Спирография как метод исследования дыхания¶

Спирография — метод функциональной диагностики, при котором регистрируется изменение объёма лёгких во времени при дыхании. Относится к группе методов исследования внешнего дыхания (спирометрия, пневмотахометрия, бодиплетизмография) и позволяет оценить вентиляционную функцию лёгких, получить ряд объёмных и скоростных показателей. Результат исследования — спирограмма — графическая кривая «объём — время» либо «поток — объём».

¶История

Основы измерения дыхательных объёмов заложены в XVII веке: итальянский естествоиспытатель Джованни Борелли пытался измерить объём вдыхаемого воздуха, а английский учёный Роберт Гук в 1660-х годах построил одну из первых установок для искусственного дыхания и оценки дыхательного объёма. В 1846 году английский врач Джон Хатчинсон сконструировал водяной спирометр и ввёл понятие жизненной ёмкости лёгких. Термин «спирография» и аппараты для непрерывной записи кривой дыхания вошли в практику в конце XIX — начале XX века.

В России исследования внешнего дыхания развивались с начала XX века; в советский период спирометрия и спирография стали массовыми методами в пульмонологии, фтизиатрии, профпатологии и спортивной медицине. Современные компьютерные спироанализаторы вытеснили механические самописцы, но принцип регистрации объёма и потока сохранился.

¶Физиологические основы

Дыхание обеспечивает газообмен между альвеолами и внешней средой. Вентиляция лёгких описывается системой статических объёмов и ёмкостей и динамических скоростных показателей. Спирография фиксирует эти величины при спокойном и форсированном дыхании, а также при выполнении функциональных проб.

Ключевые статические показатели:

• дыхательный объём (ДО) — объём воздуха за один спокойный вдох или выдох;
• резервный объём вдоха (РОвд) и резервный объём выдоха (РОвыд);
• остаточный объём (ОО) — не определяется напрямую спирографом, требует бодиплетизмографии или разведения гелия;
• жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — сумма ДО, РОвд и РОвыд;
• общая ёмкость лёгких (ОЕЛ) — ЖЕЛ плюс остаточный объём;
• функциональная остаточная ёмкость (ФОЕ).

Динамические показатели оценивают проходимость дыхательных путей:

• форсированная жизненная ёмкость (ФЖЕЛ);
• объём форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1);
• индекс Тиффно — отношение ОФВ1 к ЖЕЛ (или к ФЖЕЛ), выраженное в процентах;
• пиковая и мгновенные объёмные скорости выдоха (ПОС, МОС25, МОС50, МОС75).

¶Методика проведения

Исследование проводят в положении сидя, в спокойной обстановке, желательно в утренние часы, натощак или через 1–2 часа после еды. Пациенту накладывают зажим на нос и предлагают дышать через ротовой мундштук, соединённый с датчиком потока (пневмотахометром) или турбиной.

Основные этапы:

1. Спокойное дыхание для регистрации ДО и определения уровня функционального покоя.
2. Манёвр форсированного выдоха: максимально глубокий вдох, затем максимально быстрый и полный выдох. Повторяют не менее трёх раз с воспроизводимыми результатами.
3. При необходимости — проба с бронхолитиком (сальбутамолом) для оценки обратимости бронхиальной обструкции, а также пробы с физической нагрузкой, метахолином, холодным воздухом.

Перед исследованием отменяют бронхолитики и препараты, влияющие на дыхание, на срок, зависящий от их периода действия. Результаты сравнивают с должными величинами, рассчитанными по полу, возрасту, росту и этнической принадлежности.

¶Интерпретация результатов

По соотношению ОФВ1, ФЖЕЛ и индекса Тиффно выделяют основные типы нарушений вентиляции:

Обструктивный тип типичен для бронхиальной астмы, хронической обструктивной болезни лёгких, бронхита. Рестриктивный — для пневмофиброза, кифосколиоза, заболеваний плевры, резекции лёгкого, ожирения. Степень тяжести оценивают по величине ОФВ1 в процентах от должного значения.

Обратимость обструкции определяют по приросту ОФВ1 после ингаляции бронхолитика: прирост более 12 % и более 200 мл считается положительным тестом и характерен для бронхиальной астмы.

¶Применение

Спирография используется в пульмонологии для диагностики и контроля лечения бронхиальной астмы, ХОБЛ, интерстициальных заболеваний; в предоперационной подготовке для оценки риска торакальных и абдоминальных вмешательств; в профпатологии при медицинских осмотрах работников вредных производств; в спортивной медицине для оценки функциональной подготовленности; при экспертизе трудоспособности и инвалидности.

¶Ограничения и критика

Спирография требует активного участия пациента и правильной техники дыхательного манёвра; у детей младшего возраста, ослабленных больных, при нарушении сознания исследование затруднено. Метод не даёт прямой информации об остаточном объёме, газообмене, эластических свойствах лёгких и состоянии альвеолярно-капиллярной мембраны — для этого нужны бодиплетизмография, диффузионный тест, пульсоксиметрия и анализ газов крови. Результат зависит от калибровки прибора, усилия пациента и корректности выбора должных величин. Для повышения воспроизводимости применяют стандартизированные протоколы (например, рекомендации ATS/ERS) и критерии качества манёвра.

¶Источники

• Руководство по клинической физиологии дыхания (под ред. Л. Л. Шика, Н. Н. Канаева)
• Гриппи М. А. Патофизиология лёгких
• Национальные клинические рекомендации по функциональной диагностике
• Стандарты ATS/ERS по спирометрии
• Учебные пособия по пульмонологии для медицинских вузов