Увеличить объем легких: Увеличиваем объем легких!

Содержание

Увеличиваем объем легких! | FIZCULT.BY

Для многих видов спорта важен большой объем легких. Есть способы, увеличить размер ваших легких, и эффективность с которой они поглощают кислород в несколько раз.

Если вы когда-либо задавались вопросом как увеличить объем легких, то вот он ответ! Просто практикуйте эти упражнения ежедневно, и вы обязательно заметите увеличение емкости ваших легких.

Упражнения для увеличения объема легких

ДЫШИТЕ ГЛУБОКО

Практика глубокого дыхания нужна для того, чтобы увеличить способности ваших легких принимать в них больше воздуха.

Выдохните полностью, не оставляя воздуха в легких. Это позволяет более обогащенному кислородом воздуху поступить с вашим следующим вдохом. Считайте вслух. Если вы больше не можете считать вслух, ваши легкие пусты.
Позвольте вашей диафрагмы опускаться, сохраняя мышцы живота расслабленными. Живот будет расширяться по мере опускания диафрагмы, это дает больше места легким, что позволяет им наполниться воздухом больше.

Вдохните в два счета, а выдох в три пунктам. Поддерживайте это соотношение постоянно.

ОКАЗЫВАЙТЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Дышите нормально, через нос. Сделайте несколько глубоких вдохов.
Выдохните через рот, лишь немного разомкнув губы. Откройте их чуть-чуть так, чтобы немного воздуха могло выйти с сопротивлением. Постарайтесь делать это как можно чаще, чтобы легкие привыкли к тому чтобы удерживать воздух. Таким образом, они увеличатся. Еще один способ достичь этого же эффекта- надувать воздушные шары.

УПРАЖНЕНИЯ В ВОДЕ

Занимайтесь в воде. Погрузитесь до шеи, и делайте дыхательные упражнения, в то время как вы в воде. Из за давления которое оказывает на вас вода, легкие сжимаются. Вдох должен быть короток и быстр.

Исследования показывают, что производительность дыхания будет сокращена до 75% в течение этого времени, и ваше тело будет стараться компенсировать это. Если ваши упражнения в воде длятся достаточно долго, и вы делаете это регулярно, ваша дыхательная система будет адаптироваться, увеличивая объем легких.

ДЫХАНИЕ ЧЕРЕЗ ТРУБКУ

Возьмите кусок трубы с достаточно малым диаметром, чтобы помещался в рот, не повреждая челюсти. Нужно чтобы она заставила вас открыть рот широко. Она не должна быть длинной.

Положите трубку в рот. (убедитесь что она чистая).
Дышите ртом. Делайте это аккуратно, хотя бы потому что, если вы будете дышать слишком быстро- начнется головокружение. Делайте это некоторое время каждый день, и вы скоро поймете, что вы можете вдыхать все дольше и дольше, не доводя себя до головокружения. Если вы делаете это достаточно часто, вы в состоянии сделать очень глубокий, полный вдох. Это работает, потому что ваше тело становится более приспособленным к получению большего количества кислорода с каждым вдохом, потому что, очевидно, вы не дышите, как бы зевая все время.

КАРДИО ТРЕНИРОВКИ

Аэробика, езда на велосипеде, бег, плавание – все это относится к кардионагрузкам. Плавание считается лучшим видом спорта для улучшения работы сердечнососудистой системы. На пике своего развития, легкие пловцов используют кислород в три раза более эффективно, чем у среднего человека.

И напоследок совет — держитесь подальше от любых видов курения и избегайте мест, где вы можете стать пассивным курильщиком.

Дыши глубже: 7 простых способов увеличить объем легких

Объем легких играет важную роль во многих процессах организма и отражается на нашем самочувствии, внимательности и выносливости.

Подпишись на Знай в Google News! Только самые яркие новости!

Недаром спортсмены прежде, чем приступить к серьезным занятиям, тренируют «дыхалку», пишет The Guardian.

Сегодня мы расскажем о 7 простых способах увеличить объем легких:

1. Выполняйте дыхательные упражнения

Популярные статьи сейчас Показать еще

Существует несколько элементарных дыхательных упражнений. Например, выпрямите спину, сделайте глубокий вдох, задержите дыхание на 10 секунд, выдохните. И так несколько раз.

2. Питайтесь продуктами, содержащих витамин D

Поскольку впереди короткие солнечные дни, рекомендуем перейти на продукты с высоким содержанием витамина D: жирная рыба, яичные желтки и красное мясо.

3. Пойте

Если вы из тех людей, кто любит петь в душе, поздравляем. Пение увеличивает объем легких. Медики рекомендуют заниматься пением людям с респираторными заболеваниями.

4. Занимайтесь спортом

Одна из причин почему люди хотят увеличить объем легких — улучшить спортивные результаты. Регулярные упражнения — лучший вариант. Ваши легкие приносят кислород в организм и выводят углекислый газ. Во время тренировок этот процесс ускоряется.

5. Не сутультесь

Сидячий образ жизни уменьшает объем легких. Поэтому постарайтесь сидеть прямо, чтобы использовать свои легкие по максимуму.

6. Улучшите качество воздуха в вашем доме

Качество воздуха в городах оставляет желать лучшего, однако ситуация немного исправима в домашних условиях. Постарайтесь регулярно проводить сухую и влажную уборку, а также заведите домашния растения.

7. Бросайте курить

Это очевидно, но требует упоминания. Курение повреждает легкие, вызывая всевозможные проблемы, от рака легких до респираторных заболеваний.

Напомним, люди с врожденной предрасположенностью к инсульту могут уменьшить вероятность удара, если будут вести здоровый образ жизни и откажутся от курения.

Как сообщал портал «Знай.ua», исследователи полагают, что небольшой перекус перед сном никак не отразиться на здоровье, а временами даже весьма полезен.

Также «Знай.ua» писал, что от депрессии страдает свыше 350 миллионов человек всех возрастов, и две трети из них — женщины.

Подпишись на Знай в Google News! Только самые яркие новости!

Информация по реабилитации после коронавирусной инфекции COVID-19

Для чего необходимо проведение реабилитационных мероприятий?

Одно из самых неприятных осложнений после коронавируса — это появление фиброзных изменений в легких. Фиброзные изменения представляют собой разрастание соединительной ткани, возникшее в результате воспалительного и дистрофического процесса в легких. Итогом развития данного патологического процесса является нарушение основной функции легких — функции газообмена. У пациентов может появляться одышка при физических нагрузках, а при обильном фиброзе — одышка может возникать и в состоянии покоя.

При COVID-19 повреждается альвеолярный эпителий ( внутренняя оболочка альвеол, «пузырьков» легких, осуществляющих газообмен), резко возникает воспалительный ответ, при котором активизируются клетки — защитники нашего организма, и в том числе клетки-фибробласты. Фибробласты вырабатывают коллаген, что приводит к развитию фиброза. Однако не все то, что является фиброзными участками на самом деле ими является. Со временем часть изменений может пройти. Решающее значение имеет первый год после болезни! Поэтому:

Необходимо избегать респираторных вирусных инфекций (грипп и ОРВИ), которые могут стать триггерами для воспалительного процесса и дальнейшего развития и прогрессирования фиброзных изменений в легких.
Необходимо снизить риск бронхолегочных заболеваний с помощью вакцинации. Для этого предназначены прививки от вируса гриппа и от пневмококковой инфекции.

Исключить любое курение! Причем не только обычных, но и электронных сигарет, вейпов, кальянов (что увеличивает прогрессирования воспаление и фиброза).
Принимать меры для восстановления нарушенной функции легких, использую весь реабилитационный потенциал организма.

Для восстановления правильного функционирования важна лечебная гимнастика, дыхательная гимнастика, которая позволяет включить дополнительную дыхательную мускулатуру и увеличить объем легких. Классические дыхательные упражнения, как надувание воздушных шариков, — могут быть противопоказаны пациентам с COVID-19, т.к. при уплотненной легочной ткани можно получить дополнительное повреждение легких. Поэтому необходим индивидуальный подход, организованный под наблюдением врача-специалиста! Упражнения выбирают с учетом диагноза и особенностей самого пациента.

Риск возможных побочных эффектов возрастает по причине возраста, хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы и дыхательной системы, ослабленного иммунитета, курения. Продолжительность курса гимнастики зависит от стадии пневмонии и наличия ее осложнений.

