В настоящее время легкие рассматриваются как пассивное эластическое тело, дыхательные движения которого обусловлены действием сил со стороны грудной стенки, дыхательной мускулатуры и диафрагмы. В процессе дыхательных движений изменения транспульмонального давления опережают изменения легочного объема. Сдвиг фаз между этими процессами называется гистерезисом, он проявляется в виде дыхательной пели, отражающей затрату работы дыхания по преодолению общего неэластического сопротивления легких. Однако было обнаружено парадоксальное явление, когда легочной объем изменялся раньше, чем транспульмональное давление, что в последствии было названо отрицательным гистерезисом легких или извращением дыхательной петли. Согласно первому закону термодинамики такое явление возможно лишь в случае действия внутрилегочного источника механической энергии, осуществляющего инспираторное и экспираторное изменение объема помимо действия сил со стороны грудной клетки и диафрагмы. Все описанное касается интегральной механики дыхания, в то время как регионарная механика дыхания, практически, не изучена.
Цель исследования: изучить регионарную механику дыхания у здоровых лиц, пациентов внебольничной пневмонией и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ); определить, имеет ли место явление извращения дыхательной петли по регионам легких.
Материал и методы
Было исследовано 92 человека: 30 - практически здоровые добровольцы мужского пола (средний возраст 19,78±1,35 лет), 31 - пациенты ХОБЛ I-II стадии, в фазе обострения, с длительностью заболевания от 7 до 20 лет, 19 мужчин и 7 женщин (средний возраст 43,93±3,03 года) и 31 пациент (28 мужчин и 3 женщины) внебольничной пневмонией в остром периоде заболевания (средний возраст 40,76±2,23 года). Показатели регионарной механики дыхания определяли посредством одновременной регистрации зональных реограмм вентиляции по шести зонам легких и транспульмонального давления. Графическую регистрацию кривых и расчет регионарных показателей механики дыхания осуществляли с помощью компьютерной программы. Величина гистерезиса измерялась в условных единицах работы дыхания.
Результаты исследования
Был обнаружен феномен извращения регионарной дыхательной петли, который описывается впервые. В наших исследованиях извращения регионарной дыхательной петли встречались в верхних и средних регионах легких у 15 здоровых лиц, у 9 пациентов внебольничной пневмонией, у 7 пациентов ХОБЛ. Средние значения отрицательного регионарного гистерезиса легких (неэластической работы дыхания) составляли: у здоровых лиц -1,692±0,266 Ом·м/мин, у пациентов внебольничной пневмонией -1,077±0,237 Ом·м/мин, при ХОБЛ -0,672±0,211 Ом·м/мин. Наличие отрицательного регионарного гистерезиса у здоровых лиц говорит о больших функциональных возможностях легких и о том, что в нормальных условиях при спонтанном дыхании возможно большее или меньшее участие легких в механике дыхания, выражающееся в неравномерности механических свойств легких по регионам. Отрицательный регионарный гистерезис является положительной качественной характеристикой механической системы легких. Это предположение основывается на том факте, что извращение регионарных дыхательных петель в большей степени характерно для здоровых лиц. Кроме того, процент встречаемости отрицательных регионарных петель уменьшается при увеличении нагрузки на аппарат внешнего дыхания под действием патологических факторов. Так извращения регионарных дыхательных петель у пациентов внебольничной пневмонией и ХОБЛ встречались реже, чем у здоровых лиц - в 1,7 и 2 раза соответственно.
Это, в свою очередь, свидетельствует о том, что в отличие от здоровых людей, у пациентов внебольничной пневмонией и ХОБЛ было выявлено сглаживание механических характеристик легких по зонам. Вероятно, это связано с тем, что при патологии, когда имеется нарушение механики дыхания и увеличивается нагрузка на аппарат внешнего дыхания, степень неравномерности участия отдельных регионов в механике дыхания уменьшается, что рассматривается нами как проявление механизма поддержания регионарного гомеостазиса легких. Напряжение системы, поддерживающей механический гомеостазис, приводит к выравниванию механической характеристики легких по зонам, механическая неравномерность их уменьшается, и извращения регионарных дыхательных петель обнаруживаются реже.
Выводы
При изучении регионарной механики дыхания был выявлен феномен извращения регионарной дыхательной петли у здоровых лиц в 50% случаев, у пациентов внебольничной пневмонией - в 29% случаев, у пациентов хронической обструктивной болезнью легких - в 23,8% случаев. Извращение регионарной дыхательной петли рассматривается нами как проявление регионарной механической активности легких.