5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Бронхиальная_астма_В_2_томах_Том_1_Чучалин_А_Г_1997

Многие факторы влияют на форму петель Raw. Существуют различ­ ные способы определения наклона петель. Современные универсальные системы дают возможность выбрать любой из существующих способов в зависимости от потребности пользователя и стандартизировать таким об­ разом исследования.

Специфическое сопротивление, проводимость, специфическая проводимость

Сопротивление зависит от легочного объема. Поэтому очень важно ре­ гистрировать объем, при котором осуществлялся маневр. Очень удоб­ ным показателем в этом отношении будет так называемое специфическое сопротивление, представляющее собой произведение сопротивления на внутригрудной объем:

SRaw = Raw х Vtg.

Есть и другие показатели, предоставляющие такую же информацию, что и вышеупомянутые. Это проводимость - Gaw и специфическая про­ водимость —SGaw. Эти показатели являются реципрокными по отноше­ нию к Raw и SRaw. Зависимость проводимости от легочного объема об­ ратно пропорциональна.

Кривая поток—объем

Кривая поток—объем (КПО) позволяет получать информацию о меха­ нических свойствах легких и является более удобным и точным методом оценки экспираторного потока, чем спирограмма (Standardization of lung function tests, 1993). На форму кривой оказывает влияние целый ряд фак­ торов: плотность газов (плотные газы могут дать картину бронхиальной обструкции); повышение бронхиального сопротивления; повышение или снижение эластической отдачи; усилие пациента.

В 1967 г. была предложена концепция, согласно которой во время фор­ сированного выдоха внешнее давление в некоторой точке дыхательных путей равняется плевральному давлению (Tammeling and Quanjer, 1985). Теория “точки равного давления” (ТРД) объясняет форму кривой по­ ток—объем. Начальная часть представлена пиковым экспираторным по­ током (PEF), который зависит от приложенного усилия. Между 30% и 70% ФЖЕЛ максимальный экспираторный поток независим от усилий, но за­ висит от эластической отдачи и фрикционного сопротивления мелких ды­ хательных путей. Однако последние 30% вновь становятся зависимыми от усилий, так как пациент буквально выдавливает весь воздух из легких. ФЖЕЛ вдоха зависит от усилий на всем протяжении и главным образом отражает обструкцию верхних дыхательных путей (Garcia-Pachon et al., 1994).

250

Исследование растяжимости легких

Метод измерения статической легочной растяжимости основан на из­ менениях легочного объема на единицу изменения транспульмоналъного давления (изменений ротового и плеврального давления) по прямоли­ нейной части петли давление-объем между уровнем ФОЕ и ФОЕ+О,5л. Статическая растяжимость выражается в литрах на см вод.ст.

Статическая растяжимость (СР) определяется во время маневра ЖЕЛ. Сам показатель рассчитывается при ФОЕ и ФОЕ+0,5 л, когда петля зависимости выпрямляется при нулевом потоке. На этом уровне наруж­ ная отдача грудной клетки находится в равновесии с внутренней эласти­ ческой отдачей легких. Эластическая отдача или эластичность—величи­ на, обратная растяжимости, и обозначает тенденцию легких или легких и грудной клетки вернуться к предыдущему уровню воздушности. Измере­ ние растяжимости обычно используется у пациентов интерстициальными рестриктивными легочными заболеваниями и эмфиземой (Gelb et al., 1993). Первые характеризуются повышением эластичности и снижением растяжимости, а вторые наоборот.

Легочная растяжимость измеряется с помощью специального катетера с присоединенным к нему внутрипищеводным баллоном, который паци­ ент заглатывает до стабилизации его на уровне нижней трети пищевода, то есть приблизительно на 40 см у взрослых. Специальная метка позволя­ ет легко и быстро определить: дошел ли баллон до нужного уровня, где изменения внутрипищеводного давления наиболее точно отражают пе­ репады внутриплеврального давления.

Современные системы позволяют автоматически рассчитывать СР и максимальную СР и дают возможность оператору проявлять определен­ ную гибкость, выбирая наиболее правильные и информативные точки для осуществления расчетов. Процедура облегчается и возможностью на­ блюдения на экране за правильностью положения баллона. Оператор мо­ жет производить закрытие заслонки вручную или же делать это в автома­ тическом режиме с определенными интервалами.

Основные синдромы нарушения респираторной функции при бронхиальной астме и их диагностика

Синдром ограничения воздушного потока

Как уже было сказано выше, ограничение воздушного потока наряду с гипервосприимчивостью дыхательных путей, которая будет рассмотрена подробно в специальном разделе, является одним из главных проявлений

251

нарушения легочной функции при бронхиальной астме. В основе ограниче­ ния воздушного потока лежат четыре основных механизма, каждый из кото­ рых является проявлением воспалительного ответа дыхательных путей.

Острая бронхоконстрикция. Ее механизм зависит от природы стимули­ рующего агента. Так, например, острый бронхоспазм, вызванный аллер­ геном является результатом IgE-зависимого освобождения медиаторов — гистамина, простагландинов и лейкотриенов, вызывающих сокращение гладкой мускулатуры (Holgate, 1993, Rennard S.I. et al., 1993). Астма, спро­ воцированная нестероидными противовоспалительными средствами (НПВС), также считается следствием освобождения медиаторов (особен­ но лейкотриенов), однако конкретные ее механизмы на сегодняшний день окончательно не выяснены.

Острое ограничение воздушного потока также может быть следствием того, что дыхательные пути при астме гипервосприимчивы к различным факторам вследствие воспаления (Rogers & O’Connor, 1993; Van-Schayck et al., 1994). В качестве таких факторов могут выступать ингалируемые ал­ лергены, физическая нагрузка, холодный воздух, дым, различные хими­ ческие вещества, а также сильные эмоциональные проявления, такие, как плач и смех. Механизмы, лежащие в основе бронхоконстрикции, пред­ ставляют собой комбинацию сокращения бронхиальной мускулатуры, освобождения “воспалительных” медиаторов из индуцированных цитокинами клеток и стимуляции локальных и центральных рефлексов (Rennard etal., 1993).

Утолщение бронхиальной стенки. Ограничение воздушного потока мо­ жет быть также следствием утолщения бронхиальной стенки из-за отека, сопровождающегося или не сопровождающегося одновременным сокра­ щением гладкой мускулатуры или бронхоконстрикцией (Lambert et al., 1993). Бронхолитики могут оказывать влияние на некоторые из этих ком­ понентов ограничения воздушного потока, однако более эффективными в этом случае оказываются противовоспалительные препараты, особенно стероиды (Kerstjens et al., 1995). Данный компонент нарушения бронхи­ альной проводимости близок по своей природе к ее уменьшению, насту­ пающему через 6-24 часа после воздействия аллергена на дыхательные пути и обозначаемому как поздняя аллергическая реакция (Holgate, 1993). По­ вышение микрососудистой проницаемости приводит к поступлению жид­ кости в слизистую бронхов, ее набуханию, утолщению и снижению элас­ тических свойств (Hogg, 1993).

Обтурация слизью. Представляется наименее изученным и весьма непо­ датливым компонентом ограничения воздушного потока. Является след­ ствием повышенной секреции слизи, которая вместе с плазменными про­

252

теинами и обломками клеток формирует слизистые пробки, обтурирующие дыхательные пути.

Перестройка бронхиальной стенки. Необратимый компонент ограниче­ ния воздушного потока. Структурные изменения стенки бронхов, являю­ щиеся следствием выраженного и длительно текущего воспаления, могут быть наряду с изменением на уровне глюкокортикоидных рецепторов од­ ной из причин “стероидной резистентности” (Global Initiative for asthma, 1995).

Наиболее показательным способом мониторирования синдрома огра­ ничения воздушного потока и степени его выраженности по мере возрас­ тания степени тяжести астмы является проведение серийных исследова­ ний кривых поток-объем (Freedman et al., 1975). При усугублении степе­ ни тяжести заболевания отмечается снижение форсированных экспира­ торных потоков на всех уровнях, которое значительно более выражено, чем соответствующее падение инспираторных потоков (Garcia-Pachon et al., 1994). Для изучения механизма преимущественного ограничения имен­ но экспираторных потоков в свое время были проведены исследования зависимости максимальных потоков от давления эластической отдачи (Freedman et al., 1975). Полученные результаты продемонстрировали, что статическое транспульмональное давление оказывает двойственное влия­ ние на форсированный экспираторный поток. С одной стороны, повы­ шение давления способствует возрастанию потока, с другой, достигнув определенного уровня, оказывает компрессионное действие на дыхатель­ ные пути. Исследование зависимости форсированных потоков от давле­ ния эластической отдачи позволяет проследить зависимость потока от приложенных респираторных усилий. Однако в этом случае необходимо принимать в расчет то, что неравномерность легочной вентиляции приво­ дит к регионарным различиям в показателях давления эластической отда­ чи при выполнении форсированного маневра, что в свою очередь являет­ ся причиной смещения сегментов, ограничивающих воздушный поток на периферию (Tammeling &Quanjer, 1985).

Ранее предпринималось много усилий для выявления преимуществен­ ных участков, характерных для ограничения воздушного потока при аст­ ме, однако было показано, что эти участки могут варьировать как у раз­ ных больных бронхиальной астмой, так и у одного и того же пациента (Global Initiative for Asthma, 1995). В межприступный период остаточные явления ограничения воздушного потока могут быть обусловлены нали­ чием слизистых пробок в периферических бронхах. Во время приступа аст­ мы показатели сопротивления дыхательных путей значительно выше, чем таковые у больных хроническим обструктивным бронхитом и обструк-

253

тивной эмфиземой (Gelb et al., 1993). Это показывает, что во время астма­ тического приступа в процесс ограничения воздушного потока вовлечены бронхи более крупного калибра, чем при хроническом обструктивном бронхите и эмфиземе, когда преимущественно поражаются дыхательные пути диаметром менее 2—Змм (Tammeling &Quanjer, 1985; Gelb etal., 1993; Morrell etal., 1994).

Для выявления бронхиальной обструкции на уровне мелких бронхов ис­ следование кривой поток—объем не является достаточно чуствительным методом. В этом случае более эффективным показало себя исследование, так называемой парциальной кривой поток-объем (Garyard, et al., 1975). Было выявлено, что глубокий вдох может способствовать уменьшению ди­ аметра дыхательных путей при астме. Это объяснялось повышением мы­ шечного тонуса, вызванным растяжением. Другими авторами было выска­ зано предположение, что этот феномен обусловлен различиями гистере­ зиса дыхательных путей и легочной паренхимы (Ingram, 1987). Когда гис­ терезис паренхимы превышает таковой дыхательных путей, то происхо­ дит уменьшение просвета бронхов. У большинства здоровых лиц при глу­ боком вдохе не отмечаются различия в этих показателях при выполнении максимального инспираторного маневра (D’Angelo et al., 1994). Бронхос­ пазм должен способствовать повышению гистерезиса бронхов без возрас­ тания соответствующего показателя паренхимы. Повышение же тонуса ре­ спираторных бронхиол и альвеолярных протоков может приводить к пре­ имущественному возрастанию гистерезиса паренхимы.

Влияние характера предшествующего инспираторного маневра на фор­ сированные экспираторные показатели может быть убедительно проде­ монстрировано при сопоставлении изоволюмических форсированных кривых от уровня, на 40% превышающего жизненную емкость легких, и общей емкости легких (D’Angelo et al., 1994). У здоровых лиц это соотно­ шение несколько выше единицы (Berry & Fairshter, 1985). Во время спон­ танно возникающих приступов астмы это соотношение снижается до уров­ ня ниже 1,0 (то есть бронхиальная проводимость ухудшается после глубо­ кого вдоха). Это снижение зависит от степени падения FEV, (% должн.) (Berry & Fairshter, 1985). Это показывает, что при спонтанно возникающих приступах удушья имеет место обструкция в значительной степени мел­ ких бронхов. Напротив, при повышении бронхиального сопротивления, индуцированном каким-либо провокационным агентом, максимальное парциальное изоволюмическое соотношение потоков (М-П) возрастает. Это показывает, что глубокий вдох в данном случае уменьшает степень обструкции.

254 -

Таким образом, определение максимального парциального изоволюмического соотношения потоков позволяет наглядно продемонстрировать, что отмечаются существенные различия между обструкцией, индуциро­ ванной провокационными агентами, и спонтанной бронхоконстрикцией во время астматического приступа. Эти данные поддерживают точку зре­ ния тех авторов, которые утверждают, что провокационные тесты не спо­ собны полностью имитировать астматический приступ (Clark et al., 1993). Это, в свою очередь, косвенно подтверждает то, что при спонтанной астме имеют место воспалительные изменения периферических дыхательных путей. Подобная реакция дыхательных путей на глубокий вдох была отме­ чена у курильщиков, страдающих хроническим обструктивным бронхи­ том, для которых характерно преимущественное поражение дистальных бронхов (Стандартизация легочных функциональных тестов, 1993).

Хотя большинство работ, посвященных функции дыхательных путей при бронхиальной астме, касаются изучения внутригрудных дыхательных пу­ тей, тем не менее рядом исследователей было отмечено сужение просвета глотки и внегрудных дыхательных путей при астматических приступах (Clark etal., 1993). Известно, что сужение просвета глотки может отмечаться после ингаляции или внутривенного введения гистамина у здоровых лиц (Higenbottam & Payne, 1982). Подобное по характеру сужение глоточного просвета может наблюдаться у астматиков после ингаляции гистамина или воды из ультразвукового ингалятора (Kuo et al., 1993). Клинические ис­ следования с изучением динамики инспираторного и экспираторного ком­ понентов сопротивления и их ответа на вдыхание гелиево-кислородных смесей продемонстрировали значительную степень вовлечения глотки и внегрудных дыхательных путей во время астматических приступов (Lisboa et al., 1980). Напротив, в некоторых работах было показано, что обратимая обструкция дыхательных путей и стридор отмечались у пациентов, не стра­ дающих астмой (Cormier et al., 1980). У этих пациентов, большинство ко­ торых составляли молодые женщины, снижение максимального инспи­ раторного потока на всех уровнях сочеталось с нормальными показателя­ ми максимального экспираторного потока и бронхиального сопротивле­ ния при спокойном дыхании. Другой тип функционального стридора, как экспираторного, так и инспираторного, может наблюдаться при форси­ рованном дыхании на уровне, близком к остаточному объему, и сочетает­ ся с абсолютно нормальными показателями кривых поток—объем и брон­ хиального сопротивления при спокойном дыхании.

255

Синдром обратимости бронхиальной обструкции и бронходилатационные пробы

Для ответа на вопрос о том, является ли данная обструкция преимуще­ ственно обратимой или необратимой, обычно исследуется влияние про­ бы с ингаляционными бронходилататорами на показатели кривой потокобъем, главным образом на объем форсированного выдоха за первую се­ кунду (FEV,). Показатели форсированного экспираторного потока не могут сопоставляться, если легочные объемы изменяются за время ис­ следования. Всвязи с этим другие показатели кривой поток—объем обычно не используются, однако эти индексы могут применяться, если показате­ ли потока после лекарственной пробы рассчитываются так же, как и начальные по отношению к исходным легочным объемам, например MEF 50% от исходной FVC.

Броходилатационный ответ на препарат зависит от того, к какой груп­ пе он принадлежит, от путей введения, а в случае использования ингаля­ торов—от техники ингаляции. Ответ также зависит от назначаемой дозы, времени, прошедшего после ингаляции, бронхиальной лабильности во время исследования, состояния легочной функции, воспроизводимости показателей, используемых для сравнения, вероятности повторения не­ значительных погрешностей исследования.

В настоящее время установлено, что ограничение воздушного потока обратимо в некоторой степени и при других X03JI (Kerrebijn,1991, Kesten & Rebuck, 1994). Также может иметь место и гипервосприимчивость дыха­ тельных путей к ингалируемым фармакологическим, физическим или хи­ мическим триггерным агентам. Так как и обратимость дыхательных путей и их гипервосприимчивость принято считать наиболее надежными кли­ нико-функциональными маркерами астмы, этот факт создает дополни­ тельные сложности для дифференциальной диагностики астмы и других X03JI. Особенно эти сложности проявляются при обследовании лиц по­ жилого возраста, так как сниженная обратимость обструкции у пожилых астматиков создает дополнительные трудности в проведении дифферен­ циальной диагностики (Subramanian, 1994). У некоторых астматиков ост­ рый бронходилатационный ответ может проявляться только после корот­ кого курса терапии стероидами (возможно, за счет восстановления чувст­ вительности Р2-рецепторов (Kerstjens et al., 1995).

В то же время при получении результатов функционального исследова­ ния, вызывающих сомнения, наличие признаков атопии, эозинофилии и высокой вариабельности показателей пикфлоуметрии позволяют в таких случаях при проведении дифференциальной диагностики отдать предпо­

256

исх.):

чтение бронхиальной астме (Vermeire, 1993). У злостного курильщика с рентгенологическими признаками эмфиземы диагноз X03JI будет более вероятным (Gelb et al., 1993, Koyama et al., 1994). Однако это несколько упрощенный подход, так как дифференциальный диагноз астмы должен базироваться на целом ряде клинических и функциональных критериев и этот процесс у некоторых пациентов может быть весьма сложным (Sluiter etal., 1991; Nugent, 1994).

Проведение теста измерения обратимости бронхиальной обструкции технически несложно, однако интерпретация результатов проведения этого исследования и по сегодняшний день служит предметом дискуссии (Van Noord et al., 1994). Наиболее простым способом является измерение бронходилатационного ответа по абсолютному приросту FEV, в мл [AFEV,a6c.(MJi) = FEV,дилат.(мл) - РЕУ,исх.(мл)]. Однако этот способ не позволяет судить о степени улучшения бронхиальной проводимости, так как не учитываются величины ни исходного, ни достигнутого показателя. Очень распространен метод измерения обратимости отношением абсолют­ ного прироста показателя FEV,, выраженного в процентах к исходному (aFEV,%

A F E V ,4 C X .(% )=	исх. ( м л )	х Ю 0 %
	FEV, исх. (мл)

Но такая методика измерения означает, что незначительный абсолют­ ный прирост будет в итоге давать высокий процент в том случае, если у пациента исходно низкий показатель FEV,. Существуют также еще два способа измерения степени бронходилатационного ответа: в процентах по отношению к должному FEV, (дFEV1дoлжн.%):

д FEV,должн. (%) =			FEV.дилат. (мл) - FEV. исх. (мл)		,
			— - 1- ------	..........1	X 100%
			FEV, должн. (мл)
и в процентах от максимально возможной обратимости [д FEV ,BO3M .(%)] :
*гсл т	tо/\		FEV. дилат. -	FEV. исх.
A FEV,BO3M. (%) = -------L— ---------— 1— —
			FEV, должн. -	FEV, исх.
где FEV, исх. - исходный показатель,
FEV, дилат. -		показатель после бронходилатационной пробы,
FEV, должн. -		должный показатель.

257

Выбор используемого индекса обратимости должен зависеть от клини­ ческой ситуации и конкретной причины, в связи с которой исследуется обратимость, но использование показателя обратимости, не зависимого от исходных параметров, позволяет более легко сравнивать данные раз­ ных исследователей (Kerrebijn, 1991; Van Noord et al., 1994).

Несмотря на многообразие способов расчета бронходилатационного от­ вета, количественно отражающего обратимость обструкции, на сегодняш­ ний день отсутствует какой-либо консенсус по их применению. Нет также общепринятого критерия обратимости обструкции (Van Noord et al., 1994).

Достоверный броходилатационный ответ по своему значению должен превышать спонтанную вариабельность, а также реакцию на бронхолитики, отмечаемую у здоровых лиц.

Согласно стандартам, изданным совместно Европейским Респиратор­ ным Обществом и Европейским Сообществом Стали и Угля, бронходилатационный ответ можно считать достоверным, если отмечается повыше­ ние ОФВ, и/или ФЖЕЛ более чем на 12% от должного или же превыша­ ет 200 мл (Standardization of lung function tests, 1993). Этот подход, как ут­ верждают авторы документа, позволяет отдифференцировать по бронходилатационному ответу больных X03J1 и астматиков (Meslier & Racineux, 1991). У взрослых повышение пикового экспираторного потока на 60 л/ мин после введения бронходилататора может служить признаком клини­ чески ощутимого ответа (Dekker et al., 1992).

Остается неясным, насколько тесно взаимосвязаны достоверность бронходилатационного ответа и клинический эффект. Некоторые из па­ циентов X03JI со слабо обратимой бронхиальной обструкцией (повы­ шение ОФВ, < 10% после ингаляции 800 мкг тербуталина) отмечают вы­ раженное уменьшение ощущения затрудненного дыхания после ингаля­ ции бронхолитика. Субъективное улучшение, по некоторым данным, луч­ ше всего коррелирует с показателями ЖЕЛ вдоха, максимального инспираторного потока на уровне 50% ЖЕЛ и специфического бронхиального сопротивления (Noseda et al., 1992).

Гйпервоздушность легких

Основным проявлением гипервоздушности легких или увеличения их воздухонаполненности является повышение уровня общей емкости лег­ ких при бодиплетизмографическом или тест-газовом исследовании (Standardization of lung function tests, 1993). В настоящее время имеются литературные подтверждения тому, что как обратимые, так и необрати­ мые нарушения бронхиальной проводимости приводят к повышению по­ казателя общей емкости легких, полученного как при разведении газов

258

методом множественных дыханий, так и при бодиплетизмографическом исследовании (Pride & Macklem, 1986). Одним из механизмов повышения общей емкости легких при бронхиальной астме является снижение давле­ ния эластической отдачи по отношению к соответствующему легочному объему у астматиков по сравнению со здоровыми (Clark et al., 1993). Ана­ лиз кривой давление-объем свидетельствует о том, что легкие у астмати­ ков обладают несколько большей растяжимостью, чем у здоровых, и из­ менения кривой в данном случае напоминают те, что возникают при воз­ растных изменениях и незначительно выраженной эмфиземе (Gelb et al., 1993). Природа этих изменений кривой давление—объем не ясна оконча­ тельно, однако подобные сдвиги кривой давление-объем были получены экспериментально при хронической гипервоздушности у собак, вызван­ ной имплантацией клапана в трахею (Buhain et al., 1972).

Несмотря на снижение давления эластической отдачи и жизненной ем­ кости легких, у большинства пациентов легочная растяжимость, измерен­ ная на уровне дыхательного объема, остается в пределах нормы, что сви­ детельствует о незначительном изменении эластических свойств. Дина­ мическая же растяжимость снижается по мере обострения астмы и явля­ ется в значительной степени зависимой от частоты даже в тех случаях, когда результаты других легочных функциональных тестов в пределах нормы.

Показатель остаточного объема повышается при бронхиальной астме, что большинством исследователей объясняется повышенным экспиратор­ ным коллапсом. Хотя объем закрытия не определялся при астматических приступах, тем не менее в период ремиссии он значительно повышен. Анализ статических кривых давление-объем показал, что остаточный объ­ ем достигается при более высоких уровнях давления эластической отдачи во время приступов бронхиальной астмы, чем в периоды ремиссии.

В основе развития синдрома гипервоздушности легких лежит еще один весьма важный механизм. Повышение легочного объема способствует рас­ тяжению дыхательных путей и, следовательно, повышению их проводи­ мости. Таким образом, возрастание функциональной остаточной емкости легких представляет собой и своего рода компенсаторный механизм, на­ правленный на растяжение и увеличение внутреннего просвета бронхов. Однако подобная компенсация идет за счет снижения эффективности ра­ боты респираторных мышц вследствие неблагоприятного соотношения сила-длина. Гипервоздушность средней степени выраженности снижает общую работу дыхания, так как при незначительном повышении общей работы вдоха имеет место существенное снижение экспираторного вязко­ стного компонента (Wheatley et al., 1990). При тяжелом приступе астмы резко выраженная гипервоздушность уже не способна существенно сни­

259