Спирометрия

Российская ассоциация специалистов функциональной диагностики приветствует выход в свет уже третьего издания практического руководства по спирометрии. Исследование внешнего дыхания многогранно, но современное комбинированное спирометрическое исследование является наиболее массовым и востребованным методом функциональной диагностики болезней органов дыхания. Тем важнее публикация краткого современного руководства, ориентированного на практическую работу. Быстро разошедшиеся первое издание в 2015 г. и второе издание в 2018 г. показали большой интерес к нему читателей и побудили авторов к подготовке третьего, дополненного и переработанного издания.

Книга содержит краткие сведения по клинической физиологии дыхания, подробное изложение спирометрических показателей, описание методик спирометрии и пневмотахометрии, ошибок проведения и контроля качества исследования, технических аспектов, методику проведения бронходилатационных и бронхоконстрикторных проб, особенности спирометрии у детей, примеры заключений. Особое внимание уделяется стандартизации подходов к проведению исследования, оценке результатов и формулированию заключений. Учтены новые международные стандарты 2019 г. Книга имеет небольшой объем, но краткость изложения не нарушила его цельности и всестороннего описания методики спирометрии. Значительное число иллюстраций делает изложение максимально наглядным и удобным для практической деятельности.

Работа написана известными специалистами в области функциональной диагностики внешнего дыхания: профессором П.В. Стручковым, канд. мед. наук Д.В. Дроздовым - специалистом в области технических аспектов функциональной диагностики, профессором О.Ф. Лукиной - ведущим в стране специалистом в области функциональной диагностики болезней органов дыхания у детей.

Книга может быть рекомендована в качестве руководства для врачей функциональной диагностики, пульмонологов, терапевтов, педиатров, может также использоваться в качестве учебного пособия для постдипломного образования.

Президент РАСФД, доктор медицинских наук, профессор Наталья Федоровна Берестень

Главный мотив авторов книги - помочь врачам, которые в повседневной работе сталкиваются с проведением спирометрии и оценкой ее результатов. Несмотря на наличие обширной литературы по клинической физиологии дыхания и функциональной диагностике заболеваний дыхательной системы, судя по нашему опыту общения со специалистами, ощущается явный дефицит изданий, адресованных именно практикующим врачам. По этой причине мы сочли целесообразным предложить читателям книгу, максимально ориентированную на практику выполнения рутинных исследований.

В 2015 г. такая книга была выпущена издательством «ГЭОТАР-Медиа». Она была отлично встречена читателями и быстро разошлась. Для того, чтобы книга сохраняла свою актуальность, во втором издании 2018 г. была переработана часть материала книги. Основные изменения коснулись глав 10 и 11, в которые был добавлены материалы о глобальной инициативе по исследованию функции легких (GLI-2012), новой системе должных величин и оценки результатов спирометрии. Также было существенно увеличено число клинических примеров в главе 16, в том числе приведены примеры исследования спортсменов.

В настоящем, третьем издании учтены требования Стандартов ATS/ERS 2019 г., которые дополняют Стандарты ATS/ERS 2005 г. Особое внимание уделено качеству выполнения спирометрии и правильной оценке результатов.

В основе руководства лежит лекционный материал кафедры клинической физиологии и функциональной диагностики Академии постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России (ректор - профессор А.В. Троицкий). Но эта книга - не учебник, а в значительной степени развернутые ответы на типичные или наиболее сложные вопросы слушателей кафедры.

Основная цель работы над книгой - повысить качество проведения спирометрии, уменьшить количество ошибок при проведении исследований и интерпретации результатов. Для этого потребовалось кратко изложить сведения по клинической физиологии дыхания и истории изучения легочных функций, а также некоторые технические аспекты.

Однако основное внимание сфокусировано на методиках выполнения спирометрии, бронходилатационных и бронхоконстрикторных проб. Отдельно и подробно рассматриваются ошибки проведения исследований, критерии качества выполнения дыхательных маневров, особенности исследования детей. Основные положения по проведению спирометрического исследования гармонизированы с рекомендациями Американского торакального общества и Европейского респираторного общества (ATS/ERS 2005 г.), дополненными в 2019 г. Эти рекомендации фактически стали международным стандартом и приняты в нашей стране.

Важно подчеркнуть, что приводимые в книге рекомендации не привязаны к конкретному спирометрическому оборудованию и могут использоваться в качестве ориентира при работе с любыми приборами.

Мы надеемся, что обновленное руководство по спирометрии окажется полезным практикующим врачам функциональной диагностики, пульмонологам, терапевтам и другим медицинским специалистам, имеющим отношение к этому методу. Материал может быть использован студентами медицинских специальностей и специалистами по обслуживанию медицинской техники.

Авторы с благодарностью примут отзывы, замечания и пожелания по улучшению книги.

Π.В. Стручков, Д.В. Дроздов, О.Ф. Лукина Москва, декабрь 2019 г.

БA - бронхиальная астма

БПТ - бронхопровокационный тест

ВД - внешнее дыхание

ДВ - должная(ые) величина(ы)

ДН - дыхательная недостаточность

ДО - дыхательный объем

ЖЕЛ - жизненная емкость легких

МП - мертвое пространство

НГН - нижняя граница нормы

ПНБ - постнагрузочный бронхоспазм

ТЭЛA - тромбоэмболия легочной артерии

ФВД - функция внешнего дыхания

ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких

ATS - American Thoracic Society Американское торакальное общество

ERS - European Rescpiratory Society Европейской респираторное общество

GLI - Global Lung Function Initiative Глобальная инициатива по исследованию функции легких

Обозначения параметров ФВД и их полные названия на русском и английском языках приведены в приложении А (с. 108).

Важность клинической оценки дыхания для диагностики подчеркивалась многими исследователями, но до середины XIX века медики не имели достаточно точных и удобных инструментов для измерения параметров дыхания в условиях рутинного исследования пациентов. В 1846 г. британский врач Дж. Хатчинсон (J. Hutchinson) [17] опубликовал сообщение об изобретенном им приборе для измерения объемов выдыхаемого воздуха - спирометре. Можно считать, что именно с этой даты берет начало история объективного исследования функции внешнего дыхания, хотя и до Хатчинсона были публикации о приборах, позволявших измерить дыхательные объемы или экскурсию грудной клетки.

Спирометр Хатчинсона представлял собой воздушный колокол, в который пациент производил максимальный выдох (на рис. 1 представлена схема относительно современного прибора с воздушным колоколом). Колокол поднимался пропорционально объему выдохнутого в него воздуха. Это позволяло определить жизненную емкость легких (ЖЕЛ ) или, при изменении методики, дыхательный объем (ДО ). Для уменьшения сопротивления дыханию колокол уравновешивался системой противовесов, а герметизация осуществлялась водой. Усовершенствования спирометра Хатчинсона, которые производились в течение десятков лет, касались в основном способов уравновешивания колокола и методов графической регистрации измеренных объемов. Спирометры с воздушным колоколом выпускались вплоть до вытеснения их микропроцессорными системами.

Использование спирометра позволило Хатчинсону выявить ряд актуальных и на сегодня положений в исследовании внешнего дыхания. Им определена структура ЖЕЛ как сумма дыхательного и резервных объемов вдоха и выдоха, сделаны ценные наблюдения изменения окружности грудной клетки при исследовании ЖЕЛ и ДО , сформулированы основные принципы методики клинического измерения ЖЕЛ, проведены исследования биомеханики межреберной мускулатуры. На основе измерений ЖЕЛ у нескольких тысяч здоровых лиц с разными антропометрическими данными Хатчинсон экспериментально выявил линейную корреляцию между ростом и ЖЕЛ и не обнаружил связи ЖЕЛ с массой тела пациента, фактически заложив основу для оценки параметров легочной вентиляции путем сравнения с ДВ (см. стр. 63).

В 1925г. швейцарский физиолог и инженер А. Флейш (A.Fleisch [14]) ввел в практику прибор для регистрации объемной скорости потока воздуха в процессе дыхания, получивший название «пневмотахограф». Прибор представлял собой трубку с пневмосопротивлением и дифференциальным манометром, измерявшим перепад давления на резистивном элементе. Перепад давления в таком устройстве определяется сопротивлением резистивного элемента и объемной скоростью потока.

Пневмосопротивление в конструкции Флейша образовано рядом параллельных узких каналов. В последующем был осуществлен ряд усовершенствований конструкции Флейша, однако основной принцип измерения объемной скорости потока по перепаду давления оставался неизменным. Удобство конструкции заключается в возможности измерения не только скорости потока, но и его направления, оценивая раздельно вдох и выдох.

В 1951 г. Х. Дайман (H. Dayman [13]), используя пневмотахограф, детально описал кривые поток-объем у пациентов с различной легочной и бронхиальной патологией, обосновал удобство графического представления взаимосвязи скорости потока и объема во время форсированного выдоха. Им также были сделаны важные наблюдения о сопротивлении легочной ткани в процессе форсированного выдоха у разных категорий пациентов. Вероятно, это было первое детальное исследование, продемонстрировавшее высокую диагностическую ценность одновременного исследования скорости потока и объемов дыхания.

Важной задачей объективного исследования функции внешнего дыхания (ФВД) была миниатюризация аппаратуры, поскольку все имевшиеся к середине XX века конструкции приборов были достаточно массивными и не позволяли проводить исследования вне специальных кабинетов. Создать по-настоящему портативную конструкцию удалось Б. Райт (B. Wright [23]), который в 1950-х годах разработал и ввел в практику два важнейших для объективного исследования ФВД портативных измерительных прибора: «сухой» спирометр и пикфлоуметр.

Спирометр Райта представляет механический счетчик оборотов турбины, на которую подается выдыхаемый воздух. Число оборотов турбины прямо пропорционально объему прошедшего через направляющую систему спирометра воздуха. Считывание результата измерения ЖЕЛ производится на круговой шкале, проградуированной в единицах объема. После прохождения через спирометр воздух выходит в атмосферу. Сухие спирометры пользовались популярностью в течение полувека, когда их позиции стали теснить микропроцессорные комбинированные приборы.

В 1959г. Б. Райт и К. МакКерроу (C. McKerrow [23]) описали пикфлоуметр и методику исследования пиковой объемной скорости (ПОС) форсированного выдоха. Выдыхаемый с силой воздух, воздействуя на подвижный подпружиненный элемент конструкции, вызывал его отклонение, которое показывалось на круговой шкале, проградуированной в значениях объемной скорости выдоха (л/мин). Пикфлоуметр с линейной шкалой, также изобретенный Райтом, под названием «миниметр» широко применяется и сегодня для самоконтроля ПОС в домашних условиях. Исследование ПОС, ставшее благодаря этому прибору необременительным, позволило объективно оценивать обструкцию дыхательных путей.

Бодиплетизмография как метод детального исследования дыхательных объемов, включая остаточный объем и общую емкость легких, бронхиального сопротивления была введена в 1969 г. А. Дюбуа (A. DuBois [12]) и соавт. Эта методика без существенных изменений используется и сейчас.

С 1980-х годов в спирометрической аппаратуре начинается широкое использование микропроцессоров и цифровых технологий обработки сигналов. Это произошло благодаря высокой точности измерений, надежности приборов, возможности наращивать число параметров путем относительно несложных вычислений. В настоящее время большинство приборов для рутинных исследований являются цифровыми.

Схема (рис. 2) цифрового спирометра с незначительными вариациями повторяется в приборах разных производителей. Первичный измеритель (см. рис. 20 на с. 46) формирует цифровой сигнал, который пропорционален либо скорости проходящего воздуха, либо его объему. Эти данные вместе с сигналами, позволяющими точно измерить время, подаются в микропроцессорное устройство, которое обрабатывает их, формирует необходимые графики и производит вычисление числовых значений. Полученные данные могут быть выведены на дисплей или принтер. Использование цифровых технологий существенно упростило использование приборов для измерения параметров ФВД, сделало приборы портативными, способствовало заметному повышению точности измерений.

Цифровые спирометры позволили существенно упростить процедуру интерпретации результатов исследований, поскольку имеют возможность автоматического сравнения полученных результатов с ДВ без применения врачом таблиц, номограмм или трудоемких расчетов. В некоторых приборах имеются вывод автоматического заключения, обработка результатов бронходилатаци-онных проб, выбор лучшей попытки для анализа, стимулирующие программы для пациентов. Последние выводят на дисплей понятные пациенту зрительные образы, которые можно улучшить, правильно выполнив дыхательный маневр. Стимулирующие программы позволяют улучшить взаимодействие с пациентом. Ряд приборов оснащен программой контроля качества дыхательного маневра.

Развитие цифровых технологий в спирометрии дало почву для появления компьютерных спирометров. В компактном устройстве объединяется флоупреобразователь и часть цифровых блоков. Устройство подключается по стандартному интерфейсу к компьютеру с установленным на нем специализированным программным обеспечением. Такое решение позволяет максимально задействовать вычислительные возможности компьютера, легко организовывать базы данных проведенных исследований и взаимодействие с информационными системами (электронной историей болезни). Однако масса, габариты и мобильность такого решения определяются параметрами компьютера и принтера. Для стационарной аппаратуры экспертного класса такое решение постепенно становится доминирующим.

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поглощение кислорода организмом, его использование в окислении органических веществ и выведение избытка углекислого газа. У человека в обычных условиях основной источник энергии клеток - аэробный обмен, связанный с потреблением кислорода.

Процесс дыхания у человека можно разделить на три этапа.

Первый этап - внешнее, или легочное, дыхание. Это совокупность процессов, проходящих в легких и включающих в себя вентиляцию и легочный газообмен. Вентиляция представляет собой обмен газов между атмосферой и альвеолярным пространством. Легочный газообмен - обмен газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Этот процесс происходит по законам диффузии по градиенту концентрации (парциального давления) газов: кислород из альвеолярного пространства поступает в кровь легочных капилляров (в альвеолах парциальное давление кислорода около 100 мм рт. ст., в притекающей крови легочных капилляров - около 46 мм рт. ст. По градиенту парциального давления кислород идет из альвеол в кровь). В обратном направлении углекислый газ выходит из крови легочных капилляров (где его давление в притекающей крови составляет около 46 мм рт. ст.) в альвеолярное пространство, где его давление около 40 мм рт. ст.). В итоге притекающая к альвеолам венозная кровь становится артериальной. Таким образом, итогом внешнего (легочного) дыхания является артериализация крови.

Второй этап дыхания представляет собой транспорт газов (кислорода и углекислого газа) кровью от легких ко всем органам организма.

Третий этап - тканевое дыхание - совокупность процессов поглощения кислорода клеткой и выделение CO₂ .

Спирометрическое исследование начинается с записи спокойного дыхания. При этом иногда 1-2 мин пациент адаптируется к спирометру (это прежде всего касается спирометров закрытого типа), затем после установления ровного спокойного дыхания включается запись. Ранее запись спокойного дыхания продолжалась 3-5 мин, теперь это время сокращено до полуминуты. На этом этапе измеряются следующие величины (рис. 5):

Дыхательный объем (ДО) (V_t - Tidal volume) - объем воздуха, который вдыхается и выдыхается за каждый дыхательный акт.

Частота дыхания (ЧД) (f - frequency) - число дыхательных движений в 1 мин.

Минутный объем дыхания (МОД) (V - Minute ventilation)- объем, который вентилируется через легкие за 1 мин МОД = ДО × ЧД .

У взрослого человека ДО составляет около 500 мл, ЧД -16 в 1 мин, а МОД - около 8 л/мин. Необходимо отметить, что величины ЧД и ДО очень индивидуальны.

Резервный объем вдоха (РО_вд) (IRV - inspiratory reserve volume) - макcимально возможный объем, который можно дополнительно довдохнуть после спокойного вдоха. У взрослого человека небольшого роста он составляет около 2 л ^[1].

Резервный объем выдоха (РО_выд ) (ERV - expiratory reserve volume) - максимального возможный объем, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. В нашем примере он составляет около 1,5 л,

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) (VC - vital capacity) - максимально возможный объем, который можно выдохнуть после максимально глубокого вдоха ( ЖЕЛ выдоха), или максимальный объем, который можно вдохнуть после максимально глубокого выдоха (ЖЕЛ вдоха). Нередко проводят последовательно определение ЖЕЛ вдоха и ЖЕЛ выдоха. Редко у тяжелых больных проводят прерывистый маневр определения ЖЕЛ, сначала определяя Е_вд , а потом РО_выд . Тогда ЖЕЛ определяют как сумму Е_вд и РО_выд . Эти варианты определения ЖЕЛ представлены на рис. 6. В норме эти величины одинаковые, но при бронхиальной обструкции за счет экспираторного закрытия бронхов ЖЕЛ выдоха может быть меньше, чем ЖЕЛ вдоха. Во всех случаях ЖЕЛ = РО_вд + ДО + РО_выд .

Остаточный объем легких (ООЛ) (RV - residual volume)-объем воздуха, остающийся в легких после максимально глубокого выдоха. Этот объем не может быть определен при спирометрии, его измеряют при бодиплетизмографии или конвекционным методом разведения инертного газа (гелия).

Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕ)(FRC - functional residual capacity) - объем воздуха в легких на глубине спокойного выдоха. ФОЕ = РО_выд + ООЛ

Емкость вдоха (Е_вд)(IC - inspiratory capacity)- максимальный объем, который можно вдохнуть после спокойного выдоха. Е _вд = ДО + РО_вд. У здорового человека величины Е_вд и ФОЕ примерно равны. При обструкции ФОЕ обычно превышает Е _вд . При рестриктивных нарушениях уменьшаются как ФОЕ, так и Е _вд.

Общая емкость легких (ОЕЛ)(TLC - total lung capacity) - объем воздуха в легких на глубине максимально глубокого вдоха. Уменьшение ОЕЛ - это основной признак рестриктивного синдрома. При обструкции ОЕЛ часто увеличивается за счет увеличения ООЛ . ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ = ФОЕ + Е_вд.

Таким образом, выделяют 4 объема: ДО, РO_вд, РО_выд, ООЛ и 4 емкости: ЖЕЛ, ОЕЛ, Евд , ФОЕ. Как видно, легочные емкости включают два легочных объема и более. Из них ДО, РО_вд, РО_выд, ЖЕЛ определяют при спирометрии непосредственно путем выполнения соответствующего маневра.

Схема определения величины ООЛ методом разведения гелия

Гелий, обладая малой плотностью, легко проникает во все участки легких, быстро смешиваясь во всем объеме легких, не попадая в кровь, кроме того, он безвреден для организма. На первом этапе емкость спирографа закрытого типа заполняется газовой смесью с небольшим количеством гелия. Газоанализатором измеряется его концентрация - C₁. Поскольку объем спирометра (V_сn) известен по паспортным данным прибора, то известно количество введенного гелия: C₁ × V_сn. Далее открывается дыхательный кран, и гелиевая смесь начинает поступать в легкие пациента. Газоанализатор позволяет установить момент, когда концентрация гелия установится на новом уровне - C₂. Поскольку гелий не покидает легкие, не поступает в кровь, то количество гелия остается одинаковым как до смешивания, так и после него (рис. 7).

Т.е. C₁ ? V_сn = C₂ ? (V_сn + V_легкuх ).

Из этого выражения вычисляется величина V_легкuх:

Поскольку подключение пациента к спирометру проводится на уровне спокойного выдоха, то величина V_легкuх будет равна ФОЕ . Далее рассчитывают:

ООЛ = ФОЕ - РО_выд, ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ

Информативными являются также соотношения: ООЛ /ОЕЛ и ФОЕ /ОЕЛ .

ФОЕ также можно измерить методом вымывания азота кислородом. При заполнении емкости спирометра чистым кислородом (в закрытой системе) непрерывно регистрируют концентрацию азота в выдыхаемом газе с помощью азотографа (или масc-спектрометра) с последующим расчетом величины ФОЕ.

Наиболее современным является определение ФОЕ методом вымывания азота кислородом в открытой системе. Для пациента дыхательный маневр сводится к спокойному дыханию чистым кислородом. При этом концентрация азота в выдыхаемой газовой смеси постепенно уменьшается за счет перемешивания вдыхаемого чистого кислорода с остатком азота в легких. Концентрация азота определяется спектрометрическим методом. Открытый дыхательный контур оказывает минимальное влияние на параметры легочной вентиляции, санитарная обработка таких приборов максимально проста и эффективна.

Альтернативой методам разведения индикаторного газа для определения ООЛ является метод бодиплетизмографии, основанный на законе Бойля-Мариотта.

В норме ООЛ составляет 20-35% от ОЕЛ в зависимости от возраста (у молодых лиц он меньше, с возрастом ООЛ увеличивается в связи с развитием возрастной эмфиземы легких). При выраженной обструкции характерно увеличение ООЛ, увеличение ФОЕ, уменьшение РО _выд. При тяжелой обструкции уменьшается и ЖЕЛ, сначала преимущественно за счет снижения РО _выд (при выраженной эмфиземе возможно уменьшение и емкости вдоха). При рестрикции отмечается уменьшение ОЕЛ, при этом уменьшаются все составляющие ее объемы, хотя и в разной степени. При смешанных нарушениях уменьшается и ОЕЛ, и изменяется структура ОЕЛ по аналогии с обструктивным синдромом.

Соотношение ФОЕ/ ОЕЛ в норме у молодых людей составляет около 50%, отражая то, что уровень спокойного выдоха является уровнем равновесия эластических сил аппарата дыхания: легочной паренхимы, которая стремится к сжатию, и грудной клетки, которая стремится к расширению. Конкретное значение соотношения ФОЕ/ОЕЛ у лиц разного возраста можно найти в специальных таблицах. Уровень спокойного выдоха соответствует равновесию этих сил, когда ФОЕ равна емкости вдоха.

На рис. 8 представлена схема изменений структуры ОЕЛ в норме, при обструкции (например, ХОБЛ), рестриктивных и смешанных нарушениях.

При различных вариантах нарушений внешнего дыхания отмечаются следующие изменения объемных показателей:

N - показатель не меняется или меняется незначительно, стрелки указывают на уменьшение или увеличение показателя.

Схематичное представление изменений легочных объемных показателей при обструктивных и рестриктивных нарушениях представлено в табл. 2.

На рис. 9 представлена возрастная динамика показателей ОЕЛ , ООЛ , ЖЕЛ. После 20 лет ОЕЛ и ЖЕЛ постепенно снижаются, а ООЛ и ФОЕ увеличиваются. С возрастом увеличивается соотношение ООЛ/ОЕЛ, что отражает развитие возрастной эмфиземы легких.

При ХОБЛ характерно изменение соотношения легочных объемов, отражающих обструктивные нарушения и развитие эмфиземы легких: увеличение ООЛ, ФОЕ и ОЕЛ. При физической нагрузке за счет значительных колебаний давления в грудной клетке происходит нарастание экспираторного закрытия бронхов, мелкие бронхи играют роль клапана, происходит «накачка» воздуха в легкие: еще большее увеличение ООЛ , ФОЕ и ОЕЛ . Улучшение бронхиальной проходимости под действием бронхолитических препаратов уменьшает указанную тенденцию.

Сплошная линия - мужчины, пунктирная - женщины.

Спирометрическое исследование включает следующие последовательные этапы:

На сегодняшний день спирометрия состоит обычно из двух этапов: ЖЕЛ и ФЖЕЛ . Режим МОД используется редко, величины ЧД , ДО и МОД определяются на начальном этапе маневра ЖЕЛ.

Удобным и очень наглядным является представление кривой форсированного выдоха в координатах поток-объем. Кривая получается при непосредственном измерении потоков в спирометрах открытого типа или путем дифференцирования объемных показателей по времени при использовании первичных объемных показателей, например, в спирометрах закрытого типа. Проводится маневр ФЖЕЛ, записывается кривая в координатах поток-время, рассмотренная в главе 4, а также в координатах поток-объем. Эти две кривые представлены на рис. 14.

t - ось времени, V - ось объема, V ' - ось потока.

V'_пик - пиковая скорость форсированного выдоха, V'₇₅ , V'₅₀ , V'₂₅ - потоки на уровне остающегося в легких объема ФЖЕЛ , соответственно 75, 50 и 25%. ФЖЕЛ делится на 4 равные части, перпендикуляры (точечные линии) из полученных точек до кривой поток-объем отмечают значения соответствующей объемной скорости. Для удобства отображения кривая поток-объем обычно поворачивается на 90° против часовой стрелки так, что ось потока становится осью ординат (вертикальной), а объема - абсцисс (горизонтальной).

Всегда представляются показатели ОФВ₁ иСОС_25-75 , рассчитываемые из кривой объем-время и рассмотренные в главе 4. Часто последовательность представления потоковых показателей меняют на противоположную: после пиковой скорости дается обозначение МОС₂₅ , далее МОС₅₀ и в конце форсированного выдоха - МОС₇₅ , тем самым отражая скорость в момент выдоха соответствующей части ФЖЕЛ.

Пиковая объемная скорость (ПОС) - максимальная скорость форсированного выдоха. Этот показатель определяется пикфлуометрами и достаточно широко используется для динамического наблюдения и самоконтроля у больных ХОБЛ и БА.

Иногда рассчитываются и другие показатели кривой поток-объем: время достижения пика скорости (T_ПОС ), время форсированного выдоха, площадь под кривой, τ - постоянная времени форсированного выдоха (см. главу 4) и ряд других.

В норме кривая поток-объем имеет практически треугольную форму. Время достижения пиковой скорости достигается в первые 0,1 с, далее происходит плавное снижение потока. Продолжительность форсированного выдоха должна быть не менее 6 с у взрослых и не менее 3 с у детей.

На рис. 15 схематично представлены разные варианты кривых поток-объем в норме, при начальных и выраженных обструктивных нарушениях, а также при рестрикции. При рестрикции можно отметить уменьшенную копию практически нормальной кривой поток-объем.

Следует обратить внимание на необходимость качественного выполнения маневра ФЖЕЛ, о чем было сказано в главе 4. Ошибки выполнения маневра и соответствующие изменения формы кривой поток-объем будут рассмотрены в главе 12.

Существовавшее ранее представление о том, что скорость в начале форсированного выдоха определяется проходимостью проксимальных отделов дыхательных путей, а скорость в конце форсированного выдоха - проходимостью дистальных бронхов, не получило достоверного подтверждения. Поэтому уровень бронхиальной проходимости на основании данных кривой поток-объем в настоящий момент не определяют.

Однако, если рассмотреть эволюцию ХОБЛ, которая начинается с дистальных участков бронхиального дерева и с респираторной зоны, то мы увидим, что на более ранней стадии ХОБЛ отмечается снижение показателей второй половины кривой поток-объем, а при далеко зашедшей ХОБЛ снижаются все потоковые показатели, нередко формируется кривая типа «зуб акулы», характерная для эмфиземы легких и генерализованной обструкции бронхов на всех уровнях.

Важно обращать внимание на значение показателя РО_выд . Нередко малое его значение отражает преждевременное завершение маневра ФЖЕЛ. В таком случае проба бракуется и не анализируется. Однако при медленном плавном приближении нисходящей части кривой поток-объем к оси абсцисс малое значение РО_выд (3 на рис. 15) отражает феномен экспираторного закрытия мелких бронхов и служит подтверждением обструктивного синдрома. При выраженной бронхиальной обструкции скорость движения воздуха при форсированном выдохе может быть меньше скорости при спокойном выдохе.

При динамическом наблюдении за показателями форсированного выдоха всегда следует сопоставлять скоростные показатели с объемными: ФЖЕЛ и РО_выд . Нередко улучшение бронхиальной проходимости сказывается на увеличении РО_выд и увеличения за счет этого ФЖЕЛ . При этом при формальном расчете потоковые показатели, особенно в конце форсированного выдоха, принимают меньшие значения, что, однако, ни в коей мере не свидетельствует об ухудшении бронхиальной проходимости. Именно поэтому оценка бронходилатационного теста строится обычно на анализе динамики ОФВ₁ и ФЖЕЛ, но не скоростных показателей.

Иногда на нисходящей части кривой возможны колебания, связанные с вибрацией задней стенки трахеи при высокой скорости выдоха. Это нередко наблюдается у молодых людей. Кроме того, возможны различные варианты формы кривой поток-объем у здоровых лиц. На рис. 16 представлены эти варианты.

Выпуклые варианты (2, 3, 4) чаще встречаются у молодых лиц, а вогнутые - в более старшем и пожилом возрасте. У мужчин чаще встречаются вогнутые, а у женщин - выпуклые формы. Видимо, это связано с особенностями механических свойств грудной клетки и легких, которые изменяются с возрастом за счет повышения воздушности легочной паренхимы.

Представление спирометрических показателей в координатах поток-объем является очень наглядным и используется практически во всех современных спироанализаторах. Тому способствуют следующие причины:

Сравнение скоростных показателей во время форсированных вдоха и выдоха позволяет выявлять обструкцию на разных уровнях: на уровне верхних дыхательных путей вне грудной клетки (экстраторакальная обструкция) и на уровне трахеи и бронхов, расположенных внутри грудной клетки (интраторакальная обструкция). Кроме того, различают переменную обструкцию, когда просвет дыхательных путей меняется от вдоха к выдоху, и фиксированную (постоянную) обструкцию, когда степень обструкции одинаковая на вдохе и выдохе. Примером переменной экстраторакальной обструкции может быть сдавление трахеи зобом, а примером фиксированной экстраторакальной обструкции - стеноз трахеи или наличие стента в трахее.

Методика определения экстра- и интраторакальной обструкции основана на следующих представлениях [10, 11]. При форсированном вдохе экстраторакальные пути стремятся сжаться за счет эффекта Вентури: вдавления мягких структур стенки дыхательных путей при высокой скорости движения воздуха. Наоборот, внутригрудные дыхательные пути при форсированном вдохе расширяются за счет растяжения грудной клетки и снижения плеврального давления. Вследствие этого снижение скорости при форсированном вдохе отражает переменную обструкцию на экстраторакальном уровне. При форсированном выдохе происходит уменьшение просвета интраторакальных путей за счет сдавления их повышенным плевральным давлением и расширение экстраторакальных путей за счет повышенного в них давления. Вследствие этого снижение потоков при форсированном выдохе по сравнению с потоками на вдохе отражает обструкцию интраторакальных дыхательных путей. Указанные закономерности справедливы для переменной обструкции (рис. 17). При фиксированной обструкции снижены скорости как на форсированном вдохе, так и на форсированном выдохе.

Проба проводится следующим образом. Пациента просят сделать максимально глубокий вдох и форсированный максимально полный выдох - проба ФЖЕЛ . Определяют величину потока в середине выдоха, МОС₅₀ выдоха. Повторяют 2-3 раза. Затем пациента просят сделать глубокий выдох и сделать максимально быстрый форсированный полный вдох. Определяют величину потока в средней части форсированного вдоха, МОС₅₀ вдоха. Пробу повторяют 2-3 раза. Сравнивают МОС₅₀ вдоха и выдоха. В норме МОС₅₀ выдоха больше, чем вдоха. Снижение показателей свидетельствует о сужении соответствующих отделов дыхательных путей. Указанные закономерности отражены на рис. 18.

Обструкция верхних дыхательных путей проявляется уменьшением потоков в начале форсированного выдоха. Кривая поток-объем форсированного выдоха напоминает П-образную. При фиксированной обструкции снижаются в равной мере МОС₅₀ и вдоха, и выдоха. При переменной экстраторакальной обструкции преимущественно снижается МОС₅₀ вдоха по сравнению с МОС₅₀ выдоха. Пример фиксированной экстраторакальной обструкции представлен на рис. 19 у больного с посттравматическим стенозом трахеи.

Вверху: экстраторакальная обструкция. Слева: во время форсированного вдоха давление в трахее P_tr уменьшается ниже атмосферного, что приводит к усилению обструкции. Справа: во время форсированного выдоха (P_tr ) превышает давление вокруг дыхательных путей.

Внизу: интраторакальная обструкция. Слева: во время форсированного вдоха P_tr превышает плевральное давление (P_pl ), что приводит к уменьшению выраженности обструкции. Справа: во время форсированного выдоха P_tr становится меньше плеврального давления, что приводит к увеличению обструкции.

Верхняя часть - форсированный выдох, нижняя - форсированный вдох. Горизонтальные отметки 0. .. 100 показывают долю выдохнутой ФЖЕЛ в процентах для данного исследования.

Точность получаемых при спирометрии данных зависит от соблюдения ряда условий. Поэтому важно, чтобы специалисты, участвующие в исследовании, знали соответствующие правила, неукоснительно выполняли бы их сами и могли бы объяснить важность соблюдения методики исследования пациентам.

Для эффективной работы и соблюдения методических требований кабинет спирометрии должен иметь следующее оснащение:

Перед началом исследований ФВД необходимо проверить оборудование и подготовить кабинет к работе. Ниже излагаются общие принципы подготовки к работе, которые необходимо скорректировать с учетом особенностей конкретных приборов, которые должны быть изложены в инструкции по эксплуатации.

Перед началом исследования очередного пациента необходимо проинструктировать его об особенностях проб и максимально мотивировать на достижение максимальных результатов. Последний момент является ключевым, особенно при обследовании детей и в экспертной деятельности.

Перед началом исследования необходимо ввести пол, возраст и рост пациента. Наличие в кабинете спирометрии ростомера позволяет при необходимости измерить рост, если пациент его не знает или возникают сомнения в точности анамнестических данных. В случае если возраст или рост пациента выходит за пределы выбранной системы ДВ (глава 10), допустимо ввести ближайшее предельное значение. Например, при проведении исследования пациенту старше 70 лет при использовании ДВ по Клементу допустимо, чтобы обеспечить расчет наиболее близких значений ДВ, ввести возраст 70 лет. Такую ситуацию необходимо отметить в протоколе исследования.

Непосредственно перед проведением исследования на воздухоприемник устанавливается индивидуальный мундштук, при необходимости - фильтр, а пациенту накладывается носовой зажим.

По завершении всех проб многоразовый мундштук замачивается в дезинфицирующем растворе в емкости с соответствующей маркировкой. Обращение с мундштуками однократного применения после использования производится соответственно правилам работы с биологическими отходами класса Б (в большинстве случаев) или В (при проведении исследований у пациентов с установленным диагнозом туберкулеза легких или подозрении на него).

По завершении всех исследований в конце рабочего дня:

С целью обеспечения длительного срока службы целесообразно ежеквартально осматривать прибор и кабель питания для выявления механических повреждений, даже если такие рекомендации отсутствуют в руководстве по эксплуатации. Одновременно оценивается состояние (упругость, целостность подушечек) носового зажима. Потерявшие упругость зажим и подушечки лучше заменить до окончательного разрушения.

Спирометры отнесены к средствам измерений, подлежащим обязательной периодической поверке. Как правило, межповерочный интервал равен одному году. Поверка, согласно законодательству, осуществляется специально уполномоченными поверителями. Детально подготовка прибора к поверке должна быть отражена в инструкции по эксплуатации.

Основными показаниями к проведению спирометрии являются следующие [16]:

Относительные противопоказания к проведению спирометрии [16]. Форсированные дыхательные маневры при спирометрии могут привести к изменениям гемодинамики, повышению давления в грудной клетке и брюшной полости. В связи с этим можно выделить следующие группы относительных противопоказаний к проведению спирометрии.

Связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями:

Вследствие повышения внутричерепного и/или внутриглазного давления:

Вследствие повышения давления в синусах и среднем ухе: операция на синусах или среднем ухе или инфекционный процесс сроком до 1 нед.

Вследствие повышения внутригрудного давления и/или давления в брюшной полости:

Также не следует проводить спирометрическое исследование у пациента с проявлениями острого респираторного заболевания, поскольку полноценное исследование вряд ли получится из-за кашля и иных проявлений заболевания и велика вероятность заражения медперсонала и других пациентов.

Исследование внешнего дыхания должно проводиться в условиях, максимально приближенных к условиям основного обмена:

Последовательность действий при проведении спирометрии.

В спироанализаторах с ультразвуковыми преобразователями потока требования к калибровке менее жесткие.

В некоторых приборах, выпускаемых в последние годы, имеются встроенные датчики температуры, давления и влажности окружающей среды. Тогда ручное введение этих показателей не требуется. Но эти датчики нуждаются в периодической проверке.

Спокойное дыхание на современных приборах продолжается около 15-20 с. Нередко через некоторое время прибор выдает указание к проведению маневра ЖЕЛ . Желательно выполнить маневры ЖЕЛ вдоха и ЖЕЛ выдоха, нередко это проводится последовательно: сначала ЖЕЛ вдоха, потом ЖЕЛ выдоха. Визуально оценивают качество выполнения маневра, обращают внимание на соотношение компонентов ЖЕЛ : ДО , РО_вд и РО_выд . Длительность глубоких вдоха и выдоха должна составлять по 5-6 с, при этом скорость воздуха на вдохе и на выдохе должна быть постоянной. Необходимое требование стандартов ATS/ERS (2005) - проведение не менее трех сопоставимых маневров, когда различия максимальных значений показателей ЖЕЛ не должны различаться более чем на 150 мл. После удовлетворительного выполнения пробы пациенту может быть предложен отдых до 1-2 мин с отключением от спирометра.

Критерии правильного выполнения маневра ЖЕЛ [19]:

Правила выполнения маневра ЖЕЛ [19, 21]:

Далее проводится проба ФЖЕЛ . Для полноценного выполнения пробы необходимо представление результатов в двух видах кривых: в координатах «объем-время» и «поток-объем». После подробного инструктажа пациент совершает дыхание в спирометр, проверяется правильность захвата мундштука, отсутствие щелей в углах рта. После нескольких спокойных дыхательных маневров пациента просят сделать максимально глубокий быстрый вдох и сразу же максимально быстрый форсированный выдох до полного опорожнения легких. Обращают внимание на то, что форсированный выдох должен быть как можно более резко начат, максимальное усилие должно сохраняться на протяжении всего выдоха, выдох должен быть максимально глубоким до полного опорожнения легких до уровня остаточного объема и продолжаться не менее 6 с у взрослых и не менее 3 с у детей. Оператор наблюдает за проведением маневра по графикам «объем-время» и «поток-объем», подбадривая пациента и побуждая его делать максимально глубокий выдох с максимальной скоростью. После максимального форсированного выдоха проводится максимальный быстрый вдох до уровня ОЕЛ . При правильном выполнении маневра уровни максимального вдоха в начале пробы ФЖЕЛ и по ее окончании должны совпадать [16].

Последовательность действий при выполнении маневра ФЖЕЛ:

Критерии правильного выполнения маневра ФЖЕЛ [16, 19, 21]:

Наиболее частые ошибки выполнения маневра ФЖЕЛ (подробнее дефекты выполнения пробы обсуждаются в главе 12):

Тем не менее, в ряде случаев у некоторых пациентов не удается добиться выполнения всех указанных критериев приемлемости. Тогда принимаются наилучшие в данном исследовании показатели, что также имеет диагностическое значение [16].

Сопоставление значений ЖЕЛ и ФЖЕЛ

У здоровых людей ЖЕЛ и ФЖЕЛ примерно равны, ФЖЕЛ может быть на 100-150 мл меньше ЖЕЛ за счет более раннего закрытия мелких дыхательных путей при высоком транспульмональном давлении при форсированном выдохе. Увеличение разницы между ЖЕЛ и ФЖЕЛ до нескольких сотен миллилитров характерно для бронхиальной обструкции за счет того же механизма. Однако значительное увеличение этой разницы может отражать дефект выполнения пробы ФЖЕЛ.

Если измеренная величина ФЖЕЛ оказалась больше величины ЖЕЛ, то это указывает на дефект выполнения маневра ЖЕЛ . В этом случае за величину ЖЕЛ принимают наибольшую из этих двух величин, в данном случае ФЖЕЛ.

Должные величины (ДВ) - статистически наиболее вероятные результаты спирометрии у здорового человека. Эти показатели коррелируют с данными обследованных лиц: расой, полом, ростом и возрастом, однако практически не зависят от других факторов [19].

ДВ могут приводиться в виде таблиц или номограмм, а могут быть рассчитаны, если известны данные пациента. Для этого в большинстве систем ДВ применяют формулы линейной регрессии:

ДВ = k₁Рост + k₂ Возраст + k₃,

где k_1,2,3 -коэффициенты для каждого отдельного параметра (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ₁ и т. п.), которые зависят от популяции, на которой они были получены, и пола обследуемого. Поскольку с возрастом объемные и скоростные показатели ФВД претерпевают динамику (см. рис. 9), увеличиваясь приблизительно до 25 лет, а затем плавно снижаясь, то для разных возрастных групп k₂ будет иметь разное значение и отрицательную величину для возрасте старше приблизительно 25 лет.

Как правило, для каждого показателя у взрослых приводятся 4 группы коэффициентов: по 2 для мужчин и для женщин в возрастных группах старше и моложе 25 лет.

У детей ДВ в наибольшей степени зависят от роста и меньше - от возраста и пола. Это учитывается в соответствующих уравнениях.

В системе ДВ GLI-2012 используется более сложное уравнение:

ДВ = e^a ? H^b ? A^c ? e^d?group ? e^spline,

где e - основание натурального логарифма; H - рост, см; A - возраст, годы, с точностью до десятых; a, b, c, d - коэффициенты; group - этническая группа, 1 или 0; spline - поправка для наилучшего сглаживания кривой в зависимости от возраста [22].

Это уравнение лучше отражает возрастную динамику показателей ФВД и не имеет перелома, характерного для линейной аппроксимации должной величины (рис. 24). Несмотря на относительную сложность формулы, расчеты автоматически выполняются спирометрами. Также имеются средства для вычисления ДВ по GLI-2012 для персональных компьютеров [15], которые можно использовать для любого прибора. При разработке системы ДВ GLI-2012 были использованы современные статистические методы, учитывающие гетерогенность изменчивости параметров ФВД в зависимости от пола, возраста, расы обследованных лиц.

Разработка систем ДВ - длительный и трудоемкий процесс, требующий обследования больших репрезентативных выборок практически здоровых некурящих лиц в широком диапазоне возрастов и скрупулезного статистического анализа полученных данных. Так, при разработке системы ДВ GLI-2012 были обработаны данные более 96 тыс. практически здоровых некурящих лиц, которые наблюдались в 33 странах в 72 медицинских центрах [22]. Были обследованы лица европиоидной (кавказской, белой) расы, афроамериканцы, представители северной и юго-восточной азиатской расы.

Разработаны несколько десятков систем ДВ [19], однако не все из них широко используются и применимы к популяции жителей России. Наиболее известными и применяемыми в нашей стране являются системы нормативов Р.Ф. Клемента и соавт. (Санкт-Петербург) [3] с модификациями для детей [7], R.J. Knudson, Европейского общества угля и стали (ECCS) [19].

При работе со спирометрами зарубежного производства необходимо уточнить, какая система ДВ в них используется и возможен ли выбор одной из указанных выше систем. Особенно это важно для спирометров, произведенных в Азии (Япония, Корея, Китай, другие страны), поскольку ДВ для представителей азиатских народов значительно отличаются от европейских.

Известно, что различия одной и той же величины, например ЖЕЛ или ФЖЕЛ , между разными системами ДВ могут превышать 15% (физиологическую вариабельность параметров ФВД) [19, 21]. Это необходимо учитывать при оценке динамики спирометрических показателей. Оценки результатов спирометрии в разных системах ДВ вполне могут оказаться различными, что может привести к заблуждениям относительно динамики состояния пациента и диагностическим ошибкам.

Зависимость ФЖЕЛ и ОФВ₁ от возраста для мужчины европиоидной расы с ростом 175 см.

Системы ДВ могут различаться по числу параметров ФВД, для которых в ней приведены нормативы. В большинстве систем имеются ДВ для: ЖЕЛ, ФЖЕЛ , ОФВ₁, индексов ОФВ₁ /ЖЕЛ или ОФВ₁ /ФЖЕЛ , ПОС , МОС₂₅ , МОС₅₀ , МОС₇₅ , в некоторых системах дополнительно СОС_25-75 . Сопоставления именно этих параметров с ДВ достаточно для клинической интерпретации результатов рутинных исследований ФВД.

ДВ GLI-2012 включают нормативы для: ФЖЕЛ, ОФВ₁, ОФВ₁/ФЖЕЛ, СОС_25-75 , МОС₇₅ , для детей в возрасте 3-7 лет дополнительно имеются нормативы для ОФВ_0,75 (объем форсированного выдоха за первые 0,75 с) и ОФВ_0,75/ ФЖЕЛ .

Системы ДВ могут включать разное число показателей. Поэтому результаты обследования пациента может различаться в терминах «процентов от должных» при переключении системы ДВ.

Каждая система ДВ характеризуется диапазонами возраста и роста пациентов, к которым она применима (табл. 5). Это существенно, поскольку при выходе роста или возраста пациента за пределы этих диапазонов ДВ либо не будет рассчитана, либо полученное значение, корректное с математической точки зрения, может иметь значительную ошибку. Причина ошибки заключается в том, что расчеты по уравнениям регрессии статистически корректны лишь в пределах изменения независимых факторов (возраст, рост) в группах пациентов, обследованных при разработке системы ДВ.

При обследовании пациентов старше, чем предельный возраст, для которого имеются ДВ, в качестве исключения допускается использование должных для самого старшего возраста в системе. Это обстоятельство обязательно необходимо указать в протоколе исследования.

Оценка качества выполнения маневров - обязательный этап как проведения исследования, так и его описания. Ошибки при проведении дыхательных маневров являются серьезной проблемой при интерпретации результатов исследования ФВД. Исследования, выполненные с ошибками, должны быть отбракованы, а заключения, сформированные на их основе, будут, скорее всего, ошибочными и не будут отражать актуального состояния пациента.

Наиболее частыми дефектами при исследовании ЖЕЛ являются:

Наиболее частыми дефектами при исследовании форсированного выдоха (пробы ФЖЕЛ) являются:

Ниже эти дефекты рассматриваются подробно. Персонал, непосредственно проводящий исследования, должен своевременно выявлять ошибки выполнения маневров и корректировать действия обследуемого. Это требование в полной мере относится к среднему медицинскому персоналу.

Типичные дефекты определения ЖЕЛ представлены на рис. 29. Ошибочное приложение форсирующих усилий на вдохе и выдохе приводит к формированию спирограммы с нехарактерно острым пиком, часто сопровождается уменьшением РО_выд , а ЖЕЛ чаще всего снижается. Задержка дыхания, напротив, характеризуется широкой, плоской вершиной спирограммы, часто с «довдыханием», нередко со значительным уменьшением РО_выд . Утечка или подсос воздуха, как и неправильное положение мундштука, приводят к монотонному тренду спирограммы вверх или вниз, при этом часто возникают аппаратные ошибки в определении ДО, ЖЕЛ и резервных объемов, которые обусловлены невозможностью однозначной трактовки точек перегибов спирограммы при вычислениях. Максимальная вентиляция вместо выполнения маневра ЖЕЛ характеризуется увеличением ДО, снижением РО_вд и РО_выд при нормальном или несколько сниженном значении ЖЕЛ.

Слева: приложение форсирующих усилий; посередине: задержка дыхания на вдохе с «довдыханием»; справа: попытка максимальной вентиляции. Время по оси абсцисс - в минутах.

Ошибки при маневре форсированного выдоха более многообразны.

Медленное развитие экспираторного усилия проявляется в задержке достижения пиковой скорости форсированного выдоха. Она достигается позднее первых 0,1 с от начала выдоха. Пример представлен на рис. 30.

Для оценки правильности выполнения начальной части маневра ФЖЕЛ обычно используется показатель обратно-экстраполированный объем (back-extrapolated volume - BEV ). Он находится как значение объема, отсекаемого касательной к наиболее крутой части кривой ФЖЕЛ в координатах объем-время. Графическое представление этого показателя показано на рис. 31. Определение BEV используется также для однозначного определения момента начала форсированного выдоха, что является стандартом в современных спирометрах.

В норме BEV не должен превышать 100 мл или 5% ФЖЕЛ в зависимости от того, что больше [16]. При увеличении BEV можно констатировать медленное развитие экспираторного усилия и снижение показателя ОФВ₁. Этот показатель представляется в некоторых спироанализаторах как один из критериев качества спирометрического исследования. При снижении усилия в начале форсированного выдоха будет зарегистрировано ложное снижение ОФВ₁, что может привести к снижению индексов ОФВ₁/ЖЕЛ и ОФВ₁/ФЖЕЛ , что ложно указывает на обструкцию.

Преждевременное завершение маневра может быть определено по общей продолжительности форсированного выдоха. В норме оно должно быть не менее 6 с у взрослых. Другим критерием правильного завершения маневра ФЖЕЛ является отсутствие потока выдоха или его скорость менее 25 мл/с в течение последней секунды маневра ФЖЕЛ. В противном случае отмечается преждевременный «обрыв» форсированного выдоха. На кривой поток-объем это выглядит как ступенька в конечной части кривой (рис. 32).

Для снижения вероятности преждевременного завершения маневра ФЖЕЛ, если это не противоречит инструкции по эксплуатации конкретного флоуспирометра, оправдано рекомендовать пациенту делать следующий после маневра вдох через трубку спирометра. Этот прием гарантирует наиболее точное определение продолжительности форсированного выдоха.

Видна ступень в конце форсированного выдоха. Время выполнении маневра ФЖЕЛ составило всего 1,5 с.

Кашель во время маневра ФЖЕЛ проявляется множественными пиками на кривой поток-объем. Примеры представлены на рис. 33.

Маневр Вальсальвы, приводящий к резкому повышению давления в верхних дыхательных путях, во время пробы ФЖЕЛ определяется при непосредственном наблюдении за пациентом. При этом отмечается преждевременное прекращение выдоха через спирометр.

Утечка воздуха из углов рта возможна при неправильном захвате мундштука, когда он неплотно охватывается губами. Может наблюдаться уменьшение объемных показателей или сочетанное уменьшение и объемных, и скоростных показателей.

Закрытие мундштука языком или чрезмерное сжатие одноразового бумажного мундштука зубами может приводить к изменениям спирометрических показателей, аналогичным различным вариантам обструктивного синдрома. Выявляется при непосредственном наблюдении за пациентом, когда пациент напряжен, или не понял поставленной задачи, или целенаправленно искажает результаты исследования.

«Довдыхание» во время маневра. Пример представлен на рис. 34. В целом график «довдыхания» напоминает записи кашля во время исследования. Представленный на данном рисунке пример демонстрирует, что на практике часто встречаются ситуации, когда в одном исследовании наблюдаются сразу несколько дефектов. В данном случае имеется позднее приложение форсирующих усилий, что проявляется как смещением вправо пика скорости, так и величиной T_ПОС = 0,23 с.

Отсутствие воспроизводимости результатов как минимум в трех попытках маневра ФЖЕЛ. Пример представлен на рис. 35. Необходимо обратить внимание на отсутствие закономерности в динамике показателей.

Первая попытка - толстая линия, вторая - пунктир, третья - тонкая линия.

Вместе с тем постепенное последовательное уменьшение объемных и скоростных показателей от пробы к пробе может встречаться при бронхиальной астме, когда обструкция провоцируется форсированными дыхательными маневрами. Этот феномен может быть отражением симптома «обструкции от спирометрии» (см. рис. 42). В этом случае исследование необходимо прекратить, отметив этот факт в протоколе, а оценку проводить по наилучшим показателям. При плохой же воспроизводимости наблюдается случайная последовательность разных по качеству проб.

Во всех случаях дефектного выполнения спирометрических проб их дальнейший анализ теряет смысл, поскольку заключение будет неверным. Даже при формально удовлетворительных значениях показателей могут быть сделаны существенные диагностические ошибки.

Контроль качества выполнения спирометрического исследования включает визуальный контроль и количественную оценку ряда показателей.

Для качественной оценки маневра ФЖЕЛ кривая должна быть представлена в виде двух графиков, как в координатах объем-время, так и в координатах поток-объем.

Для количественной оценки качества выполнения дыхательного маневра в различных приборах могут использоваться следующие показатели [16]:

Должно быть не менее трех воспроизводимых попыток, когда показатели ФЖЕЛ, ОФВ₁ различаются не более чем на 150 мл. В случае значительного снижения ФЖЕЛ до уровня менее 1000 мл различия не должны превышать 100 мл. Это же условие соблюдается у детей моложе 6 лет [16].

Количество попыток ЖЕЛ и ФЖЕЛ (не менее трех воспроизводимых попыток) должно быть указано в протоколе.

Если пациент не может продолжать форсированный выдох указанное время, необходимо, чтобы отмечалось плато продолжительностью примерно 1 с в конце выдоха. Кроме того, необходимо наличие как минимум трех воспроизводимых попыток, в которых максимальные значения ФЖЕЛ и ОФВ₁ различались бы не более чем на 150 мл или на 5% (если ФЖЕЛ менее 1000 мл, то различие не более чем на 100 мл). Исключение составляет провоцируемая форсированным выдохом бронхиальная обструкция.

Следует подчеркнуть, что имеется большое разнообразие форм кривой поток-объем, даже у здоровых лиц (см. рис. 16 на стр. 41), что необходимо учитывать при анализе результатов исследования.

Несоблюдение указанных критериев может привести к уменьшению величины ФЖЕЛ или ЖЕЛ (псевдорестрикция), невыявлению обструкции (когда величина ОФВ₁/ФЖЕЛ и/или ОФВ₁/ ЖЕЛ оказывается ложно завышенной). Ложное уменьшение ОФВ₁ при недостаточно форсированном начале выдоха может симулировать ложную обструкцию.

Визуальный и количественный контроль качества спирометрии (кривых объем-время и поток-объем) в большинстве случаев позволяет различить дефект выполнения пробы и реальные патологические нарушения вентиляции.

Основными ошибками интерпретации спирометрического исследования и врачебного заключения могут быть следующие.

Принципиально важно научить средний медицинский персонал устойчивым навыкам контроля качества выполнения дыхательных маневров. Медсестра, проводящая спирометрию, обязана уметь своевременно выявлять ошибки и максимально мотивировать пациентов на правильное выполнение маневра. В случае затруднений в выполнении проб она обязана прервать исследование, дать пациенту время на отдых и пригласить к проведению исследования врача или, в крайнем случае, более опытную медсестру. Во всех случаях дефектного проведения маневра исследование должно быть повторено. Особенно важно добиваться правильного выполнения маневров во время медикаментозных и иных проб, поскольку неправильное выполнение маневров в разных сериях до и после пробы является существенной причиной диагностических ошибок.

Важно проверять качество выполнения проб при сопоставлении результатов спирометрии в динамике. При невозможности сопоставить графики в координатах объем-время и поток-объем всех исследований к сравнению надо подходить очень осторожно, поскольку нельзя исключить ошибочные интерпретации как динамики, так и неизменности показателей. Тем более осторожно надо относиться к сравнению результатов спирометрии лишь на основании числовых значений, особенно при отсутствии сведений об абсолютных величинах показателей, а только при наличии данных в «процентах от должных».

Цель проведения бронходилатационного теста - оценить обратимость бронхиальной обструкции (что в некоторой степени помогает в разграничении БА и ХОБЛ), максимально «раскрыть» функциональные возможности легких для исследования диффузионной способности, выявить максимально возможное значение ОФВ₁ и других функциональных показателей при ХОБЛ. Кроме того, тест с использованием разных препаратов позволяет подобрать наиболее эффективное бронхолитическое средство для конкретного пациента.

Принцип теста заключается в сравнении спирометрических показателей до и после ингаляции бронхолитика. Рекомендуется использовать 4 дозы препарата, если нет противопоказаний (ATS/ERS (2005) [21]). Лучше использовать ингаляцию через спейсер (рис. 36) для уменьшения токсичного действия препарата. У детей оправдано использование спейсера с дыхательной маской, позволяющей производить вдох и через рот, и через нос.

Используются:

Использование разных препаратов проводится в разные дни.

Для правильной оценки результатов теста необходимо отменить: ß₂ - агонисты короткого действия за 6 ч до теста, ß₂ -агонисты длительного действия за 12-24 ч в зависимости от длительности действия препарата, пролонгированные теофиллины за 24 ч.

Проводится сравнение двух основных показателей - ОФВ₁ и ФЖЕЛ - до и после теста при одновременном выполнении двух условий: абсолютном приросте показателя и относительном приросте показателя по отношению к исходным величинам [21]. Тест рассматривается как положительный в случае прироста показателя ОФВ₁ или ФЖЕЛ не менее, чем на 200 мл, и не менее, чем на 12% по сравнению с исходным значением:

∆ОФВ₁ = ОФВ_{1после пробы} - ОФВ_{1 исх}

(в случае положительной пробы - не менее 200 мл).

(в случае положительной пробы - не менее 12%).

Аналогично рассчитывается прирост показателя ФЖЕЛ . Прирост показателей ФЖЕЛ должен превысить предел вариабельности: 150 мл и 8%.

Пример положительной пробы представлен на рис. 37. Кроме указания на положительный или отрицательный ответ желательно указать, до какой степени улучшились функциональные показатели: до нормальных значений или до уровня бронхиальной обструкции меньшей степени. В случае невыполнения одновременно двух условий хотя бы по одному показателю проба не может рассматриваться как положительная, однако указывается степень прироста показателей, что может иметь значение при лечении больного. Такой неопределенный ответ нередко встречается при использовании не 4 рекомендованных доз, а 2 доз ингалируемого препарата или предварительном использовании бронхолитического средства.

На графике кривой поток-объем: наружный контур - должные значения, пунктирные кривые - исходные показатели, обструкция выраженной степени (ОФВ₁ = 48% от должной), сплошная линия - после ингаляции 4 доз Вентолина, бронхиальная обструкция легкой степени (ОФВ₁ = 89% от должной). Отмечен прирост обоих показателей ОФВ₁ и ФЖЕЛ .

Бронхиальная астма характеризуется бронхиальной гиперреактивностью. Для детей, имеющих симптомы БА, но показатели пневмотахометрии которых остаются в пределах нормы, могут оказаться полезными исследования реакции дыхательных путей на фармакологические или физические раздражители. Тесты полезны как в установлении диагноза, так и в оценке степени тяжести. Эти тесты в основном имеют высокую чувствительность, хотя и низкую специфичность. Исследования гиперреактивности бронхов показаны больным с интермиттирующими симптомами, при многолетней ремиссии заболевания, а также у детей с кашлевым вариантом течения БА.

Тест с дозированной физической нагрузкой - хорошо стандартизированный метод, он широко используется в педиатрической функциональной диагностике [4, 7]. Наиболее распространенный критерий посленагрузочного брон-хоспазма (ПНБ) - снижение ОФВ₁ на 10% по сравнению с исходным после физической нагрузки.

Частота возникновения ПНБ коррелирует с тяжестью течения бронхиальной астмы [4]. У детей с ограничением повседневной физической активности посленагрузочный бронхоспазм выявляется достоверно чаще, также как и у пациентов с клиническими проявлениями неспецифической гиперреактивности бронхов в анамнезе.

В педиатрии широко используются исследования с физической нагрузкой в отличие от тестов на гиперрективность с ингаляциями гистамина или метахолина. Гиперреактивные дыхательные пути обычно развивают обструкцию в ответ на значительно меньшие дозы любого провокационного агента, чем дыхательные пути с нормальной реактивностью.

Используя в качестве диагностического метода фармакологические бронхопровокационные тесты, необходимо помнить, что повышенная восприимчивость дыхательных путей, как правило, обусловлена патологическим процессом в респираторном тракте, однако ее нельзя идентифицировать с какой-либо определенной нозологической единицей.

Бронхопровокационный тест (БПТ) с метахолином (гистамином) может быть использован для выявления возможности преходящей обструкции бронхов у тех пациентов, у которых это невозможно подтвердить другим методом. К ним относятся пациенты с исходно нормальными показателями ФВД и пациенты с длительной, в течение нескольких лет, ремиссией болезни. Измерение у них восприимчивости дыхательных путей дает ценную информацию в дополнение к клиническим симптомам и сведениям из анамнеза [4].

Сверху - кривые поток-объем разных этапов пробы. Внизу - кривая доза-эффект, пунктиром показана кривая до пробы. По оси абсцисс - этапы проведения теста: до теста, ингаляция физиологического раствора (ФР), 5 ингаляций метахолина (указана кумулятивная доза), восстановление проходимости после введения бронхолитика (БЛ). Пунктирная линия указывает пропущенные ингаляции метахолина.

БПТ - лишь дополнительный метод диагностики, который может использоваться наряду с пневмотахометрией и исследованием суточных колебаний ПОС форсированного выдоха. Положительный БПТ не дает оснований для диагностики БА или какого-либо иного заболевания легких. Сейчас нет провокационных агентов, которые бы позволили отчетливо дифференцировать бронхиальную астму и ХОБЛ.

БПТ не рекомендуется проводить в период обострения БА или сопутствующих заболеваний, при обструкции от спирометрии, при величине ОФВ₁ ниже 70% от должного значения.

Во избежание искаженных результатов БПТ не рекомендуется проводить ранее 6 нед после острой респираторной инфекции. В детском возрасте после перенесенного коклюша может сохраняться повышенная восприимчивость бронхов к неспецифическим агентам до 6 мес. Невозможность соблюдения условий проведения теста и непонимание пациентом процедуры исследования служат причиной отказа от проведения БПТ.

Абсолютным противопоказанием к проведению БПТ является эпилепсия.

Сверху - кривые поток-объем разных этапов пробы, внизу - кривая доза-эффект. Обозначения аналогичны рис. 38.

Необходимым условием обеспечения безопасности БПТ является специальная подготовка персонала. Тест проводится под контролем и при участии врача, при соблюдении протокола исследования. В кабинете обязательны наличие средств для купирования индуцированного бронхоспазма, подводка кислорода, другие средства экстренной помощи. Необходимо строго соблюдать условия завершения теста. По его окончании важно убедиться, что бронхо-обструкция разрешилась и показатель ОФВ₁ превышает 90% от исходного значения. Примеры приведены на рис. 38 и 39.

До проведения БПТ необходимо убедиться, что у пациента нет синдрома «бронхообструкции от спирометрии», и в хорошей воспроизводимости кривой поток-объем.

Гипервосприимчивость (hyperresponsiveness) дыхательных путей проявляется в чрезмерной реакции на бронхоконстриктор. Гиперчувствительность (hypersensitivity) и гиперреактивность (hyperreactivity) обозначают смещение влево и увеличение угла наклона кривой доза-реакция.

Показатель чувствительности бронхов ПД (провокационная доза, provocation dose PD) или ПК (провокационная концентрация, рrovocation concentration PC) при заданном изменении легочной функции (например, доза метахолина, вызывающая снижение ОФВ₁ на 20% обозначается ПД₂₀ ОФВ₁ метахолина).

Чем ниже ПД или ПК , тем выше степень гиперчувствительности бронхов к данному стимулу.

Хорошо зарекомендовал себя дозовый метод с использованием дополнительного резервуара. При этом струйный распылитель (небулайзер) генерирует аэрозоль с известным количеством метахолина в заданном исследователем объеме. Пациент вдыхает аэрозоль не из небулайзера, а из специального резервуара. Для ингаляций используется полуоткрытый контур: выдыхаемый пациентом воздух перед попаданием в атмосферу проходит через специальный фильтр, что обеспечивает безопасность метода для персонала.

Перед тестированием пациента информируют о порядке проведения исследования, возможных субъективных признаках обструкции (першение в горле, покашливание, кашель, затруднение дыхания). После каждого этапа пациента расспрашивают о появлении этих симптомов и отмечают их появление в протоколе пробы.

Протокол исследования предусматривает несколько этапов: регистрация исходного значения функции легких (ОФВ₁), ингаляция растворителя (если тест проводится с метахолином, то проводят ингаляцию физиологическим раствором), затем следуют ингаляции 0,33% раствора метахолина (рис. 38 и 39).

После каждого этапа проводят измерение ОФВ₁. В современных спирографах предусмотрены программы проведения провокационных тестов и тестов с бронхолитиками, когда последующие измерения ОФВ₁ соотносятся с исходной его величиной и выражаются в процентном отношении к ней. Это дает возможность контролировать степень падения ОФВ₁ и прекращать тестирование в случае уменьшения показателя на 20% (или более).

Если после последней, пятой, ингаляции метахолина нет падения ОФВ₁ на 20%, исследование прекращают.

Для исключения отсроченной реакции через 10 мин повторно исследуют функцию легких и при отсутствии дальнейшего снижения ОФВ₁ тест оценивают как отрицательный, при этом кумулятивная доза метахолина составляет 0,4706 мг.

При тестировании нужно соблюдать время между ингаляциями, оно не должно превышать 5 мин. При положительном тесте и возникновении индуцированного бронхоспазма, тест прекращают. Кумулятивная доза, приведшая к падению ОФВ₁ на 20%, рассматривается как провокационная (ПД₂₀ ). Индуцированный бронхоспазм купируют в зависимости от возраста 1-2 дозами сальбутамола (вентолина) через спейсер.

Сопоставление клинической картины БА и результатов функциональных исследований показывает высокую корреляцию частоты симптомов болезни и объективно определяемой степени гиперреактивности бронхов. Величина ПД₂₀ коррелирует с выраженностью клинических проявлений неспецифической гиперреактивности бронхов. Клинически гиперреактивность проявляется приступами затрудненного дыхания на резкие запахи, смех, эмоциональное напряжение, изменение погоды, вдыхание холодного или сухого воздуха, табачного дыма. Провокационная доза метахолина соответствует также ограничению физической активности в повседневной жизни. Практика показывает, что БПТ с метахолином (гистамином) может быть полезным при оценке эффективности противовоспалительного лечения БА [4].

Современные стандартизованные процедуры определения реактивности бронхов являются безопасными при учете противопоказаний и при выполнении этих исследований квалифицированным персоналом по стандартизированным методикам.

Результат БПТ должен оцениваться как соотношение доза/эффект. Для определения степени гиперреактивности бронхов используются следующие критерии:

Результаты БПТ показывают, что средние значения провокационной дозы (ПД₂₀) у детей с различной клинической тяжестью течения бронхиальной астмы существенно различаются (рис. 40).

Чувствительность различных БПТ существенно различается у больных с различной степенью тяжести БА рис. 41 [4]. Отмечена высокая корреляция между выраженностью постнагрузочного бронхоспазма в тесте с дозированной физической нагрузкой и провокационной дозой метахолина у больных с тяжелым течением БА, в то время как при легком течении БА корреляция ниже.

Самым распространенным спирометрическим исследованием в педиатрической практике является регистрация кривой поток-объем форсированного выдоха [4, 7, 10]. Этот метод может использоваться у пациентов, способных выполнить форсированный выдох. В широкой практике метод рекомендован при обследовании детей старше 6 лет. Но некоторые дети моложе указанного возраста способны адекватно выполнить маневр форсированного выдоха (в 4-5 лет).

Форсированный выдох выполняется из положения максимального вдоха, при этом время выдоха не устанавливается в отличие от исследования взрослых пациентов. В педиатрической практике важно контролировать время достижения пикового потока, которое не должно превышать 0,1 с. В современных приборах можно сопоставить несколько кривых поток-объем, выполненных в процессе исследования. Это позволяет оценить правильность выполнения маневра, индивидуальные особенности и воспроизводимость.

Сам форсированный выдох является функциональной нагрузкой, поэтому между попытками необходимо выдерживать паузы. Маневр форсированного выдоха необходимо повторять у детей не менее трех раз даже при высоких показателях. Только регистрируя одновременно несколько кривых, можно выявить синдром 42), при котором с каждым последующим маневром наблюдается уменьшение площади под кривой и соответственно снижение регистрируемых показателей.

Об изменении бронхиальной проходимости судят по оценке ряда параметров: объема форсированного выдоха за 1 с и скоростных показателей. Стойкое изменение объема легких (ФЖЕЛ) при нескольких визитах диктует необходимость более углубленного функционального обследования пациента с обязательным исследованием структуры общей емкости легких (любым доступным методом).

Полученные показатели выражаются в процентах от ДВ. Установлены границы отклонения изучаемых параметров ФВД у здоровых детей. Для оценки границ нормальных значений применяют перцентильное распределение. Для больных БА Б.П. Савельев и И.С. Ширяева (2001) предложили выделять 4 степени нарушений бронхиальной проходимости (табл. 8) [7].

Оценка нарушений не может быть привязана к какому-либо конкретному заболеванию. Задача врача функциональной диагностики заключается в установлении нарушения вентиляционной функции легких и выявлении характера изменений: обструктивного, рестриктивного или смешанного.

Последующие кривые становятся меньше по площади и соответственно снижаются параметры кривой поток-объем

Как видно из табл. 8, показатели при условной норме и минимальных нарушениях идентичны. Различие заключается лишь во временных характеристиках: при нарушениях увеличиваются среднее транзитное время и время выдоха ФЖЕЛ.

Анализ показателей кривой поток-объем позволяет выявить нарушения бронхиальной проводимости, степень или тяжесть этих нарушений, а также уровень поражения: нарушения проходимости периферических бронхов, крупных (или центральных) бронхов или их сочетание (генерализованные нарушения). Данное положение продолжает быть актуальным для педиатрической практики, но не актуально для взрослых (см. главу 5).

Начальная часть кривой поток-объем характеризует проходимость центральных дыхательных путей. Снижение показателей ОФВ₁ , ПОС и МОС₂₅ при хорошей воспроизводимости кривой свидетельствует о нарушении проходимости крупных бронхов. Уменьшение потоков на уровне 50% и 75% выдохнутого легочного объема (МОС₅₀ и МОС₇₅ ) и показателей СОС_25-75 и СОС_75-85 говорит о нарушении проходимости периферических дыхательных путей. Генерализованная обструкция характеризуется снижением всех показателей, уменьшением площади под кривой, а в выраженных случаях и уменьшением легочного объема.

Вопрос об обратимости выявленной обструкции дыхательных путей решается бронходилатационными пробами. Существует точка зрения, что проводить эти пробы не следует, однако клиническая практика свидетельствует об обратном. Проведение бронходилатационных проб позволяет ответить на вопрос, обратима ли обструкция у конкретного пациента или нет. Практика показывает, что встречаются случаи отрицательного ответа на ингаляционные бронхолитики. Они объясняются несколькими причинами, в том числе снижением чувствительности к данному препарату, блокадой β -адренорецепторов, доминированием другого ведущего механизма обструкции (отеком слизистой, гиперсекрецией слизи и др.).

Если пациент получает бронхолитики, то для правильной оценки теста их необходимо отменить до начала исследования (эти рекомендации аналогичны и для взрослых):

Согласованного мнения о дозе препарата при проведении бронхолитическо-го теста у детей нет. Наиболее взвешенной является рекомендация использовать 1 ингаляционную дозу вентолина/сальбутамола и беродуала из индивидуального ингалятора у детей в возрасте до 7 лет. У детей старше 7 лет применяют 2 дозы. При проведении теста у подростков 12 лет и старше с установленным диагнозом бронхиальной астмы тест проводят с 4 дозами вентолина. Атровент всем детям назначают по 1 дозе. Препарат обязательно ингалируют через спейсер, у ряда пациентов оправдано использование дыхательной маски, чтобы обеспечить поступление препарата не только через рот, но и через нос.

Бронходилатационный тест оправданно проводить независимо от исходных показателей спирометрии, в том числе у детей и подростков с высокими исходными показателями кривой поток-объем, если есть подозрение на бронхиальную обструкцию.

Дети младше 10 лет редко продолжают выдох до 6 с. У маленьких детей важно обращать внимание на окончание выдоха, и оценивать только те пробы, когда нет сомнений в окончании маневра (рис. 43).

На следующих рисунках представлены кривые ФЖЕЛ , которые встречаются в педиатрической практике: разная степень бронхиальной обструкции (рис. 44) (слева у ребенка с БА, справа у ребенка с муковисцидозом тяжелая обструкция с выраженной гиперинфляцией легких - «зуб акулы»), кривая ФЖЕЛ при рестриктивном синдроме (рис. 45), кривая ФЖЕЛ до и после пробы с бронхолитиком у ребенка с сужением трахеи, возникшим после длительного (несколько месяцев) наложения трахеостомы (рис. 46).

В этой главе приведены примеры заключений по спирометрическим исследованиям. В каждом примере приводятся спирограмма, кривая поток-объем с корректированным нормативом (тонкая линия), таблица основных спирометрических показателей и пример заключения, сформулированного на основе рекомендаций ATS/ERS (2005) [21]. Степени нарушений приведены в соответствии с табл. 6 и табл. 7 (стр. 68).

Примеры 8-11 демонстрируют результаты исследования ФВД у молодых спортсменов. Также приводится примеры бронходилатационных проб и заключений по ним (примеры 12 и 13).

Пример 1

Женщина 57 лет, рост 158 см, масса тела 80 кг.

Заключение: объемные и скоростные показатели внешнего дыхания в пределах нормы.

Пояснение. Все показатели в пределах нормальных значений, критерии качества исследования практически соблюдены: время форсированного выдоха более 6 с (6,51 с), время достижения пика скорости Т_ПОС равно 0,12 с (незначительно больше 0,10 с).

Пример 2

Женщина 61 год, рост 158 см, масса тела 90 кг.

Заключение: возможна легкая степень бронхиальной обструкции (легкая степень снижения СОС25-75, умеренное снижение ЖЕЛ и ФЖЕЛ преимущественно за счет РО_выд ).

Пояснение. Предположение об обструкции при нормальном значении ОФВ₁/ЖЕЛ_мaкc делается на основании снижения СОС_25-75 , МОС₂₅ и РО_выд . Отмечается умеренное снижение ЖЕЛ и ФЖЕЛ преимущественно за счет РО_выд , что может быть связано с неполным выдохом (время выдоха менее 6 с) и ожирением (масса тела 90 кг, индекс массы тела равен 36; ИМТ = m/h², где m - масса тела, кг, h - рост, м).

Пример 3

Мужчина 58 лет, рост 187 см, масса тела 90 кг.

Заключение: объемные показатели (ЖЕЛ и ФЖЕЛ) в пределах нормы, бронхиальная обструкция легкой степени.

Пояснение. Умеренно снижены скоростные показатели в конце выдоха, незначительно снижены ОФВ₁/ФЖЕЛ и СОС_25-75 .

Критерии качества исследования соблюдены: время выдоха равно 6,09 с, время достижения пика скорости 0,11 с (незначительно больше 0,10 с).

Пример 4

Женщина 71 год, страдает ХОБЛ на фоне кифосколиоза.

Заключение: бронхиальная обструкция средней степени тяжести, значительное снижение ЖЕЛ и ФЖЕЛ .

Пояснение. Наличие обструкции устанавливается на основании снижения ОФВ₁/ЖЕЛ = 64%, степень обструкции определена по значению ОФВ₁= 56%, что соответствует средней степени тяжести (см. табл. 6). Значительная степень снижения ЖЕЛ (67%) и ФЖЕЛ (59%) определены по табл. 7.

Обращает на себя внимание характерное для обструкции более выраженное снижение ФЖЕЛ по сравнению с ЖЕЛ и значительное снижение РО_выд (0,14 л), что отражает раннее экспираторное закрытие мелких бронхов.

С учетом того, что у женщины кифосколиоз, можно сделать предположение о смешанных (обструктивных и рестриктивных) нарушениях. Наличие рестрикции было подтверждено бодиплетизмографией, при которой выявлено снижение ОЕЛ до 76% от должной.

Критерии качества исследования соблюдены: время выдоха равно 6,06 с, время достижения пика скорости 0,10 с.

Пример 5

Мужчина 77 лет, рост 170 см, масса тела 82 кг.

Заключение: бронхиальная обструкция резко выраженная, умеренное снижение ФЖЕЛ, ЖЕЛ на нижней границе нормы.

Пояснение. Наличие обструкции выявлено по снижению ОФВ₁/ЖЕЛ_мaкс = 28%, степень обструкции определена по значению ОФВ₁ = 35%, что соответствует резко выраженной степени тяжести (см. табл. 6). ЖЕЛ на нижней границе нормы (90%) и умеренное снижение ФЖЕЛ (70%) определены по табл. 7. Характерное для выраженной обструкции более значительное снижение ФЖЕЛ по сравнению с ЖЕЛ может отражать экспираторное закрытие мелких бронхов. Критерии качества исследования соблюдены: время выдоха равно 6,55 с, время достижения пика скорости 0,04 с.

Пример 6

Мужчина 58 лет, рост 187 см, масса тела 90 кг.

Заключение: значительное снижение ЖЕЛ и ФЖЕЛ. Показатели бронхиальной проходимости не изменены. Подозрение на рестриктивные нарушения выраженной степени. Требуется сопоставление с клиническими и рентгенологическими данными или провести исследование ОЕЛ.

Пояснение. По результатам компьютерной томографии у пациента выявлены плевральные спайки и множественные очаги в легких, таким образом, данные за рестрикцию подтверждены. Обращает внимание характерное для рестрикции уменьшение кривой поток-объем по оси объема при сохранных или мало измененных скоростных показателях и увеличении индекса Тиффно (ОФВ~1/ЖЕЛ ). В данном случае значительно снижены ЖЕЛ, ФЖЕЛ и умеренно снижен ОФВ₁, однако индекс Тиффно увеличен и составляет почти 95%.

Пример 7

Женщина 64 года, рост 170 см, масса тела 82 кг. Пример нормальной спирометрии при сниженном индексе Тиффно ОФВ₁/ФЖЕЛ .

Заключение: показатели легочной вентиляции - объемные и скоростные - в пределах нормы.

Пояснение. При высоком значении ЖЕЛ (132% должной) и нормальном значении ОФВ₁ (106,6%) значение индекса ОФВ₁/ЖЕЛ получилось сниженным (65,4%). Однако это нельзя рассматривать как признак обструктивных нарушений. Нормальные скоростные показатели, в том числе СОС25-75, подтверждают отсутствие обструктивных нарушений. Показатели качества спирометрического исследования: время выдоха составляет 6,47 с - соблюдено, Т_ПОС составило 0,12 с, что несколько завышено. Приведен пример нормальных результатов спирометрии при сниженном индексе Тиффно ОФВ₁/ЖЕЛ .

Примеры спирометрии спортсменов

Пример 8

Женщина 20 лет, рост 161 см, масса тела 46 кг. Член сборной команды по плаванию.

Заключение: показатели легочной вентиляции (объемные и скоростные) в пределах нормы.

Пояснение. Необычная форма кривой поток-объем с высокими скоростными показателями в конце форсированного выдоха - индивидуальная особенность молодой женщины-спортсменки. Такой вариант нередок у молодых людей. Некоторые вида спорта, в частности плавание, способствуют увеличению легочных объемов. В примере обращает внимание время выдоха ФЖЕЛ: чуть более 2 с. Это также нередко отмечается у молодых людей. Обращает также внимание сниженный индекс массы тела (17,7 при норме 20.. .25; ИМТ = m/h² , где m - масса тела, кг, h - рост, м).

Пример 9

Мужчина 29 лет, рост 187 см, масса тела 67 кг. Вид спорта - волейбол.

Заключение: легочные объемы ЖЕЛ и ФЖЕЛ превышают верхний предел среднестатистической нормы, скоростные показатели в пределах нормы.

Пояснение. При значительном увеличении ЖЕЛ и ФЖЕЛ (около 140% от ДВ) нормальное значение ОФВ₁ приводит к уменьшению индексов ОФВ₁/ЖЕЛ и ОФВ₁/ФЖЕЛ (64,1%). В данном случае такое снижение индексов не свидетельствует об обструкции. Соблюдены критерии качества пробы ФЖЕЛ : Т_ПОС менее 0,10 с, время форсированного выдоха 5,39 с, что для молодых людей можно расценивать как норму.

Пример 10

Мужчина 27 лет, рост 182 см, масса тела 79 кг. Вид спорта - скалолазание.

Заключение: показатели легочной вентиляции (объемные и скоростные) в пределах нормы.

Пояснение. Обращает внимание высокое значение скорости в начале форсированного выдоха (130% ДВ) и нормальные остальные скоростные показатели. В данном случае вогнутый характер кривой поток-объем ни в коей мере не свидетельствует об обструкции.

Пример 11

Мужчина 18 лет, рост 181 см, масса тела 79 кг. Вид спорта - гребной слалом.

Заключение: показатели легочной вентиляции (объемные и скоростные) в пределах нормы.

Пояснение. На данном примере кривая поток-объем с изломом в средней части (на участке 25-50% выдоха ФЖЕЛ ), что встречается у молодых людей. Все спирометрические показатели в пределах нормы: ЖЕЛ = 107%ДВ, ФЖЕЛ = 107% ДВ, ОФВ₁ = 103% ДВ, ОФВ₁ /ЖЕЛ = 81% ДВ, скоростные показатели составили 75-88% ДВ.

Примеры бронходилатационных проб

Пример 12

Мужчина 49 лет, рост 178 см, масса тела 90 кг. Бронходилатационная проба. Препарат Вентолин 4 дозы.

Заключение: бронходилатационная проба положительная - прирост ОФВ₁ составил 0,47 л, или 12,7% от исходных показателей. Прирост ФЖЕЛ менее значимый. Отмечено полное восстановление бронхиальной проходимости.

Пояснение. Исходно имеются признаки бронхиальной обструкции легкой степени: ОФВ₁/ЖЕЛ = 67,4%, ОФВ₁ = 97,6% должной. ЖЕЛ и ФЖЕЛ в пределах нормы. После введения бронходилятатора обструкция не выявляется: ОФВ₁/ЖЕЛ = 97,0%, все показатели в пределах нормы. Это отражает полное восстановления бронхиальной проходимости.

Пример 13

Мужчина 40 лет, рост 176 см, масса тела 92 кг.

Проба с бронхолитиком у больного, страдающего бронхиальной астмой. Препарат Вентолин 4 дозы.

Заключение: положительная бронходилатационная проба: прирост ОФВ₁ составил 500 мл или 25% от исходного, прирост ФЖЕЛ составил 260 мл или 7,4% от исходного. Улучшение бронхиальной проходимости от обструкции средней степени тяжести до умеренно выраженной обструкции.

Пояснение. Исходные показатели свидетельствуют о наличии бронхиальной обструкции (ОФВ₁/ЖЕЛ снижен и равен 56,1%), средней степени тяжести (ОФВ₁ равен 50% от ДВ). Через 20 мин после ингаляции через спейсер 400 мкг Вентолина обструкция выявляется (ОФВ₁/ЖЕЛ = 62,2%), но степень ее уменьшилась до уровня умеренно выраженной (ОФВ₁ = 62,4% ДВ). Проба расценена как положительная, поскольку ОФВ₁ увеличился на 500 мл, что составило 25% от исходных значений, т. е. превышен порог увеличения показателя: более 200 мл и более 12% от исходного. Прирост ФЖЕЛ составил 260 мл, но менее 12% (7,4%). Для принятия решения о положительной пробе достаточно достоверного прироста только одного показателя ОФВ₁. Прирост скоростных показателей не представлен, их анализ не существенен для оценки результатов. Следует отметить целесообразность указывать в заключении динамику изменений показателей или полное восстановление показателей бронхиальной проходимости и ФЖЕЛ, или как в данном случае уменьшение степени выраженности бронхиальной обструкции.

В таблице приводятся соответствия между обозначениями и основными терминами по исследованию внешнего дыхания на русском и английском языках. В правом столбце таблицы дана ссылка на страницу с определением термина.

* MEF_x% - мгновенная скорость выдоха в момент, когда уже выдохнута соответствующая доля ФЖЕЛ.

FEF_x% - максимальная мгновенная скорость выдоха в момент, когда соответствующую долю ФЖЕЛ осталось выдохнуть. МОС₂₅ = MEF₂₅ =FEF₇₅