Увеличение объема легких при астме

Спирометрия — это безопасный, доступный и высокоинформативный способ исследования вентиляционной функции легких. Такой метод диагностики позволяет не только обнаружить нарушения в работе дыхательной системы, но также определить их характер.

Спирометрия при бронхиальной астме помогает подтвердить наличие и степень бронхиальной обструкции.

Как проводится исследование?

Для осуществления такой процедуры необходим специальный медицинский прибор. Обычный механический спирограф представлен подвижным цилиндром, который погружен в сосуд с водой и связан с регистрирующим устройством. Когда пациент дышит в пустой цилиндр, его объем меняется — так регистрируется изменение легочного объема в процессе дыхания. Сегодня чаще прибегают к компьютерной спирометрии. Этот диагностический метод позволяет не только измерить основные спирометрические значения, но также определить дополнительные величины, чтобы составит более полную картину болезни и диагностировать патологию на ранних сроках.

Окружающая обстановка влияет на самочувствие пациента, а значит, и на результат исследования. Процедура проводится в изолированном, тихом, слабо освещенном помещении с температурой воздуха от 18 до 24 градусов и оптимальной влажностью. Процессу дыхания не должна мешать одежда (тугой воротник, галстук, ремень брюк, бюстгальтер). Крайне важно совершать дыхательные движения именно так, как просит врач.

Если необходимо получить результаты спирометрии при основном обмене, то необходимо соблюсти следующие правила:

• прийти рано утром;
• не есть перед исследованием;
• в течение суток перед процедурой не принимать лекарства (по рекомендации врача).

За час до проведения процедуры желательно отдохнуть лежа. Если будет достаточно данных, при относительном покое, спирометрию проводят днем, через 2 – 3 часа после легкого приема пищи. Перед процедурой нужно посидеть 15 – 30 минут.

Стандартные спирометрические значения

Спирометрия дает возможность измерить объемы легких при обычных и очень активных двигательных движениях. Пользуясь этими результатами, можно вычислить легочные емкости и другие показатели, размер которых меняется при бронхообструкции.

Объем легких имеет несколько составляющих.

• дыхательный объем (ДО);
• объем вдоха или выдоха резервный (РОвд или РОвыд);
• объем легких остаточный (ООЛ).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — это одна из главнейших спирометрических величин. Для ее измерения после серий обычных вдохов и выдохов нужно дать самый сильный вдох и так же глубоко выдохнуть.

Емкость легких включает и другие значения:

• емкость вдоха (Евд);
• функциональная остаточная емкость (ФОЕ);
• общая емкость легких (ОЕЛ).

В процессе исследования также определяют форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ). При бронхиальной астме эти данные особенно важны, поскольку они отражают силу бронхиальной обструкции. Чтобы определить ФЖЕЛ пациент должен глубоко вдохнуть, а затем быстро выдохнуть. Помимо этого форсированный тест позволяет определить следующие характеристики:

• объем форсированного выдоха за секунду (ОФВД1);
• индекс Тиффно;
• максимальную объемную скорость выдоха на уровне 25%, 50% и 70% от ФЖЕЛ;
• среднюю объемную скорость выдоха на уровне 25-75% от ФЖЕЛ;
• пиковую объемную скорость выдоха (ПОСвы).

Прежде всего, оценивается общий вид спирограммы. Внешне она представляет собой кривую линию на миллиметровой бумаге, различные отрезки которой соответствуют тем или иным величинам. При каких-либо отклонениях график сильно изменяет свой вид. Современные приборы сами анализируют полученные результаты и выстраивают не только стандартную спирограмму, но также кривую «поток-объем». На графике она имеет каплевидную форму со скошенной правой стороной. В случае бронхиальной астмы эта часть петли перестает быть ровной и «провисает».

