Основные термины и показатели спирометрии

Показатель спирометрии: общая емкость легких.

Количество воздуха, которое способны вместить легкие, т.е. содержащееся в легких в конце максимального вдоха, называется общей емкостью легких (ОЕЛ). Она состоит из остаточного объема воздуха (ООВ), сохраняющегося в легких после максимального выдоха, и жизненной емкости легких.

Показатель спирометрии: жизненная емкость легких (ЖЕЛ вдоха)

ЖЕЛ составляют в свою очередь дыхательный объем (ДО), т.е. объем воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при каждом дыхательном цикле, резервный объем вдоха (РОВД) — объем, который можно вдохнуть после обычного вдоха до уровня максимального вдоха, резервный объем выдоха (РОВЬЩ) — объем воздуха, который можно выдохнуть из положения спокойного выдоха до уровня максимального выдоха. ЖЕЛ вдоха рассчитывают как разницу объема легких между полным выдохом и полным вдохом. РО_ВЫД и ОВ составляют в сумме функциональную остаточную емкость (ФОЕ). ЖЕЛ не является показателем функциональной способности аппарата внешнего дыхания. В то же время нарушение физиологических процессов может вызвать изменения легочных объемов, поэтому необходимо знать их нормальные величины и уметь оценить отклонения от нормы. Величина ЖЕЛ зависит в основном от пола, возраста и роста (от массы тела лишь постольку, поскольку она коррелирует с ростом).

Наибольший интерес представляет не абсолютная величина ЖЕЛ, а ее отношение к нормативам, разработанным с учетом перечисленных факторов. Для расчета должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ) составлены номограммы, таблицы и выведены формулы. Предпочтение нужно отдавать следующим формулам: ДЖЕЛ (л) составляет для мужчин 25—60 лет 0,052 х Р — 0,028 х В — 3,20, а для женщин тех же возрастов 0,049 хР- 0,019 х В — 3,76, где Р — рост (см); В — возраст (годы). Считается, что фактическая ЖЕЛ соответствует должной, если она отличается от нее не больше чем на ±15 %, причем основное практическое значение имеет снижение фактической ЖЕЛ (ЖЕЛ более 90 % ДЖЕЛ — норма, 90—85 % ДЖЕЛ — условная норма, или пограничная зона). Чаще всего снижение ЖЕЛ — результат абсолютного уменьшения количества функционирующей легочной ткани (отек легких, пневмония, фиброз, ателектаз, закупорка главного бронха и т.д.), реже — ограничения подвижности грудной клетки, диафрагмы.

Увеличение ЖЕЛ наблюдается обычно у тренированных лиц (спортсмены, представители профессий, работа в которых требует значительного физического напряжения) и патологическим признаком не является.

Форсированная жизненная емкость легких (Ф_ЖЕЛ выдоха) рассчитывается как разница объемов между точками начала и конца форсированного выдоха после максимально глубокого вдоха.

Показатель спирометрии ОФВ₁

ОФВ₁ — объем форсированного выдоха за первую секунду маневра ФЖЕЛ, является основным критерием диагностики наличия обструктивных нарушений; снижение OФВ1 на 20 % и более от должного свидетельствует о наличии выраженной обструкции.

Показатель спирометрии: Индекс Тиффно

ОФВ₁/ЖЕЛ (индекс Тиффно) выражается в процентах и является чувствительным индексом наличия или отсутствия нарушений бронхиальной проходимости. Должной величиной считается 80 % для мужчин и 82 % для женщин, нижней границей нормы — 70 %; условной нормы — 70—65 %.

Показатель спирометрии СОС_25-75:

СОС25-75 - средняя объемная скорость выдоха, определяемая в процессе выдоха от 25 до 75 % ФЖЕЛ выдоха, или максимальный среднеэкспираторный поток. Уменьшение скорости воздушного потока прямо пропорционально степени сужения бронхиального просвета. Нарушения проходимости бронха возможны при деформации его опухолью, силикотическими конгломератами, скоплении трудноотделяемой мокроты, отеке бронхиальной стенки, бронхоспазме и вследствие других причин в различных комбинациях.

Показатель спирометрии ПОС

ПОС — пиковая объемная скорость, максимальный поток, достигаемый в процессе выдоха первых 20 % ФЖЕЛ. Если ПОС определяется позже, то это свидетельствует о том, что маневр выполнен неправильно, с поздним развитием максимального усилия.

Показатель спирометрии МОС

МОС — мгновенные объемные скорости, рассчитываются при определенном объеме выдоха. МОС25 рассчитывается к моменту выдоха 25 % ФЖЕЛ, МОС50 к моменту выдоха 50 % ФЖЕЛ, а МОС75 к моменту выдоха 75 % ФЖЕЛ. Снижение МОС, особенно МОС50 и МОС75, свидетельствует о наличии ранних экспираторных нарушений и является ценным диагностическим критерием, поскольку выявляется раньше, чем снижение ОФВ1.

Тпос — время, потребовавшееся для достижения ПОС. У здоровых при правильном выполнении маневра Тпос непревышает 0,1 с, при увеличении Тпос можно говорить о недостаточном усилии, прикладываемом пациентом к выполнению форсированного выдоха.

Тфжел - время, необходимое для выдоха 100 ФЖЕЛ выдоха, если ТФЖЕЛ меньше 1 с, то это, скорее всего, свидетельствует о незавершенности выдоха. Увеличение ТФЖЕЛ часто встречается при обструкции.

В настоящее время для исследования ФВД чаще всего используются автоматические спирометры.

Исследование должно проводиться в условиях относительного покоя: в утреннее или дневное время, натощак или через 2 ч после необильного завтрака, после отдыха в течение 15 мин, в положении сидя. Для получения неискаженных значений необходима отмена бронхолитической терапии за 12 ч до исследования, отказ от курения не менее чем за 2 ч до исследования. Несоблюдение этих условий может повлиять на получаемые результаты, что необходимо учитывать при их интерпретации. При выполнении спирометрии обследуемый находится в положении сидя, в одной руке держит мундштук спирометра, на нос накладывают зажим. После подключения к прибору человек выполняет 2—3 спокойных вдоха и выдоха для адаптации к дыханию в прибор. Затем по команде производится глубокий полный выдох с уровня спокойного дыхания, а затем глубокий спокойный вдох, после этого без задержки дыхания выполняется полный выдох с максимальным усилием, которое должно быть достигнуто в начале маневра и поддерживаться на всем его протяжении. Исследование повторяется не менее трех раз. Критерием правильности выполнения маневров является различие результатов между попытками, не превышающее 5 %.

Для того чтобы с большей достоверностью судить о емкостных и скоростных показателях ФВД, полученные данные должны быть приведены к тем условиям, которые имелись в легких: при температуре тела, окружающем давлении и полном насыщении водяными парами, или BTPS. С этой целью вносят две поправки, учитывающие изменение объема при понижении температуры и в связи с конденсацией водяных паров при охлаждении. Для упрощения расчетов поправочный коэффициент может быть вычислен заранее (табл. 12).

Таблица 12. Коэффициенты для приведения объема газа к системе BTPS: BTPS — body temperature, pressure, saturated

t°c	Коэффициент	t°C	Коэффициент
15	1,128	21	1,096
16	1,123	22	1,091
17	1,117	23	1,085
18	1,113	24	1,080
19	1,108	25	1,075
20	1,102	26	1,068

Большинство современных спирометров позволяет определять минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха, который вентилируется в легких за 1 мин для обеспечения организма необходимым количеством кислорода и выведения углекислоты. Если дыхание равномерно, то МОД является произведением глубины дыхания на его частоту; если оно неравномерно, то МОД равен сумме всех дыхательных объемов за минуту. Величина МОД зависит от потребности организма в кислороде и степени утилизации вентилируемого воздуха, т.е. от количества кислорода, поглощаемого из определенного объема воздуха. Потребность в кислороде даже у одного и того же лица резко меняется в зависимости от многих факторов, в первую очередь от физической нагрузки. Степень поглощения кислорода из вентилируемого воздуха также зависит от многих причин. Так, МОД увеличивается при ухудшении функции сердечно-сосудистой системы, нарушении нормальных соотношений между кровотоком и вентиляцией легких и т.д. Очень важное значение имеет состояние альвеолярной мембраны. При пневмосклерозах токсического происхождения или пневмокониозах, когда процесс диффузии значительно затруднен, увеличение вентиляции происходит и при неизмененной потребности организма в кислороде.

Исследование проводят в условиях основного обмена: в утренние часы, натощак, после часового отдыха в положении лежа, в тихом, слабо освещенном помещении с комфортной температурой воздуха. Отклонения от этих жестких условий вносят существенные изменения в получаемые результаты. МОД определяется либо путем регистрации и последующей обработки спирограмм, либо измерением объема выдыхаемого за известное время воздуха при помощи газового счетчика или спирометра большой емкости. Последний метод несколько менее точен, но вполне доступен и достаточно широко распространен. В зависимости от конструкции прибора используется маска с резиновой прокладкой, плотно прижимаемая к лицу, или загубник; в последнем случае на нос накладывают зажим. Преимущество использования загубника заключается в значительном уменьшении "мертвого пространства". Обследуемый в положении сидя спокойно дышит несколько минут, пока количество выдыхаемого за минуту воздуха не станет одинаковым. Даже у здоровых людей нормальные величины МОД варьируют в широких пределах (от 3 до 10 л) в зависимости от пола, возраста, роста, массы тела. Чаще всего у здоровых мужчин МОД равен 5—7 л, у женщин — несколько меньше. Для более точного ответа на вопрос, соответствует ли в конкретном случае фактический МОД должному, сопоставляют полученную величину, приведенную к BTPS, с величиной потребления кислорода, а если это невозможно — с должным потреблением кислорода. Для установления должного минутного потребления кислорода (ДМОД) (величина должного основного обмена, деленная на 7,07) следует разделить на 40.

Показатель спирометрии: частота и глубина дыхания.

Глубина дыхания может быть измерена при помощи спирографа или, хотя и менее точно, спирометра, а также путем деления МОД на частоту дыхания. Колебания глубины дыхания даже в покое бывают значительными (от 300 до 900 мл). У больных и нетренированных здоровых людей увеличение вентиляции нередко происходит при учащении дыхания и уменьшении его глубины. Частое и поверхностное дыхание малоэффективно, так как альвеолы в этом случае вентилируются плохо, влияние "мертвого пространства" возрастает. Здоровые и тренированные люди дышат реже и глубже. В норме частота дыхания может колебаться в диапазоне от 10 до 30 циклов в минуту, но у большинства она составляет 16—18 и редко превышает 20.

Показатель спирометрии: максимальная вентиляция легких (МВЛ)

это максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано за 1 мин. МВЛ — очень важный динамический показатель, дающий представление о величине неиспользованных резервов дыхания, о возникающем в дыхательных путях сопротивлении и т.д. МВЛ может уменьшаться при рестриктивных процессах, преимущественно вследствие снижения ЖЕЛ. Резкое снижение МВЛ, не сочетающееся с таким же резким снижением ЖЕЛ, как правило, свидетельствует об увеличении сопротивления дыханию и указывает на бронхиальную обструкцию. Определение достоверной величины МВЛ связано с некоторыми трудностями методического плана. Существенное влияние на результат оказывают тренированность испытуемого, его умение избрать оптимальное сочетание частоты и глубины дыхания, необходимость определенного волевого усилия. Исследования проводят следующим образом. Пациенту предлагают в течение 15 с дышать с максимальной частотой (40—60 раз в минуту) и глубиной. Полученный результат умножают на 4, т.е. определяют объем вентиляции за 1 мин. Если исследование из-за состояния больного вызывает затруднения, можно проводить его в течение 10 с и результат умножить на 6. Затем следует приведение к условиям BTPS. ДМВЛ составляет для мужчин 25—60 лет ДЖЕЛ х 25 л • мин"1, а для женщин того же возраста ДЖЕЛ х 26 л • мин"1, причем за норму принимают величины более 85 %, за условную норму — 85—75 %.

Для оценки состояния бронхиальной проходимости возможно использование пневмотахометрии (ПТМ)

Это определение максимальных (пиковых) скоростей воздушного потока. Получаемые при форсированном вдохе и выдохе показатели принято не вполне точно называть мощностью вдоха и выдоха (Мвд и Мвыд). Исследование выполняют с помощью пневмотахометра, из трубки которого после максимального выдоха производят максимальный вдох (Мвд) или после максимального вдоха в трубку производят максимальный выдох (Мвьщ). Пробы повторяют 4—5 раз с короткими интервалами. Наибольшее значение имеет МВЫД. В норме отмечены ее колебания в широких пределах (3,5—7,3 л • с-1 у мужчин и 3—5,9 л • с-1 у женщин), что существенно затрудняет интерпретацию полученных результатов. Общепринятых нормативов Мвыд не существует. Ориентировочное представление о должной для данного обследуемого величине можно получить, умножая фактическую ЖЕЛ на 1,2. Однако не всегда использование этого приема дает надежные результаты. Вместе с тем определение Мвыд является весьма ценным при сравнении результатов обследования одного и того же пациента в ходе динамического наблюдения, при подборе оптимальных бронхолитических средств, в качестве скрининга при профосомотрах и т.д.

Для повышения диагностической ценности исследования ФВД часто применяют различные пробы, которые позволяют уточнить механизм развития выявленных изменений. Бронхолитическая проба используется для выявления обратимости обструкции и может быть ценным критерием в дифференциальной диагностике бронхиальной астмы и обструктивного бронхита. Провокационные пробы позволяют выявить скрытый бронхоспазм (проба с метахолином), а также этиологию бронхоспазма (проба с физической нагрузкой, холодным воздухом, промышленными аллергенами).