Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск. Кафедра пропедевтики внутренних болезней

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 66-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2007 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.

Скачать сборник целиком (формат .PDF, 1,5 мб)

Для исследования механики дыхания требуется производить одновременную регистрацию дыхательных колебаний объёма лёгких и транспульмонального давления. Транспульмональное давление - это разница между давлением в пищеводе и ротовой полости, она характеризует ту силу, которая прикладывается к поверхности легких, в результате чего изменяется их объём. Соотношение между объёмом лёгких и транспульмональным давлением выражается в виде дыхательной петли, характеризующей затраты работы дыхания на преодоление суммарного неэластического сопротивления лёгких. Наклон дыхательной петли к оси давления характеризует эластические свойства лёгких, что определяется по величине динамической растяжимости и величиной эластической фракции работы дыхания [2].

Согласно общепринятому представлению о механике дыхания различные способы регистрации спирограммы и пневмотахограммы при исследовании показателей механики дыхания не оказывают влияния на результаты измерения.

Принципиально возможны два метода регистрации спирограммы и пневмотахограммы. Первый метод - закрытая система (ЗС), когда пациент подключается к спирографу, и дыхательные колебания барабана спирографа переводятся в электрические колебания. Второй - это открытая система (ОС), когда пациент дышит в пневмотахографическую трубку, при этом регистрируется пневмотахограмма, и с помощью электронного преобразователя она переводится в спирограмму.

Закрытая система создает большее сопротивление для дыхательных движений лёгких, чем открытая. На величину транспульмонального давления повышаение сопротивления спирографа не должно оказывать влияния в связи с тем, что повышение сопротивления измерительной системы приводит к повышению давления в ротовой полости. Для преодоления дополнительного сопротивления измерительной системы увеличивается амплитуда транспульмонального давления. При этом увеличивается давление в ротовой полости, которое отражает степень дополнительного сопротивления измерительной аппаратуры. Поскольку транспульмональное давление является разницей между давлением в пищеводе и во рту, дополнительное давление, направленное на преодоление сопротивления измерительной аппаратуры вычитается из пищеводного давления, а транспульмональное давление остаётся постоянным так как, отражает величину силы, которая прикладывается к поверхности лёгких.

Это положение в клинической физиологии дыхания считается аксиомой, очевидно, поэтому не проводились исследования, в которых производились сравнения двух методов регистрации спирограмм при исследовании механики дыхания. Такого рода работ в отечественной и зарубежной литературе не встречалось. По проведённым ранее исследованиям в лаборатории клиники пропедевтики внутренних болезней, у здоровых и больных с различными заболеваниями лёгких отмечались отдельные факты парадоксального изменения биомеханических свойств лёгких, которые нельзя было объяснить общепринятыми представлениями биомеханики дыхания. К этим фактам относили случаи извращения дыхательной петли, отсутствия части дыхательной петли на вдохе, выдохе или в целом. Таким образом, возникло предположение, что появление парадоксальных фактов могло быть обусловлено влиянием сопротивления аппаратуры.

Цель исследования: сравнить механические свойства лёгких здоровых людей, определяемых в условиях открытой и закрытой системы регистрации спирограмм.

В исследовании сравнивали показатели механики спонтанного дыхания у 17 здоровых людей при использовании (ОС) измерения дыхательного объёма с помощью пневмотахографической трубки и (ЗС) - с помощью спирографа. Производили одновременную регистрацию спирограммы и транспульмонального давления. Измеряли общую работу (ОР) дыхания, эластическую фракцию работы дыхания (ЭР), отношение ЭР/ОР (%), неэластическую фракцию работы дыхания (НР), отношение НР/ОР (%) рассчитывали с помощью компьютерной программы. Отмечались значительные вариации минутного объема дыхания (МОД) и показателей механического дыхания при условиях ОС и ЗС. У 17 лиц МОД составлял соответственно 7,3±0,460 и 11,5±0,886л×мин (Р=0,007). Интерпретация результатов сравнения показателей механики дыхания при этом была затруднена. У 8 лиц при одинаковом МОД, составляемом в среднем, соответственно 7,2±0,444 и 9,0±0,772 л×мин в условиях ЗС отмечено увеличение ЭР. При ОС ЭР составляла 0,06±0, 015кгм мин, при ЗС - 0,12±0,025 кгм мин (Р=0,041). ЭР/ОР (%) составляло соответственно 63,8±4,235 и 91,1±3,590 (%) (Р=0,0008). ОН/ОР (%) составляло соответственно 60,2±6,834 и 20,1±9,274 (%) (Р=0,012). Другие показатели механики дыхания в среднем были одинаковыми при исследовании в условиях ОС и ЗС.

Таким образом, было выявлено влияние ЗС на показатели механики дыхания, которые состояли в увеличении МОД, эластического напряжения и уменьшении неэластического сопротивления лёгких. Увеличение МОД можно было связать с возвратным дыханием, регуляторными реакциями в ответ на сопротивление спирографа. Увеличение эластического сопротивления лёгких и снижение неэластического сопротивления лёгких при использовании закрытой системы регистрации спирограммы являются функциональными, вероятно как следствие реакции механической системы лёгких на повышение сопротивления.

Список литературы:

1. Тетенев, Ф.Ф. Биомеханика дыхания. / Ф.Ф. Тетенев. - Томск: Изд-во Томского университета, 1981.

2. Тетенев, Ф.Ф. Бодрова Т.Н, Тетенев К.Ф. Исследования функции аппарата внешнего дыхания. / Ф.Ф. Тетенев. - Томск, 2004.

3. Тетенев, Ф.Ф. Бодрова Т.Н. Биомеханика дыхания при кардиогенном застое в лёгких. /Ф.Ф. Тетенев. - Томск,1993.

4. Гриппи, М.А. Патофизиология лёгких. / М.А. Гриппи. - М., 2000. - 344 с.