Основной патологией при астме является обструкция дыхательных путей. Так как дыхательные пути в норме сужаются на выдохе, обструкция особенно тяжела в этой фазе. Имеется снижение FEV и FVC, а также FEV в процентах от FVG. Во время приступа FEV/FVC намного ниже 70%. У ряда астматиков, но ни в коем случае не у всех [4], дыхание осуществляется более раздутыми легкими, что ведет к повышению ФОЕ. Емкость вдоха обычно уменьшена, отношение ОО к OEЛ повышено, но иногда у больного может иметься чрезвычайно тяжелое ухудшение функции дыхания без выраженных изменений этих величин [4].
Подкожная инъекция адреналина или ингаляция изопреналина, как правило, ведет к повышению FEV более чем на 20% в течение 20 минут. Это повышение может достигать 100%. Может быть получено даже большее увеличение FEV, особенно при ранней или нетяжелой астме, при применении кортикостероидных препаратов, хотя полная ликвидация обструкции может потребовать недели или даже больше. При обратной реакции увеличения обструкции дыхательных путей астматики гораздо более чувствительны, чем здоровые, к вдыханию очень маленьких количеств ацетилхолина или гистамина [41, 60, 102].
Есть много данных, подтверждающих, что обструкция дыхательных путей при астме неоднородна в различных отделах бронхов. Campbell с соавторами [14] пришли к заключению, что критическое сужение вначале возникает при астме в крупных дыхательных путях, а при эмфиземе — в мелких. При умеренной или тяжелой астме PaO2 часто может снизиться без повышения PaCO2 [87, 88, 99], указывая на нарушение отношения V/Q, предположительно связанное главным образом с неравномерной вентиляцией. Неравномерность распределения газа была также продемонстрирована методом вымывания азота, уравновешивания гелия и применением радиоактивного ксенона [4]. Это было также показано увеличением отношения физиологического мертвого пространства к дыхательному объему (Vd/Vt) и возникновением шунта при дыхании 100% кислородом [88].
При тяжелой астме и при status asthmaticus часто имеется повышение PaCO2 и дыхательный ацидоз [88], особенно у больных, находящихся под действием наркотиков. Иногда низкая рН без большого повышения PaCO2 указывает на метаболический ацидоз, что, возможно, связано с интенсивными усилиями при дыхании с неадекватной оксигенацией мышц.
Обструкция дыхательных путей, естественно, вызывает сопротивление воздушному потоку и увеличение работы дыхания в 5 или 10 раз больше нормы [4]. При менее тяжелой астме DL CO2 может относительно хорошо сохраниться, несмотря на вентиляторные нарушения и изменения V/Q, но при тяжелой астме редукция поверхности газообмена ведет к снижению этого показателя.
Недавно было установлено, что бронхорасширяющие препараты могут уменьшить обструкцию дыхательных путей и субъективные симптомы без выраженного действия на PaO2. Адреналин может временно повысить PaO2, стимулируя дыхание, но затем может наступить возвращение к исходным данным, несмотря на симптоматическое улучшение [87]. Последнее предположительно связано с уменьшением работы дыхания, а первое со стойким нарушением отношения V/Q. Самопроизвольная гипервентиляция имеет тенденцию корригировать PaO2. Внутривенное введение аминофиллина оказывает неожиданное действие на PaO2, которое может даже снизиться, вероятно, в связи с расширением легочных сосудов. Вдыхание изопреналина может улучшить FEV также без влияния на PaO2 [71].
Woolcock и Read [100] подчеркнули, что многие больные отмечают значительное субъективное улучшение при лечении кортикостероидными препаратами, несмотря на мало демонстративное улучшение FEV. Авторы нашли, что у больных вначале ФОЕ и даже ОО может быть больше, чем OEЛ после разрешения приступа. При дыхании почти с максимальным раздуванием легких, что необходимо для получения хоть какого-нибудь дыхательного воздуха, у них должна резко возрастать работа вдоха и увеличиваться ощущение одышки из-за полного растяжения эластической ткани легкого. При прекращении приступа дыхание происходит во все менее и менее раздутом положении легкого, о чем свидетельствует снижение ФОЕ с субъективным улучшением, несмотря прежде всего на отсутствие изменений FEV.