Спирография с регистрацией петли «поток-объем» — современный метод исследования легочной вентиляции, который заключается в определении объемной скорости движения потока воздуха вдыхательных путях и его графическом отображением в виде петли «поток—объем» при спокойном дыхании пациента и при выполнении им определенных дыхательных маневров. За рубежом этот метод называют спирометрией.
Целью исследования является диагностика вида и степени нарушений легочной вентиляции на основании анализа количественных и качественных изменений спирографических показателей.
Показания и противопоказания к применению метода аналогичны таковым для классической спирографии.
Методика проведения. Исследование проводят в первой половине дня, независимо от приема еды. Пациенту предлагают закрыть оба носовых хода специальным зажимом, взять индивидуальную простерилизованную насадку-мундштук в рот и плотно обхватить ее губами. Пациент в положении сидя дышит через трубку по открытому контуру, практически не испытывая сопротивления дыханию
Процедура выполнения дыхательных маневров с регистрацией кривой «поток—объем» форсированного дыхания идентична той, которая выполняется при записи ФЖЕЛ во время проведения классической спирографии. Больному надлежит объяснить, что в пробе с форсированным дыханием выдохнуть в прибор следует так, будто нужно погасить свечи на праздничном торте. После некоторого периода спокойного дыхания пациент делает максимально глубокий вдох, в результате чего регистрируется кривая эллиптической формы (кривая АЕВ). Затем больной делает максимально быстрый и интенсивный форсированный выдох. При этом регистрируется кривая характерной формы, которая у здоровых людей напоминает треугольник (рис. 4).
Рис. 4. Нормальная петля (кривая) соотношения объемной скорости потока и объема воздуха при проведении дыхательных маневров. Вдох начинается в точке А, выдох — в точке В. ПОСвыд регистрируется в точке С. Максимальный экспираторный поток в середине ФЖЕЛ соответствует точке D, максимальный инспираторный поток — точке Е
| Обозначения на схеме. TLC - общая ёмкость лёгких, PEF - максимальная объёмная скорость потока форсированного выдоха, (пиковое значение на измерителе потока), FVC - жизненная ёмкость лёгких, оцененная при форсированном выдохе, ФЖЕЛ RVC - минимальная остаточная ёмкость лёгких, MIF - максимальная объёмная скорость потока форсированного вдоха |
Спирограмма: объёмная скорость потока – объём потока форсированного вдоха/выдоха.
Максимальная экспираторная объемная скорость потока воздуха отображается начальной частью кривой (точка С, где регистрируется пиковая объемная скорость выдоха — ПОСВЫД)- После этого объемная скорость потока уменьшается (точка D, где регистрируется МОС50), и кривая возвращается к изначальной позиции (точка А). При этом кривая «поток—объем» описывает соотношение между объемной скоростью воздушного потока и легочным объемом (емкостью легких) во время дыхательных движений.
Данные скоростей и объемов потока воздуха обрабатываются персональным компьютером благодаря адаптированному программному обеспечению. Кривая «поток—объем» при этом отображается на экране монитора и может быть распечатана на бумаге, сохранена на магнитном носителе или в памяти персонального компьютера.
Современные аппараты работают со спирографическими датчиками в открытой системе с последующей интеграцией сигнала потока воздуха для получения синхронных значений объемов легких. Рассчитанные компьютером результаты исследования печатаются вместе с кривой «поток—объем» на бумаге в абсолютных значениях и в процентах к должным величинам. При этом на оси абсцисс откладывается ФЖЕЛ (объем воздуха), а на оси ординат — поток воздуха, измеряемый в литрах в секунду (л/с) (рис. 5).
