Центральная регуляция дыхания

РЕГУЛЯЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

87 Каким образом система управления дыханием регулирует аль­веолярную вентиляцию?

□ Нейроны дыхательных центров, расположенные в ство­ле головного мозга, получают информацию от хеморецепторов, периферических сенсорных рецепторов и коры го­ловного мозга. Эта информация обобщается, и результи­рующий эфферентный сигнал, передаваемый на дыхатель­ную мускулатуру и легкие, определяет уровень РаО₂ и РаСО₂. Кора мозга может также передать сигналы дыхатель­ной мускулатуре через нервные пути, которые обходят ды­хательные нейроны ствола мозга.

88 Кратко опишите главные компоненты системы управления дыханием, ответственные за стабильность РаО₂ и РаСО₂. Объ­ясните роль управляющих центров, сенсорных и исполнитель­ных элементов дыхательной системы.

□ Главные компоненты механизма, регулирующего венти­ляцию легких, — это управляющие центры, сенсорные и исполнительные элементы. Управляющие центры содержат нейроны, которые регулируют вентиляцию и расположены на нескольких уровнях ствола мозга, с наиболее важной частью, находящейся в продолговатом мозге, где вырабаты­вается дыхательный ритм. Эти центры ствола мозга ответ­ственны за автоматический контроль дыхания, но над ними могут превалировать сигналы коры мозга, которые действу­ют во время речи и других актов, требующих произвольного контроля вентиляции. Дыхательные сенсоры состоят из хеморецепторов (центральных и периферических) и других сенсорных рецепторов. Центральные хеморецепторы реаги­руют прежде всего на РаСО₂, а периферические — прежде всего на РаО₂. Другие группы рецепторов включают пери­ферические сенсорные рецепторы, которые локализуются в стенках грудной клетки, дыхательных путях и в легких. Среди рецепторов стенок грудной клетки находятся механорецепторы дыхательных мышц, которые реагируют на растяжение. Рецепторы дыхательных путей и легких вклю­чают: 1) ирритантные — быстро реагирующие рецепторы, которые воспринимают физическую или химическую стимуляцию; 2) рецепторы растяжения легких (медленно реа­гирующие), которые реагируют на значительное увеличение легочных объемов; 3) рецепторы с С-волокнами, располо­женными глубоко в паренхиме легких (J-рецепторы) и брон­хах, которые реагируют на сосудистый застой и переполне­ние, на химическую стимуляцию и в меньшей степени на механическую стимуляцию.

Исполнительными элементами (эффекторами) сигналов дыхательного центра являются дыхательные мышцы, кото­рые перемещают воздух в грудную полость и из нее, обес­печивая легочный газообмен. Изменения конфигурации грудной клетки, РаО₂ и РаСО₂ вырабатывают возникающие в легких, стенках грудной клетки и хеморецепторах сигналы обратной связи для центральной нервной системы, которые по афферентным нервам информируют управляющие цент­ры об адекватности легочной вентиляции.

89 Каковы функции дыхательных мышц?

□ Главная функция дыхательных мышц — расширение грудной клетки с целью создания отрицательного (ниже атмосферного) внутригрудного давления, что обеспечивает поступление потока воздуха в легкие. Дыхательные мышцы также выполняют другие функции, включающие экспульсивные усилия (такие, как кашель, рвота и дефекация) и стабилизацию реберной клетки и брюшной полости для наружного положения тела и выполнения физической нагруз­ки. Дыхательные мышцы — единственные скелетные мышцы, необходимые для жизни, потому что их повторяющееся со­кращение ответственно за жизненную функцию — дыхание.

90 Каковы главные анатомические и физиологические особен­ности диафрагмы? Объясните действие сокращения реберных и круральных волокон.

