Должное поглощение кислорода. Спирография

Обновлено: 03.05.2024

Спирография. Наиболее достоверные данные получают при спирографии (рис. 25). Кроме измерения легочных объемов, с помощью спирографа можно определить ряд дополнительных показателей вентиляции: дыхательный и минутный объемы вентиляции, максимальную вентиляцию легких, объем форсированного выдоха. Пользуясь спирографом, можно также определить все показатели для каждого легкого (с помощью бронхоскопа, подводя воздух раздельно из правого и левого главных бронхов — «раздельная бронхоспирография»). Наличие абсорбера для оксида углерода (IV) позволяет установить поглощение кислорода легкими обследуемого за минуту.

При спирографии также определяют ОО. Для этой цели применяют спирограф с закрытой системой, имеющей поглотитель для СО₂. Его заполняют чистым кислородом; обследуемый дышит в него в течение 10 мин, затем определяют остаточный объем с помощью расчета концентрации и количества азота, попавшего в спирограф из легких обследуемого.

ВФМП определить сложно. Судить о его количестве можно из расчетов соотношения парциального давления СО₂ в выдыхаемом воздухе и артериальной крови. Он увеличивается при наличии больших каверн и вентилируемых, но недостаточно снабжаемых кровью участков легких.

Исследование интенсивности легочной вентиляции

Минутный объем дыхания (МОД) определяют умножением дыхательного объема на частоту дыхания; в среднем он равен 5000 мл. Более точно его можно определить с помощью мешка Дугласа и по спирограммам.

Резерв дыхания (РД) определяют по формуле РД = МВЛ — МОД. В норме РД превышает МОД не менее чем в 15—20 раз. У здоровых лиц РД равен 85% МВЛ, при дыхательной недостаточности он уменьшается до 60—55% и ниже. Эта величина в значительной степени отражает функциональные возможности дыхательной системы здорового человека при значительной нагрузке или больного с патологией системы дыхания для компенсации значительной дыхательной недостаточности путем увеличения минутного объема дыхания.

Все эти пробы позволяют изучать состояние легочной вентиляции и ее резервы, необходимость в которых может возникнуть при выполнении тяжелой физической работы или при заболевании органов дыхания.

Исследование механики дыхательного акта. Позволяет определить изменение соотношения вдоха и выдоха, дыхательного усилия в разные фазы дыхания и прочие показатели.

Экспираторную форсированную жизненную емкость легких (ЭФЖЕЛ) исследуют по Вотчалу —Тиффно. Измерение проводят так же, как при определении ЖЕЛ, но при максимально быстром, форсированном выдохе. ЭФЖЕЛ у здоровых лиц оказывается на 8—11% (100—300 мл) меньше, чем ЖЕЛ, в основном за счет увеличения сопротивления току воздуха в мелких бронхах. В случае повышения этого сопротивления (при бронхите, бронхоспазме, эмфиземе и др.) разница между ЭФЖЕЛ и ЖЕЛ возрастает до 1500 мл и более. Определяют также объем форсированного выдоха за 1с (ФЖЕЛ), который у здоровых лиц равен в среднем 82,7% ЖЕЛ, и длительность форсированного выдоха до момента его резкого замедления; это исследование проводят только с помощью спирографии. Применение бронхолитических средств (например, теофедрина) во время определения ЭФЖЕЛ и различных вариантов этой пробы позволяет оценить значение бронхоспазма в возникновении дыхательной недостаточности и снижении указанных показателей: если после приема теофедрина полученные данные проб остаются значительно ниже нормальных, то бронхоспазм не является причиной их снижения.

Инспираторную форсированную жизненную емкость легких (ИФЖЕЛ) определяют при максимально быстром форсированном вдохе. ИФЖЕЛ не изменяется при не осложненной бронхитом эмфиземе, но уменьшается при нарушении проходимости дыхательных путей.

