Диагностические исследования при заболеваниях дыхательной системы дают возможность количественно оценить различные функции легких.
Разработаны методы, которые позволяют измерять объем легких, их способность перемещать воздух при вдохе и выдохе и осуществлять обмен кислорода и углекислого газа. Эти исследования в большей мере помогают определить тип и тяжесть заболевания легких, а не его причину. Однако они позволяют диагностировать и некоторые болезни, например, бронхиальную астму.
Исследования функций легких включают измерения объема и диффузионной способности легких, скорости и объема потока воздуха, оценку силы мышц.
Измерение объема легких и скорости потока воздуха
При болезнях дыхательной системы часто бывает необходимо определить, сколько воздуха вмещают легкие, а также какой объем воздуха и с какой скоростью человек может выдыхать. Эти измерения делают с помощью спирометра, который состоит из наконечника и трубки, присоединенной к регистрирующему устройству. Человек делает глубокий вдох, затем энергичный и, насколько это возможно, быстрый выдох через трубку. Объем воздуха, который вдыхается или выдыхается за определенный отрезок времени при каждом дыхательном цикле, измеряют и анализируют. При необходимости исследование повторяют после того, как человек примет лекарство, которое расширяет дыхательные пути (бронхолитическое средство).
Более простое устройство для измерения скорости выдоха – измеритель максимальной скорости потока воздуха (пикфлоуметр). После глубокого вдоха человек делает максимальный выдох в маленький карманный прибор. Этот недорогой аппарат помогает пациентам, страдающим бронхиальной астмой, контролировать свое состояние, не выходя из дома.
Результаты измерения объема легких отражают жесткость или эластичность легких, а также подвижность грудной клетки. Показатели снижаются при некоторых заболеваниях, например, при легочном фиброзе и искривлении позвоночника. Заболевания, которые вызывают увеличение жесткости легких или уменьшают подвижность грудной клетки, называются рестриктивными.
Скорость потока воздуха отражает степень сужения (обструкции) дыхательных путей. Скорость потока изменяется при таких заболеваниях, как бронхит, эмфизема легких и бронхиальная астма. Эти заболевания называются обструктивными.
Исследования объема потока воздуха
Последние модели спирометров могут непрерывно регистрировать объем легких и скорость потока воздуха во время дыхания. Показатель скорости потока воздуха помогает обнаружить, что послужило причиной частичного блокирования гортани и трахеи.
Оценка силы мышц
Силу дыхательных мышц можно измерить, когда человек с силой вдыхает и выдыхает в спирометр. Болезни, которые ослабляют мышцы, например, мышечная дистрофия, затрудняют дыхание и вызывают снижение давления на вдохе и выдохе. Это исследование позволяет также определить, сможет ли человек, который находится на искусственной вентиляции легких, дышать самостоятельно после отключения прибора.
Измерение диффузионной способности
Исследование диффузионной способности угарного газа дает возможность оценить, насколько эффективно кислород извлекается из альвеол и поступает в кровоток. Поскольку диффузионную способность кислорода трудно измерить непосредственно, человек вдыхает газовую смесь, содержащую небольшое и совершенно безвредное количество угарного газа, задерживает дыхание в течение 10 секунд, а затем делает выдох в устройство, содержащее датчик для определения содержания угарного газа.
Если он хорошо поглощается из газовой смеси, легкие здоровы. Если же исследование показывает, что угарного газа поглощается недостаточно, это значит, что поступление кислорода из легких в кровоток тоже нарушено. Снижение диффузионной способности характерно для пациентов с легочным фиброзом, эмфиземой и заболеваниями, поражающими кровеносные сосуды легких.
Исследования во время сна
Дыхание осуществляется автоматически и управляется центрами, находящимися в мозге, которые реагируют на уровни кислорода и углекислого газа в крови. Если этот контроль нарушается, дыхание может останавливаться на длительное время, особенно во время сна (такое состояние называется сонным апноэ). Во время исследования сонного апноэ один электрод помещают на пальце или мочке уха для измерения концентрации кислорода в крови, другой – в ноздре, чтобы определить поток воздуха, и третий электрод – на грудной клетке, он регистрирует дыхательные движения.
Анализ газов артериальной крови
При исследовании газов артериальной крови измеряют концентрации кислорода и углекислого газа. Это важные индикаторы функции легких, поскольку они показывают, насколько хорошо легкие снабжают кислородом кровь и извлекают из нее углекислый газ.
За концентрацией кислорода можно следить, поместив электрод на палец или мочку уха. Это исследование называется оксиметрией. Однако когда человек серьезно болен, или если помимо концентрации кислорода необходимо выяснить концентрацию углекислого газа, производят анализ крови. Обычно ее берут из лучевой артерии на запястье. Анализ артериальной крови позволяет определять концентрацию кислорода и углекислого газа, а также показатели кислотно-основного состояния крови – параметры, для измерения которых недостаточно исследования крови из вены.
