Pulmonary Gas Exchange in Patients with Acquired Heart Diseases and Chronic Nonspecific Pulmonary Diseases

Abstract

In 294 patients with circulatory insufficiency due to rheumatic heart defects and in 188 patients with respiratory failure resulting from chronic nonspecific lung diseases, a comparative study of ventilation, ventilation-perfusion relations, diffusion capacity of the lungs, blood gases and acid-base balance was carried out.

Full Text

У 294 больных с недостаточностью кровообращения на почве ревма­тических пороков сердца и у 188 с дыхательной недостаточностью, развившейся в результате хронических неспецифических заболеваний легких, проведено сравнительное изучение вентиляции, вентиляционно-перфузионных отношений, диффузионной способ­ности легких, газов крови и кислотно-щелочного равновесия. Установлено, что при дифференциальной диагностике сердечной и легочной недостаточности из показателей легочного газообмена имеют значение более выраженные изменения остаточного объе­ма, функциональной остаточной емкости, отношения остаточного объема к общей емкости легких, равномерности альвеолярной вентиляции, мощности выдоха, РаСО₂, скорости прироста РаСО₂, степени насыщения артериальной крови кислородом и раз­витие альвеолярной гиповентиляции у больных с хроническими неспецифическими за­болеваниями легких; наиболее важными в диагностическом отношении признаками яв­ляются замедление у них вымывания азота из легких при 7-минутном дыхании кисло­родом и отсутствие альвеолярного плато капнограммы.

Ключевые слова: приобретенные пороки сердца, хронические неспецифиче­ские заболевания легких, легочный газообмен.

Библиография: 4 названия.

В диагностике сердечной и легочной недостаточности исключительно большое зна­чение имеет исследование функции внешнего дыхания [1—4].

Целью настоящей работы является сравнение динамики показателей легочного газообмена у больных ревматическими пороками сердца и хроническими неспецифи­ческими заболеваниями -легких (ХНЗЛ) для выявления признаков, которые упростили бы дифференциальную диагностику и выбор средств лечения.

Обследовано 482 больных — 294 с пороками сердца и 188 с ХНЗЛ. Митральный порок был у 166 больных, почти у всех с преобладанием стеноза, митрально-аорталь­ный и митрально-аортально-трикуспидальный — у 117, изолированный аортальный— у 11; хроническая пневмония — у 126, хронический бронхит — у 33, инфекцион­но-аллергическая бронхиальная астма — у 29. Хроническая недостаточность крово­обращения I ст. диагностирована у 110 больных, ПА ст. — у 149, ПБ и III ст. — у 35. Хроническая дыхательная недостаточность I ст. определена у 42 больных ХНЗЛ, II ст. — у 118 и III ст. — у 28. Контрольную группу составили 90 чело­век.

Минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), максималь­ная вентиляция легких (МВЛ) исследованы спирографом АООЗ-М или Мета 1-25Б; объем альвеолярной вентиляции — по СО2; остаточный объем и равномерность аль­веолярной вентиляции — методами одиночного вдоха и 7-минутного дыхания кисло­родом посредством азотографа А-1; дыхательное мертвое пространство (ДМП) — по формуле Бора; бронхиальная проходимость — пневмотахометром ПТ-1; диффузион­ная способность легких (ДЛ) и ее мембранный (ДМ) и кровяной (ѵ с) компоненты диффузиометром и оксианализатором; отношение вентиляция/кровоток — по скорости прироста РаСОз, с помощью ГУМ-2; насыщение артериальной крови кислородом (Sa02) — кюветным оксигемометром; кислотно-щелочное состояние — на АЗИВ-2.

