Определение частоты дыхания (ЧД) производится по числу дыхательных циклов, записанных за одну минуту, что соответствует отрезку спирограммы 50 мм по горизонтали. В норме у взрослого здорового человека число дыхательных движений составляет 16-20 в 1 мин. ЧД зависит от пола, возраста, профессии, положения тела во время исследования. Физиологическое учащение дыхания наблюдается при физической нагрузке, эмоциональном возбуждении, после обильного приема пищи.
Учащение ЧД при патологических состояния наблюдается:
а) при уменьшении дыхательной поверхности легких: воспаление легких, туберкулез, спадение (ателектаз) легкого вследствие его сдавления извне жидкостью или газом, пневмосклероз, фиброз, тромбоэмболия легочной артерии, отек легких;
б) при недостаточной глубине дыхания: затруднение сокращения межреберных мышц или диафрагмы при возникновении резких болей (сухой плеврит, острый миозит, межреберная невралгия, перелом ребер, развитие в ребрах метастазов опухоли); резкое повышение внутрибрюшного давления и высокое стояние диафрагмы (асцит, метеоризм, поздние сроки беременности, истерия).
Патологическое урежение дыхания наблюдается при угнетении дыхательного центра и понижении его возбудимости (опухоли мозга, менингиты, кровоизлияние в мозг, отек головного мозга), при воздействии на дыхательный центр токсических продуктов вследствие значительного накопления их в крови (уремия, печеночная кома, диабетическая кома, некоторые инфекционные заболевания), при обструктивных процессах (бронхиальная астма, хронический обструктивный бронхит, эмфизема легких).
Определение ДО (дыхательного объема) — объема вдыхаемого или выдыхаемого воздуха при каждом нормальном дыхательном цикле. Определяют высоту дыхательной волны в миллиметрах и умножают на масштаб шкалы спирографа (20 или 40 мл в зависимости от типа спирографа). В норме ДО равен 300-900 мл (в среднем 500 мл).
Уменьшение ДО, как правило, сочетается с увеличением ЧД, а увеличение ДО, как правило, с уменьшением ЧД (причины смотри выше). Однако, иногда может наблюдаться одновременное уменьшение ДО и ЧД (редкое поверхностное дыхание) при резком угнетении дыхательного центра, выраженной эмфиземе легких, резком сужении голосовой щели или трахеи, или одновременное увеличение ДО и увеличение ЧД при высокой лихорадке, резко выраженной анемии.
Определение минутного объема дыхания (МОД)
Количество вентилируемого воздуха за 1 мин. МОД определяется умножением ДО на частоту дыхания: МОД (л) =ДО (мл)хЧД. Если дыхательные волны неодинаковые, то МОД определяется суммированием ДО за одну минуту. В норме МОД колеблется в пределах 4-10 литров (в среднем 5 литров). МОД является мерой легочной вентиляции, но не абсолютным показателем эффективности альвеолярной вентиляции; зависит от ДО, ЧД и величины мертвого пространства. При одном и том же МОД альвеолярная вентиляция может быть различной: частое и поверхностное дыхание менее рационально, так как значительная часть вдыхаемого воздуха вентилирует только мертвое пространство, не попадая в альвеолы, эффективная альвеолярная вентиляция снижается. При тех же показателях МОД, но при медленном и глубоком дыхании, эффективная альвеолярная вентиляция значительно выше. Таким образом, практическое значение приобретает определение МОД, частоты и глубины дыхания и сопоставление этих показателей между собой и в динамике.
Определение должной МОД (ДМОД)6 осуществляется по формуле А.Г. Дембо. В основу расчета положен должный основной обмен, который находят по таблице Гарриса и Бенедикта. Сначала рассчитывают ДПО2по формуле: ДПО2 =ДОО:7,07 (коэффициент 7,07 представляет собой произведение теплового эквивалента 1 л кислорода, равного 4,9, на число минут в сутки — 1440 и деленного на 1000). ДМОД=ДПО2:40. В нормальных условиях из каждого литра вентилируемого воздуха поглощается 40 мл кислорода. МОД зависит от ухудшения использования вентилируемого воздуха, затруднения нормальной вентиляции, нарушения процессов диффузии газов, потребности организма в О2, от интенсивности процессов обмена.
МОД увеличивается:
а) при повышении потребности организма в кислороде (I и П степень легочной и сердечной недостаточности);
б)при повышении обменных процессов (тиреотоксикоз);
в) при некоторых поражениях центральной нервной системы.
МОД уменьшается:
а) при тяжелой III степени легочной или сердечной недостаточности вследствие истощения компенсаторных возможностей организма;
б) при снижении обменных процессов (микседема);
в) при угнетении дыхательного центра.
Определение резервного объема вдоха (РОвд.) — максимального объема воздуха, который может вдохнуть человек после обычного вдоха. Измеряется высота зубца максимального вдоха (в мм) от уровня спокойного дыхания и умножается па масштаб шкалы спирографа. В норме РОвд. равен 1500-2000 мл. РОвд.= 45-55% ЖЕЛ. Большого практического значения величина РОвд. не имеет, так как у здоровых лиц он подвержен значительным колебаниям. РОвд. снижается при уменьшении дыхательной поверхности легких и при наличии причин, мешающих максимальному расправлению легких.
Определение резервного объема выдоха (РОвыд.) — максимального объема воздуха, которое можно выдохнуть после спокойного выдоха. Измеряется величина зубца максимального выдоха (в мм) от уровня спокойного выдоха и умножается на масштаб шкалы спирографа. В норме РОвыд. равен 1500-2000 мл. РОвыд. составляет примерно 25-35% ЖЕЛ. В силу значительной вариабельности этот показатель большого практического значения не имеет. Значительное снижение РОвыд. наблюдается при обструктивных процессах (эмфиземе легких, бронхиальной астме, хроническом обструктивном бронхите). При стенотическом дыхании доля РОвыд. в ЖЕЛ увеличивается.
Определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) — максимального количества воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. ЖЕЛ представляет собой сумму ДО, РОвд. и РОвыд. ЖЕЛ = ДО + РОвд. + РОвыд.
При определении ЖЕЛ по спирограмме измеряется расстояние от вершины инспираторного колена (максимального вдоха) до вершины экспираторного колена (максимального выдоха) в миллиметрах и умножается па масштаб шкалы спирографа. В норме ЖЕЛ колеблется от 3000 до 5000 мл. Величина ее зависит от возраста (до 35 лет она растет, затем постепенно снижается), пола (у женщин показатели ЖЕЛ ниже, чем у мужчин), роста, массы тела, положения тела. Для правильной оценки результатов необходимо определить отношение фактической ЖЕЛ к должной (ДЖЕЛ). Для определения ДЖЕЛ пользуются формулами:
ДЖЕЛ в л =0,052хР-0,028хВ-3,20 (для мужчин);
ДЖЕЛ в л =0,049хР-0,019хВ-3,76 (для женщин);
где Р — рост, В — возраст.
Отклонение ЖЕЛ от ДЖЕЛ не должно превышать 15%. Поэтому практическое значение имеет снижение ЖЕЛ ниже 85% должной.
ЖЕЛ снижается:
а) при патологических состояниях, препятствующих максимальному расправлению легких (экссудативный плеврит, пневмоторакс);
б) при уменьшении площади функционирующей легочной паренхимы, что связано с изменениями в самой легочной ткани (туберкулез легких, пневмония, пневмофиброз, абсцесс легкого, ателектаз и пр.);
в) при обеднении эластического каркаса легких (эмфизема);
г) при внелегочной патологии: процессы, ограничивающие расправление грудной клетки (кифосколиоз, болезнь Бехтерева), ограничение подвижности диафрагмы, повышение внутрибрюшного давления (асцит, метеоризм и др.);
д) при заболеваниях сердечно-сосудистой системы при наличии застойных явлений в малом круге кровообращения;
е) при резкой общей слабости;
ж) при нарушении функционального состояния нервной системы.
Диагностическое значение ЖЕЛ при однократном исследовании нельзя считать достаточным, однако, в комплексном исследовании ФВД этот показатель очень важен как для расчетов и сравнения с другими величинами, так и для оценки степени, типа дыхательной недостаточности (ДН).
Определение форсированной ЖЕЛ (ФЖЕЛ) — объема воздуха, который может быть выдохнут после максимального вдоха с максимально возможной скоростью. Этот показатель характеризует бронхиальную проходимость, эластические свойства легких, функциональные возможности дыхательных мышц. Запись производится на максимальной скорости протяжки ленты (600 мм/мин или 1200 мм/мин).
Кривая ФЖЕЛ состоит из двух частей. Первая часть, которая регистрируется с самого начала выдоха, характеризуется быстрым прямолинейным ходом и соответствует максимальной и постоянной скорости выдоха. Затем скорость выдоха замедляется, кривая становится менее крутой и приобретает криволинейный ход. Прямолинейный ход кривой ФЖЕЛ обусловлен выдохом за счет эластичности легочной ткани. Криволинейная ЖЕЛ соответствует увеличивающемуся усилию мышц выдоха.
