более выраженные в фазу выдоха, особенно в положении лежа и при форсированном дыхании.

Спирометрия и пневмотахометрия: уменьшение ОФВ I , индекса Тиффно менее 70%, ЖЕЛ снижена при наличии эмфиземы легких или нормальная.

Клиника рестриктивного типа дыхательной недостаточности.

Жалобы: на одышку инспираторного типа (чувство нехватки воздуха), кашель сухой или с мокротой.

Осмотр: обнаруживается диффузный цианоз, учащенное, неглубокое дыхание (быстрый вдох сменяется таким же быстрым выдохом), ограничение экскурсии грудной клетки, бочкообразная ее форма.

Пальпация грудной клетки, перкуссия и аускультация легких. Данные зависят от заболевания, вызвавшего дыхательную недостаточность.

Исследование функции внешнего дыхания: уменьшение ЖЕЛ и МВЛ.

Методы исследования функции внешнего дыхания.

Спирометрия – измерение объема легких (вдыхаемого и выдыхаемого воздуха) во время дыхания с помощью спирометра.

Спирография - графическая регистрация величины объемов легких во время дыхания с помощью спирометра.

Спирограф создает запись (спирограмму) кривой изменения легочных объемов относительно оси времени (в секундах), когда пациент дышит спокойно, производит максимально глубокий вдох и затем выдыхает воздух максимально быстро и сильно.

Спирографические показатели (легочные объемы) подразделяют на статические и динамические.

Объемные статические показатели:

1. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может быть изгнан из легких вслед за максимальным вдохом.

2. Дыхательный объем (ДО) – объем воздуха, вдыхаемый за один вдох при спокойном дыхании (норма 500 – 800 мл). Часть дыхательного объема, участвующую в газообмене, называют альвеолярным объемом, остаток (около 30% дыхательного объема) – «мертвым пространством», под которым понимают прежде всего «анатомическую» остаточную емкость легких (воздух, находящийся в проводящих воздухоносных путях).

Вдох и выдох для человека – это не просто физиологический процесс. Вспомните, как мы дышим в разных жизненных обстоятельствах.

Страх, гнев, боль – дыхание зажато и сковано. Счастье – для проявления радости не хватает эмоций – мы дышим полной грудью.

Другой пример с вопросом: сколько времени человек проживет без еды, сна, воды? А без воздуха? Наверное, не стоит продолжать, говоря о значении дыхания в жизни человека.

Дыхание – краткие сведения

Древнеиндийское учение йога утверждает: «Жизнь человека – это временные периоды между вдохом и выдохом, ибо эти движения, насыщающие все клетки воздухом, обеспечивают само его существование».

Человек, дышащий наполовину, и живет также наполовину. Речь, конечно же, идет о нездоровом или неправильном дыхании.

Как же можно дышать неправильно, возразит читатель, если все происходит без участия сознания, так сказать «на автомате». Умник продолжит — дыханием управляют безусловные рефлексы.

Истина кроется в психологических травмах и всевозможных заболеваниях, которые мы накапливаем на протяжении всей жизни. Именно они делают мышцы зажатыми (перенапряженными) или, наоборот, ленивыми. Поэтому со временем теряется оптимальный режим дыхательного цикла.

Как нам кажется, древний человек не задумывался о правильности данного процесса, за него это делала сама природа.

Процесс наполнения органов человека кислородом, делится на три составляющих:

1. Ключичное (верхнее). Вдох происходит за счет верхних межреберных мышц и ключиц. Попробуйте, чтобы убедиться – это механическое движение не разворачивает полностью грудную клетку. Кислорода попадает мало, дыхание становится частым, неполным, возникает головокружение и человек начинает задыхаться.
2. Среднее или грудное. При таком типе включаются межреберные мышцы и сами ребра. Грудная клетка расширяется максимально, позволяя полностью заполняться воздухом. Данный вид характерен при стрессовых обстоятельствах или при умственном напряжении. Вспомните ситуацию: вы взволнованы, но стоить вздохнуть полной грудью и все куда-то исчезает. Это результат правильного дыхания.
3. Брюшное диафрагмальное дыхание. Этот вид дыхания, с точки зрения анатомии, является наиболее оптимальным, но, конечно, не совсем удобным и привычным. Им можно всегда воспользоваться, когда нужно снять умственный «напряг». Расслабьте мышцы живота, опустите диафрагму в нижнее положение, затем обратно верните в исходное положение. Обратите внимание, произошло успокоение в голове, мысли просветлели.

Важно! Двигая диафрагму, вы не только совершенствуете свое дыхание, но и массируете органы брюшной полости, улучшая метаболические процессы и переваривание пищи. Благодаря движению диафрагмы активизируется кровоснабжение органов пищеварения и венозный отток.