Большую ценность представляет исследование общей емкости легких (ОЕЛ) и ее структуры. Хотя в среднем ОЕЛ у больных ХНЗЛ была увеличена незначительно, у 45 из 94 обследованных во всех группах она превышала 120%, а у отдельных лиц до­стигала 160 — 170%. Увеличение ОЕЛ происходило за счет большого роста остаточ­ного объема (00) легких, при этом ЖЕЛ была снижена. Остаточный объем легких был увеличен у 94,7% больных ХНЗЛ. Как правило, при большом 00 легких у больных клинические и рентгенологические данные свидетельствовали о выраженной эмфизе­ме легких. У больных пороками сердца прогрессирование недостаточности кровообра­щения вызывает некоторое снижение ОЕЛ за счет уменьшения ЖЕЛ, при этом 00 легких в среднем несколько повышен. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) у больных ХНЗЛ также значительно больше, чем у больных пороками сердца за счет резкого увеличения 00 легких. ОО/ОЕЛ как при заболеваниях сердца, так и при. за­болеваниях легких увеличено, в последнем случае в большей мере. Если при недоста­точности кровообращения увеличение процентного отношения ОО/ОЕЛ связано со сни­жением ЖЕЛ, то при дыхательной недостаточности у больных ХНЗЛ — с резким на­растанием 00 легких.

Увеличение 00, ФОЕ, ОЕЛ, ОО/ОЕЛ при ХНЗЛ вызвано обструктивными процес­сами в легких. У больных с недостаточностью кровообращения изменение этих пара­метров зависит от венозного застоя, бронхоспазма, а также развития эмфиземы, что было выяснено в ходе лечения. Венозный застой способствует уменьшению 00, ЖЕЛ, ОЕЛ; с другой стороны, вызванные легочной гипертонией изменения в бронхолегочной системе (снижение -эластичности, ригидность, ухудшение бронхиальной проходимости) обусловливают увеличение 00 и ОО/ОЕЛ.

Дыхательная недостаточность у больных ХНЗЛ характеризуется резкой неравно­мерностью вентиляции, что выявляется при исследовании методом как одиночного вдоха, так и 7-минутного дыхания O2. На протяжении выдоха 500 мл альвеолярного воздуха (после вдоха кислорода) содержание азота возросло у больных с дыхательной недостаточностью I ст. на 3,6%, II ст. — на 5,8% и III — на 6,4% (у здоровых— в среднем на 1,3%). Нарушение распределения альвеолярного воздуха найдено у 95,9% больных ХНЗЛ. У больных с недостаточностью кровообращения неравномерность вентиляции менее выражена: при I ст. содержание азота повысилось на 1,8%, при II ст. — на 2,4%, при ПБ и III ст. — на 3,2%. Неравномерная вентиляция об­наружена у 134 из 211 обследованных больных.

Посредством метода 7-минутного дыхания кислородом замедление вымывания азо­та из легких, по которому судят о равномерности вентиляции, установлено у 89% больных ХНЗЛ. В конце исследования при форсированном выдохе концентрация азота в альвеолярном воздухе составила при дыхательной недостаточности I, II и III ст. соответственно 1,7%, 4,6% и 7,1% (у здоровых — в среднем 0,7%, колебания от 0,5 до 1%). Между тем у больных с недостаточностью кровообращения при исследо­вании тем же методом нарушение равномерности альвеолярной вентиляции констати­ровано всего в 15,6%: при I ст. в альвеолярном воздухе в конце исследования было азота 0,6 /о, при ПА ст. — 1%, при ПБ и III ст. — 1,4%. В дифференциальной диаг­ностике сердечной и легочной недостаточности изучение равномерности вентиляции методом 7-минутного дыхания имеет исключительное значение: у больных ХНЗЛ на протяжении последних минут исследования концентрация азота довольно высокая, тогда как у больных пороками сердца, как правило, весь азот из легких вымывается в течение первых 3—5 минут. Поэтому по одному виду азотограммы можно диагно­стировать у больного обструктивный процесс и ориентировочно судить о выраженно­сти дыхательной недостаточности.

Легочная вентиляция значительно увеличена у больных обеих групп, но при ХНЗЛ параллельно с прогрессированием дыхательной недостаточности снижается объем альвеолярной вентиляции.

Величина ДМП и его отношения к дыхательному объему (ДМП/ДО) у больных ЗЛ также была несколько большей. По данным МВЛ и пневмотахометрии у боль­ных ХНЗЛ установлено б о лее выраженное нарушение бронхиальной проходимости.

Увеличение 00, ФОЕ, ДМП/ДО, резкая неравномерность альвеолярной вентиляции у больных с СНЗЛ определяли снижение эффективности вентиляции- у 45% иссле­дованных с дыхательной недостаточностью наблюдалась гиперкапния. При менее вы­раженных нарушениях вентиляции альвеолярная гипервентиляция у большинства больных с недостаточностью кровообращения способствует поддержанию РаСО2 на нормальном уровне: гиперкапния обнаружена только у 25% больных.

Общая диффузионная способность легких (ДЛ) в первых двух группах больных с дыхательной недостаточностью и недостаточностью кровообращения снижена одинако­во, при дыхательной недостаточности III ст. она достоверно ниже, чем при недоста­точности кровообращения ПБ и III ст, по-видимому, за счет более выраженных изме­нений в бронхолегочной системе (пневмосклероз и эмфизема легких). Диффузионная способность мембраны в большей мере страдала при недостаточности кровообращения I и ПА ст., чем у больных ХНЗЛ с дыхательной недостаточностью I и II ст. И толь­ко у больных с тяжелой дыхательной недостаточностью ДМ хуже, чем при недоста­точности кровообращения ІІБ и III ст. Кровяной компонент диффузии (объем внутри­капиллярной крови, участвующей в диффузии) во всех группах больных ХНЗЛ был меньше, чем у больных с пороками сердца, что подчеркивает значение сужения со­судистого русла в результате фиброзного процесса при ХНЗЛ. Интересно отметить, что кровяной компонент диффузии у 20,5% больных с недостаточностью кровообращения и у 8% больных с дыхательной недостаточностью был увеличен; это имело компен­саторное значение в предупреждении значительного снижения общей ДЛ в условиях повышения мембранного сопротивления.

Ускорение прироста Рсо2 в альвеолярную фазу выдоха, которое свидетельствовало о нарушении отношения вентиляция/кровоток, найдено у 87% больных с дыхатель­ной недостаточностью на почве ХНЗЛ. При недостаточности кровообращения скорость прироста РаСО2 была значительно ниже, несоответствие вентиляции кровотоку выяв­лено только у 33,2% больных. По-видимому, в условиях альвеолярной гипервенти­ляции и увеличения объема внутрикапиллярной крови, участвующей в диффузионном процессе, для многих больных с недостаточностью кровообращения нарушение венти­ляционно-перфузионных отношений нетипично. Следует подчеркнуть исключительно важное значение исследования скорости прироста РаСО2 в дифференциальной диагно­стике легочной и сердечной недостаточности: для капнограмм больных ХНЗЛ харак­терно отсутствие альвеолярного плато и значительный рост концентрации азота на протяжении всего выдоха.

Хотя степень насыщения артериальной крови у больных как пороками сердца, так и ХНЗЛ снижается весьма умеренно, тем не менее можно было отметить, что при дыхательной недостаточности она несколько ниже.

У больных с дыхательной недостаточностью на почве ХНЗЛ регистрируются, как правило, ацидотические сдвиги респираторного и метаболического характера, а при недостаточности кровообращения обнаруживаются как алкалоз, так и ацидоз различ­ного происхождения.

Таким образом, из всех показателей легочного газообмена, исследованных нами, при дифференциальной диагностике ХНЗЛ и пороков сердца имеют значение следую­щие изменения: у больных ХНЗЛ в большей мере, чем у больных с пороками сердца, увеличены 00, ФОБ, нарушены равномерность альвеолярной вентиляции и бронхи­альная проходимость, выше РаСО2, скорость прироста рСО2 в альвеолярную фазу вы­доха, снижено насыщение артериальной крови кислородом. Прогрессирование дыха­тельной недостаточности при ХНЗЛ характеризуется склонностью к уменьшению объема альвеолярной вентиляции, в то время как при недостаточности кровообраще­ния наблюдается альвеолярная гипервентиляция. Наиболее важными являются иссле­дования равномерности вентиляции с помощью азотографа при 7-минутном дыхании кислородом (у больных ХНЗЛ замедлено вымывание азота из легких) и прироста рСО2 в альвеолярную фазу выдоха (у больных ХНЗЛ не образуется альвеолярное пла­то, скорость прироста значительно выше.