Определение ФЖЕЛ осуществляется измерением высоты кривой от верхней до самой глубокой ее части (в мм) с последующим умножением на масштаб шкалы спирографа. В норме ФЖЕЛ на 8-11% (на 100-300 мл) меньше ЖЕЛ, в основном за счет увеличения сопротивления току воздуха в мелких бронхах. При нарушении бронхиальной проходимости и повышении сопротивления току воздуха разница возрастает до 1500 мл и более. Это наблюдается при бронхиальной астме, хроническом обструктивном бронхите, эмфиземе легких.
Определение объема форсированного выдоха в 1 сек (ОФВ1) — объем воздуха, который исследуемый может выдохнуть за первую секунду максимально форсированного выдоха. Для определения этого показателя на спирограмме ФЖЕЛ от нулевой отметки, соответствующей началу выдоха, откладывают отрезок, равный 1 секунде (1 см при скорости протяжки ленты 600 мм/мин или 2 см при скорости лентопротяжного механизма 1200 мм/мин).Из конца этого отрезка опускается перпендикуляр до места пересечения с кривой ФЖЕЛ, измеряют высоту перпендикулярав мми умножают на масштаб шкалы спирографа,
В норме ОФВ1колеблется от 1,4 до 4,2 л/сек. Для более правильной оценки результатов определяется отношение фактического ОФВ1к должной ОФВ1(ДОФВ1). Для расчета ДОФВ1используются формулы:
ДОФВ1=0,36хР-0,031х6-1.41 (для мужчин);
ДОФВ1=0,026хР-0.028хВ-0,36 (для женщин).
Практическое значение приобретает снижение ОФВ1 ниже 75% ДОФВ1. Диагностическая значимость ОФВ1 примерно соответствует значимости ЖЕЛ, однако ОФВ1 в большей степени снижается при обструктивных процессах.
Определение теста Вотчала-Тиффно. Этот показатель представляет относительную односекундную емкость, процентное отношение ОФВ1 к ЖЕЛ.
Тест Тиффно = ОФВ1/ ЖЕЛ х 100%
В норме тест Тиффно в среднем составляет 70-90%. Снижение теста Тиффно ниже 70% считается патологическим. Проба Тиффно имеет большое значение в выявлении обструктивных процессов в легких и резко снижается при бронхиальной астме, эмфиземе легких.
Для выявления роли бронхоспазма в возникновении дыхательной недостаточности и снижения указанных показателей используют фармакологические пробы с бронхолитическими средствами (эуфиллин, адреналин, эфедрин и др.). ФЖЕЛ записывается до и после введения бронхолитических препаратов. При наличии явлений бронхоспазма после введения бронхолитических препаратов, односекундная емкость возрастает.
Определение максимальной вентиляции легких (МВЛ): (предел дыхания, максимальная дыхательная емкость, максимальный минутный объем).
МВЛ — это максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано в течение минуты. Характеризует функциональную способность аппарата внешнего дыхания.
Определение МВЛ:
а) подсчитывают ЧД при максимальной вентиляции легких (за 15 сек), умножают эту величину на 4 и таким образом определяют ЧД при МВЛ за I мин;
б) определяют ДО при максимальной вентиляции легких. Для этого измеряют величину дыхательного цикла в миллиметрах и умножают на масштаб шкалы спирографа;
в) умножают ЧД на ДО (при МВЛ)
МВЛ в л =ЧД при МВЛ х ДО при МВЛ.
В норме МВЛ находится в пределах 50-180 л в 1 минуту. Величина ее зависит от пола, возраста, роста исследуемого, положения тела. Для правильной оценки полученных результатов необходимо приведение фактической МВЛ к должной. Для расчета пользуются формулами:
ДМВЛ=ДЖЕЛх25 (для мужчин);
ДМВЛ=ДЖЕЛх26 (для женщин).
Практическое значение имеет снижение МВЛ ниже 75% от должной. МВЛ зависит от мышечной силы, растяжимости легких и грудной клетки, от сопротивления воздушному потоку. Уменьшение ее наблюдается при процессах, сопровождающихся снижением растяжимости легких и нарушением бронхиальной проводимости. МВЛ снижается при различных заболеваниях легких и сердечной недостаточности. Снижение ее нарастает по мере прогрессирования легочной или сердечной недостаточности. МВЛ — показатель, тонко реагирующий на состояние нервной системы.
Определение резерва дыхания (РД)
Резерв дыхания показывает, насколько пациент может увеличить вентиляцию.
РД в л = МВЛ-МОД
РД в %ДМВЛ = РД/ МВЛ х 100%
РД в % ДМВЛ — один из ценных показателей функционального состояния аппарата внешнего дыхания. В норме РД=70-80 литров и превышает МОД не менее, чем в 15-20 раз. РД=85-95% МВЛ.
РД уменьшается при дыхательной и сердечной недостаточности до 60-55% и ниже.