| Фамилия: Идент. Номер: 4132 Имя: Дата рождения: 11.01.1957 Возраст: 47 Years Пол: female Вес: 70 kg Рост165.0 |
Рис. 5. Кривая «поток-объем» форсированного дыхания и показатели легочной вентиляции у здорового человека
Рис. 6 Схема спирограммы ФЖЕЛ и соответствующей кривой форсированного выдоха в координатах «поток-объем»: V — ось объема; V' — ось потока
Петля «поток—объем» представляет собой первую производную классической спирограммы. Хотя кривая «поток—объем» содержит в основном ту же информацию, что и классическая спирограмма, наглядность соотношения между потоком и объемом позволяет более глубоко проникнуть в функциональные характеристики как верхних, так и нижних дыхательных путей (рис. 6). Расчет по классической спирограмме высокоинформативных показателей МОС25, МОС50, МОС75 имеет ряд технических трудностей при выполнении графических изображений. Поэтому его результаты не обладают высокой точностью В связи с этим лучше определять указанные показатели по кривой «поток—объем».
Оценка изменений скоростных спирографических показателей осуществляется по степени их отклонения от должной величины. Как правило, за нижнюю границу нормы принимается значение показателя потока, что составляет 60 % от должного уровня.
| 
|
|
| 
|
| Спирограф MasterScreen Pneumo | Спирограф FlowScreen II |
|
| Спирометр-спирограф СпироС-100АЛЬТОНИКА, ООО (РОССИЯ) |
| |
|
Бодиплетизмография
Бодиплетизмография — метод исследования функции внешнего дыхания путем сопоставления показателей спирографии с показателями механического колебания грудной клетки во время дыхательного цикла (см. рис. 7). Метод базируется на использовании закона Бойля, который описывает постоянство соотношения давления (Р) и объема (V) газа в случае неизменной (постоянной) температуры:
PlV1 = P2V2,
где Р1 — начальное давление газа; V1 — начальный объем газа; Р2 — давление после изменения объема газа; V2 — объем после изменения давления газа.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Бодиплетизмография позволяет определять все объемы и емкости легких, в том числе те, которые не определяются спирографией. К последним относятся: остаточный объем легких (ООЛ) — объем воздуха (в среднем — 1000—1500 мл), остающийся в легких после максимально глубокого выдоха; функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха, остающийся в легких после спокойного выдоха. Определив указанные показатели, можно рассчитать общую емкость легких (ОЕЛ), представляющую собой сумму ЖЕЛ и ООЛ.
Этим же методом определяют такие показатели, как общее и специфическое эффективное бронхиальное сопротивление, необходимые для характеристики бронхиальной обструкции.
В отличие от предыдущих методов исследования легочной вентиляции, результаты бодиплетизмографии не связаны с волевым усилием пациента и являются наиболее объективными.
| 
|
Рис. 7. Схематическое изображение техники проведения бодиплатизмографии
Методика исследования (рис. 7). Пациента усаживают в специальную закрытую герметическую кабину с постоянным объемом воздуха. Он дышит через мундштук, соединенный с открытой в атмосферу дыхательной трубкой. Открытие и закрытие дыхательной трубки производится автоматически с помощью электронного устройства. Во время исследования вдыхаемый и выдыхаемый поток воздуха пациента измеряют с помощью спирографа. Движение грудной клетки во время дыхания вызывает изменение давления воздуха в кабине, которое фиксируется специальным сенсором давления. Пациент спокойно дышит. При этом измеряется сопротивление дыхательных путей. В конце одного из выдохов на уровне ФОЕ дыхание пациента кратковременно прерывается путем перекрытия дыхательной трубки специальной заглушкой, после чего пациент делает несколько волевых попыток вдохов и выдохов при закрытой дыхательной трубке. При этом воздух (газ), содержащийся в легких пациента, на выдохе сжимается, а на вдохе разрежается. В это время производятся измерения давления воздуха в ротовой полости (эквивалент альвеолярного давления) и внутри грудного объема газа (отображение колебаний давления в герметической кабине). В соответствии с вышеупомянутым законом Бойля, проводится вычисление функциональной остаточной емкости легких, других объемов и емкостей легких, а также показателей бронхиального сопротивления.