Вот как важно для человека не только правильно дышать, но и при этом иметь здоровые органы, обеспечивающие этот процесс. Постоянный контроль за состоянием гортани, трахеи, бронхов, легких во многом способствует решению этих проблем.

Исследование функции внешнего дыхания

ФВД в медицине, что это такое? Для тестирования функций внешнего дыхания применяется целый арсенал методик и процедур, главная задача которых заключается в объективной оценке состояние легких и бронхов, а также вскрытии на ранней стадии развития патологии.

Газообменный процесс, который происходит в тканях легких, между кровью и воздухом извне, проникающим в организм, медицина называет внешним дыханием.

К методам исследования, позволяющим диагностировать различные патологии, относятся:

1. Спирография.
2. Бодиплетизмография.
3. Исследование газового состава выдыхаемого воздуха.

Важно! Первые четыре метода анализа ФВД позволяют детально исследовать форсированный, жизненный, минутный, остаточный и общий объем легких, а также максимальную и пиковую скорость выдоха. В то время как газовый состав воздуха, выходящий из легких, изучается с помощью специального медицинского газоанализатора.

В связи с этим у читателя может возникнуть ложное представление, что обследование ФВД и спирометрия, это одно и то же. Еще раз подчеркнем, что изучение ФВД – это целый комплекс тестов, куда входит и спирометрия.

Показания и противопоказания

Для комплексного тестирования функций верхнего дыхания существуют показания.

К ним относятся:

1. Пациенты, включая детей, у которых проявляются: бронхит, пневмония, эмфизема легочной ткани, неспецифические заболевания легких, трахеит, риниты в различных формах, ларинготрахеит, поражение диафрагмы.
2. Диагностирование и контроль и ХОБЛ (хронической обструктивной болезни легких).
3. Обследование пациентов, задействованные на вредных участках производства (пыль, лаки, краски, удобрения, шахты, радиация).
4. Хронический кашель, наличие одышки.
5. Исследование верхнего дыхания при подготовке к хирургическим операциям и инвазивным (взятие живой ткани) обследованиям легких.
6. Обследование хронических курильщиков и людей, склонных к аллергии.
7. Профессиональные спортсмены, с целью выяснения максимальных возможностей легких при повышенных физических нагрузках.

В то же время есть ограничения, которые делают невозможным проведение обследования, в силу определенных обстоятельств:

1. Аневризма (выпячивание стенки) аорты.
2. Кровотечение в легких или бронхах.
3. Туберкулез в любой форме.
4. Пневмоторакс – это когда в плевральной области скапливается большое количество воздуха или газа.
5. Не ранее, чем через месяц после перенесенной хирургической операции на брюшной или грудной полости.
6. После перенесенного инсульта и инфаркта миокарда исследование возможно только по истечении 3 месяцев.
7. Интеллектуальная заторможенность или психические расстройства.

Видео от эксперта:

Как проводится исследование?

Несмотря на то что процедура исследования ФВД, это совершенно безболезненный процесс, для получения максимально объективных данных необходимо тщательно подойти к его подготовке.

1. ФВД делают на голодный желудок и обязательно в утренние часы.
2. За четыре часа до проведения теста курильщикам нужно воздержаться от сигарет.
3. В день проведения исследования физические нагрузки запрещены.
4. Астматикам исключить ингаляционные процедуры.
5. Испытуемый должен не принимать любые препараты, расширяющие бронхи.
6. Не употреблять кофе и другие тонизирующие напитки с кофеином.
7. Перед тестом ослабить одежду и ее элементы, стесняющие дыхание (рубашки, галстуки, брючные ремни).
8. Кроме того, при необходимости выполнить дополнительные рекомендации, озвученные врачом.

Алгоритм проведения исследования:

При возникновении подозрения на обструкцию, нарушающую проходимость бронхиального дерева, проводится ФВД с пробой.

Что это за тест и как его делают?

Спирометрия в классическом варианте, дает максимальное, но неполное представление о функциональном состоянии легких и бронхов. Таким образом, при астме проверка дыхания на аппарате без применения бронхолитиков, таких как, Вентолин, Беродуал и Сальбутамол, не способна обнаружить скрытый бронхоспазм и он останется незамеченным.

Предварительные результаты готовы сразу, но еще предстоит их расшифровка и интерпретация врачом. Это необходимо для определения стратегии и тактики лечения заболевания, если таковое выявится.

Расшифровка результатов ФВД

После проведенные всех тестовых мероприятий результаты вводятся в память спирографа, где с помощью программного обеспечения происходит их обработка и строится графический рисунок – спирограмма.

Предварительный вывод, составленный компьютером, выражается следующим образом:

• норма;
• обструктивные нарушения;
• рестриктивные нарушения;
• смешанные нарушения вентиляции.

После расшифровки показателей функции внешнего дыхания, их соответствия или несоответствия нормативным требованиям, врач выносит окончательный вердикт относительно состояния здоровья пациента.

Исследуемые показатели, норма ФВД и возможные отклонения, представлены в обобщенной таблице:

Показатели	Норма (%)	Условная норма (%)	Легкая степень нарушения (%)	Средняя степень нарушения (%)	Тяжелая степень нарушения (%)
ФЖЕЛ – форс-нная жизненная емкость легких	≥ 80	79,5-112,5 (м)	60-80	50-60	< 50
ОФВ1/ФЖЕЛ – модифиц. индекс Тиффно (выражается в абсолютной величине)	≥ 70	84,2-109,6 (м)	55-70	40-55	< 40
ОФВ1 – объем форсионного выдоха за первую секунду	≥ 80	80,0-112,2 (м)	60-80	50-60	< 50
МОС25 — максимальная объемная скорость на уровне 25% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
МОС50 – максимальная объемная скорость на уровне 50% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
СОС25-75 – средняя объемная скорость экспираторного потока на уровне 25-75% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40
МОС75 – максимальная объемная скорость на уровне 75% от ФЖЕЛ	> 80	70-80	60-70	40-60	< 40

Важно! При расшифровке и интерпретации результатов ФВД, врач особое внимание обращает на первые три показателя, ибо именно ФЖЕЛ, ОФВ1 и индекс Тиффно являются диагностически информативно значимыми. По соотношению между ними происходит определение типа вентиляционных нарушений.

Такое труднопроизносимое название получил метод обследования, который позволяет замерить пиковую объемную скорость при форсированном (максимально по силе) выдохе.

Проще говоря, этот метод позволяет определить, с какой скоростью пациент делает выдох, приложив для этого максимальные усилия. Так проверяется сужение дыхательных каналов.

В пикфлоуметрии особенно нуждаются пациенты, страдающие астмой и ХОБЛ. Именно она способна получить объективные данные о результатах проведенных терапевтических мероприятий.

Пикфлоуметр – это чрезвычайно простое устройство, состоящее из трубки с градуированной шкалой. Чем полезен он для индивидуального пользования? Больной самостоятельно может проводить замеры и назначать дозировку принимаемых медикаментов.

Прибор настолько прост, что пользоваться им могут даже дети, не говоря уже о взрослых. Кстати, специально для детей выпускаются некоторые модели этих незамысловатых приборов.

Как проводится пикфлоуметрия?

Алгоритм тестирования чрезвычайно прост:

Как интерпретировать данные?

Напомним читателю, что пикфлоуметрия, как один из методов исследования ФВД легких, замеряет пиковую скорость выдоха (ПСВ). Для правильной интерпретации необходимо для себя определить три сигнальные зоны: зеленая, желтая и красная. Они характеризуют определенный диапазон ПСВ, рассчитываемый по максимальным личным результатам.

Приведем пример для условного пациента, используя реальную методику:

1. Зеленая зона . В этом диапазоне находятся значения, говорящие о ремиссии (ослаблении) астмы. Все что выше 80% ПСВ, характеризует это состояние. К примеру, личный рекорд больного – ПСВ составляет 500 л/мин. Производим подсчет: 500 * 0,8 = 400 л/мин. Получаем нижнюю границу зеленой зоны.
2. Желтая зона . Она характеризует начало активного процесса бронхиальной астмы. Здесь нижняя граница будет составлять 60% от ПСВ. Методика расчета идентичная: 500 * 0,6 = 300 л/мин.
3. Красная зона . Показатели, находящиеся в этом секторе, свидетельствуют об активном обострении астмы. Как вы понимаете, все значения ниже 60% от ПСВ находятся в этой опасной зоне. В нашем «виртуальном» примере это менее 300 л/мин.

Неинвазивный (без проникновения внутрь) метод исследования количества кислорода в крови получил название пульсоксиметрия. В основе лежит компьютерная спектрофотометрическая оценка количества гемоглобина в крови.

В медицинской практике используются два вида пульсоксиметрии:

По точности замеров оба метода идентичны, однако с практической точки зрения наиболее удобным является второй.

Область применения пульсоксиметрии:

1. Сосудистая и пластическая хирургия . Это метод применяется для сатурации (насыщения) кислорода и контроля пульса больного.
2. Анестезиология и реанимация . Используется во время перемещения больного для фиксации цианоза (посинение слизистой и кожи).
3. Акушерство . Для фиксации оксиометрии плода.
4. Терапия. Метод чрезвычайно важен для подтверждения эффективности лечения и для фиксации апноэ (патологии дыхания, грозящей остановкой) и недостаточности дыхания.
5. Педиатрия . Используется как неинвазивный инструмент мониторинга за состоянием больного ребенка.

Пульсоксиметрию назначают при следующих заболеваниях:

• осложненное протекание ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких);
• ожирение;
• легочное сердце (увеличение и расширение правых отделов сердца);
• метаболический синдром (комплекс нарушений обмена веществ);
• гипертония;
• гипотиреоз (болезнь эндокринной системы).

Показания:

• в ходе проведения кислородотерапии;
• недостаточная активность дыхания;
• при возникновении подозрения на гипоксию;
• после продолжительного наркоза;
• хроническая гипоксемия;
• в послеоперационный реабилитационный период;
• апноэ или предпосылки для него.

Важно! При крови, нормально насыщенной гемоглобином, показатель почти равен 98%. При уровне, приближающемся к 90%, констатируется гипоксия. Норма сатурации должна быть около 95%.

Исследование газового состава крови

У человека газовый состав крови, как правило, стабилен. О патологиях в организме свидетельствуют сдвиги этого показателя в одну или другую сторону.

Показания к проведению:

1. Подтверждение у больного легочной патологии, наличие признаков нарушения кислотно-основного баланса. Это проявляется при следующих заболеваниях: ХОБЛ, сахарный диабет, хроническая почечная недостаточность.
2. Мониторинг за состоянием самочувствием больного после отравления угарным газом, при метгемоглобинемии – проявление в крови повышенного содержания метгемоглобина.
3. Контроль состояния больного, который подключен к принудительной вентиляции легких.
4. Данные нужны анестезиологу перед проведением хирургических операций, особенно на легких.
5. Определение нарушений кислотно-основного состояния.
6. Оценка биохимического состава крови.

Реакция организма на изменение газовых составляющих крови

Кислотно-щелочной баланс pH:

• меньше 7,5 – произошло перенасыщение организма углекислотой;
• больше 7,5 – в организме превышен объем щелочи.

Парциальный уровень давления кислорода PO 2: падение ниже нормального значения < 80 мм рт. ст. – у пациента наблюдается развитие гипоксии (удушье), углекислотный дисбаланс.

Частичный (парциальный) уровень давления углекислого газа PCO2:

1. Результат ниже нормального значения 35 мм рт. ст. – организм ощущает нехватку углекислоты, гипервентиляция осуществляется не в полном объеме.
2. Показатель выше нормы 45 мм рт. ст. – в организме избыток углекислоты, снижается сердечный ритм, пациента охватывает необъяснимое тревожное чувство.

Уровень бикарбоната HCO3:

1. Ниже нормы < 24 ммоль/л – наблюдается обезвоживание, характеризующее заболевание почек.
2. Показатель выше нормального значения > 26 ммоль/л – это наблюдается при чрезмерной вентиляции (гипервентиляции), метаболическом алкалозе, передозировке стероидных веществ.

Изучение ФВД в медицине является важнейшим инструментом для получения глубоких обобщенных данных о состоянии работы органов дыхания человека, влияние которых на весь процесс его жизни и деятельности невозможно переоценить.

Патологическая физиология Татьяна Дмитриевна Селезнева

Нарушения внешнего дыхания

Нарушения внешнего дыхания

Внешнее (или легочное) дыхание складывается из:

1) обмена воздуха между внешней средой и альвеолами легких (вентиляция легких);

2) обмена газов (СО 2 и О 2) между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей через легочные капилляры (диффузия газов в легких).

Главной функцией внешнего дыхания является обеспечение на должном уровне артериализации крови в легких, т. е. поддержание строго определенного газового состава оттекающей из легких крови путем насыщения ее кислородом и удаления из нее избытка углекислоты.

Под недостаточностью легочного дыхания понимают неспособность аппарата дыхания обеспечивать на должном уровне насыщение крови кислородом и удаление из нее углекислоты.

Показатели недостаточности внешнего дыхания

К числу показателей, характеризующих недостаточность внешнего дыхания, относятся:

1) показатели вентиляции легких;

2) коэффициент эффективности (диффузии) легких;

3) газовый состав крови;

4) одышка.

Нарушения легочной вентиляции

Изменения легочной вентиляции могут носить характер гипервентиляции, гиповентиляции и неравномерной вентиляции. Практически газообмен происходит только в альвеолах, поэтому истинным показателем вентиляции легких является величина альвеолярной вентиляции (АВ). Она представляет собой произведение частоты дыхания на разницу между дыхательным объемом и объемом мертвого пространства:

АВ – частота дыхания х (дыхательный объем – объем мертвого пространства).

В норме АВ = 12 х (0,5 – 0,14) = 4,3 л/мин.

Гипервентиляция легких означает увеличение вентиляции больше, чем это требуется для поддержки необходимого напряжения кислорода и углекислоты в артериальной крови. Гипервентиляция ведет к повышению напряжения О 2 и падению напряжения СО 2 в альвеолярном воздухе. Соответственно падает напряжение СО 2 в артериальной крови (гипокапния), возникает газовый алкалоз.

По механизму развития различают гипервентиляцию, связанную с заболеванием легких, например, при спадении (коллапсе) альвеол или при накоплении в них воспалительного выпота (экссудата). В этих случаях уменьшение дыхательной поверхности легких компенсируется за счет гипервентиляции.

Гипервентиляция может быть результатом различных поражений центральной нервной системы. Так, некоторые случаи менингита, энцефалита, кровоизлияния в мозг и его травмы приводят к возбуждению дыхательного центра (возможно, в результате повреждения функции варолиева моста, тормозящего бульбарный дыхательный центр).

Гипервентиляция может возникнуть и рефлекторно, например, при болях, особенно соматических, в горячей ванне (перевозбуждение терморецепторов кожи) и т. п.

В случаях острой гипотензии гипервентиляция развивается либо рефлекторно (раздражение рецепторов аортальных и синокаротидных зон), либо центрогенно – гипотензия и замедление кровотока в тканях способствуют повышению рСО 2 в них и, как следствие, возбуждению дыхательного центра.

Усиление метаболизма, например, при лихорадке или гиперфункции щитовидной железы, как и ацидоз обменного происхождения, приводит к повышению возбудимости дыхательного центра и гипервентиляции.

В некоторых случаях гипоксии (например, при горной болезни, анемии) рефлекторно возникающая гипервентиляция имеет приспособительное значение.

Гиповентиляция легких . Зависит, как правило, от поражения аппарата дыхания – болезни легких, дыхательных мышц, нарушения кровообращения и иннервации аппарата дыхания, угнетения дыхательного центра наркотиками. Повышение внутричерепного давления и расстройства мозгового кровообращения, угнетающие функцию дыхательного центра, также могут стать причиной гиповентиляции.

Гиповентиляция ведет к гипоксии (снижение рО 2 в артериальной крови) и гиперкапнии (повышение рСО 2 в артериальной крови).

Неравномерная вентиляция . Наблюдается в физиологических условиях даже у здоровых молодых людей и в большей степени у пожилых в результате того, что не все альвеолы легких функционируют одновременно, в связи с чем различные участки легких тоже вентилируются неравномерно. Эта неравномерность бывает особенно резко выраженной при некоторых заболеваниях аппарата дыхания.

Неравномерная вентиляция может возникнуть при потере эластичности легких (например, при эмфиземе), затруднении бронхиальной проходимости (например, при бронхиальной астме), скоплении экссудата или другой жидкости в альвеолах, при фиброзе легких.

Неравномерная вентиляция, как и гиповентиляция, ведет к гипоксемии, но не всегда сопровождается гиперкапнией.

Изменения легочных объемов и емкостей . Нарушения вентиляции, как правило, сопровождаются изменениями легочных объемов и емкостей.

Объем воздуха, который легкие могут вместить при максимально глубоком вдохе, называют общей емкостью легких (ОЕЛ). Эта общая емкость складывается из жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и остаточного объема.

Жизненная емкость легких (в норме она колеблется от 3,5 до 5 л) в основном характеризует ту амплитуду, в пределах которой возможны дыхательные экскурсии. Ее снижение указывает, что какие-то причины препятствуют свободным экскурсиям грудной клетки. Уменьшение ЖЕЛ наблюдается при пневмотораксе, экссудативном плеврите, спазме бронхов, стенозе верхних дыхательных путей, нарушениях движений диафрагмы и других дыхательных мышц.

Остаточный объем представляет собой объем легких, занятых альвеолярным воздухом и воздухом мертвого пространства. Его величина в нормальных условиях такова, что обеспечивается достаточно быстрый газообмен (в норме он равен примерно 1/3 общей емкости легких).

При заболеваниях легких величина остаточного объема и его вентиляция меняются. Так, при эмфиземе легких остаточный объем увеличивается значительно, поэтому вдыхаемый воздух распределяется неравномерно, альвеолярная вентиляция нарушается – снижается рО 2 и нарастает рСО 2 . Остаточный объем возрастает при бронхитах и бронхоспастических состояниях. При экссудативном плеврите и пневмотораксе значительно уменьшаются общая емкость легких и остаточный объем.

Для объективной оценки состояния вентиляции легких и его отклонений в клинике определяют следующие показатели:

1) частота дыхания – в норме у взрослых равна 10 – 16 в минуту;

2) дыхательный объем (ДО) – около 0,5 л;

3) минутный объем дыхания (МОД = частота дыханиях х ДО) в условиях покоя колеблется от 6 до 8 л;

4) максимальная вентиляция легких (МВЛ) и др.

Все эти показатели существенно меняются при различных заболеваниях аппарата дыхания.

Изменение коэффициента эффективности (диффузии) легких

Коэффициент эффективности падает при нарушении диффузионной способности легких. Нарушение диффузии кислорода в легких может зависеть от уменьшения дыхательной поверхности легких (в норме около 90 м 2), от толщины альвеоло-капиллярной мембраны и ее свойств. Если бы диффузия кислорода происходила одновременно и равномерно во всех альвеолах легких, диффузионная способность легких, рассчитанная по формуле Крога, составляла бы около 1,7 л кислорода в минуту. Однако в силу неравномерной вентиляции альвеол коэффициент диффузии кислорода в норме равен 15 – 25 мл/мм рт. ст./мин. Эта величина считается показателем эффективности легких и падение ее – один из признаков недостаточности дыхания.

Изменения газового состава крови

Нарушения газового состава крови – гипоксемия и гиперкапния (в случае гипервентиляции – гипокапния) являются важными показателями недостаточности внешнего дыхания.

Гипоксемия . В норме в артериальной крови содержится 20,3 мл кислорода на 100 мл крови (из них 20 мл связаны с гемоглобином, 0,3 мл находятся в растворенном состоянии), насыщение гемоглобина кислородом – около 97 %. Нарушения вентиляции легких (гиповентиляция, неравномерная вентиляция) уменьшают оксигенацию крови. В результате увеличивается количество восстановленного гемоглобина, возникает гипоксия (кислородное голодание тканей), цианоз – синюшная окраска тканей. При нормальном содержании в крови гемоглобина цианоз появляется в том случае, если насыщение артериальной крови кислородом падает до 80 % (содержание кислорода меньше 16 об.%).

Гипер– или гипокапния и нарушения кислотно-щелочного равновесия – это важные показатели недостаточности дыхания. В норме в артериальной крови содержание СО 2 равно 49 об.% (напряжение СО 2 – 41 мм рт. ст.), в смешанной венозной крови (из правого предсердия) – 53 об.% (напряжение СО 2 – 46,5 мм рт. ст.).

Напряжение углекислого газа в артериальной крови увеличивается при тотальной гиповентиляции легких или при несоответствии между вентиляцией и перфузией (легочным кровотоком). Задержка выделения СО 2 с повышением его напряжения в крови приводит к изменениям кислотно-щелочного равновесия и развитию ацидоза.

Падение напряжения СО 2 в артериальной крови в результате увеличенной вентиляции сопровождается газовым алкалозом.

Недостаточность внешнего дыхания может возникнуть при нарушениях функции или строения дыхательных путей, легких, плевры, грудной клетки, дыхательных мышц, расстройствах иннервации и кровоснабжения легких и изменении состава вдыхаемого воздуха.

Нарушения функции верхних дыхательных путей

Выключение носового дыхания , кроме нарушения целого ряда важных функций организма (застой крови в сосудах головы, нарушение сна, снижение памяти, работоспособности и др.), приводит к уменьшению глубины дыхательных движений, минутного объема дыхания и жизненной емкости легких.

Механические затруднения прохождения воздуха через носовые ходы (чрезмерное отделение секрета, разбухание слизистой оболочки носа, полипы и пр.) нарушают нормальный ритм дыхания. Особенно опасно нарушение носового дыхания у грудных детей, сопровождающееся расстройством акта сосания.

Чиханье – раздражение рецепторов слизистой оболочки носа – вызывает чихательный рефлекс, который в обычных условиях является защитной реакцией организма и способствует очищению дыхательных путей. Во время чиханья скорость воздушной струи достигает 50 м/сек и сдувает бактерии и другие частицы с поверхности слизистых оболочек. При воспалениях (например, аллергических ринитах) или раздражении слизистой оболочки носа БАВ длительные чихательные движения приводят к повышению внутригрудного давления, нарушению ритма дыхания, расстройствам кровообращения (уменьшение притока крови к правому желудочку сердца).

Нарушение функции клеток мерцательного эпителия может привести к расстройствам дыхательного аппарата. Мерцательный эпителий верхних дыхательных путей является местом наиболее частого и вероятного контакта с различного рода патогенными и сапрофитными бактериями и вирусами.

Нарушения функции гортани и трахеи

Сужение просвета гортани и трахеи наблюдается при отложении экссудата (дифтерия), отеке, опухолях гортани, спазме голосовой щели, инспирации инородных тел (монет, горошин, игрушек и т. д.). Частичный стеноз трахеи обычно не сопровождается нарушениями газообмена благодаря компенсаторному усилению дыхания. Резко выраженный стеноз приводит к гиповентиляции и расстройствам газообмена. Сильное сужение трахеи или гортани может в ряде случаев вызвать полную непроходимость для воздуха и смерть от асфиксии.

Асфиксия – состояние, характеризующееся недостаточным поступлением в ткани кислорода и накоплением в них углекислоты. Чаще всего она возникает при удушении, утоплении, отеке гортани и легких, аспирации инородных тел и пр.

Выделяют следующие периоды асфиксии.

1. I период – углубленное и несколько учащенное дыхание с удлиненным вдохом – инспираторная одышка. В этот период происходит накопление в крови углекислоты и обеднение ее кислородом, что приводит к возбуждению дыхательного и сосудодвигательного центров – сердечные сокращения учащаются и артериальное давление повышается. В конце этого периода дыхание замедляется и возникает экспираторная одышка. Сознание быстро теряется. Появляются общие клонические судороги, нередко – сокращения гладкой мускулатуры с выведением мочи и кала.

2. II период – еще большее замедление дыхания и кратковременная его остановка, снижение артериального давления, замедление сердечной деятельности. Все эти явления объясняются раздражением центра блуждающих нервов и понижением возбудимости дыхательного центра вследствие чрезмерного накопления в крови углекислого газа.

3. III период – угасание рефлексов вследствие истощения нервных центров, зрачки сильно расширяются, мышцы расслабляются, артериальное давление сильно падает, сердечные сокращения становятся редкими и сильными, после нескольких терминальных дыхательных движений дыхание прекращается.

Общая продолжительность острой асфиксии у человека равна 3 – 4 мин.

Кашель – рефлекторный акт, способствующий очистке дыхательных путей как от инородных тел (пыль, цветочная пыльца, бактерии и т. п.), попавших извне, так и от эндогенно образовавшихся продуктов (слизь, гной, кровь, продукты тканевого распада).

Кашлевой рефлекс начинается с раздражения чувствительных окончаний (рецепторов) блуждающего нерва и его ветвей в слизистой оболочке задней стенки глотки, гортани, трахеи, бронхов. Отсюда раздражение передается по чувствительным волокнам гортанных и блуждающих нервов в область кашлевого центра в продолговатом мозге. В возникновении кашля имеют значение и корковые механизмы (нервный кашель при волнении, условнорефлекторный кашель в театре и т. д.). В известных пределах кашель можно произвольно вызывать и подавлять.

Бронхоспазм и нарушение функции бронхиол характерны для бронхиальной астмы . В результате сужения просвета бронхов (бронхоспазм, гиперсекреция слизистых желез, отек слизистой оболочки) нарастает сопротивление движению воздушной струи. При этом особенно затрудняется и удлиняется акт выдоха, возникает экспираторная одышка. Механическая работа легких значительно увеличивается.

Нарушения функции альвеол

Возникают эти нарушения при воспалительных процессах (пневмонии), отеке, эмфиземе, опухоли легких и др. Ведущим звеном в патогенезе расстройств дыхания в этих случаях является уменьшение дыхательной поверхности легких и нарушение диффузии кислорода.

Диффузия кислорода через легочную мембрану при воспалительных процессах замедляется как из-за утолщения этой мембраны, так и из-за изменения ее физико-химических свойств. Ухудшение диффузии газов через легочную мембрану касается только кислорода, так как растворимость углекислоты в биологических жидкостях мембраны в 24 раза выше и ее диффузия практически не нарушается.

Нарушения функции плевры

Нарушения функции плевры возникают чаще всего при воспалительных процессах (плевриты), опухолях плевры, попадании в полость плевры воздуха (пневмоторакс), скоплении в ней экссудата, отечной жидкости (гидроторакс) или крови (гемоторакс). При всех этих патологических процессах (за исключением «сухого», т. е. без образования серозного экссудата, плеврита) давление в грудной полости повышается, легкое сдавливается, возникает ателектаз, приводящий к уменьшению дыхательной поверхности легких.

Плеврит (воспаление плевры) сопровождается скоплением в полости плевры экссудата, что затрудняет расширение легкого во время вдоха. Обычно пораженная сторона мало участвует в дыхательных движениях и по той причине, что раздражение окончаний чувствительных нервов в плевральных листках ведет к рефлекторному торможению дыхательных движений на больной стороне. Ясно выраженные расстройства газообмена наступают лишь в случаях большого (до 1,5 – 2 л) скопления жидкости в полости плевры. Жидкость оттесняет средостение и сдавливает другое легкое, нарушая кровообращение в нем. При скоплении жидкости в полости плевры уменьшается и присасывающая функция грудной клетки (в норме отрицательное давление в грудной клетке составляет 2 – 8 см вод. ст.). Таким образом, нарушение дыхания при плеврите может сопровождаться и расстройством кровообращения.

Пневмоторакс . При этом состоянии воздух проникает в полость плевры через поврежденную стенку грудной клетки или из легких при нарушении целости бронхов. Различают пневмоторакс открытый (плевральная полость сообщается с окружающей средой), закрытый (без сообщения полости плевры с окружающей средой, например, лечебный пневмоторакс при туберкулезе легких) и вентильный, или клапанный, возникающий при нарушении целости бронхов.

Коллапс и ателектаз легкого . Спадение легкого, возникающее при давлении на него содержимого плевральной полости (воздух, экссудат, кровь), называется коллапсом легкого. Спадение легкого при нарушении бронхиальной проходимости называется ателектазом. В обоих случаях воздух, содержащийся в пораженной части легкого, рассасывается, ткань становится безвоздушной. Кровообращение через сосуды спавшегося легкого или его части уменьшается. В то же время в других частях легкого кровообращение может усилиться, поэтому при ателектазе даже целой доли легкого насыщение крови кислородом не уменьшается. Изменения наступают лишь при ателектазе целого легкого.

Изменения строения грудной клетки

Изменения строения грудной клетки, приводящие к нарушению дыхания, возникают при неподвижности позвонков и ребер, преждевременном окостенении реберных хрящей, анкилозе суставов и аномалиях формы грудной клетки.

Различают следующие формы аномалии строения грудной клетки:

1) узкая длинная грудная клетка;

2) широкая короткая грудная клетка;

3) деформированная грудная клетка в результате искривления позвоночника (кифоз, лордоз, сколиоз).

Нарушения функции дыхательных мышц

Нарушения функции дыхательных мышц могут возникнуть в результате поражения самих мышц (миозиты, атрофии мышц и т. п.), нарушения их иннервации (при дифтерии, полиомиелите, столбняке, ботулизме и др.) и механических препятствий их движению.

Наиболее выраженные нарушения дыхания возникают при поражениях диафрагмы – чаще всего при поражении иннервирующих ее нервов или их центров в шейной части спинного мозга, реже – от изменений в местах прикрепления мышечных волокон самой диафрагмы. Поражение диафрагмальных нервов центрального или периферического происхождения влечет за собой паралич диафрагмы, выпадение ее функции – диафрагма при вдохе не опускается, а оттягивается кверху в грудную клетку, уменьшая ее объем и затрудняя растяжение легких.

Нарушения кровообращения в легких

Эти нарушения возникают в результате недостаточности левого желудочка, врожденных дефектов перегородок сердца со сбросом крови справа налево, эмболии или стеноза ветвей легочной артерии. При этом не только нарушается кровоток через легкие (перфузия легких), но и возникают расстройства вентиляции легких. Отношение величины вентиляции к величине перфузии (В/П) является одним из главных факторов, определяющих газообмен в легких. В норме В/П равно 0,8. Диспропорция между вентиляцией и перфузией приводит к нарушению газового состава крови.

Различают следующие формы диспропорции вентиляции и перфузии.

1. Равномерная вентиляция и равномерная перфузия (это обычное состояние здорового организма при гипервентиляции или физической нагрузке).

2. Равномерная вентиляция и неравномерная перфузия – могут наблюдаться, например, при стенозе ветви левой легочной артерии, когда вентиляция остается равномерной и обычно увеличивается, но кровоснабжение легких неравномерное – часть альвеол не перфузируется.

3. Неравномерная вентиляция и равномерная перфузия – возможны, например, при бронхиальной астме. В области гиповентилируемых альвеол перфузия сохраняется, а непораженные альвеолы гипервентилируются и сильнее перфузируются. В крови, оттекающей от пораженных участков, напряжение кислорода снижено.

4. Неравномерная вентиляция и неравномерная перфузия – обнаруживаются и в совершенно здоровом организме в состоянии покоя, поскольку верхние участки легких в меньшей степени перфузируются и вентилируются, но показатель вентиляция/перфузия остается около 0,8 за счет более интенсивной вентиляции и более интенсивного кровотока в нижних долях легких.

Из книги Возвращение в сердце: Мужчина и Женщина автора Владимир Васильевич Жикаренцев

Из книги Справочник ветеринара. Руководство по оказанию неотложной помощи животным автора Александр Талько

Из книги Алхимия здоровья: 6 «золотых» правил автора Ниши Кацудзо