Study of respiration mechanics, relations of ventilation to blood flow and uniformity of alveolar ventilation in differential diagnosis of chronic cardiac and pulmonary insufficiency

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The respiratory system state in 52 patients with chronic cardiac diseases and cardiac insufficiency, in 64 patients with chronic pulmonary diseases and pulmonary insufficiency is studied. As many as 28 patients without cardiac and pulmonary diseases are examined as the control group. The group of patients with combination of cardiac and pulmonary diseases is distinguished. The reliability estimation of differences of the data obtained in the compared groups of patients is performed to determine the most reliable indices of external respiration function for differential diagnosis of chronic cardiac and pulmonary insufficiency. The indices of respiration median relations of ventilation to blood flow and uniformity of alveolar ventilation may be used in differential diagnosis of chronic cardiac and pulmonary insufficiency.

Full Text

Дыхательная недостаточность — главный фактор, ограничивающий трудоспособность больных с сердечной и легочной патологией, что в настоящее время является актуальной клинической проблемой [3, 4, 7, 8]. Современные инструментальные неинвазивные методы исследования функции внешнего дыхания (ФВД) позволяют расценивать изменения вентиляционной функции и кровообращения в легких как основные причины расстройства нормального газообмена. Клинические признаки хронической сердечной и легочной недостаточности на определенном этапе прогрессирования сходны: это одышка, цианоз, кашель, хрипы в легких, снижение физической активности [1, 3, 6] Наибольшие трудности представляет дифференциальная диагностика хронической сердечной и легочной недостаточности у больных пожилого возраста и, особенно, при сочетании поражений сердца и легких [2].

Целью настоящей работы являлось изучение современными инструментальными неинвазивными методами состояния респираторной системы у больных с заболеваниями сердца и легких и оценка полученных данных для дифференциальной диагностики хронической сердечной и легочной недостаточности.

Предварительное клиническое обследование 150 больных в возрасте от fe до 75 лет включало осмотр, запись ЭКГ в покое, рентгенографию органов грудной полости, УЗИ органов брюшной полости, ЭхоКС в М-режиме, клинические лабораторные анализы. Больных с нарушением функции печени, почек, заболеваниями эндокринных желез, аритмиями, полными блокадами ножек пучка Гиса в группы обследования не включали.

В группу больных хроническими заболеваниями сердца с сердечной недостаточностью (СН) включены лица с ишемической болезнью сердца (постинфарктный кардиосклероз и стабильная стенокардия II—IV функциональных классов). Стадии сердечной недостаточности оценивали по Н.Д. Стражеско и В.Х. Василенко. Хронические заболевания легких были представлены бронхитом, бронхиальной астмой, обструктив ной вентиляционной недостаточностью Степень дыхательной недостаточности (ДН) у больных оценивали по классификации А.Г. Дембо [3]. Контрольная группа объединяла больных, не имеющих заболеваний сердца или легких. Кроме того, выделена группа больных с сочетанием заболеваний сердца и легких.

Все пациенты были разделены на 8 групп. В 1-ю (контрольную) группу вошли 28 больных (14 мужчин и 14 женщин, средний возраст — 49,2±1,6 года). 2-ю группу (21 чел.) составили больные с ДН1 (12 мужчин и 9 женщин, средний возраст — 56,5±2,6 года), 3-ю (25) — с ДНII (13 мужчин и 12 женщин, средний возраст — 56,7±2,0 года), 4-ю (18) — с ДНIII (11 мужчин и 7 женщин, средний возраст — 57,7±2,5 года), 5-ю (25) — с СН1 (16 мужчин и 9 женщин, средний возраст — 64,8±1,3 года), 6-ю (16) — с СНIIа (10 мужчин и 6 женщин, средний возраст — 65,2±1,7 года), 7-ю (11) — с СНIIб-III (6 мужчин и 5 женщин, средний возраст — 69,2±2,6 года), 8-ю (6) — с сочетанием ДН и СН (средний возраст — 64,6±3,5 года).

Функцию внешнего дыхания (ФВД) изучали путем исследования механики дыхания по кривой “поток-объем” форсированного выдоха компьютерным пневмотахометром “ЭТОН-I”. При капнографическом определении вентиляционно-перфузионные отношения находили по скорости прироста парциального давления углекислого газа в альвеолярной фазе выдоха (ΔpCO2/tA в мм Hg). Азотографическое исследование равномерности альвеолярной вентиляции при дыхании чистым кислородом проводили методом одиночного вдоха по скорости изменения концентрации азота в альвеолярной фазе выдоха (ΔN2%/tA, в объемных процентах/с), для этого использовали автоматизированную систему съема и обработки и анализаторы на азот и углекислый газ (ГАУ-4).

Вентиляционную функцию легких и выраженность нарушений оценивали по таким показателям (в % к должному), как жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха в первую секунду/ОФВ1 тест Вотчала—Тиффно (ОФВ1/ЖЕЛ) и отношение ОФВ1/ФЖЕЛ.

Уровень нарушения проходимости бронхов определяли по кривой “поток- объем” форсированного выдоха (в % к должным величинам), пиковой объемной скорости выдоха (ПОС), максимальной объемной скорости при выдохе 25% ФЖЕЛ (МОС25), 50% ФЖЕЛ (МОС50), ФЖЕЛ (МОС75), средней объемной скорости при выдохе 25%—75% ФЖЕЛ (СОС25-75), 75%—85% ФЖЕЛ (СОС75-85).

Цифровой материал обрабатывали с помощью стандартных методов вариационной статистики, включавших критерий Стьюдента для парных величин (табл. 1, 2).

 

Таблица 1. Функция внешнего дыхания у исследованных групп больных (М±m)

Показатели

Группы больных

1-я

2-я

Р1-2

3-я

Р1-3

4-я

Р1-4

5-я

Р1-5

6-я

Р1-6

7-я

Р1-7

8-я

Р1-8

ЖЕЛ в % к должному

113,0±2,1

86,0±2,4

<0,001

63,5±2,8

<0,001

51,9±3,7

<0,001

96,8±2,0

<0,001

75,7±2,8

<0,001

57,3±6,7

<0,001

55,3±7,0

<0,001

ФЖЕЛ в % к должному

111,4±2,4

86,3±2,6

<0,001

65,2±2,7

<0,001

48,1±3,7

<0,001

100,3±3,0

< 0,05

84,8±4,1

<0,001

70,8±3,2

<0,001

45,2±9,3

<0,001

ОФВ, в % к должному

105,7±1,8

70,7±2,6

<0,001

43,9±1,5

<0,001

26,9±1,3

<0,001

94,1±2,4

<0,001

78,1±3,9

<0,001

59,2±3,7

<0,001

35,7±6,0

<0,001

ОФВ/ЖЕЛ в % к должному

93,9±1,4

82,5±2,6

<0,001

72,0±3,7

<0,001

55,3±3,8

<0,001

97,2±1,8

>0,05

102,6±2,7

> 0,05

93,5±4,3

> 0,05

69,6± 10,9

<0,05

ОФВ/ФЖЕЛ в % к должному

95,3±1,4

82,0±2,0

<0,001

68,8±2,2

<0,001

60,1±4,2

<0,001

94,3±1,7

> 0,05

92,2±1,8

> 0,05

83,1±2,3

<0,001

65,4±9,3

< 0,05

ПОС в % к должному

102,3±2,0

63,3±2,8

<0,001

40,5±1,7

<0,001

26,5±1,6

<0,001

94,1±3,2

< 0,05

79,9±3,3

<0,001

68,0±5,2

<0,001

33,2+4,2

<0,001

МОС25 в % к должному

96,0±3,7

52,6±4,1

<0,001

24,2±1,8

<0,001

13,0±1,5

<0,001

92,7±4,4

>0,05

76,9±3,4

<0,001

60,8±6,9

<0,001

20,8±5,6

<0,001

МОС 50 в % к должному

79,9±4,0

41,9±2,9

< 0,001

19,2±1,0

<0,001

10,5±0,7

<0,001

73,9±5,2

>0,05

53,4±3,9

<0,001

 

33,5±3,8

<0,001

 

17,0±4,0

<0,001

МОС75 в % к должному

66,8±3,8

35,4±2,3

<0,001

21,7±1,3

<0,001

14,1±0,8

<0,001

52,6±4,3

<0,05

40,5±4,4

<0,001

23,8±2,2

<0,001

15,4±1,9

<0,001

СОС25-75 в % к должному

 84,5±3,2

42,9±2,6

<0,001

21,3±1,0

<0,001

12,3±0,8

<0,001

71,0±4,7

<0,05

53,1±4,3

<0,001

 

32,4±3,4

<0,001

16,8±3,4

<0,001

СОС75-85 в % к должному

 54,8±4,4

30,2±2,0

<0,001

19,2±1,1

<0,001

13,9±1,1

<0,001

43,4±4,0

>0,05

34,6±4,2

<0,001

20,8±2,1

<0,001

13,5±1,7

<0,001

ΔрСО/tA, мм Hg,

1,6±0,13

2,9±0,2

<0,001

3,36±0,1

<0,001

4,9±0,1

<0,001

2,2±0,2

< 0,05

2,7±0,1

<0,001

 

4,0±0,4

<0,001

4,1±0,5

<0,001

ΔN2/tA-N2%/c

0,9±0,1

1,8±0,2

<0,001

2,5±0,2

<0,001

4,0±0,1

<0,001

1,00±0,1

>0,05

1,41±0,2

< 0,05

 

2,8±0,1

<0,001

 

3,2±0,5

<0,001

Возраст, лет

49,2±1,6

56,5±2,6

<0,05

56,7±2,0

<0,05

57,7±2,5

<0,05

64,8±1,3

<0,001

65,2± 1,7

<0,001

69,2±2,6

<0,001

64,о±3,5

<0,001

 

Таблица 2. Оценка достоверности различия показателей сравниваемых групп (по критерию Стьюдента)

Показатели

Сравниваемые группы больных

2 и 5-я

Р

3 и 6-я

Р

4 и 7-я

P

ЖЕЛ в % к должной

< 0,001

< 0,05

> 0,05

ФЖЕЛ в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

ОФВ, в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

ОФВ, в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

ОФВ/ФЖЕЛ в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

ПОС в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

МОС25 в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

МОС50 в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

МОС75 в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

СОС25-75 в % к должной

< 0,001

< 0,001

< 0,001

СОС75-85 в % к должной

< 0,05

< 0,001

< 0,05

ΔpCO2/tA, мм Hg

< 0,05

< 0,001

< 0,05

ΔN2%/tA-N2%/c

< 0,001

< 0,001

< 0,001

Возраст, лет

< 0,05

< 0,05

< 0,05

 

Результаты исследования показывают, что с нарастанием тяжести хронической сердечной и легочной недостаточности снижаются все показатели, характеризующие функцию внешнего дыхания. Это согласуется с данными литературы [2, 5, 7].

Как видно из табл. 1, существует отчетливая закономерность динамики показателей ФВД у больных. Наименьшие изменения и соответственно нарушения отмечены у больных хроническими заболеваниями сердца с СН1, а выраженные — у больных хроническими заболеваниями легких с ДНIII и у лиц с сочетанием поражений сердца и легких. Степень снижения показателей ФВД у больных хроническими заболеваниями сердца с СН достоверно и значительно

отличается от таковой при хронических заболеваниях легких с ДН. У больных ХЗС с СН1 эта степень снижения меньше. Показатели ФВД при СНIIа выше, чем при ХЗЛ с ДН1, а у больных ХЗС с СНIIб-III сравнимы с таковыми при ХЗЛ с ДН1 Таким образом, больные, имеющие в анамнезе ишемическую болезнь сердца и хронический обструктивный бронхит, страдают главным образом от хронической легочной недостаточности.

Особенностями ФВД больных ХЗЛ с различной степенью ДН являются прогрессирующее и значительное снижение ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1 ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ ФЖЕЛ, ПОС и проходимости на всем протяжении бронхиального дерева (МОС25, мос50, мос75, сос25-75, СОС75-85, а также значительное нарушение равномерности альвеолярной вентиляции ΔN2%/tA и отношения вентиляции к кровотоку ΔpCO2/tA.

Клиническая картина ХЗС с различной стадией СН отличается прогрессирующим снижением ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, ПОС и бронхиальной проходимости в периферических дыхательных путях, бронхах среднего и мелкого калибра — МОС50, МОС75, СОС25-75, СОС75-85, умеренным нарушением равномерности альвеолярной вентиляции и отношения вентиляции к кровотоку.

Обнаружено статистически достоверное различие параметров ФВД у больных ХЗС и ХЗЛ с различной стадией СН и степенью ДН (табл. 2).

Выводы

  1. Исследование механики дыхания, отношения вентиляции к кровотоку и равномерности альвеолярной вентиляции может использоваться в дифференциальной диагностике хронической сердечной и легочной недостаточности.
  2. Наиболее достоверными и информативными в дифференциальной диагностике являются следующие показатели ФВД: ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, ПОС, МОС25, МОС50, СОС25-75, ΔpCO2/tA, ΔN2%/tA.
×

About the authors

V. P. Kozlov

Kazan State Medical Academy of Postgraduate Education

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

© 1996 Eco-Vector




This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies