Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)
Шрифт:
– -- метод кривой отношения выделения углекислого газа к потреблению кислорода (метод V-slope) и модифицированный метод V-slope.
АП по времени совпадает с падением рН и уровня бикарбонатов в тех случаях, когда одновременно исследуется газовый состав крови. Чаще всего он измеряется в процентах потребления кислорода в момент его появления по отношению к должному максимальному. Признаки анаэробного порога обычно появляются примерно на уровне 40 - 60% от VO<sub>2</sub> max у здоровых лиц (Wasserman, 1984). Выявление признаков анаэробного порога означает, по мнению большинства авторов, появление признаков циркуляторно-метаболического ограничения выполнения физической нагрузки.
type: dkli00114
КЛИНИЧЕСКИЕ
Исследование метаболизма во время физической нагрузки дает возможность одновременного исследования функции сердечно-сосудистой и респираторной систем в условиях физической нагрузки и позволяет оценить их способность по выполнению одновременно общей и главной для них функции - функции газообмена.
Вследствие того, что многие патологические состояния (особенно заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем) сопровождаются снижением физической работоспособности и потребления кислорода, роль нагрузочных тестов при проведении функциональных исследований все более возрастает. Общая тенденция современной медицины - тщательное протоколирование и максимально точный функциональный диагноз - приобретает особое значение для заболеваний легких и сердца, при которых основной целью проводимых терапевтических и реабилитационных мероприятий является повышение способности больного к перенесению повседневных физических нагрузок, связанных с профессиональной деятельностью и бытом; улучшение качества жизни.
Кроме того, с каждым годом возрастает количество больных со смешанной патологией (сердечно-сосудистой и легочной) и в этих случаях требуется определить «долевое участие» респираторного и циркуляторного компонента в ограничении физической работоспособности и в соответствии с этим принимать индивидуальное решение о проводимой терапии и оценивать ее эффективность.
Исследование во время физической нагрузки, моделируя стресс, может предоставить ценную информацию об адаптационных возможностях сердечно-сосудистой системы для принятия серьезных решений (например, о возможном оперативном вмешательстве) и, тем самым, позволить во многих случаях получить дополнительные данные об основном механизме возникновения одышки (диспноэ) происхождение которой иногда трудно установить при проведении исследований в состоянии покоя. Характер изменений параметров вентиляции и газообмена во время нагрузки может предоставить информацию о конкретных метаболических условиях возникновения диспноэ у того или иного больного.
ИЗМЕНЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ ВО ВРЕМЯ НАГРУЗКИ
Главный основной ответ на физическую нагрузку заключается в возрастании вентиляции.
Измерение возрастающей вентиляции обычно производится путем измерения объема выдыхаемого воздуха и выражается в виде выдыхаемой вентиляции в единицу времени (VE). VE состоит из альвеолярной вентиляции за 1 мин (VA ) и вентиляции мертвого пространства в единицу времени ( VD), и это взаимоотношение описывается уравнением, где VE = VA + VD. Также измеряется число дыхательных движений в 1 мин (f ) и дыхательный объем (VT).
При низком и среднем уровнях нагрузки вентиляция возрастает линейно практически до 50% от максимального потребления кислорода (VO<sub>2</sub>max). При высоких уровнях нагрузки возрастание вентиляции происходит с относительно большей скоростью до достижения уровня вентиляционного предела (рис. 5-84). Этот предел определяется как максимальный объем, который достигается во время физического усилия. Это может почти соответствовать тому объему, который достигается при выполнении теста максимальной вентиляции легких (MVV), когда пациент дышит, как можно более глубоко и быстро в течение 10 - 15 с. Общее количество воздуха, выдыхаемого в течение этого короткого периода, затем пересчитывается в литры в минуту. Альтернативой тесту MVV является определение порога путем умножения показателя FEV<sub>1</sub> на 35. Во время физической нагрузки никто не в состоянии поддерживать дыхание на уровне MVV (или приближающееся к нему) в течение долгого периода времени.
path: pictures/0584.png
Рис. 5-84. В норме при увеличении физической нагрузки вентиляция возрастает линейно до точки, когда метаболизм становится анаэробным, после чего вентиляция нарастает быстрее, чем физическая нагрузка.
Первоначально возрастание вентиляции достигается за счет возрастания дыхательного объема (ДО или VT). Однако объем вдохов ограничен и составляет около 60% от жизненной емкости легких, и поэтому, вслед за возрастанием уровня ДО повышается и частота дыхания. На рис. 5-85 показано отношение частоты и дыхательного объема к вентиляции.
path: pictures/0585.png
Рис. 5-85. Увеличение вентиляции в ответ на физическую нагрузку сопровождается в первую очередь возрастанием дыхательного объема (VT) и частоты дыхания (f). У здоровых людей вентиляция повышается главным образом за счет возрастания дыхательного объема. Однако при высоких уровнях нагрузки частота дыхания играет главную роль. Дыхательный объем возрастает почти до 60% жизненной емкости пациента, в то время как частота возрастает от 50 до 60 дыханий в
минуту. Если взаимоотношение частоты дыхания и дыхательного объема на графике смещается вверх и влево (пунктирная линия), дыхание становится более частым и поверхностным, что обычно встречается у пациентов с рестриктивными процессами в легких
При возрастании нагрузки работающие мышцы требуют больше кислорода и могут выделять большее количество углекислого газа. Взаимосвязь между VO<sub>2</sub>, работой и вентиляцией носит линейный характер. В точке, где начинает преобладать анаэробный механизм, рост вентиляции происходит быстрее, чем увеличение VO<sub>2</sub> и выполняемой работы. В результате напряжение СО<sub>2</sub> в артериальной крови (PaCO<sub>2</sub>) остается относительно стабильным у здоровых людей до включения анаэробного метаболизма и затем начинает снижаться. Эти взаимоотношения показаны на рис. 5-86 и 5-87.
path: pictures/0586.png
Рис. 5-86. Потребление кислорода возрастает линейно по отношению к нагрузке (работе).
path: pictures/0587.png
Рис. 5-87. Потребление кислорода возрастает линейно по отношению к вентиляции до точки анаэробного порога, после чего вентиляция возрастает быстрее, чем потребление кислорода.
При каждом вдохе часть вдыхаемого воздуха достигает альвеол, а часть остается в проводящих дыхательных путях. Воздух в проводящих дыхательных путях и респираторных участках, где нет процесса перфузии, не принимает участие в газообмене и обозначается как мертвое пространство (VD). Мертвое пространство включает в себя проводящие дыхательные пути и главные бронхи (анатомическое мертвое пространство) и неперфузируемые респираторные участки (физиологическое мертвое пространство).
В норме в состоянии покоя VD составляет почти 30% от VT. Например, если VT равняется 700 мл, то анатомическое и физиологическое мертвое пространство составляет почти 210 мл. Во время физической нагрузки отношение VD к VT в норме снижается до 5 - 25% как результат возрастания VT.
УЧАСТИЕ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Нагрузочные тесты в течение многих лет применяются у больных кардиологического профиля в упрощенном варианте (велоэргометрия) для определения толерантности к физической нагрузке сердечно-сосудистой системы, выявления скрытой коронарной патологии и определения функционального класса. Однако исследователи, проводящие подобные исследования, концентрируют свое внимание на изучении особенностей изменения ЭКГ и гемодинамических параметров неинвазивными и инвазивными методами, уделяя при этом недостаточно внимания исследованию газообмена при физической нагрузке. Между тем для полного представления о состоянии сердечно-сосудистой системы при выполнении физической нагрузки необходимо углубленное исследование ее способности поддерживать адекватный легочный и тканевой газообмен в стрессовых условиях.