Пневмотахометрия — метод измерения «пиковых» скоростей воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе; позволяет оценить состояние бронхиальной проходимости.

Пневмотахография — метод измерения объемной скорости и давлений, возникающих в различные фазы дыхания (спокойного и форсированного). Проводится с помощью универсальногопневмотахографа. Принцип метода основан на регистрации в различных точках движения струи воздуха давлений, меняющихся в связи с дыхательным циклом. Пневмотахография позволяет определить объемную скорость воздушного потока во время вдоха и выдоха (в норме при спокойном дыхании она равна 300—500 мл/с, при форсированном — 5000—8000 мл/с), продолжительность фаз дыхательного цикла, МОД, внутриальвеолярное давление, сопротивление дыхательных путей движению струи воздуха, растяжимость легких и грудной стенки, работу дыхания и некоторые другие показатели.

Эргоспирография — метод, позволяющий определить количество работы, которое может совершить обследуемый без появления признаков дыхательной недостаточности, т. е. изучить резервы системы дыхания. Методом спирографии определяют потребление кислорода и кислородный дефицит у больного в спокойном состоянии и при выполнении им определенной физической нагрузки на эргометре. О дыхательной недостаточности судят по наличию спирографического кислородного дефицита более чем 100 л/мин или скрытого кислородного дефицита более чем 20% (дыхание становится более спокойным при переключении дыхания воздухом на дыхание кислородом), а также по изменению парциального давления кислорода и оксида углевода (IV) крови.

Исследование газов крови осуществляют следующим образом. Кровь получают из ранки от укола кожи нагретого пальца руки (доказано, что полученная в таких условиях капиллярная кровь по своему газовому составу аналогична артериальной), собирая ее сразу в мензурку под слой нагретого вазелинового масла во избежание окисления кислородом воздуха. Затем исследуют газовый состав крови на аппарате Ван-Слайка, где используется принцип вытеснения газов из связи с гемоглобином химическим путем в вакуумное пространство. Определяют следующие показатели: а) содержание кислорода в объемных единицах; б) кислородную емкость крови (т. е. количество кислорода, которое может связать единица данной крови); в) процент насыщения кислородом крови (в норме 95); г) парциальное давление кислорода крови (в норме 90— 100 мм рт. ст.); д) содержание оксида углерода (IV) в объемных процентах в артериальной крови (в норме около 48); е) парциальное давление оксида углерода (IV) (в норме около 40 мм рт. ст.).

В последнее время парциальное напряжение газов в артериальной крови (РаО2 и РаСО2) определяют, пользуясь аппаратом «микро-Аструп» или другими методиками.

определяют показания шкалы прибора при дыхании воздухом, а затем чистым кислородом; значительное увеличение разницы показаний во втором случае свидетельствует о кислородной задолженности крови.

Определение скорости кровотока раздельно в малом и большом круге кровообращения. У

Определить кислородную насыщенность крови можно также методом оксигемометрии, принцип которой заключается в том, что датчик (фотоэлемент) накладывают на мочку уха больного и

больных с нарушением функции внешнего дыхания это также позволяет получить ценные данные для диагностики и прогноза

Должное поглощение кислорода. Спирография

Физиология внешнего дыхания. Показатели внешнего дыхания

Дыхание есть один из основных жизненных процессов, представляющий собой обмен газов между организмом и наружной средой. Различают внутреннее дыхание, или газообмен между кровью и тканями, и внешнее дыхание, или газообмен между наружным воздухом и кровью легочных капилляров. Все дальнейшее изложение в данной главе будет касаться последнего, так как предметом приложения легочной хирургии являются органы, относящиеся к системе внешнего дыхания.

Напряжение кислорода в венозной крови легочных капилляров около 60— 75 мм ртутного столба, а напряжение углекислоты — около 46 мм. Такая разность давлений вполне достаточна для диффузии кислорода в кровь и обратной диффузии углекислоты при максимальных физических нагрузках.