Расшифровка полученных данных

Интерпретация результатов позволяет следить за течением астмы, установить стадию заболевания, оценить, насколько эффективна проводимая терапия, и составить прогноз. Показатели легочных объемов и легочных емкостей могут значительно различаться у мужчин, женщин, детей и пожилых людей, пациентов с разными типами грудных клеток (нормастеническая, гиперстеническая и астеническая) и разным уровнем тренированности. Помимо этого на результат влияет атмосферное давление и положения тела. При бронхиальной обструкции на спирограмме наблюдаются следующие изменения:

• снижение ЖЕЛ (часто говорит о тяжелом течении);
• снижение РОвыд;
• снижение ОФВД1;
• уменьшение индекса Тиффно;
• уменьшение СОС25-75%;
• уменьшение ПОСвыд;
• норма или увеличение ФОЕ;
• увеличение ООЛ.

Должные величины, с которыми обычно сравнивают полученные показатели, следующие:

• ЖЕЛ не менее 90;
• ОФВ1 не менее 85;
• индекс Тиффно не менее 70;
• ООЛ – от 90 до 110;
• соотношение ООЛ к ОЕЛ не более 105.

Наиболее ранним и достоверным признаком бронхиальной обструкции является снижение расчетного показателя средней объемной скорости на уровне 25-75% от ФЖЕЛ. Однако расчет этой величины требует очень точных измерений, поэтому обычно лишь компьютерная спирометрия дает возможность узнать этот показатель. Таким образом, четко прослеживается уменьшение значений, связанных с выдохом и увеличение показателей, связанных с вдохом. Это обусловлено трудностью прохождения воздуха через суженный просвет бронхов.

На основании одних лишь результатов, полученных при таком исследовании, нельзя с уверенностью говорить о бронхиальной астме. Этот диагностический метод позволяет обнаружить наличие бронхиальной обструкции — сужения просвета бронхов. Наблюдается такая патология не только при астме, но также при хронической обструктивной болезни легких, бронхите, облитерирующем бронхиолите, туберкулезе. В связи с этим для постановки окончательного диагноза необходимо провести другие исследования: рентген грудной клетки, анализ мокроты, анализы крови.

1. Спирография. Статистические показатели: жизненная емкость, как правило, уменьшена, дыхательный и остаточный объем увеличены. Смещение краев легких проявляется в увеличении остаточного объема. Общая емкость большей частью в пределах нормы.

Динамические показатели: минутный объем дыхания в легких случаях обычно увеличен, особенно вследствие увеличения дыхательного объема, а реже в результате учащения дыхания. Нарушение выдоха состоит в удлинении этой фазы дыхания. Дыхательный коэффициент (продолжительность выдоха/продолжительность вдоха) повышается в некоторых случах до 2,0- 3,0. Особенно характерно нарушение форсированного выдоха (проба Тиффно, односекундная ФЖЕЛ).

2. Механика дыхания. Благодаря высокой чувствительности этих исследований удается выявить изменения даже в период отсутствия жалоб у больных бронхиальной астмой. При неосложненном течении статические данные колеблются в нормальных пределах. Вследствие негомогенности ткани легких динамические показатели могут быть сниженными даже при исследовании дыхания в покое.

3. Исследование газового состава крови. У больных с астматическими нарушениями вентиляции легкой или средней степени тяжести наблюдают картину парциальной недостаточности, т. е. гипоксемию при нормо- или гипокапнии. По мере прогрессирования обструкции бронхов парциальное давление кислорода в артериальной крови продолжает снижаться, а давление СО2 повышается (тотальная недостаточность) .

4. Фармакодиагностика. При типичном приступообразном течении бронхиальной астмы особую роль играют ингаляционные пробы, так как они позволяют выявить патогенное влияние аллергена (провокационные пробы), определить степень обратимости обструкции бронхов, диагностировать бронхиальную астму в период между приступами (провокация ацетилхолином и гистамином). Кроме того, результаты этих проб расширяют представление о патогенезе бронхиальной астмы.

