Сократительная способность диафрагмы у больных хроническими обструктивными заболеваниями легких

Аннотация

Сократительная способность диафрагмы изучена методом измерения трансдиафрагмального давления и его компонентов у 154 пациентов, страдающих хроническими обструктивными заболеваниями легких с клиническими признаками недостаточности дыхательных мышц. Исследования показывают значительное падение силовых характеристик, устойчивости к утомлению диафрагмы в условиях высокого бронхиального сопротивления и эмфиземы легких.

Полный текст

В формировании и развитии таких осложнений хронических обструктивных заболеваний легких (ХОЗЛ), как дыхательная недостаточность и обструктивная эмфизема, значительную |Ль играет нарушение деятельности Респираторной мускулатуры [1, 6, 14]. В последнее десятилетие продолжается интенсивный поиск методов адекватной функциональной оценки состояния респираторной мускулатуры [4].

Целью настоящего исследования являлось изучение сократительной способности диафрагмы методом измерения трансдиафрагмального давления у больных ХОЗЛ с признаками респираторной мышечной недостаточности. Наличие у больных с ХОЗЛ патологического стереотипа дыхательных движений, ощущения дыхательного дискомфорта, который оценивался по шкале Борга [8], а также максимального ротового давления на вдохе (Pimax) менее 60 см Н₂О являлось обязательным условием для проведения дальнейшего исследования.

Скрининг позволил отобрать 113 больных хроническим обструктивным бронхитом (ХОБ), среди них было 58 женщин и 55 мужчин (средний возраст— 44,8 года). В группу больных (40 чел.) с инфекционно-аллергической формой бронхиальной астмы (БА) вошли 27 женщин и 13 мужчин (средний возраст — 41,9 года). В момент обследования больные находились в фазе стихающего обострения. Группу здоровяк составили 27 добровольцев — 19 мужчин и 8 женщин (средний возраст — 26,4 года).

Механику дыхания изучали на легочном компьютере ПСМ-01.1, по кривым “поток—объем” форсированного выдоха и по спирограмме. Определяли жизненную емкость легких (ЖЕЛ), дыхательный объем (ДО), резервные объемы вдоха и выдоха (соответственно РОвд, РОвьп), частоту дыхательных движений (ЧД), минутный объем дыхания (МОД), фракционное время вдоха (Ti/Ttot), объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ₁), пик объемной скорости выдоха (ПОС), мгновенные объемные скорости выдоха на уровне 25%, 50%, 75% от ЖЕЛ (соответственно МОС₂₅, MOC₅₀, МОС₇₅). Обследование и интерпретацию полученных результатов проводили согласно методическим рекомендациям [3].

Методом перекрытия воздушного потока определяли бронхиальное сопротивление (Rбр.), которое регистрировали на самописце. Работу дыхания (А_о) оценивали путем регистрации кривых “давление—объем”. Для данного исследования использовали внутрипи- щеводный катетер с латексным баллоном, подсоединенным к датчику давления пневмотахографа ПТГ-3-01 с интегратором.

Состояние дыхательного центра определяли по отношению окклюзионного давления, регистрируемого при перекрытии воздухоносных путей в начальные 100 мс вдоха к среднему инспираторному потоку (Po.l/Ti/Ttot). Данный показатель в литературе именуется как эффективный инспираторный импеданс (ИИэф.) и отражает инспираторную активность центрального дыхательного механизма [9].

Сократительную способность диафрагмы измеряли с помощью дифференциального блока давления ПДД-100 и двухканального самописца (“Медфиз-прибор”, г. Казань) путем регистрации трансдиафрагмального давления (Pdi) и его компонентов [11]. Трансдиафрагмальное давление является дифференциалом, возникающим по обе стороны диафрагмы при ее сокращении (Pdi=Pab—Ppl). С учетом того, что Ppl практически равно внутрипищеводному давлению (Pes), а Раb весьма незначительно отличается от внутрижелудочного давления (Pga), можно считать достоверным, что Pdi=Pga— Pes [5]. Установлено, что рост Раb отражает степень вовлечения диафрагмы в респираторный акт. Pdi измеряли с помощью 2 катетеров с латексными баллонами, введенных соответственно в желудок и нижнюю треть пищевода [13]. После анестезии слизистой оболочки носа и глотки 2,5% раствором тримекаина первый катетер вводили через нижний носовой ход в желудок. Правильное положение катетера контролировали по индикатору блока давления (на вдохе стрелка отклоняется в зону положительного давления). Второй катетер вводили через тот же носовой ход в нижнюю треть пищевода, при этом стрелка индикатора отклонялась на вдохе в зону отрицательного давления. Катетеры фиксировали носовым зажимом. На двухкоординатном самописце осуществляли запись в режиме “давление—время” (P—t).

Производили раздельную регистрацию Pga, Pes и Pdi в условиях спокойного дыхания, затем измеряли Pdi при максимальном инспираторном усилии через носовые пути (маневр sniff). Данный дыхательный маневр обеспечивает наиболее полное вовлечение диафрагмы в респираторный акт и отражает ее максимальное мышечное усилие [12].

С целью определения силовых характеристик диафрагмы и устойчивость ее к утомлению рассчитывали следующие отношения: Pga/Pes, Pdi/Pdi max [10], фракционное время вдоха (Ti/Ttot)— долю вдоха в длительности всего дыхательного цикла. Затем вычисляли индекс “время-напряжение диафрагмы” (TTdi), отражающий ее силовой резерв [7].

Результаты исследования функции внешнего дыхания и эффективного инспираторного импеданса в обследованных группах представлены в табл. 1.

Таблица 1. Показатели механики дыхания и интенсивности диспноэ в исследуемых группах

Показатели и размерность	Контроль	Больные ХОБ	Больные БА
ЖЕЛ, % должн.	102,0±3,4	69,3±4,3*	68,0±2,4*
ОФВ1, % должн.	89,0±2,5	49,0±2,2*	43,0±2,3*
МОС25, % должн.	90,0±2,9	35,0±3,4*	33,8±4,9*
МОС50, % должн.	83,0±3,1	29,7±2,5*	30,7±3,5*
МОС75, % должн.	77,0±2,8	24,9±2,2*	26,0±3,2*
Rбp., кРа •л • с	2,3±0,1	5,2±0,1*	5,6±0,14*
МВЛ, л/мин	151,0±6,0	62,6+3,7*	44,0±2,2*
Ао, Дж	2,4±0,2	12,8±0,9*	13,6±0,9
ИИэф,кРа • л • с	0,1±0,01	0,4±0,01*	0,4±0,01*
Индекс диспноэ	—	3,9±0,1	4,1±0,1

В группе больных ХОБ и БА показатели механики дыхания достоверно не различались. По сравнению с данными контрольной группы имело место значительное снижение мгновенных объемных скоростей форсированного выдоха на всех фиксируемых уровнях. Данные изменения определяли на фоне достоверного снижения ЖЕЛ и повышения бронхиального сопротивления. Повышение инспираторного импеданса в 2,5—3 раза и увеличение МОД свидетельствовали о напряжении механизмов регуляции дыхания.

Таким образом, состояние механики дыхания больных ХОБ соответствовало значительным нарушениям бронхиальной проходимости на фоне умеренного снижения ЖЕЛ.

Общая работа дыхания (Ао) у больных была повышена в 4—6 раз, что указывало на высокую значимость вентиляции и интенсивную работу респиаторной мускулатуры. Снижение значений МВЛ свидетельствовало об ослаблении выносливости дыхательной мускулатуры в условиях бронхиальной обструкции.

Показатели трансдиафрагмального давления представлены в табл. 2. Так, при спокойном респираторном акте у больных ХОБ регистрировалось достоверное снижение Pga на 36% (Р<0,01), что указывало на уменьшение активности диафрагмы. Кроме того, снижение Pdi max на 42% (Р<0,01) повлекло за собой повышение соотношения Pdi/Pdi max в среднем на 56% (Р<0,01) и TTdi до 54% (Р<0,01), что свидетельствовало о снижении силового резерва диафрагмы и устойчивости ее к утомлению.

Таблица 2. Показатели трансдиафрагмального давления и его компонентов в исследуемых группах

Показатели и размерность	Контроль	Больные ХОБ	Больные БА
Pga, см Н2О	5,4±0,2	2,8±0,21*	2,9±0,2*
Pes, см Н2О	—5,1±0,4	—12,9±0,9	—13,l±0,5*
Pdi, см Н2О	11,3±0,6	15,7±0,8*	16,0±0,6*
Pdi max, см Н2О	118,9±0,0	56,4±3,8*	60,2±3,7*
Pdi/Pdi max	0,09±0,0	0,3±0,0*	0,2±0,0*
Ti/Ttot	0,43±0,0	0,4±0,0*	0,4±0,0*
TTdi	0,04±0,0	0,1±0,0*	0,1±0,0*

Результаты исследования показали, что у больных ХОЗЛ из-за мышечной «достаточности имеет место падение сократительной способности диафрагмы. В условиях повышенного бронхиального сопротивления сократительный аппарат дыхательной мускулатуры испытывает значительные перегрузки, что со временем приводит к падению их силовых характеристик и невозможности поддержания адекватного уровня вентиляции. Этому в значительной мере способствует сопряженная гипервоздушность легких, вызывающая спастическое уплощение купола диафрагмы, тоническое сокращение вспомогательных мышц вдоха и перерастяжение экспираторных.

Мы согласны с мнением Б.А. Гукова [2] по поводу малой информативности Pdi/Pdi max и TTdi в оценке сократительной слабости диафрагмы. Значения данных параметров у больных ХОЗЛ практически никогда не выходили за пределы функционально допустимых границ. Нет основания считать их абсолютными прогностическими показателями сократительной способности диафрагмы. Наиболее полное представление о тяжести изменений сократительной способности диафрагмы дают такие параметры трансдиафрагмального давления, как Pdi max и Pga/Pes.

Таким образом, измерение трансдиафрагмального давления и его комитентов позволяет достаточно адекватно определять сократительную способность и силовой резерв диафрагмы у больных ХОЗЛ.