Хотя конечной целью внешнего дыхания остается газообмен. он обеспечивается рядом процессов, к которым относятся вентиляция, диффузия и перфузия (кровоток по легочным капиллярам Легочные объемы (емкости). Различают четыре первичных объема, не перекрывающих друг друга, и четыре емкости, каждая из которых включает два или более первичных объема. Для их обозначения мы будем пользоваться современной терминологией (Comroe с соавт., 1961).

Дыхательное мертвое (вредное) пространство — объем дыхательных путей, не участвующий в газообмене. Различают анатомическое мертвое пространство — объем дыхательных путей от носа и рта до альвеол, составляющее у взрослого человека в среднем 120— 200 см3, и физиологическое (функциональное) мертвое пространство, которое включает объем анатомического и два дополнительных объема: объем выдыхаемого газа, вентилирующего альвеолы, в которых нет перфузии, и объем выдыхаемого газа, избыточно (более чем требуется для артериали зации крови легочных капилляров) вентилирующего некоторые альвеолы. У здоровых людей в покое и при умеренных нагрузках объемы анатомического и физиологического мертвого пространства практически совпадают.

Легочная вентиляция определяется частотой и глубиной дыхания (дыхательным объемом). Средняя частота дыхания у взрослого здорового человека в условиях основного обмена составляет приблизительно 11 —14 в минуту (Соmrое с соавт., 1961).

При равномерном дыхании он определяется по формуле: МОД = ДО х частоту дыхания. При неравномерном дыхании для определения МОД необходимо суммировать все дыхательные объемы за минуту.

В легочном газообмене принимает участие не весь вентилируемый воздух, но лишь та его часть, которая достигает альвеол. Соответственно, для получения правильного представления об эффективности вентиляционных процессов необходимо знать не только величину МОД, но и альвеолярной вентиляции. Последняя определяется путем вычитания из ДО объема дыхательного мертвого пространства и умножения на частоту дыхания. Очевидно, что при одинаковом МОД альвеолярная вентиляция будет выше, если дыхание глубже и реже. При частом поверхностном дыхании величина альвеолярной вентиляции уменьшается, а если ДО равен объему анатомического мертвого пространства, альвеолярная вентиляция должна равняться нулю.

Должное поглощение кислорода представляет собой произведение средней калорической ценности 1 л кислорода (4,9 ккал) на число минут в сутках, разделенное на 1000 для приведения к миллилитрам. Формула определения должного поглощения кислорода: должное поглощение кислорода = должный основной обмен /7,07.

Должный минутный объем дыхания (ДМОД) определяется по величине должного поглощения кислорода, исходя из положения, что средний коэффициент использования кислорода (КИ02) Гербста равен 40, то есть из каждого литра вентилируемого воздуха в среднем поглощается 40 мл кислорода. Таким образом, разделив должное поглощение кислорода на 40, мы получим величину ДМОД (в литрах): ДМОД = должное поглощение кислорода/40 в литрах.
Наиболее простым и достаточно точным методом определения должной максимальной вентиляции легких (ДМВЛ) является формула А. Г. Дембо:ДМВЛ = 1/2 ЖЕЛ X 35.

Эта формула основана на предположении, что оптимальная глубина дыхания при определении МВЛ составляет 1/2 ЖЕЛ, а оптимальная частота — 35. Ю. А. Агапов предлагает вычислять ДМВЛ, исходя не из фактической, а из должной ЖЕЛ: ДМВЛ = 1/2 ДЖЕЛ х35.
Формулы Болдуина, Курнана и Ричардса для определения ДМВЛ учитывают возраст больного и площадь поверхности его тела.

В практической работе наиболее удобно вычислять должные показатели внешнего дыхания по специальным таблицам Ю. А. Агапова (1963) и А. И. Зятюшкова (1965), пользование которыми значительно облегчает нахождение должных.

Для сравнения фактических показателей легочных объемов, вентиляции и газообмена с должными последние принимаются за 100%, а фактически показатели выражаются в процентах от должного. Это позволяет получить наглядное представление о степени функциональных нарушений у исследуемого больного.

О. А. Ластков и Ф. П. Ласкавая (1966) предложили столбиковую номограмму, построенную на основе таблиц Ю. А. Агапова, с помощью которой можно ускорить нахождение должных показателей.

Спирография

История объективной регистрации показателей внешнего дыхания фактически начинается с 1846 года, когда Hutchinson предложил метод измерения легочных объемов — спирометрию. Hutchinson принадлежат и обозначения легочных объемов и конструкция спирометра, причем и то и другое по существу не изменилось до настоящего времени.

Спирометр Hutchinson устроен из двух цилиндров емкостью до 7 л. Наружный цилиндр заполняется водой, а внутренний опрокинут вверх дном и погружен в наружный. Выше уровня воды под дном внутреннего цилиндра располагается конец трубки, на противоположном конце которой имеется наконечник.

Методика спирометрии следующая: испытуемый делает максимальный вдох, зажимает нос и производит максимальный выдох в наконечник спирометра. Объем выдохнутого воздуха, составляющий жизненную емкость легких, регистрируется по шкале на наружном цилиндре. Исследование обязательно повторяется 2—3 раза, и учитывается наибольшая величина. Показатели спирометрии, так же как и всех других произвольных тестов внешнего дыхания, могут считаться объективными только в случае, если испытуемый хорошо понимает и старательно выполняет поставленную перед ним задачу. Поэтому любой произвольной пробе должны предшествовать подробное объяснение и в некоторых случаях (при графической регистрации) предварительная тренировка без прибора, «вхолостую».

Спирометрия позволяет измерить и составляющие ЖЕЛ легочные объемы. Путем регистрации спокойного выдоха определяется ДО; РОВыд может быть определен путем регистрации максимального выдоха после спокойного вдоха, или, точнее, измерения максимального выдоха после спокойного вдоха и вычитания из полученной цифры величины ДО. РОВд лучше всего измерять путем вычитания из цифры ЖЕЛ суммы ДО и РОВыд.

Техника спирографического исследования. Стандартная спирограмма

Стандартное спирографическое исследование производится натощак, в положении сидя. Предварительно больному подробно разъясняют условия записи и репетируют определение ЖЕЛ и МВЛ. Спирограф заполняется кислородом. Больной усаживается так, чтобы он не видел регистрируемой кривой, и берет в рот загубник; нос закрывается специальным мягким зажимом. Необходимо убедиться, что загубник и носовой зажим обеспечивают герметичность системы легкие — спирограф. Затруднения в герметизации иногда наблюдаются при беззубых челюстях, поэтому при наличии у больного съемного зубного протеза его не следует снимать.

После взятия загубника в течение 1—2 минут больной дышит атмосферным воздухом, адаптируясь к новым условиям затем поворотом двухходового крана и одновременным включением кимографа и воздуходувки начинается запись спирограммы. Стандартная спирограмма состоит из:

1) записи спокойного дыхания, по которому рассчитывается частота дыхания, ДО, МОД и поглощения кислорода. При равномерном дыхании эта запись продолжается 2—3 минуты. При неровном — не менее 4—5 минут. Для расчета берется средняя часть кривой. Масштаб записи: 10 мм = 200 мл. Скорость ленто-протяжки — 50 мм в минуту, а расстояние между зубцами отметчика времени — 5 секунд;

2) записи ЖЕЛ, повторяемой 2—3 раза (расчет производится по наибольшей), из которой вычисляются и резервные объемы вдоха и выдоха. Свидетельством достоверности записи ЖЕЛ служит ее форма: остроконечные вершины при недостаточном усилии и закругленные или плоские — при предельном. Хотя РОВд рассчитывается по ЖЕЛ, запись максимального вдоха производится еще раз отдельно для выявления феномена «воздушной ловушки»;

3) записи МВЛ путем произвольного форсированного дыхания в продолжение 20 секунд. Расчет производится путем определения объема дыхания за 15 секунд и умножения на 4. Резерв дыхания (РД) определяется путем вычитания из МВЛ минутного объема дыхания (МОД).

Основными показателями спирограммы считаются частота дыхания, ЖЕЛ, ДО, МОД, MB Л, РД, поглощение кислорода и КИОг (последний рассчитывается путем деления величины поглощения О2 в миллилитрах на величину МОД в литрах — см. выше). Резервные объемы вдоха и выдоха имеют меньшее практическое значение и рассчитываются только в тех случаях, когда в них имеется потребность. Объемные показатели выражаются в абсолютных цифрах и в процентах от должных. Нахождение должных величин может быть произведено по приведенным выше формулам. Проще для нахождения должных пользоваться таблицами, приведенными в сборниках Ю. А. Агапова (1963) и А. И. Зятюшкова (1965), или номограммами.

При оценке показателей спирограммы следует учитывать, что в результате остающегося несмотря на работу воздуходувки незначительного сопротивления дыханию в аппарате, инерции, а также необычности обстановки при исследовании цифры МОД и поглощения кислорода получаются завышенными, а ЖЕЛ, наоборот, несколько заниженными (А. Г. Дембо). Однако, как показал наш опыт сравнительного определения ЖЕЛ на спирометре и на спирографе более чем у 400 больных, при тщательном выполнении пробы получаются одинаковые результаты у большинства исследуемых. В то же время гипервентиляция при исследовании с помощью аппаратов закрытого типа (спирограф) является постоянной находкой. При сравнительном анализе результатов исследования внешнего дыхания методом спирографии и на аппарате Бёлау у 43 больных с заболеваниями легких и плевры С. О. Апсит, В. М. Сергеев и А. Я. Нежлукто (1964) получили средние цифры МОД на аппарате Бёлау — 7,3 л, а на спирографе—10,4 л. Все сказанное позволяет утверждать, что сама по себе спирография является определенной нагрузкой, повышающей вентиляцию в покое.

Эти особенности (увеличение поглощения кислорода, еще более заметное увеличение МОД и вытекающее из измененных соотношений уменьшение КИ02) заставляют отказаться от прямого сравнения с должными величинами МОД и поглощения кислорода. Поэтому мы считаем целесообразным фиксировать в истории болезни отношение в процентах к должным величинам только для ЖЕЛ и МВЛ.

Таким образом, показатели спирограммы отмечаются на специальных бланках или вписываются в историю болезни в виде таблицы.

26. Основные методы оценки функционального состояния органов дыхания (спирография, пневмотахометрия, пневмотахография, определение Ра о2 и РаСо2 в артериальной крови).

При спирографии также определяют Обьем О. Для этой цели применяют спирограф с закрытой системой, имеющей поглотитель для СО₂. Его заполняют чистым кислородом; обследуемый дышит в него в течение 10 мин, затем определяют остаточный объем с помощью расчета концентрации и количества азота, попавшего в спирограф из легких обследуемого.

Пневмотахография — метод измерения объемной скорости и давлений, возникающих в различные фазы дыхания (спокойного и форсированного). Проводится с помощью универсального пневмотахографа. Принцип метода основан на регистрации в различных точках движения струи воздуха давлений, меняющихся в связи с дыхательным циклом. Пневмотахография позволяет определить объемную скорость воздушного потока во время вдоха и выдоха (в норме при спокойном дыхании она равна 300—500 мл/с, при форсированном — 5000—8000 мл/с), продолжительность фаз дыхательного цикла, МОД, внутриальвеолярное давление, сопротивление дыхательных путей движению струи воздуха, растяжимость легких и грудной стенки, работу дыхания и некоторые другие показатели.

Читайте также: