1. Об'ємні показники

ДО (дихальний об'єм) - це об'єм повітря, яке поступає в легені за 1 вдих при спокійному диханні (норма 500-800 мл). Показники ДО змінюються залежно від рівня вентиляції. Частина ДО, яка бере участь в газообміні, називається альвеолярним об'ємом (АО) і складає 2/3 ДО. Залишок - 1/3 його складає об'єм функціонального мертвого простору (ФМП), який складається з: анатомічного мертвого простору (150-200 мл) і альвеолярного мертвого простору. У нормі весь мертвий простір приблизно рівний анатомічному.

РОвд (резервний об'єм вдиху) - максимальний об'єм, який можна додатково вдихнути після спокійного вдиху (норма 1000-2000 мл).

РОвид (резервний об'єм видиху) - максимальний об'єм, який можна додатково видихнути після спокійного видиху (1000-1500 мл - 25% ЖЕЛ).

Євд (ємкісь вдиху) — сума ДО і РОвд, характеризує здатність легеневої тканини до розтягування.

ЖЕЛ (життєва ємкість легень) - сума ДО, РОвд і РОвид - максимальний об'єм, який можна вдихнути після максимально глибокого вдиху (норма 3000— 5000 мл). Ця величина залежить від віку (до 35 років вона збільшується, потім поступово зменшується), статі (у жінок - менше, ніж у чоловіків), зросту і маси тіла, а також від положення тіла. У нормі ЖЕЛ дуже непостійна, у здорових осіб може відхилятися від належної ± 15-20%. Тому практичне значення має показник зниження ЖЕЛ нижче 80% належної величини.

ФЖЕЛ (форсована життєва місткість легенів) - об'єм повітря, яке можна видихнути при форсованому видиху після максимального вдиху (норма -70-80% ЖЕЛ).

ЗОЛ (залишковий об'єм легенів) - об'єм, який залишається в легенях після максимально повного видиху (у молодих осіб в нормі не більше 25-30% ЖЕЛ, а у осіб літнього віку - близько 35% ЖЕЛ) (норма - 1000-1500 мл).

ФЗЄ (функціональна залишкова ємкість) - об'єм повітря, яке залишилося в легенях на рівні спокійного видиху, сума РО вид + ЗОЛ (у нормі - 40-50% ЗЕЛ).

ЗЕЛ (залишкова місткість легенів) - сума ЖЕЛ і ЗОЛ - максимальний об'єм, який можуть вміщати легені на висоті глибокого вдиху.

2. Показники легеневої вентиляції

У режимі спокійного дихання визначається ДО і ХОЛ (хвилинний об'єм легенів) -величина загальної вентиляції за одну хвилину при спокійному диханні (норма 6-8 л за 1 хвилину в умовах спокою). Цей показник дуже непостійний і залежить від частоти дихання (ЧД) і ДО.

МВЛ (максимальна вентиляція легенів, максимальний хвилинний об'єм, максимальна дихальна ємкість) - максимальний об'єм повітря, яке може бути провентильований за 1 хвилину; характеризує функціональну здатність апарату зовнішнього дихання (норма - 50-180 л):

МВЛ = ДО макс х ЧД макс

Цей показник залежить від статі, віку, маси тіла і зросту, положення тіла. МВЛ - показник, залежний від стану нервової системи, на його величину може впливати емоційний стан пацієнта.

3. Швидкісні показники

ОФВ1 (об'єм форсованого видиху за першу секунду) - це об'єм повітря, яке видихається за першу секунду при максимально швидкому видиху і виражається у відсотках до ФЖЕЛ. Здорові люди за першу секунду видихають не менше 70% ФЖЕЛ.

Проба Тіффно (тест Тіффно) ОФВ₁ / ЖЕЛ - в %, у нормі дорівнює 70-75%.

МОШ₂₅ - максимальна об'ємна швидкість повітря на рівні видиху 25% ФЖЕЛ.

МОШ₅₀ - максимальна об'ємна швидкість повітря на рівні видиху 50% ФЖЕЛ.

МОШ₇₅ - максимальна об'ємна швидкість повітря на рівні видиху 75% ФЖЕЛ

Ці показники мають найбільшу цінність в діагностиці початкових порушень бронхіальної провідності. За нижню межу норми показників потоку приймають 60% від належної величини.

СОШ_25-75 (середня об'ємна швидкість форсованого видиху, за певний період вимірювання від 25 до 75% ФЖЕЛ). Відображає стан дрібних дихальних шляхів; для виявлення ранніх обструктивних порушень є більш інформативним показником в порівнянні з ОФВ₁.

Типи вентиляційної недостатності

Порушення функції апарату зовнішнього дихання обумовлені різними патологічними процесами дихальних шляхів. Залежно від механізмів виділяють обструктивні, рестриктивні і змішані порушення вентиляції легенів.

Обструктивний (від лат. obstructio - перешкода) тип вентиляційної недостатності виникає унаслідок звуження дихальних шляхів і підвищення опору руху повітря. Перешкоди руху повітря можуть спостерігатися як у верхніх дихальних шляхах, так і в нижніх. При утрудненні проходження повітря в дихальних шляхах порушується не тільки вентиляція легенів, але і механіка дихання. Унаслідок ускладнення видиху різко збільшується робота дихальних м'язів.

Механізми формування обструкції

1. Спазм гладкої мускулатури бронхів.

2. Запальна інфільтрація слизової оболонки трахео-бронхіального дерева.

3. Набряк слизової оболонки трахео-бронхіального дерева.

4. Збільшення кількості в'язкого секрету в бронхах і порушення його евакуації.

5. Деформація бронхів.

6. Експіраторний колапс бронхів.

Для периферичної обструкції (у дрібних бронхах) характерне різке зниження МОШ₇₅, МОШ₅₀, збільшення ЗЄЛ, при цьому ЖЕЛ не змінюється або мало змінюється. Для центральної обструкції (у крупних бронхах) характерний збільшення ЗОЛ/ЗЄЛ, ЖЕЛ, різке зменшення ОФВ₁, ІТ, зниження ЖЕЛ. Частіше зустрічається комбінація перерахованих змін — генералізована обструкція.

Рестриктивний (обмежувальний, від лат. restrictio - обмеження, зменшення) тип порушення вентиляції обумовлений зменшенням дихальної поверхні легенів або зменшенням здатності легеневої тканини до розтягування.

Механізми формування рестрикції

1. Причини, пов'язані з ураженням легеневої тканини, плеври (інфільтративні зміни в легеневій тканині, пневмосклекроз, пневмофіброз, зменшення об'єму легенів після операції, в результаті ателектазу, природженої гіпоплазії, захворювання плеври (адгезивний плеврит, ексудативний плеврит, гідроторакс різної етіології, мезотеліома плеври, зрощення плевральних листків, множинні плевральні рубці, емпієма плеври), емфізема легенів.

2. Позалегеневі причини: (деформація грудної клітки (кіфоз, лордоз, сколіоз, рахітичні зміни грудної клітки), порушення діяльності дихальної мускулатури, застійні явища в легенях (хронічна серцева недостатність), збільшення об'єму черевної порожнини або больовий синдром в черевній порожнині (обмеження рухливості діафрагми).

Рестриктивний тип вентиляційної недостатності характеризується зменшенням ЖЕЛ, ЗЄЛ, причому ЗОЛ залишається нормальним.

Пневмотахографія (ПТГ) або аналіз співвідношення кривої "потік-об'єм" - метод графічної реєстрації швидкості руху потоку повітря при спокійному диханні і виконанні певних дихальних маневрів.

Основною метою методу є діагностика вигляду і ступеня вентиляційних порушень легенів на підставі аналізу кількісних і якісних змін пневмотахографічних показників. ПТГ дозволяє провести підбір медикаментів, планувати лікування, оцінити його ефективність, визначити оборотність бронхіальної обструкції.

Методика проведення ПТГ: у сидячому положенні пацієнт дихає через трубку по відкритому контуру, практично не зустрічаючи опору диханню. Процедура виконання дихального маневру при реєстрації кривої "потік-об'єм" ідентична запису форсованої життєвої ємкості легенів (ФЖЕЛ) під час спірографії. Після максимально глибокого спокійного вдиху пацієнту пропонують достатньо швидко зробити сильний глибокий видих в об'ємі всієї ЖЕЛ. Маневр повторюють до отримання двох співпадаючих по інтенсивності результатів, іноді доцільно реєструвати криву не тільки під час видиху, але і під час вдиху. Дослідження проводиться в першій половині дня, незалежно від приймання їжі, але уникаючи її надмірної кількості. Хворі, які приймають бронхолітичні препарати, повинні виконувати дану процедуру до і після прийому лікарських засобів. Спочатку виконується калібрування датчика спеціальним насосом стандартною місткістю 1 л. Пацієнту пропонують закрити носові ходи спеціальним затискачем, узяти індивідуальну простерилізовану насадку - мундштук в рот і щільно обхватити її губами. Дітям потрібно пояснити, що в пробі з форсованим диханням видихнути в прилад потрібно так як ви гасите свічки на святковому торті (з цією ж метою в комп'ютерній програмі ПТГ є мультиплікаційна заставка аналогічного змісту).

Дані швидкостей і об'ємів потоку обробляються персональним комп'ютером завдяки адаптованому програмному забезпеченню. Крива "потік-об'єм" при цьому, відображається на екрані монітора і може бути роздрукована на папері або збережена на магнітному носії. Сучасні прилади, які використовуються для дослідження співвідношення "потік-об'єм", дозволяють спостерігати криву на екрані монітора в реальному часі виконання тесту і напластовувати криві одну на одну, що дозволяє проводити аналіз результату, який найбільше співпадає з вимогами проведення тесту. Всі пристрої працюють у відкритій системі, з пневмотахографічними датчиками і подальшою інтеграцією сигналу потоку для отримання одночасних значень об'єму легенів. Більшість сучасних пристроїв відображають або друкують криву "потік-об'єм" разом з результатами її вимірювань, які приводяться у відсотках належних величин. При цьому на осі абсцис відкладається ФЖЕЛ, що приймається за 100%, а по осі ординат - потік в літрах за секунду. Після деякого періоду спокійного дихання пацієнт робить максимальний вдих, внаслідок чого реєструється крива еліптичної форми. Услід за цим пацієнт робить форсований видих Максимальна експіраторна об'ємна швидкість потоку відображається початковою частиною кривої. Після цього об'ємна швидкість потоку зменшується, і крива повертається до її початкової позиції. Виходячи з цього, крива "потік-объем'' описує співвідношення між об'ємною швидкістю повітряного потоку і об'ємом легенів впродовж вдиху і видиху.

Для більшості здорових людей характерна форма кривий "потік-об'єм", яка нагадує трикутник. Незначна опуклість низхідної гілки кривої свідчить про підвищену еластичність і стійкість дихальних шляхів до колапсу і є варіантом норми.

На форму кривої впливає цілий ряд чинників: щільність газів, підвищення бронхіального опору, підвищення або зниження еластичної віддачі, зусилля пацієнта. Тому при проведенні ПТГ необхідно стежити за якістю виконання проби пацієнтом.

Дослідження є неприйнятним в наступних випадках:

1. При протіканні повітря на рівні рота.

2. При перекритті загубника язиком, зубами і зубними протезами.

3. При погано скоординованому початку видиху, який визначається під час досягнення максимального потоку більш, чим 300 мс, при зворотно екстрапольованому об'ємі більше 5% ФЖЕЛ або ОД л (враховується найбільше значення).

4. При кашлі, що виник впродовж першої секунди або трохи пізніше, якщо передбачається, що він може порушити потік.

5. При передчасному припиненні видиху.

6. Якщо пацієнт не вдихнув до рівня ЖЕЛ.