Проба с изопреналином. При бронхиальной астме, диагноз которой подтвержден с помощью клинических и функциональных методов исследования, важно установить возможность и степень обратимости изменений. Для этой цели служит проба с изопреналином. Прежде всего регистрируют исходные параметры, например форсированный выдох. Не ранее чем через 5 мин после ингаляции изопреналина проводят контрольное исследование. О положительной реакции говорят тогда, когда показатель повышается на 10% и более. При отсутствии повышения нельзя делать вывод о необратимости функциональных нарушений. За такой короткий промежуток времени отечность слизистой оболочки и дискриния не могут исчезнуть. Часто эта проба становится положительной только на фоне лечения, например кортикостероидами. Можно применять различные модификации этого метода, например, вместо ингаляций изопреналина вводят адреналин, орципреналин, эуфиллин или папаверин. Устранение бронхоспазма можно подтвердить при помощи пневмометрии или определения эластического сопротивления.

Проба с ацетилхолином. Легкие больных астмой очень чувствительны к ацетилхолину. Это явление можно использовать в целях диагностики в тех случаях, когда при типичных анамнестических данных функциональные пробы легких оказываются в норме. Больному проводят ингаляцию 0,1 — 0,2% раствора ацетилхолина (25-50 мкг). При положительной пробе быстро наступает обструкция бронхов. По этому признаку определяют пороговую дозу ацетилхолина. При применении упрощенной методики проводится единственная ингаляция в дозе 1000-2000 мкг, которую здоровые люди переносят хорошо, а у больных она вызывает повышение бронхиального сопротивления. У здоровых лиц положительные реакции наблюдают только после ингаляции более 10 000 мкг. У больных бронхиальной астмой нарушения форсированного выдоха вызывают значительно меньшие дозы (100-1000 мкг). Проба бывает отрицательной только у 3% больных астмой (в легких случаях или в начале заболевания). При частых приступах и длительном течении болезни пороговые дозы крайне низки (5-10 мкг). Положительные результаты пробы имеют большое диагностическое значение в бессимптомном периоде заболевания, более благоприятном в прогностическом отношении. В некоторых случаях положительные реакции отмечают у лиц, не страдающих бронхиальной астмой или другими хроническими заболеваниями легких. Мы разделили обследуемых на 4 группы: а — больные с эндогенной экземой без симптомов астмы (51 человек), б — больные аллергическим ринитом без симптомов астмы (40), в — здоровые лица с семейным анамнезом, отягощенным бронхиальной астмой (30), г — контрольная группа здоровых лиц. Частота положительных реакций в контрольной группе и остальных трех достоверно отличается. В первых трех группах повышен риск развития бронхиальной астмы. Среди больных с положительными результатами пробы в течение 4-летнего периода наблюдения 5 человек заболели астмой. Поэтому ацетилхолиновую пробу можно использовать для выявления лиц с латентной бронхиальной астмой или с повышенным риском ее развития. Это особенно важно при решении вопроса о выборе профессии и проблем гигиены труда. При психогенной одышке эта проба бывает отрицательной.

Обструкцию бронхов можно вызвать и гистамином. Пробы с серотонином, брадикинином и т. п. представляют лишь теоретический интерес. Провокационный тест с потенциальными медиаторами аллергических реакций может объяснить вопросы патогенеза.

Аллергологическая диагностика. Анамнез. Особое внимание уделяют следующим фактам:

— отягощенности семейного анамнеза атопическими заболеваниями;

— наличию у пациента других атопических болезней;

— симптомам и вызывающим их факторам.

Прежде всего следует исключить другие обструктивные заболевания легких. Особое значение имеет точный анализ обстоятельств, при которых возникли первые приступы. Тем не менее, интерес представляют и все те обстоятельства, при которых возникают приступы астмы при длительном ее течении: определенный вид деятельности, место пребывания больного, время дня, недели, года и другие моменты. Особенно тщательно нужно выяснять связь приступов с респираторными инфекциями (бронхитами, синуситами) по аллергологической анкете.

Внутрикожные пробы применяют для подтверждения диагноза или для определения провоцирующего аллергена. При этом прежде всего ограничиваются теми группами аллергенов, которые чаще всего вызывают приступы астмы. В первую очередь это ингаляционные аллергены (пыльца, грибы, домашняя пыль, компоненты эпидермиса животных, производственная пыль и т. п.). Затем следуют аллергены, принимаемые внутрь (лекарства и продукты питания) и вводимые парентерально (лекарства), или антигены паразитов. Наряду с реакцией немедленного типа определенный интерес представляет реакция замедленного типа, которая становится заметной лишь после подавления первой с помощью антигистаминных препаратов. Так, этиопатогенетическое значение при обструктивном поражении бронхов может иметь поздняя фаза реакции.

Провокационный тест (ингаляция аллергена). Результаты внутрикожных проб не всегда соответствуют данным анамнеза. Поэтому в эксперименте имитируют естественный путь проникновения аллергена в организм. Впервые подобный провокационный тест провел на себе Blackley в 1873 г., применив пыльцу трав и споры грибов плесени. Ввиду массивности реакции он воздержался от попыток проведения таких проб больным. В настоящее время вместо аускультации и оценки спровоцированной одышки используют достаточно чувствительные объективные методы функциональной диагностики легких. Провокационный тест с ингаляцией аллергена чаще всего применяют в диагностике бронхиальной астмы.

Оптимальной формой аппликации аллергена является имитация естественного контакта с аллергеном. Например, при аллергии к перхоти животных наблюдение за больным проводят на скотном дворе, а при поллинозах — на цветущем лугу. Однако эти методы неудобны и даже опасны и при этом не дают количественных характеристик. В определенной мере их можно воспроизвести в лабораторных условиях. Так, в предварительном исследовании можно определить пороговые дозы химических соединений (пыль, газы).

Как правило, аппликацию экстракта аллергена осуществляют в виде аэрозоля. Величина частиц не должна превышать 1-5 мкм при достаточной плотности облака. В то время как для практического врача достаточно сведений о концентрации экстракта аллергена, при научных исследованиях, особенно при определении пороговой дозы, нужно знать количество поглощаемого аллергена. В общем ингаляционный тест начинают с того разведения, которое обусловило положительную реакцию при внутрикожном титровании. Однако следует учитывать, что кожа и слизистые оболочки могут реагировать по-разному. Если в течение 30-60 мин четкого изменения функции легких не отмечают, то проводят аппликацию с экстрактом аллергена, концентрация которого в 10 раз превышает предыдущую. Предварительно исключают неспецифические реакции на раствор, используемый для экстракции. Порошкообразный материал (химические соединения, муку, опилки) можно обработать лактозой и затем распылять.
 
Оценка результатов. Ингаляция аллергена при истинной бронхиальной астме ведет к обструкции бронхов, что проявляется в повышении резистентности. С ней тесно коррелирует увеличение работы дыхания.

Метод определения ЖЕЛ малочувствителен. Более информативны динамические спирографические показатели, например, проба Тиффно (односекундная ФЖЕЛ). Особое распространение получила пневмометрия (определение скорости максимального выдоха). Преимущество инструментальных методов исследования состоит в их высокой чувствительности и объективности.

Максимальные значения тех измерений регистрируют с 5-минутными интервалами в течение получаса. Проба считается положительной, если показатели превышают исходные значения более чем на 15%, а сопротивление — 3 см Н20/л-с. Правда, с помощью этих методов удается диагностировать только астму, реакцию немедленного типа, обусловленную IgE. При подозрении на астму, связанную с реакциями замедленного типа, необходим больший период исследования (8 ч после провокации с регистрацией показателей через каждый час). Замедленная обструкция бронхов может следовать за реакцией немедленного типа с более или менее четким интервалом, а иногда может наблюдаться и без явной начальной реакции. Иногда замедленные реакции отмечают лишь после увеличения дозы аллергена.

При подозрении на поражение альвеол (аллергический альвеолит) информацию можно получить на основании определения растяжимости легких. Однако большую ценность имеет оценка диффузионной способности, при этом максимальных изменений следует ожидать через 6-10 ч.

Различают следующие основные типы реакций со стороны легких.

1. Реакции немедленного типа, типичный эквивалент атопической астмы (тип I). Обструкция бронхов наступает, как правило, через 5-7 мин после ингаляции аллергена, достигая максимума через 15-18, а иногда 20 мин, и проходит через 1-2 ч. Поэтому при необходимости следующую, более высокую, концентрацию антигена следует вводить не ранее чем через 30 мин после аппликации аллергена или по возможности через 1 ч.
 
2. Реакции замедленного типа. В ряде случаев они могут сочетаться с реакциями немедленного типа. Такие реакции наблюдают при атопической астме (пыльца, споры грибов, домашняя пыль), если длительно проводят динамическое наблюдение, и при аллергических альвеолитах (например, аллергический бронхопульмональный аспергиллез). Патогенетические механизмы различны, однако отмечают переходные формы заболеваний:

— атопическую реакцию, в которую опосредованно, через медиаторы вовлекаются другие типы клеток;

— реакции иммунных комплексов, которые приводят к обструкции (эквивалент феномена Артюса на слизистой оболочке бронхов).

Вследствие указанных причин может повыситься бронхиальная возбудимость, сохраняющаяся в течение нескольких дней.

3. Замедленные рестриктивные реакции. Одновременно с нарастанием нарушений вентиляции рестриктивного типа уменьшается диффузионная способность. Нередко наблюдают также более или менее выраженные общие явления, например, при аллергическом бронхопульмональном аспергиллезе и различных аллергических реакциях.

Концентрации аллергена при ингаляционном тесте обычно в 10-100 раз выше, чем при положительных результатах внутрикожных проб. Корреляция между обеими реакциями статистически достоверна. Однако нередко отмечают несоответствие. Так, при положительной кожной пробе ингаляционный тест оказывается отрицательным (15-50% случаев) и реже — наоборот.

Кожной пробе с экстрактом домашней пыли придается большее диагностическое значение, чем пробе с перхотью животных. Промежуточное место занимает проба с экстрактами пыльцы. Положительные кожные реакции с плесневыми грибами сочетаются с положительными результатами ингаляционной пробы, только в 20% случаев. Совпадение результатов наблюдают чаще тогда, когда кожная проба оказывается положительной при высоком титре аллергена. Ввиду того что результаты указанных проб часто не совпадают, многие авторы высказывают критическое отношение к кожным пробам или вообще предлагают отказаться от них при бронхиальной астме. В то же время Gronemeyer и соавт. считают, что положительная кожная проба при отрицательной ингаляционной отражает состояние латентной сенсибилизации.

Соотношение между пороговыми дозами экстракта аллергена и ацетилхолина изучил R. Tiffeneau. У ацетилхолина — это степень бронхомоторной возбудимости, а у аллергена — бронхолегочной реактивности. Эти показатели большей частью коррелируют друг с другом. Коэффициент «пороговая доза ацетилхолина/пороговая доза аллергена» — это количество освобождающихся при аллергических реакциях промежуточных веществ на количественную единицу аллергена. Таким образом, это одновременно показатель «легочной аллергии», и он может иметь прогностическое значение.

Проба с ингаляцией аллергена позволяет установить этиологию астмы. Ее используют также для идентификации аллергических заболеваний, протекающих без приступов астмы, при которых анамнез малоинформативен. Основными показаниями к проведению данной пробы являются:

— несоответствие данных анамнеза и результатов кожных проб;

— недостаточная информативность анамнеза и/или кожных проб (крапивница, экзема);

— необходимость динамического наблюдения и оценки эффективности десенсибилизации.

Основным противопоказанием является резкое нарушение функции легких.