« вернуться в содержание номера

Дыхательная и сердечная недостаточность: диагностические возможности
клинической физиологии дыхания (клиническая лекция)
А.А. Визель
ГОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития РФ

Представленный материал может показаться слишком простым для клинического физиолога и реаниматолога, однако для рутинной практики большинства врачей терапевтического профиля он может оказаться полезным, что и стало причиной его написания.

Современная терапия все больше ограничиваетсял ишь препаратами, чей эффект основан на доказательствах. Представляется не менее значимым (если не более!) установление диагноза, понимание развития дыхательной и сердечной недостаточности на основаниид остоверных методов с объективным результатом.

Вопрос о причине одышки у больных старшего возраста с равной частотой возникает как в кабинете кардиолога, так и пульмонолога. Ввиду лимита отведенного на прием времени врач нередко ограничивается результатами опроса и минимального обследования – выслушивания и выстукивания, измерения артериального давления (АД), записи ЭКГ и клинического анализа крови. Подчас наличие сухих хриповпозволяет врачу высказать суждение о наличии обструкции, а отеков – о сердечной недостаточности.

Во времена великого С.П. Боткина это было простительно по двум причинам: не существовало большинства современных методов инструментальной диагностики, а количество высокоактивных лекарственных средств было весьма ограничено. Как это ни парадоксально, но если пульмонолог измеряет АД, подсчитывает пульс, рекомендует ЭКГ, то кардиолог крайне редко направляет больного на исследование функции внешнего дыхания или более сложные методы оценки состояния его дыхательной системы.

До последнего времени обе группы специалистов не использовали в рутинной практике пульсоксиметрию для разовых измерений или при пробе с 6-минутной ходьбой. Большинство врачей первичного звена здравоохранения при опросах относят пульсоксиметрию к области исследований в реаниматологии и анестезиологии, в лучшем случае – интенсивной терапии.

Оценка состояния функции внешнего дыхания, газообмена и степени насыщения крови кислородом в равной степени важны и информативны в общей клинической практике, пульмонологии и кардиологии. Приступая к оценке причин одышки и дифференциальнойдиагностике ее причин, следует обязательно оценитьсостояние красной крови, уровень гемоглобина, цветной показатель, чтобы изначально исключить гемическую гипоксию.

Оценка насыщения крови кислородом, или сатурации, – это неинвазивный метод оценки степенинасыщения гемоглобина крови кислородом. Для этогоприменяют светодиоды, излучающие свет с длинойволны 600 нм (красный) и 940 нм (инфракрасный).

Использование двух частот позволяет проводить границу между спектрами поглощения гемоглобина и оксигемоглобина. Сенсор устанавливают на палец рукиили ноги, либо на мочку уха; происходит поглощение света артериальной и венозной кровью и измеряется вариабельность пульсации артериальной крови. Микропроцессор пульсоксиметра вычисляет соотношения поглощения спектров красного и инфракрасного света с частотой 600 измерений в секунду, а на дисплей выводятся усредненные данные за 3–5 с с последующим обновлением каждые 0,5–1 с.

Одновременно выводится картина пульсовой волны и частота сердечных сокращений.Врач должен хорошо понимать, какую информацию он получает с помощью этого доступного прибора. Он определяет, какой процент кислорода в среднем свя-ывается с каждой молекулой гемоглобина. При этом метод не позволяет определять и не заменяет оценкупарциального давления кислорода крови, содержания кислорода в крови, парциального давления двуокисиуглерода, дыхательные скорости и объемы, сердечныйвыброс и АД.

Пульсоксиметрия особенно ценна дляопределения FiO2, особенно когда пациент находится не на дыхании окружающим воздухом (21%) и даже наискусственной вентиляции. При оценке значенийSaO2 эта информация крайне важна. Кроме того, приборы откалиброваны для значений до 80%, более низкие значения основаны на экстраполяции, поскольку соответствуют экстремальным состояниям. На результат измерения SaO2 влияют снижение пульсации периферических артерий при периферической вазоконстрикции (гиповолемия, тяжелая гипотония, сердечная недостаточность, некоторые виды артимий сердца) или болезнях периферических сосудов. В подобных случаях полученный сигнал неадекватен дляполноценного анализа. Венозный застой, особенно вызванный трикуспидальной регургитацией, может приводить к венознойпульсации и нарушает измерение сатурации с мочкиуха. При застое в конечностях считывание сигнала также может оказаться нарушенным (в этом случае следует сменить место наложения датчика).