7. Якщо не було досягнуто максимального зусилля при видиху.

Недотримання правильного виконання маневру приводить до появи неприйнятних типів кривих "потік-об'єм".

Діагностика виду обструкції дихальних шляхів методом ПТГ. На підставі аналізу петлі "потік-об'єм" виділяють три функціональних типи обструкції верхніх дихальних шляхів (ДШ):

- фіксована обструкція

- змінна (мінлива) інтраторакальна (внутрішньогрудна) обструкція

- змінна (мінлива) экстраторакальна (позагрудна) обструкція.

"Провисання" кривої "потік-об'єм" відразу після досягнення піку потоку свідчить про порушення бронхіальної прохідності функціонального ендогенного типа. Залежно від конфігурації кривої в цій ділянці можна виділити ряд варіантів. Крива дозволяє визначити локалізацію обструкції переважно у області центральних або периферичних ДШ. Обструкції переважно центральних ДШ властиво різке зниження об'ємної швидкості форсованого видиху на початку низхідної гілки кривої "потік-об'єм". При цьому ПОШ і МОШ₂₅ знижуються помітніше, ніж МОШ₅₀ і МОШ₇₅. Обструкція переважно периферичних ДШ характеризується більш менш вираженим плавним прогином низхідної гілки кривої, яка зростає в кінці видиху. ПОШ при цьому нормальна або трохи знижена, МОШ понижена помірно, особливо відічається зниження МОШ₅₀ і МОШ₇₅.

Діагностика синдрому підвищення еластичності опору повітря методом ПТГ. Причинами розвитку даного синдрому найчастіше бувають пневмосклероз, радіаційний фіброз, саркоїдоз легенів, гранулематоз Вегенера, облітеруючий бронхіоліт з пневмонією, яка має тенденцію до організації. Відмічається зменшення статичної розтяжності, зниження ЗЄЛ, ЖЕЛ (приблизно пропорційне зменшення всіх її складових). Бронхіальний опір істотним чином не змінюється, індекс Тіффно нормальний або вище за норму. Швидкісні показники можуть бути понижені за рахунок зменшення розмірів легеневих об'ємів. Рестриктивна патологія легенів характеризується зменшенням горизонтальних (об'ємних) розмірів петлі "потік-об'єм" при нормальних вертикальних (швидкісних) параметрах. Інтенсивність дихання збільшується, формується характерний патерн дихання - збільшення частоти дихання і зниження дихального об'єму.

Діагностика синдрому втрати легенями еластичних властивостей. Основним механізмом розвитку бронхіальної обструкції при цьому є експіраторне звуження і колабування дистальних бронхів. Відповідно збільшуються ФЗЄ, ЗОЛ, ЗЄЛ. За рахунок зниження РОвид відбувається зменшення ЖЕЛ (можливо зниження РОвд за рахунок інспіраторного "зрушення" рівня спокійного дихання). При цьому зростають відмінності між ПОШ і МОШ₂₅, а МОШ₅₀ і МОШ₇₅ знижуються пропорційно ступеню обструктивних порушень.

Виявлення оборотності обструкції нижніх дихальних шляхів (бронходилатаційний тест). Для оцінки оборотності обструкції ДШ використовується фармакологічний бронходилатаційний тест. Препарат, доза і метод застосування повинні бути зафіксовані в протоколі.

Умови проведення тесту

1. Пацієнти повинні утримуватися від прийому бронходилататорів короткої дії на протязі як мінімум 4 години перед проведенням тесту.

2. Інгаляційні кортикостероїди, бронходилататори пролонгованої дії або пероральна терапія можуть значно вплинути на результати проби. У протоколі дослідження повинно бути відмічено лікування, що приймається хворим.

3. Записується початкова крива "потік-об'єм" до інгаляції препарату.

4. Хворому пропонується зробити інгаляцію одного β₂-агоністів швидкої дії, доза його вибирається залежно від мети дослідження.

5. Через 15-30 хв. знову записується крива "потік-об'єм".

Оборотність обструкції оцінюється по формулі: