Измерение легочных объемов. Определения. Метод разведения гелия

Измерение легочных объемов

До сих пор спирометрия выделялась как главное средство диагностики и коли­чественной оценки самых различных легочных расстройств. У некоторых пациен­тов, однако, прямое измерение легочных объемов может помочь в диагностической оценке изменений, первоначально выявленных с помощью спирометрии. Например, рс-чтриктивные болезни легких уменьшают VC. Однако VC может уменьшиться в результате обструкции ВП. В связи с этим возникает важный клинический вопрос: заключается ли проблема в чисто обструктивных нарушениях или они сочетаются с

В качестве примера приведем результаты обследования пациента, злоупотреб­ляющего курением, и с подозрением на профессиональную патологию легких. Об­струкция ВП чаще всего связана с курением (гл. 6), а многие профессиональные заболевания легких вызывают поражение по рестриктивному типу. При наличии обструкции выявление сниженной VC не позволяет разграничить типы изменений в легких (обструктивные и рестриктивные). В этом случае для облегчения интер­претации данных спирометрии полезно измерение объемов легких.

Определения

Несколько величин легочных объемов стали стандартными в функционально-диагностическом тестировании (рис. 4-6). Объем воздуха в легких пациента, нахо­дящегося в состоянии покоя, в положении, когда закончен обычный выдох, а голосо­вая щель открыта, называется функциональной остаточной емкостью (ФОБ; FRC). Во время спокойного дыхания инспираторный объем называется дыхательным объе­мом. (ДО; VT). Общая емкость легких (ОЕЛ; TLC) — это объем воздуха в легких после максимального вдоха, начавшегося с уровня FRC. Разница в объеме между FRC и TLC — емкость вдоха (ЕВ; 1C). Объем воздуха, покинувший легкие после завершения максимального выдоха, начатого от уровня TLC, есть жизненная ем­кость легких (экспираторная ЖЕЛ; VC). Объем воздуха, оставшийся в легких после завершения максимального выдоха, начатого от уровня TLC, называется остаточ­ным объемом (ОО; RV). Разница между FRC и RV является резервным объемом вы­доха (РОвыд; ERV). Все легочные объемы могут быть рассчитаны, исходя из ре­зультатов измерения VC и FRC. FRC можно измерить с помощью одного из двух способов: разведения гелия или плетизмографии тела.

Метод разведения гелия

Метод разведения гелия (рис. 4-7) основан на простом принципе сохранения масс. Инертный газ гелий, заключенный в дыхательном контуре известного объема, разводится дополнительным объемом неизвестной величины - объемом легких в

Рис. 4-6. Виды объемов легких, определяемые но си программе

положении FRC. После периода дыхания, необходимого для выравнивания газово­го состава в системе в целом, новая сниженная концентрация гелия отражает общий объем легких и дыхательного контура, в котором этот газ распределился. Поскольку объем последнего известен, объем легких может быть рассчитан.

Как изображено на рис. 4-7, испытуемый дышит в контуре, который включает водяной спирометр и поглотитель СО₂. К системе присоединено устройство, снаб­жающее ее кислородом. Непрерывное удаление СО₂ поглотителем и пополнение кислорода из внешнего источника позволяют пациенту дышать в контуре продол­жительное время (рис. 4-7А). Перед началом исследования система наполняется газовой смесью с известной концентрацией гелия. Во время процедуры гелий разво­дится по всей системе " легкие-спирометр". После установления равновесия новая концентрация гелия представляет собой меру нового объема, в котором распреде­лился газ.

Итак, объем контура спирометра (V_s) известен, начальная (Не, ) и конечная концентрации гелия после возвратного дыхания в системе (Не₂) измеряются. Об­щее количество гелия, присутствующее первоначально (произведение начальной концентрации гелия и начального объема контура спирометра), равно общему коли­честву гелия после его равномерного разведения по всей системе " легкие-спиро­метр" (произведение конечной концентрации гелия и конечного объема системы, включающего начальный объем спирометра плюс FRC).

V_sx Не, - (V_s+ FRC) x He₂ [4-1]

Решая уравнение [4-1 ] относительно FRC, получаем следующее выражение: FRC - V_s x (He, - Не₂)/Не₂ [4-2]

Величина FRC, рассчитанная таким путем, в действительности включает не­большой объем мертвого пространства спирометра, который должен быть вычтен для получения истинной FRC пациента.

Хотя метод разведения гелия прост, его точность зависит от полноты смешива­ния газа в легких. У здоровых людей полное смешивание занимает всего лишь не­сколько минут. Однако у пациентов с плохо вентилируемыми участками легких (гл. 3), например при обструктивной легочной патологии, уравновешивание кон­центрации гелия наступает намного позднее. Таким образом, у пациентов с неравно­мерной вентиляцией определение легочных объемов методом разведения гелия мо­жет дать неточные результаты, а процедура измерения занимает продолжительное время.