Если же формапульсовой кривой приемлема, то можно доверять показаниям пульсоксиметра.

Следует заметить, что пульсоксиметрия не способна различать формы гемоглобина. Присутствие метгемоглобина может нарушать результаты измерений. Ложное снижение сатурации происходит при введении слечебной целью метиленового синего, при использовании некоторых лаков и накладных ногтей. Мнение овлиянии цвета кожи на результаты пульсоксиметрии неоднозначно и зависит от степени гипоксемии, места наложения датчика и типа прибора. Желтуха и анемияне нарушают точности оценки сатурации, тогда какпри серповидноклеточной анемии возможны отклонения показателей до 8%.

Наиболее изученным и точным методом измерения считается пульсоксиметрия, проводимая с помощью пальцевой клипсы.На данных пульсоксиметрии основана современная классификация дыхательной недостаточности, которую ранее устанавливали по наличию одышки (принагрузке или в покое). Нормой принято считать значения SaO2 не ниже 95%, 90–94% соответствуют ДН-I;75–89% – ДН-II и менее 75% – ДН-III.

Прикладное значение пульсоксиметрии трудно переоценить. Особенно четко значимость оценки сатурации показала себя в 2009 г., когда стали встречаться тяжелые случаи гриппа А H1N1. На первичном приеме больного с признаками гриппа выявление десатурации гемоглобина позволяет сразу направить его вотделение интенсивной терапии. Аналогична тактика при пневмонии, отеке легких, интерстициальных нарушениях.

Значения SaO2 менее 90% в покое являются признаком существенной дыхательной недостаточности любого генеза, которая может потребовать оксигенотерапи. Мониторирование сатурацииинформативно при исследовании синдрома ночногоапноэ – эпизоды десатурации в ночное время подтверждают этот диагноз.

Пульсоксиметрия существенно дополняет тест с6-минутной ходьбой (6MWT), который является простыми эффективным средством оценки функциональных способностей пациента, особенно со среднетяжелыми итяжелыми заболеваниями сердца и легких при динамическом наблюдении. Воспроизводимость и оценка 6MWT в динамике сопоставима со значимостью определения ОФВ1.

Для проведения этого исследования необходимы коридор длиной не менее 30 м, секундомер с обратным отсчетом, механическая рулетка, желателен также пульсоксиметр и/или сфигмоманометр. В кардиологической клинике требуются дефибриллятор и источник кислорода. Перед тестом больной может немного поесть, голод необязателен.

Пациент в течение 10 мин отдыхает, сидя настуле около стартовой позиции. Врач фиксирует пульс,АД, желательно проведение пульсоксиметрии. Крометого, в исходном состоянии оценивают одышку и усталость по шкале Борга, которая дается больному на листкебумаги: 0 – ничего; 0,5 – очень, очень немного; 1 – оченьлегкая; 2 – легкая; 3 – умеренная; 4 – относительно тяже-лая; 5 – тяжелая; 6– ; 7 – очень тяжелая; 8– ; 9 – ; 10 – очень-очень тяжелая, максимальная.

Пациента тщательно инструктируют о том, что он должен ходить по коридорунепрерывно с максимально возможной скоростью в течение 6 мин; при возникновении одышки, усталости идискомфорта он в любой момент может сесть на стул иотдохнуть.

В течение всего времени пациент находитсяпод контролем врача. По завершении теста измеряютпульс, повторно оценивают одышку и усталость по шкалеБорга, желательно проведение пульсоксиметрии. Интерпретация 6MWT проводится на основании сравнения параметров до и после воздействия на больного (лечения,операции, реабилитации). Оценивают расстояние, которое смог пройти пациент (считается достоверным минимальное изменение дистанции в 54 м), изменение ответов по шкале Борга, потребность в ингаляции кислорода, изменение сатурации.

У здорового человека во время 6-минутной ходьбы или иной физической нагрузки увеличивается часто-а сердечных сокращений и не меняется насыщение крови кислородом. Снижение SaO2 во время нагрузкиили сразу после ее прекращения (десатурация) свидетельствует о снижении толерантности к физической нагрузке различного генеза – при нарушении функции легких, при пороках сердца, при внутрилегочном шунтировании.

Проведение пульсоксиметрии важно при проведении оксигено терапии больным с дыхательной и сердечной недостаточностью; на основании значенийSaO2 применяют ту или иную концентрацию кислоро-да во вдыхаемом воздухе (FiO2).

Простым и доступным методом диагностики вентиляционной недостаточности является спирометрия,которую давно следует сделать рутинной процедурой для врача общей практики. Сохраняется практика проведения спирометрии на 3–7-й день после госпитализации больного с одышкой, назначение бронхолитиков и даже глюкокортикостероидов без оценки объемных и скоростных показателей.

Такая ситуация должна быть устранена, поскольку приводит к нерациональной терапии. Следует широко применять так называемый тестВотчала–Тиффно, когда пациент после глубокого полного вдоха делает резкий и в то же время полный выдох, изгоняя воздух с предельным усилием не менее 6 с.Это позволяет определить 3 ключевых показателя –форсированной жизненной емкости (ФЖЕЛ), объемфорсированного выдоха за 1 с (ОФВ1) и их соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ%.

Выполняют не менее трех попыток записи форсированного выдоха. Две наилучшие попытки не должны различаться по значениям ФЖЕЛ и оОФВ1 более чем на150 мл (рис.).

Интерпретация. ЖЕЛ (ФЖЕЛ), ОФВ1, ПОС и мгновенные скорости форсированного выдоха на уровне25, 50 и 75% от начала кривой ФЖЕЛ (МОС25, МОС50,МОС75) выражают в абсолютных величинах (л и л/с) и впроцентах от должных величин.

Должные величины прибор рассчитывает автоматически по уравнениям регрессии на основании пола, возраста и роста пациента. Для ЖЕЛ (ФЖЕЛ), ОФВ1, ПОС минимальное нормальное значение – 80% от должного, а для МОС25,МОС50, МОС75 – 60% от должного. СОС25–75 – это скорость потока форсированного выдоха в средней половине ФЖЕЛ (т.е. между 25 и 75% ФЖЕЛ). СОС25–75 отражает прежде всего состояние мелких дыхательных путей и более чувствителен, чем ОФВ1, в выявленииранней обструкции дыхательных путей. СОС25–75 является независимым от усилия показателем.

Снижение ОФВ1/ФЖЕЛ менее 70% (здесь процентыабсолютные) принято считать универсальным показателем бронхообструктивного синдрома (например,при бронхиальной астме, ХОБЛ). Снижение ФЖЕЛ преобладает при интерстициальных заболеваниях легких,легочном фиброзе, плевральном выпоте, ожирении, за-стойной сердечной недостаточности, параличе диафрагмального нерва. Снижение ФЖЕЛ при высоких значениях ОФВ1/ФЖЕЛ свидетельствует о рестриктивном синдроме, достоверный диагноз которого требует определения остаточного объема и общей емкости легких в специализированных лабораториях.

По соотношению основных показателей формируется заключение.

Примером создания такого заключенияможет служить алгоритм, реализованный в виде таблиц,которые были созданы и апробированы во фтизио-пульмонологических клиниках Москвы и Казани и утверждены Минздравом РСФСР в 1990 г. Правила использования таблицы следующие.

1. Найдите среди данных, которые выдает Ваш прибор ЖЕЛ/ДЖЕЛ% (обозначен в таблице как ЖЕЛ%д),ОФВ1/ДОФВ1 (обозначен ОФВ1%д) и индекс Тиффно(ОФВ1/ЖЕЛ%).

2. По величине ЖЕЛ%д определите колонку значений таблицы.

3. По величине индекса Тиффно определите соответствующую горизонтальную зону значений таблицы. Внутри образовавшейся клетки в соответствии со зна-чением ОФВ1 %д выберите строку.

4. Запишите диагноз.

Цифра обозначает степень вентиляционной недостаточности по 6-балльной шкале,Р – степень рестрикции, О – степень обструкции (по3-балльным шкалам).

Например, 3, Р2, О1 – соответствует заключению: снижение вентиляционной способности легких 3-й степени, умеренная рестрикция, легкая степень обструкции.

Пустоты в таблице соответствуют некорректным сочетаниям параметров, установленных при моделировании состояний вентиляции на ЭВМ у лиц в возрастеот 4 до 75 лет мужского и женского пола при расчете должных величин по формулам и таблицам Р.Ф. Клемента и соавт. (1986 г.).

При рациональной терапии бронхообструктивного синдрома увеличиваются все три показателя, ноодновременно увеличивается соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ. При рациональной терапии застойной сердечной недостаточности увеличивается ФЖЕЛ. Одновременное повышение в динамике сатурации является важным подтверждением эффективности лечения в обоих случаях.

Методы клинической физиологии дыхания сохраняют свою информативность и при сочетанной легочно-сердечной и сердечно-легочной недостаточности. В этих случаях изменения легочных объемов и насыщенности крови кислородом служат интегральными показателями ресурса обеих систем.

При гипервентиляционном синдроме, гипертиреозе,неврозах проведение спирометрии и пульсоксиметрии позволяет исключить истинную дыхательную недостаточность и продолжить диагностический поиск по основному заболеванию, что помогает избежать назначения бронхолитических средств без показаний.

В условиях специализированных стационаров, лабораторий клинической физиологии кровообращенияпроводят углубленные исследования дыхания, позволяющие наиболее точно провести границу между сер-дечной и легочной недостаточностью.

Оценка диффузионной способности по поглощению окиси углерода (DLco) указывает на адекват-ность функции альвеолярно-капиллярной мембраны игазотранспортной функции крови. DLco определяется путем измерения количества окиси углерода (CO), которое перенесено из альвеолярного газа в кровь легочных капилляров, после того как пациент вдыхает известное количество СО (0,1%); она выражается в мл/мин/мм Hg. Окись углерода обладает в 210 раз большим сродствомк гемоглобину, чем кислород.

Суть методики состоит втом, что пациент из одной емкости вдыхает воздушную смесь с заданной концентрацией СО и выдыхает ее вдругую емкость. По разнице концентраций оцениваютэтот показатель. Чем больше СО «захватят» легкие пациента, тем выше градиент концентрации и тем лучше способность легких к транспорту газов. При использовании метода одиночного вдоха обследуемый один развдыхает газ с известной концентрацией СО и задерживает дыхание на 10 с.

Диффузия рассчитывается по скорости вымывания СО из альвеолярного воздуха. При использовании метода устойчивого равновесия обслудуемый дышит газовой смесью с известной концентрацией СО до тех пор, пока не установится равновесие(показатель альвеолярного давления СО стабилизируется). Далее в течение последующих 2–3 мин определяют минутный объем дыхания (МОД), вдыхаемую и выдыхаемую концентрацию СО и рассчитывают минутное поглощение СО.

Изменения диффузионной способности легких требуют сопоставления с основными клиническими заболеваниями. Снижение DL coвызывает такие внелегочные причины, как слабость дыхательной мускулатуры и деформации грудной стенки, анемия и легочная эмболия, гематологическая патология с изменением газотранспортной функции гемоглобина, ожирение. К легочным причинам снижения DLco относят резекцию легкого, эмфизему, интерстициальные легочные заболевания (в том числе диссеминированный туберкулез, саркоидоз II стадии и выше), отеклегких, легочный васкулит, легочную гипертензию. При полицитемии, шунтировании слева направо ибронхиальной астме DLco может увеличиваться.

Общая плетизмография тела (бодиплетизмо-графия) основана на законе Бойля–Мариотта: произведение давления на объем при постоянной температуре – величина постоянная. Обследуемый находится в герметичной камере. В конце нормального выдоха спомощью заглушки перекрывается мундштук, через который дышит обследуемый, и его просят сделать несколько дыхательных движений.

При этом регистрируется изменение давления в ротовой полости и в камере.Используя уравнение Бойля– Мариотта, легко рассчитать функциональную остаточную емкость легких(объем легких после спокойного выдоха), а затем оста-точный объем и общую емкость легких. Методом общей плетизмографии, в отличие от метода разведениягаза, измеряется общий объем воздуха в легких, в томчисле и в невентилируемых зонах.

Общая емкость легких (ОЕЛ) – наиболее надежный показатель рестрикции. Поэтому при выявлении снижения ЖЕЛ всегда желательно определение ОЕЛ сцелью верификации факта рестрикции. Снижение ОЕЛ может быть следствием самых различных заболеваний,которые приводят к ограничению подвижности легких, грудной клетки, снижению растяжимости легочной ткани и т.п. Увеличение ОЕЛ говорит о гиперинфляции легких, что в большинстве случаев наблюдается при обструктивной или необструктивной эмфиземе,будучи ее достоверным и, вместе с увеличением остаточного объема (ОО), верифицирующим признаком.

Ценную информацию дает сопоставление остаточного объема, определенного методами разведения газа и общей плетизмографии. У здорового человека (при условии добросовестного выполнения дыхательных маневров) данные величины равны. При патологических состояниях ОО по методу разведения газа может быть меньше, чем ОО по методу общей плетизмографии. Это говорит о наличии невентилируемых зон легких или так называемых «воздушных ловушек».

Данное явление наблюдается чаще всего при заболеваниях, сопровождающихся выраженной обструкцией дыхательныхпутей. Значительное превышение ОО по методу разве-дения газа над ОО по методу общей плетизмографииговорит о нарушении в технике измерений.Возможна оценка еще более тонких механизмов на-рушений дыхания, указывающих на центральный генезвозникшей одышки.

Изучение максимального респираторного давления на вдохе (Pimax) и на выдохе (Pemax) и показателяактивности дыхательного центра (Р100), конечно-экспираторного давления окиси углерода (PеtCO2)

Методика измерения максимального респираторногодавления вдоха (Pimax) и выдоха (Pemax) основана напринципе измерения окклюзионного давления.

Максимальное разрежение, возникшее в замкнутых дыха-тельных путях во время вдоха, показывает, какое уси-лие развивают мышцы вдоха. Их функциональное характеризуется давлением в системе во время выдоха.

Изучаемые показатели отражают функциональную способность дыхательных мышц. Для оценки центральной нервной регуляции применяется методика,основанная также на принципе измерения окклюзионного давления. Суть метода состоит в следующем:если перекрыть вдох на первые 100 мс, то разрежениев дыхательных путях в связи с продолжающейся работой дыхательных мышц вдоха будет характеризовать импульс, идущий к дыхательным мышцам из централь-ной нервной системы – так называемый нейрореспираторный драйв.

Доказано, что разрежение в перекрытых дыхательных путях в первые 100 мс вдоха не зависит от динамических дыхательных сопротивлений (потока воздуха нет), от рецепторов растяжения легких (объем практически не увеличивается), от тонусадыхательных мышц. Это отрицательное давление, на-зываемое Р100, или Р0,1, служит объективным критерием центральной регуляции дыхания. Величина давления зависит от интегральной нейрохимической стимуляции, которая передается от мотонейронов дыхательного центра до дыхательных мышц приблизительно за 100 мс, и столько же длятся биохимические процессы в мышцах, готовящих их для сокращения.

Мы остановились на методах клинической физиологии дыхания.

Методы клинической физиологии кровообращения, визуализации сердца и сосудов способны существенно дополнить функциональный диагноз и сделать дифференциальную диагностику дыхательный и сердечной недостаточности еще более точной. Врач должен понимать, что достижение максимально эффективного и безопасного лечения основано на понимании патологического процесса,на который он хочет повлиять. Эмпирический подход в лечении «от одышки», «от отеков» и т.д. без доказанного понимания причин синдрома в большинстве случаев не только не обоснован, но и не лишенопасности для состояния пациента.

Список литературы находится в редакции