Плетизмография всего тела (ПВТ) осуществляется при помещении обследуемого в герметичную камеру специального плетизмографа. Изучение функции внешнего дыхания с помощью ПВТ основано на регистрации дыхательных колебаний объема грудной клетки при одновременном соединении дыхательных путей обследуемого через воздуховод с датчиками для регистрации скорости потока воздуха — пневмотахограммы (см. Пневмотахография) и давления в полости рта. Введение в пищевод обследуемого катетера с баллоном позволяет регистрировать внутрипищеводное давление, условно приравниваемое к внутриплевральному. Помимо таких параметров дыхания, как дыхательный объем, резервы входа и выхода,максимальная скорость форсированного выдоха и др., которые определяют также методами спирографии и пневмотахометрии, с помощью ПВТ можно получить параметры, позволяющие оценить механику дыхания: растяжимость легких и сопротивление дыхательных путей воздушному потоку (R). Последнее определяется по формуле:
,
где Ратм — атмосферное давление (см вод. ст.); РА — внутриальвеолярное давление (см вод. ст). F — скорость воздушного потока (л/с).
Одновременная регистрация пневмотахограммы (изменений F) и давления в камере плетизмографа, отражающего РА, позволяет при известном Р, определить R при спокойном дыхании в любой фазе дыхательного цикла — на выдохе и на вдохе.
Растяжимость (податливость) легких, уменьшающаяся при уплотнении легочной ткани, характеризуется отношением прироста объема газа в легких к приросту транспульмонального давления, определение которого сопряжено с дополнительным измерением внутрипищеводного давления. Современные приборы для ПВТ имеют специальные устройства для регистрации петли «давление — объем» в процессе дыхательного цикла, что позволяет определять растяжимость легких и величину общего неэластического сопротивления.
Измерение минутного объема кровообращения (МОК) с помощью ПВТ основано на регистрации снижения давления газа (закиси азота) в камере плетизмографа при растворении его в крови обследуемого. Исследование проводят в герметичной камере, заполненной смесью, содержащей 80% закиси азота и 20% кислорода. Специальным газоанализатором определяют относительное содержание (j) закиси азота в альвеолярной газовой смеси. Зная коэффициент растворимости закиси азота в крови (0,47) и установив количество ее поглощения за минуту (z) по снижению давления в плетизмографе, МОК (л/мин) определяют по формуле:
МОК= 
.
Для измерения МОК необходим специальный плетизмограф, обеспечивающий в камере автоматическое замещение поглощенного объема закиси азота эквивалентным объемом воздуха для поддержания в ней постоянного давления.
Применение ПВТ в клинике из-за сложной конструкции и высокой стоимости специальных плетизмографов ограничено; в основном ее используют для научных исследований.
Пневмотахометрия
Пневмотахометрия — определение пиковых скоростей воздушного потока, достигаемых в режиме «дыхательного толчка». Получаемые показатели неточно называют мощностью выдоха и вдоха (Мвыд и Мвд). По своей сущности метод близок к спирограмме форсированного выдоха и в большей мере, чем ОФВ1 отражает сопротивление воздушному потоку, возникающее на уровне крупных бронхов.
Общая плетизмография
Общая плетизмография (ОПГ) — метод прямого измерения величины бронхиального сопротивления (В) при спокойном дыхании. Метод основан на синхронном измерении скорости воздушного потока (пневмотахограммы) и колебаний давления в герметичной кабине, куда помещается пациент. Давление в кабине изменяется синхронно колебаниям альвеолярного давления, о котором судят по коэффициенту пропорциональности между объемом кабины и объемом газа в легких. Плетизмографически лучше выявляются небольшие степени сужения бронхиального дерева, тогда как спирографически, при форсированном дыхании, более четко диагностируются нарушения бронхиальной проходимости, обусловленные спадением бронхо