□ Диафрагма составлена из реберных волокон, которые простираются от уровня нижних шести ребер, и круральных волокон, располагающихся, начиная от уровня первых трех поясничных позвонков. И реберные, и круральные части диафрагмы прикреплены к центральному сухожилию. Эти части диафрагмы отличаются по эмбриональному проис­хождению, сегментарной иннервации, составу волокон и по механическому действию. Сокращение диафрагмы заставля­ет купол диафрагмы двигаться вниз без изменения формы; этот эффект подобен действию поршня. В результате про­исходит увеличение брюшного давления с соответствующим расширением брюшной полости. В это же время нижняя часть реберной клетки расширяется из-за воздействия двух сил: 1) сокращение реберных диафрагмальных волокон в их точке прикрепления (действие "ручки ковша"); 2) увеличе­ние внутрибрюшного давления, которое действует непо­средственно на область приложения между реберной клет­кой и диафрагмой. Круральный компонент диафрагмы так­же вызывает увеличение брюшного давления. Однако кру­ральные волокна не расширяют реберную клетку; фактичес­ки они вызывают ее смещение внутрь.

91 Сравните изменение кровотока в диафрагме с его изменением в других скелетных мышцах во время их сокращения.

□ В отличие от кровотока в других скелетных мышцах диафрагмальный кровоток увеличивается пропорционально интенсивности сокращения мышцы. Полагают, что эта осо­бенная реакция происходит потому, что на диафрагму не влияют сжимающие силы, поскольку она находится между грудной и брюшной полостями. Кроме того, в отличие от других скелетных мышц в диафрагме отсутствуют фасциальные плоскости, которые могут скользить и изгибать кровоснабжающие сосуды. Однако, когда работа дыхания повы­шается до уровня, вызывающего усталость мышцы, диа­фрагмальный кровоток уменьшается. Кроме того, в экс­перименте показано, что снижение сердечного выброса приводит к утомлению диафрагмы, возможно, вызванному уменьшением поступления крови к этой мышце.

92 Каковы главные анатомические и физиологические особен­ности межреберных и дополнительных мышц? Имеется ли у внутренних межреберных мышц экспираторная активность? Являются ли лестничные мышцы дополнительной дыхатель­ной мускулатурой?________________________________

Межреберные мышцы состоят из наружных и внутрен­них. Последние подразделяются на парастернальные (меж­хрящевые) и межкостные компоненты. Раньше считалось, что наружные межреберные мышцы действуют во время вдоха, а внутренние — во время выдоха. Теперь признано, что обе группы мышц действуют как мышцы выдоха при высоких легочных объемах и как мышцы вдоха — при низких легочных объемах. Грудино-ключично-сосцевидные и лестничные мышцы традиционно рассматривались как до­полнительные дыхательные мышцы. Однако лестничные мышцы активны и во время нормального дыхания и по­этому не должны рассматриваться как дополнительные. При энергичных дыхательных усилиях (при минутной вентиля­ции 50—100 л/мин или при достижении глубины вдоха 75 % жизненной емкости легких) обычно вовлекаются в работу и грудино-ключично-сосцевидные мышцы.

93 Какие типы волокон имеются в дыхательных мышцах?

□ В дыхательных мышцах имеется три вида волокон, из­вестных как типы 1, 2А и 2В. Волокна типа 1 (медленно сокращающиеся, с высокой окислительной и низкой гликолитической способностью) составляют приблизительно 55 % диафрагмы, 65 % межреберных мышц и от 30 до 60 % брюшных мышц. Волокна типа 1 обладают самым высоким сопротивлением утомлению, и они лучше всего приспособ­лены к поддержанию тонической активности. Наоборот, волокна типа 2 (2А и 2В) — быстро сокращаются и наилуч­шим образом приспособлены для поддержания фазовой ак­тивности (тип 2А) или кратковременной активности (тип 2В). Волокна типа 2А и 2В составляют соответственно около 20 и 25 % диафрагмальной мышцы.

94 Играют ли брюшные мышцы какую-либо роль в процессе вдоха?

Да. Будучи в первую очередь мышцами выдоха, они могут облегчать вдох посредством трех механизмов.

1. Сокращение: сокращение брюшных мышц во время вы­доха вызывает уменьшение объема легких ниже уровня, который они имеют в конце пассивного выдоха. Это действие толкает диафрагму вверх к реберной клетке и удлиняет ее волокна, позволяя им функционировать на более благоприятном участке кривой длина—напряжение.

2. Восходящее движение диафрагмы: это действие заставля­ет диафрагму стать более изогнутой, и результирующее уменьшение ее радиуса кривизны может улучшить ме­ханическую эффективность на основании закона Лап­ласа.

Эластическая тяга: во время выдоха эластическая энер­гия запасается в брюшных мышцах, и высвобождение этой энергии в течение вдоха может увеличивать поток вдыхаемого газа.

Как осуществляется моторная и сенсорная иннервация дыха­тельных мышц? Какие сегменты спинного мозга участвуют в этом процессе?

□ Диафрагмальные нервы, единственные двигательные нервы диафрагмы, отходят от третьего, четвертого и пятого шейных сегментов спинного мозга. В дополнение к их мо­торной функции эти нервы — главный источник диафраг­мальной сенсорной иннервации. Аналогичным образом, межреберные нервы обеспечивают и моторную, и сенсор­ную иннервацию межреберных мышц. Они отходят от груд­ных сегментов спинного мозга, с первого по двенадцатый (T1—Т₁₂). Лестничные мышцы теперь рассматриваются ско­рее как необходимые, чем дополнительные, и иннервируются пятью нижними цервикальными нервами (С₄—С₈). Брюшные мышцы иннервируются шестью нижними меж­реберными нервами (Т₇—Т₁₂) и первым поясничным нер­вом. Главные дополнительные дыхательные мышцы — гру­дино-ключично-сосцевидные, а у некоторых людей также играют определенную роль трапециевидные мышцы. Груди­но-ключично-сосцевидные мышцы иннервируются спинальным добавочным нервом, а также вторым и третьим церви­кальными сегментами (С₂—С₃). Трапециевидные мышцы иннервируются добавочным нервом, третьим и четвертым цервикальными сегментами (С₃—С₄).

96 Какие области спинного мозга участвуют в моторной иннер­вации главных групп дыхательных мышц? Каково значение этой информации в отношении риска развития дыхательной недостаточности после повреждения спинного мозга?

□ Основные дыхательные мышцы и их соответствующая моторная иннервация следующие: диафрагма — диафрагмальный нерв, цервикальные сегменты С₃—С₅ спинного мозга; межреберные мышцы — межреберные нервы, груд­ные сегменты T1—Т₁₂ спинного мозга; брюшные мышцы — сегменты Т₇—Т₁₂ и поясничный сегмент L1. Другие группы дыхательных мышц включают грудино-ключично-сосцевид­ные (дополнительный [XI] нерв, С₂—С₃), трапециевидные (дополнительный [XI] нерв, С₃—С₄) и лестничные мышцы (С₄—С₈). Знание моторной иннервации дыхательных мышц помогает понять, в чем состоит риск возникновения дыха­тельной недостаточности при повреждении спинного мозга и нервно-мышечных заболеваний, поражающих те или иные области организма. Таким образом, повреждения сегмента С₅ или выше кончаются тяжелыми нарушениями дыхания, потому что ухудшается функция главной дыхательной мышцы — диафрагмы.

97 Какие сенсорные рецепторы расположены в дыхательных мышцах? Как их информация достигает мозга? Объясните роль растяжения мышц в генезе одышки.

□ В дыхательных мышцах имеются сенсорные рецепторы двух основных типов: рецепторы растяжения и сухожиль­ные. Первые обильно представлены в межреберных мыш­цах, но в диафрагме их относительно немного. Рецепторы мышечного растяжения найдены внутри специальных интрафузальных волокон, которые расположены параллельно главным, экстрафузальным волокнам мышцы. Сократитель­ные экстрафузальные волокна получают интегральный сиг­нал из дыхательных центров через альфа-мотонейроны, в то время как аксоны гамма-мотонейронов, также расположен­ных в периферических нервах, иннервируют интрафузальные волокна в мышцах (веретенообразная система). Нару­шение равновесия между этими двумя системами волокон может у некоторых пациентов обусловить ощущение одыш­ки. Сухожильные рецепторы найдены и в межреберных мышцах, и в диафрагме. Имея низкую плотность рецепто­ров растяжения, диафрагма обильно снабжена сухожильны­ми рецепторами. Они расположены последовательно с мы­шечными волокнами и обеспечивают ограниченную, но точную оценку усилий, произведенных мышечным сокра­щением. Несмотря на присутствие альфа- и бета-адренергических рецепторов в гладких мышцах дыхательных путей, в управлении сопротивлением дыхательных путей адренергические нервы, по-видимому, физиологической роли не играют. Практически вся афферентная информация, со­бранная сенсорными рецепторами в дыхательных путях и легких, передается в блуждающий (парасимпатический) нерв. Афферентная информация, возникающая в сенсорных хеморецепторных клетках каротидного тела, поступает в от­ветвление каротидного синусового нерва и достигает ствола мозга через языкоглоточный (IX черепной) нерв.

98 Объясните подробнее факторы, определяющие скорость эли­минации двуокиси углерода, а также каким образом мозговые центры получают информацию, чтобы регулировать легочную вентиляцию в соответствии с изменениями в продукции угле­кислого газа.

□ Скорость выведения двуокиси углерода легкими опре­деляется парциальным давлением углекислого газа в альве­олярном пространстве (Р_АСО₂) и уровнем альвеолярной вентиляции (V_A). В установившемся режиме скорость уда­ления углекислого газа легкими равна скорости продукции углекислого газа тканями (VCO₂). При условии, что диффу­зия газа ничем не ограничена и участки легких снабжаются кровью равномерно, РдСО₂ и РаСО₂ (альвеолярное и арте­риальное РСО₂ соответственно) могут считаться идентич­ными. Тогда:

РаСО₂ = К х VCO₂/V_A.

Соответственно величина РаСО₂ всегда определяется взаи­модействием двух факторов: скоростью продукции двуокиси углерода и уровнем альвеолярной вентиляции. Если ско­рость продукции двуокиси углерода постоянна, РаСО₂ из­меняется обратно пропорционально альвеолярной вентиля­ции. Альтернативно увеличение продукции двуокиси угле­рода при постоянной альвеолярной вентиляции увеличивает РСО₂ и снижает рН артериальной крови. Эти изменения распознаются центральными хеморецепторами, располо­женными на вентральной поверхности продолговатого моз­га в стволе мозга, и периферическими хеморецепторами, локализованными в каротидном и аортальном синусах. Уве­личенная частота импульсов преимущественно от централь­ных хеморецепторов и в меньшей степени от периферичес­ких хеморецепторов возбуждает дыхательные центры в ство­ле мозга. Увеличенная активность дыхательных центров в свою очередь стимулирует моторные нейроны дыхательных мышц и приводит к гипервентиляции легких посредством увеличения частоты дыхания и дыхательного объема. Уве­личенная альвеолярная вентиляция исправляет начальное отклонение РСО₂ и рН таким образом, что эта отрицатель­ная обратная связь позволяет стабилизировать газы артери­альной крови.

99 Объясните изменения сопротивления дыхательных путей и контроль дыхания во время сна.

□ Во время нормального сна уменьшение воздействия ды­хательного центра на мышцы верхних дыхательных путей, которые обычно при вдохе расширяют ротоглотку и гортань, вызывает увеличение сопротивления верхних дыхательных путей, создавая условия для его нарастания вплоть до пол­ной обструкции у пациентов с таким риском (эпизод об-структивного апноэ). Кроме того, во время фазы сна, со­провождающейся медленными движениями глаз, актив­ность межреберных, гортанных и фарингеальных мышц слегка уменьшается, в то время как активность диафрагмы в основном остается неизменной. В период сна, сопровож­дающегося быстрыми глазными движениями, могут проис­ходить широкие колебания системного артериального дав­ления, частоты сердечных сокращений, частоты дыхания и уровня метаболизма, сопровождающиеся уменьшением то­нуса скелетной мускулатуры. Вентиляционная реакция на гипоксию и гиперкапнию в течение сна уменьшена, так же как и гипоксическая активизирующая реакция.

 

Исследования функций легких

СПИРОМЕТРИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

 

100 Какова цель исследований легочных функций?

□ Соответствующие тесты направлены на то, чтобы: 1) количественно оценить ухудшение функций дыхательной системы; 2) установить характер заболевания легких (об-структивный или рестриктивный); 3) определить риск опе­ративного вмешательства. Знание характера заболевания может помочь установить определенный диагноз. Оценка хирургического риска для конкретного пациента особенно важна, когда рассматривается вопрос о резекции легкого.

101 Перечислите легочные объемы, которые могут быть изменены спирометром, и те, которые требуют других методов оценки.

Спирометр — широко используемое устройство, кото­рое позволяет измерить объем вдыхаемого или выдыхаемого газа и выразить его значения как функцию времени. Легоч­ные объемы, которые могут быть измерены и зарегистриро­ваны спирометром, включают: дыхательный объем (ДО — Vт, объем газа, вдыхаемого или выдыхаемого в течение одного дыхательного цикла), жизненную емкость легких (ЖЕЛ — VC, максимальный объем газа, который можно произвольно выдохнуть после максимального вдоха), ем­кость вдоха (ЕВд — 1С, максимальный объем газа, который можно произвольно вдохнуть после нормального выдоха), резервный объем выдоха (РОВыд — ERV, максимальный объем газа, который можно произвольно выдохнуть после нормального выдоха) и резервный объем вдоха (РОВд — IRV, максимальный объем газа, который можно произволь­но вдохнуть после нормального вдоха). Объемы легких, ко­торые не могут быть измерены спирометром, включают: остаточный объем легких (ООЛ — RV, объем газа, остаю­щийся в легких после максимального выдоха), функцио­нальную остаточную емкость (ФОЕ — FRC, объем газа, ко­торый остается в легких после нормального выдоха) и об­щую емкость легких (ОЕЛ — TLC, объем газа, содержа­щийся в легких при максимальном вдохе). Остаточный объ­ем, функциональную остаточную емкость и общую емкость легких измеряют с использованием плетизмографии тела (боди-плетизмографа) или метода разведения гелия.

102 Объясните подробнее, как соотносятся названные выше ле­гочные объемы.

□ Жизненная емкость легких включает емкость вдоха и резервный объем выдоха (VC = 1С + ERV). Альтернативно жизненную емкость можно рассматривать как сумму резерв­ного объема вдоха, дыхательного объема и резервного объ­ема выдоха (т.е. VC = IRV + V_T + ERV) или как разность между общей емкостью легких и остаточным объемом (т.е. VC = TLC — RV). Емкость вдоха включает резервный объем вдоха и дыхательный объем (1С = IRV + V_T). Альтернативно емкость вдоха можно рассматривать как разность между жизненной емкостью легких и резервным объемом выдоха (1С = VC — ERV) или как разность между общей емкос­тью легких и функциональной остаточной емкостью (1С = = TLC — FRC). Функциональная остаточная емкость вклю­чает остаточный объем и резервный объем выдоха (FRC = = RV + ERV); ее можно также рассматривать как разность между общей емкостью легких и емкостью вдоха (FRC = = TLC — 1С). Правильное понимание отношений между различными легочными объемами помогает распознать ха­рактер ненормальных функций легких.

103 Перечислите легочные объемы, измеряемые в лаборатории функциональной диагностики. Каковы их нормальные значе­ния для мужчин и женщин?

□ Легочные объемы, измеряемые в лаборатории функци­ональной диагностики, включают жизненную емкость лег­ких, емкость вдоха, функциональную остаточную емкость, общую емкость легких и резервный объем выдоха. Прибли­зительные значения для здоровых мужчин и женщин сред­него роста соответственно составляют:

общая емкость легких 6—7 и 5—6 л,

жизненная емкость легких 4—5 и 3—4 л.

Другие легочные объемы для нормальных людей среднего роста независимо от пола одинаковы:

емкость вдоха 2—4 л,

функциональная остаточная емкость 2—3 л,

остаточный объем легких 1—2 л,

резервный объем выдоха 1—2 л.

 

104 Какие спирометрические параметры для оценки состояния пациента вычисляются по кривой объем—время? Каковы их примерные значения для здоровых мужчин и женщин?

□ Обычно используемые спирометрические параметры, получаемые по кривой объем—время, включают форсиро­ванную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ—FVC), форси­рованный объем выдоха за 1 с (FEV1) и отношение FEV1/FVC. Приблизительные значения для здоровых муж­чин и женщин среднего роста в норме составляют соответ­ственно:

FVC не менее 4,0 и 3,0 л,

FEV1 больше 3,0 и 2,0 л,

FEV1/FVC, выраженное в процентах, у здоровых муж­чин и женщин превышает 70 %.

105 Какие клинически важные измерения вентиляционных функ­ций можно выполнить?

Клинически важные измерения вентиляционных функ­ций включают определение легочных объемов в статических условиях и оценку скоростей потока газа при вдохе и выдохе в динамических условиях. Так как скорости газа тесно свя­заны с легочными объемами, принято откладывать скорости потока на вдохе и выдохе по вертикальной оси и легочный объем по горизонтальной оси, получая таким образом кри­вую поток—объем.

106 Как интерпретировать значения легочных объемов и скорости потока газа на вдохе и выдохе?

□ Основу интерпретации измеренных данных составляет их сравнение с ожидаемыми величинами в соответствии с возрастом, ростом, полом и расовой принадлежностью об­следуемого. Результаты для данного пациента выражают в процентах от нормальных расчетных величин; последние получают в форме уравнений регрессии. Так как у здоровых людей наблюдается немалый разброс значений, нормальны­ми обычно считают значения между 80 и 120 % от расчетной величины. Отношение FEV1/FVC у здоровых субъектов со­ставляет приблизительно от 0,7 до 0,80 (т.е. от 70 до 80 %) и немного снижается с возрастом.

107 Какие динамические характеристики вентиляционной функ­ции обычно измеряют?

□ Клинически полезные измерения скорости потока газа обычно выполняют, обращаясь к пациенту с просьбой сде­лать максимальный вдох и затем форсированный макси­мальный выдох, при этом спирометром осуществляют за­пись. Так получают данные объем—время, называемые спирограммой и позволяющие определить следующие три пара­метра: 1) FEV1 — объем газа, выдыхаемый за первую секунду выдоха; 2) FVC, или форсированную жизненную емкость, которая представляет собой, полный выдыхаемый объем; 3) FEF₂5_75 %> или скорость потока форсированного выдоха за интервал от 25 до 75 % жизненной емкости, параметр, также известный как MMFR, или максимальная скорость потока в середине выдоха (maximal mid-expiratory flow rate), которая представляет собой среднюю скорость потока вы­дыхаемого газа во время середины (50 %) жизненной емкос­ти легких.

108 Какие другие динамические измерения вентиляционной функ­ции можно выполнить?

□ Дополнительные динамические измерения вентиляци­онной функции включают определение максимальной про­извольной вентиляции легких (МВЛ — MW), представляю­щей собой максимальный объем воздуха, который в состо­янии вдохнуть или выдохнуть за 1 мин пациент при мак­симально частом и глубоком дыхании. Другие показатели можно рассчитать на основе динамических измерений вен­тиляционной функции.

109 Опишите тест для оценки мышечной выносливости, извест­ный как максимально поддерживаемая вентиляция легких (MSV), и сравните его с MW.

□ Объем воздуха, который можно за 1 мин вдохнуть и выдохнуть с максимальным усилием, называют максималь­ной вентиляцией легких (МВЛ — MW — maximum voluntary ventilation). Обычно измерение выполняют за 15 с и полу­ченную величину умножают на 4. Нормальные значения лежат в диапазоне от 50 до 250 л/мин. Только около 60 % от MW можно поддерживать 15 мин или дольше. Этот уровень вентиляции, известный под названием максимально поддерживаемая вентиляция (MSV — maximum sustained ven­tilation), служит мерой выносливости дыхательных мышц. MSV измеряют в качестве максимального уровня вентиля­ции, который можно поддерживать в течение 15 мин в условиях нормокапнии. К сожалению, поскольку MSV за­висит от мотивации и сотрудничества пациента, его изме­рение ограничивается исследовательскими целями.

110 Как соотносятся уровень усилий пациента и измеренная ско­рость потока?

□ Низкий уровень усилий обследуемого во время форси­рованного выдоха после предшествующего максимального вдоха может привести к ненормально малой скорости по­тока. Если выполняется несколько форсированных выдохов с нарастающим мышечным усилием, скорость выдыхаемого потока будет увеличиваться, пока не установится опреде­ленный уровень усилий. После этого форсированный вы­дыхаемый поток остается постоянным и не зависит от уси­лий. Главные определяющие факторы независимого от уси­лия форсированного потока выдоха включают: 1) эласти­ческую тягу легких (например, ее уменьшение при эмфизе­ме легких); 2) сопротивление потоку воздуха между альвео­лами и местом ограничения потока (например, вызванного приступом астмы); 3) растяжимость стенок воздухоносных путей в месте ограничения потока (фактор, зависящий от конкретного дефекта). При любом данном легочном объеме скорость выдыхаемого потока снижается с уменьшением эластической тяги, возрастанием сопротивления воздушно­му потоку или увеличением растяжимости стенок воздухо­носных путей.

Каковы главные проявления воздействия обструкции на ре­зультаты определения легочных функций? Как устанавливает­ся присутствие острой обратимой обструкции?

□ Обструктивный характер результатов исследования ле­гочных функций проявляется снижением FEV1 и отноше­ния FEV1/FVC; он выявляется в первую очередь при астме и ХОБЛ. Обструкция дыхательных путей считается быстро обратимой, если немедленно после применения ингаляци­онных бронходилататоров FEV1 или FVC увеличиваются на 15 % или более.

112 Каковы главные проявления рестриктивных нарушений при исследовании легочных функций? Как оценка диффузионной способности окиси углерода (DLCO) помогает в дифференци­альной диагностике состояний, сопровождающихся рестриктивной патологией?

□ Главным признаком рестриктивной патологии является снижение общей емкости легких, которой часто сопутствует сниженная FVC и нормальное или увеличенное отношение FEVi/FVC. Рестриктивная патология наблюдается при за­болеваниях легких с их диффузным поражением, поврежде­ниях стенок грудной клетки и нервно-мышечных заболева­ниях. Оценка диффузионной способности легких по окиси углерода (DLCO) помогает дифференциальной диагностике нарушений рестриктивного характера. Снижение DLCO, приведенной к легочному объему (DLCO/VA), отмечается при диффузных инфильтративных заболеваниях легких, но величина этого показателя остается нормальной при по­вреждениях стенок грудной клетки и нервно-мышечных за­болеваниях.

113 Существенно ли снижаются скорости потока газа, оценивае­мые по FEV1 и FVC, при рестриктивной патологии в отсут­ствие обструктивных нарушений?

□ Да. Скорости потока газа, оцениваемые по FEVj и FVC, часто становятся ненормально низкими у больных с чисто рестриктивными нарушениями (т.е. при отсутствии обс­трукции дыхательных путей) из-за уменьшения у этих па­циентов легочных объемов. Отношение FEV1/FVC бывает нормальным или увеличенным у больных с рестриктивной патологией, но оно уменьшается, если одновременно при­сутствуют обструктивные нарушения.

114 Как исследования легочных функций помогают диагностиро­вать рестриктивные нарушения?

□ У больных с выявленными рестриктивными наруше­ниями отмечается сниженная жизненная емкость легких при нормальном отношении FEV1/FVC. Другие данные, уточняющие этот диагноз, включают сниженную общую емкость легких и растяжимость легких, а также DLCO, приведенную к легочному объему (т.е. DLCO/VA). Как ука­зывалось выше, DLCO/VA снижается при диффузных инфильтративных заболеваниях легких, но остается нормаль­ной при поражениях стенок грудной клетки и нейромышечных заболеваниях.

115 Какие параметры, оценивающие сопротивление воздушному потоку, определяют при исследовании легочных функций? Каковы примерно их нормальные значения?

□ Параметры, которые отражают сопротивление воздуш­ному потоку, включают сопротивление дыхательных путей (Raw) и специфическую проводимость (SGaw). Нормальные значения для мужчин среднего роста составляют: Raw менее 2,5 см вод.ст./с/л и SGaw выше 0,13 см вод.ст./с.

116 Какие исследования функций легких помогают оценить экстраторакальную обструкцию дыхательных путей?

□ Скрининговые спирометрические исследования, изме­ряющие FEV1 и FVC, определяют исключительно скорость выдыхаемого потока и, следовательно, не могут выявить экс­траторакальную обструкцию, которая преимущественно огра­ничивает инспираторный поток (этот дефект обычно наблю­дается при нефиксированной экстраторакальной обструк­ции). Таким образом, для идентификации всех форм вне-грудной обструкции требуются спирометрические исследо­вания вдыхаемого потока. Типичные характеристики различ­ных экстраторакальных обструкций, локализованных выше входа в грудную полость, включают сглаженную форму инспираторного отрезка кривой поток—объем и сниженное от­ношение скорости вдыхаемого к скорости выдыхаемого пото­ка (т.е. меньше 1), измеренное в средней части жизненной емкости. Присутствие и тип обструкции верхних дыхательных путей далее устанавливается по форме кривой поток—объем, которая так же, как другие тесты (например, компьютерная томография шеи), может выявить явную деформацию.

117 Как предоперационная спирометрия (например, определение FEVj) помогает прогнозировать операционный риск у боль­ных, у которых запланирована резекция легкого или внелегочная операция?

□ Предоперационная спирометрия обычно используется для оценки хирургического риска как для легочной, так и внелегочной хирургии. Однако спирометрия не дает воз­можности надежно предсказать исход операции для боль­ных, подвергающихся экстраторакальным вмешательствам. Ожидаемый послеоперационный FEV1 выше 0,8 л рассмат­ривается как достаточный резерв, позволяющий выполнить резекцию легкого. Количественный прогноз в отношении FEV1 после резекции легкого требует предоперационного измерения FEV1 и сканирования легочного кровотока. Про­цент перфузии, ожидаемой в оставшейся части легкого, умноженный на предоперационную величину FEV1, опре­деляет ожидаемую послеоперационную величину FEV1. Этот расчет относится только к больным с дооперационным FEV1 ниже 2,0 л.

118 Как исследование легочных функций помогает дифференци­ровать дыхательные симптомы (например, одышку), вызван­ные сердечной недостаточностью, от симптомов, вызванных легочными заболеваниями?

□ Исследование легочных функций у пациентов с одыш­кой и другими респираторными симптомами, вызванными сердечной недостаточностью, может выявить: 1) снижение артериального РСО₂ и РО₂; 2) уменьшение жизненной емкос­ти, общей емкости легких, их растяжимости и диффузионной способности легких во время физической нагрузки и часто в покое; 3) нормальные значения остаточного объема и функ­ционального остаточного объема; 4) несколько увеличенное сопротивление потоку воздуха с проявлениями "воздушной ловушки" и увеличенного мертвого пространства. Ни одно из отклонений от нормы, обнаруженных при исследовании ле­гочных функций, не специфично для сердечной недостаточ­ности и при этом состоянии не имеет отклонения от нормы постоянной величины. Таким образом, результаты исследова­ния функций должны интерпретироваться с учетом всей кли­нической и лабораторной информации о больном.