Сопротивление воздухопроводящих путей и его измерение

Сопротивление току газа в бронхах прямо пропорционально разнице давлений и обратно пропорционально скорости потока, т. е.:

сопротивление = разница давлений/скорость потока.

Движущее давление в дыхательных путях на вдохе — это разность между атмосферным и альвеолярным давлением, а на выдохе — обратное. Факторами, влияющими на сопротивление дыхательных путей, являются калибр бронхов, характер потока — ламинарный (линейный) или турбулентный (вихревой), а также плотность и вязкость газа. При спокойном дыхании поток в основном ламинарный, а при быстром выявляется турбулентность. При спокойном дыхании сопротивление дыхательных путей больше зависит от вязкости газа, при быстром — от плотности. При неравномерности бронхиального просвета турбулентность может возникать и при медленном потоке. Она появляется при бронхите (дисторзия, избыток слизи и т. д.), опухолях бронхов или инородных телах.

Сопротивление дыхательных путей может быть точно высчитано (и выражено в см вод. ст./л/сек) путем измерения атмосферного и альвеолярного давления и скорости потока воздуха. Последняя определяется пневмотахографом, а альвеолярное давление — с помощью плетизмографа, если применять метод с прерыванием [46]. Нормальная величина сопротивления воздухоносных путей составляет около 1,5—3 см вод. ст./л/сек при средней скорости потока. При хронической обструкции воздухоносных путей она может повышаться до 10 см вод. ст./л/сек.

Для обычной клинической практики достоверная оценка сопротивления воздухоносных путей может быть получена значительно более легким способом при определении максимальной скорости потока на вдохе и выдохе с помощью простой спирометрии. Еще проще измерение максимального объема газа, выдыхаемого в единицу времени после максимального вдоха (V/t-скорость потока). Это максимальная объемная скорость выдоха (FEV), для которой принятой единицей времени является 1 сек. (FEV1). Общий объем воздуха, выдохнутого с максимальным усилием и скоростью после максимального вдоха, обозначается как жизненная емкость во времени (FVC), и очень мало отличается от ЖЕЛ у здоровых лиц, но пропорционально уменьшается при обструкции воздухоносных путей с воздушной ловушкой. У молодых FEV в норме составляет около 80% FVC; меньшие величины означают наличие препятствий потоку воздуха. Генерализованная обструкция дыхательных путей является наиболее частым нарушением дыхательной функции и поэтому FEV наиболее полезен в качестве единственного теста, пригодного для клиники.

При рестриктивных заболеваниях легких FVC снижается, но при отсутствии обструктивного компонента FEV останется в нормальном соотношении с FVC и отношение FEV/FYC будет около 80% .

Раньше максимальную вентиляцию легких (МВЛ) или максимальную произвольную вентиляцию (MW) — эквивалентные термины для максимального объема газа, который можно вдохнуть (и выдохнуть) за 1 минуту, рассчитывали из FEV с помощью коэффициента, который составляет 35 для FEV1 и 40 для FEV0,75, и обычно применяли при необходимости определить резерв вентиляции. МВЛ определяется непосредственно при максимально быстром и глубоком дыхании на протяжении 15 секунд, причем выдыхаемый воздух собирают в Дугласов мешок. Умножив полученный объем на 4, получают МВЛ в л/мин. Низкие показатели МВЛ хорошо сочетаются с объективной одышкой, но, за редким исключением, МВЛ не дает больше информации, чем FEV. Прямое определение МВЛ сохраняет еще значение при необходимости повторного исследования для оценки влияния утомляемости дыхательной мускулатуры например при тяжелой миастении.

Так же, как ЖЕЛ является наиболее полезным указателем прогрессирования рестриктивных заболеваний легких, так и FEV выступает в том же качестве при обструктивных легочных заболеваниях (рис. 11). При обратимой генерализованной обструкции воздухоносных путей определяют FEV до и после применения бронходилататоров (обычно ингаляции 1 % раствора изопреналина в течение 2 минут или подкожное введение 0,5 мл раствора адреналина 1 : 1000). Улучшение должно оцениваться на основании абсолютных значений FEV, а не отношения FEV/FVC, поскольку FVC также снижается при обструкции воздухоносных путей (хотя пропорционально меньше).


Рис. 11. а — Нормальная спирограмма при измерении FVC. АВ —FVC, АХ —FVG свыше 80%. б — Спирограмма при обструкции дыхательных путей. АВ — FVC; АХ — FEV меньше 80%.