При заболеваниях дыхательной системы могут поражаться различные звенья аппарата внешнего дыхания: дыхательные пути, альвеолярный аппарат, костно-суставные компоненты грудной клетки и т. д. Но в целом патологию органов дыхания можно разделить на две категории нарушений:
1. Обструктивные нарушения. Слово обструкция можно перевести как «нарушения проходимости», и в данном случае этот термин означает нарушения проходимости дыхательных путей – бронхиального дерева, трахеи, гортани и т. д. Внутренний диаметр участка дыхательных путей уменьшается, что нарушает нормальное движение воздушного потока на вдохе и / или на выдохе – а это, в свою очередь, приводит к нарушениям нормальной вентиляции лёгких. Обструкция бронхов (или бронхообструкция) может быть вызвана, во-первых, спазмом мышечного слоя бронха, во-вторых, воспалительным отёком слизистой бронха (аллергического или инфекционного характера), и в-третьих, просвет бронха может перекрываться избытком скопившейся слизи. Данная обструктивная триада (спазм, отёк и избыток слизи) характерна для бронхиальной астмы (БА) – вследствие этих трёх причин астматическая бронхообструкция возникает во время приступа, а затем исчезает – то есть при БА бронхообструкция является обратимым явлением.
При другом заболевании – хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ) – также возникает обструкция бронхов, но по другой причине: хроническое воспаление бронхиальной стенки приводит к росту соединительной ткани (фиброзу), и бронх теряет способность расслабляться и расширяться, в результате чего формируется бронхообструкция. В отличие от астмы, бронхообструкция при ХОБЛ носит уже необратимый характер, так как сформировавшийся фиброз никуда не исчезает.
Обструкция дыхательных путей может быть вызвана и другими причинами – например опухолью, которая перекрывает просвет бронха или трахеи; спазмом мышц гортани и т. д.
Таким образом, обструктивные нарушения могут развиваться как на уровне нижних (мелкие и средние бронхи), так и на уровне верхних дыхательных путей (носовая полость, трахея, гортань, крупные бронхи).
2. Рестриктивные нарушения. Термин рестрикция в данном контексте можно перевести как «сжатие, сдавление, ограничение». Рестриктивные нарушения связаны с ограничением способности лёгких расправляться и расширяться во время вдоха. Можно выделить внутри- и внелёгочные варианты рестриктивных нарушений:
• внутрилёгочные: пневмофиброз (то есть фиброз лёгких, как правило – вследствие хронического воспалительного заболевания лёгких либо идиопатический); распространённый воспалительный процесс в лёгких; состояние после полного или частичного удаления лёгкого; другие;
• внелёгочные: снижение подвижности суставного аппарата грудной клетки (например болезнь Бехтерева); сдавление лёгкого извне (опухолью, жидкостью в плевральной полости и т. д.); деформация грудной клетки (значительный грудной сколиоз); нарушения работы дыхательной мускулатуры при нервно-мышечных заболеваниях; другие.
Для оценки состояния дыхательной системы и функций внешнего дыхания используется спирометрия.
Спирометрия позволяет оценить целый ряд параметров, характеризующих дыхательную функцию, выявлять обструктивные и рестриктивные нарушения, а также динамику этих изменений в процессе лечения.
Напомним, что один из основных параметров (жизненная ёмкость лёгких – ЖЕЛ) – является суммой дыхательного объёма, резервного объёма вдоха и резервного объёма выдоха.
То есть ЖЕЛ – это максимальный объём воздуха, который человек способен выдохнуть после максимального вдоха.
ЖЕЛ у всех людей разная и зависит от ряда факторов: от роста (чем выше человек, тем длиннее лёгкие и тем больший объём воздуха они способны вместить); от пола (у мужчин больше грудная клетка и объём лёгких); от возраста (после 20 лет ЖЕЛ уменьшается на 20–30 мл в год). Таким образом, нормальная ЖЕЛ рассчитывается для каждого человека, исходя из его роста, пола и возраста; такая расчётная величина называется «должная ЖЕЛ», и результат отображается в процентах от должной величины, например: «ЖЕЛ 55 % от должного» – значит, в данном случае ЖЕЛ уменьшено относительно индивидуальной нормы.
В спирометрии применяется показатель форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ) – полный, максимально активный и форсированный выдох после полного вдоха.
Используется также показатель ОФВ1 – объём форсированного выдоха за 1 секунду: наиболее часто используемый и информативный показатель, отображающий тот объём воздуха, который человек способен выдохнуть за первую секунду манёвра ФЖЕЛ.
И наконец, в спирометрии применяется индекс ОФВ1 / ФЖЕЛ (процентное отношение первого ко второму). Объём воздуха, выдыхаемый за первую секунду, является относительно постоянной долей ФЖЕЛ независимо от размера лёгких. В норме это соотношение составляет примерно 75–85 % [68].
Эти показатели лучше измерять с помощью профессиональных спирометров; но сейчас данные измерения могут быть выполнены и в бытовых условиях современными портативными приборами, что позволяет оценить динамику состояния пациента в результате программы дыхательной реабилитации.
Три перечисленных выше показателя – ФЖЕЛ, ОФВ1 и их соотношение ОФВ1 / ФЖЕЛ будет по-разному меняться при нарушениях обструктивного и рестриктивного типа.
Обструктивные нарушения
При нарушениях проходимости дыхательных путей человек не может быстро выдохнуть большой объём воздуха (так как имеет место бронхообструкция) – уменьшается ОФВ1. При этом общая ёмкость лёгких может оставаться нормальной (так как лёгкие не утратили способность расправляться и наполняться воздухом) – то есть ФЖЕЛ не уменьшается. Но снижается соотношение ОФВ1 / ФЖЕЛ – ведь объём воздуха, выдыхаемого за первую секунду, стал меньше из-за сужения дыхательных путей.
Рестриктивные нарушения
При потере лёгкими способности нормально расширяться на вдохе снижается их общий объём – то есть ФЖЕЛ становится меньше (меньше полный вдох – значит, меньше и полный выдох). Но если нет сужения дыхательных путей (обструкции) – то человек может выдохнуть большую часть воздуха за одну секунду и показатель ОФВ1 / ФЖЕЛ будет оставаться нормальным!