Рекомендуется также выполнять низкоинтенсивные аэробные физические упражнения: ходьба, прогулки на велосипеде не менее 30 мин в день — 3 раза/неделю на протяжении 8-12 недель.

Дыхательная гимнастика нормализует работу легких и оказывает положительное влияние на работу других органов и систем организма. Благодаря основному курсу лечения физкультурой можно добиться более скорейшего устранения недомогания, спровоцированного воспалением, так как проблемы с дыханием присутствуют в клинической картине дольше, чем признаки интоксикации и повышение температуры тела. Человек, который перенес инфекцию, еще может долгое время мучиться от поверхностного дыхания, одышки и приступов кашля. Одышка свидетельствует о том, что кислорода в организме недостаточно.

Дыхательная гимнастика способствует:

— улучшению кровообращения и газообмена в легких;

— снижению риска развития эмфиземы, ателектаза и спаек в легких;

— укреплению мышц брюшного пресса;

— устранению хронической усталости;

— восстановлению метаболизма веществ на клеточном уровне;

— предупреждается деформация грудной клетки.

Польза упражнений связана с тем, что при каждом мышечном сокращении — в легких происходят процессы, которые на уровне рефлексов активизируют дыхательные функции.

Пример упражнений:

Исходное положение — лежа на спине — ноги согнуты в коленях. Необходимо расслабиться и дышать с частотой до 40 вдохов-выдохов в минуту.
Вращать кистями обеих рук в одну сторону и другую . Дышать с частотой до 40 вдохов-выдохов в минуту.
Буквенное дыхание с длинным выдохом «ш-ш-ш-ш-ш-ш». » р-р-р-р-р-р», «м-м-м-м-м-м», «н-н-н-н-н-н».
Хорошей тренировкой являются скороговорки, если при их произношении медленно вдыхать и выдыхать воздух — это способствует повышению функциональности мышц, отвечающих за работу легких.

Необходимо помнить! Активные нагрузки людям, перенесшими коронавирусную инфекцию, противопоказаны. Нельзя сразу идти в тренажерный зал, т.к. возможны разнообразные сосудистые нарушение, нарушения в работе почек. Поэтому пациентам «вхождение» в режим привычных нагрузок надо осуществлять постепенно и проконсультироваться со специалистом!

Ниже мы предлагаем комплекс упражнений, в котором учтены рекомендации Всемирной Организацией Здравоохранения. Этот комплекс является «универсальным» и подходит для выполнения в любом возрасте. Увеличивать или уменьшать физическую активность можно по желанию и состоянию через количество повторов. Исходное положение можно заменить на другое (лежа-сидя; стоя-сидя). Подбирайте упражнение для себя, что бы было комфортно при их выполнении!

Врач лечебной физкультуры и спортивной медицины, высшей категории Мирошниченко Людмила Петровна

Врач дала советы по дыхательной гимнастике для здоровья легких

О том, как укрепить здоровье легких в период самоизоляции, рассказала Юлия Стрельникова, заведующий Центром общественного здоровья — врач по медицинской профилактике Многопрофильного консультативно-диагностического центра в Тюмени.

Цель дыхательной гимнастики — увеличить поступление кислорода в ткани, повысить устойчивость организма к гипоксии. Один из самых несложных способов — это упражнения с волевой задержкой дыхания.

— Например, по методу Бутейко: вдох — две секунды, задержка дыхания — четыре секунды, выдох — четыре секунды. При этом само дыхание должно быть легким и бесшумным. Такое контролируемое дыхание снижает стресс, улучшает внимание и укрепляет иммунную систему, — говорит доктор.

Полезны также и статические упражнения. Например, ритмичное носовое дыхание с закрытым ртом в привычном темпе, и такое же — через одну ноздрю (вторую нужно зажать пальцем) попеременно по 3-4 раза. Продолжительность каждого подхода — 30-60 секунд. «Еще один прием — равномерное дыхание с вдохом через нос и толчкообразным, в 2-3 приема, выдохом через рот. Повторять 3-6 раз», — добавляет Юлия Стрельникова.

Можно практиковать разные типы дыхания — брюшное, грудное и полное.

Как рассказала специалист, при брюшном во время вдоха максимально выпячивают переднюю стенку живота, а грудную клетку нужно стараться держать неподвижной. Во время выдоха брюшную стенку энергично втягивают. Во время грудного дыхания неподвижной нужно держать переднюю стенку живота, во время вдоха максимально расширять грудную клетку, а при выдохе энергично ее сжимать.

— Полное дыхание — когда во время вдоха расширяют грудную клетку с одновременным выпячиванием передней стенки живота. Выдох начинается с энергичного втягивания брюшной стенки и последующего сжимания грудной клетки, — советуют специалист.

При выполнении упражнений нужно дышать через нос, а для контроля одну руку держать на груди, другую — на животе. Начинать рекомендуется с четырехкратного повторения каждого упражнения, постепенно доводя количество «подходов» до дюжины.

Дыхательной гимнастикой, как и любой другой, нужно заниматься в свободной удобной одежде, не отвлекаться (например, на работающий телевизор). Комнату предварительно стоит как следует проветрить, а если погода позволяет — то оставить окно открытым.

— Важно помнить, — подчеркивает доктор, — что упражнения следует делать осторожно, стараясь избегать дыхательного дискомфорта и ощущения недостатка кислорода.

Все материалы сюжета «COVID-19. Мы справимся!» читайте здесь.

Как восстановить легкие после перенесенного коронавируса

Даже те, кто болел коронавирусной инфекцией нетяжело и избежал попадания в стационар, говорят, что заболевание не проходит бесследно: долго держится одышка, а кто-то жалуется, что при дыхании слышатся хрипы, похожие на хруст скомканной бумаги. Как восстановиться быстрее, как избежать осложнений? Советы читателям «РГ» дала пульмонолог Пироговского центра (КДЦ «Арбатский») Ольга Богуш.

— COVID-19 протекает по-разному. У пациентов, которые болели в легкой или бессимптомной форме, последствий чаще всего не возникает. Если же больному ставился диагноз двусторонней пневмонии, вызванной коронавирусом, если было поражено более 25% легких, есть риск возникновения фиброза. Фиброз — это замещение нормальной легочной ткани соединительной. В легком возникают рубцы, формируются нерастяжимые участки, уменьшается дыхательная поверхность. Если возникает 2-3 таких участка и они невелики, пациент этого может и не заметить. Но если фиброз большой, начинаются проблемы с дыханием. Самый частый признак — одышка. Фиброз возникает не только под влиянием вирусной инфекции. Хронической обструктивной болезнью легких, например, страдают многие курильщики со стажем. В тяжелых случаях это приводит к дыхательной недостаточности. Бороться за возвращение здоровья легких можно и нужно. В основе лежит физическая реабилитация. К сожалению, у нас нет специальных медикаментов, каких-то особых технологий, помогающих легким работать так же, как до болезни. Например, популярный сейчас витамин D от COVID-19 и его последствий не защищает. Легочная ткань должна восстанавливаться сама, а наша задача — ей помочь. Основное, что может сделать человек дома, — заниматься своим физическим восстановлением.

Прежде всего это дыхательная гимнастика. Нужно выполнять упражнения, направленные на восстановление дыхательной мускулатуры, развивать мышцы, которые отвечают за вдох и выдох. Таких практик много. Своим пациентам я рекомендую гимнастику Александры Стрельниковой, она хорошо работает при любых хронических заболеваниях легких. В рекомендациях минздрава по реабилитации указано, что можно практиковать йоговское дыхание. Интересно, что эти дыхательные практики очень отличаются, но на состоянии легких хорошо сказываются и та, и другая. Ну и, конечно, ограничиваться только дыхательными упражнениями можно, пока сохраняется сильная слабость. Гимнастику Стрельниковой, кстати, можно выполнять сначала и сидя и даже лежа — она все равно работает. Когда сохраняется сильная слабость, можно даже лежа делать совсем простые вещи: например, надувать шарики или медленно выдыхать через тонкую трубочку, конец которой опущен в воду. Есть специальные тренажеры, которые тренируют вдох-выдох — они красивые, полезные. Хотя и довольно дорогие. Думаю, вполне можно обойтись и без них — просто использовать подручные средства и не лениться. Но постепенно, окрепнув, нужно обязательно добавить физической активности.

Обычная гимнастика — это уже хорошо. Если дома есть тренажер — степпер, шаговая дорожка, велосипед, — это замечательно. Но даже просто обычная ходьба, махи руками, наклоны туловища и другие элементарные упражнения помогут восстановиться быстрее.

Когда закончится карантинный режим и можно будет гулять, нужно добавить любую физическую активность на свежем воздухе. Поначалу я бы рекомендовала аэробные нагрузки — неинтенсивные, но продолжительностью не менее получаса-часа. Самое простое и безопасное — ходьба в бодром темпе, можно велосипед. Подключить силовые упражнения можно будет позже, когда организм восстановится после болезни. Хорошо также выполнять вибрационный массаж: попросите кого-нибудь легко похлопать ладошками по спине несколько минут.

Инфографика «РГ» / Леонид Кулешов / Ирина Невинная

Дыхательная гимнастика после коронавирусной инфекции

После перенесенной коронавирусной инфекции (Covid-19, SARS-Cov-2) в лёгких могут произойти фиброзные изменения, представляющие собой разрастание соединительной ткани. Может появиться одышка при физических нагрузках, а при обильном фиброзе — одышка может возникать и в состоянии покоя. Со временем часть изменений может пройти.

Решающее значение имеет первый год после болезни!

Для восстановления правильного функционирования важна дыхательная гимнастика, которая позволит включить дополнительную мускулатуру и увеличить объем легких. Упражнения подбирают с учетом диагноза и индивидуальных особенностей. Продолжительность курса гимнастики зависит от стадии пневмонии и наличия ее осложнений.

Подготовка к выполнению упражнений

Приступать к выполнению гимнастики можно при удовлетворительном состоянии:

нет новых жалоб на одышку, слабость, боль в сердце, головную боль;
нет подъемов температуры в течение дня выше 37,5°С;
пульс не превышает 100 ударов в минуту;
артериальное давление не выше 160/100 и не ниже 90/60.

Упражнения выполняются за 30 минут до еды или через час после еды в проветренном помещении.
Температура воздуха в помещении должна быть комфортной в диапазоне 20-24°С.
Желательно увлажнить воздух, с помощью специального прибора или другим способом.

Одежда должна быть удобной, не стесняющей движение. Желательно – брюки, кофта с длинными рукавами, на ноги – носки.
Подготовьте коврик и стул со спинкой.

Примеры упражнений

Исходное положение — лежа на спине — ноги согнуты в коленях.
Необходимо расслабиться и дышать с частотой до 40 вдохов-выдохов в минуту.
Вращать кистями обеих рук в одну сторону и другую. Дышать с частотой до 40 вдохов-выдохов в минуту.
Буквенное дыхание с длинным выдохом «ш-ш-ш-ш-ш-ш». » р-р-р-р-р-р», «м-м-м-м-м-м», «н-н-н-н-н-н».
Хорошей тренировкой являются скороговорки, если при их произношении медленно вдыхать и выдыхать воздух — это способствует повышению функциональности мышц, отвечающих за работу легких.

Как дышать?

Дыхание должно быть комфортным, выдох не должен быть форсированным и шумным.
Вдох делать носом, а выдох через губы, сложенные трубочкой. С помощью этого приема вы контролируете продолжительность и плавность выдоха.

Как контролировать нагрузку?

Перед выполнением упражнений посчитайте пульс за 10 секунд и умножьте это число на 6. Так вы узнаете пульс за 1 минуту.
Если есть возможность, надо измерить артериальное давление.
И очень хорошо, если Вы можете определить сатурацию кислорода по пульсоксиметру.

Реакция на нагрузку считается положительной, если ваше самочувствие не ухудшилось, не наросла слабость, не усилилась одышка, нет затруднения дыхания. Пульс может увеличиться примерно на 10 ударов минуту, артериальное давление не изменилось или немного снизилось.
Показания пульсоксиметра меняются в пределах 2-3%, не опускаются ниже 95% и быстро, за 1,5 минуты возвращаются к исходному уровню 97-98%.

Как увеличить нагрузку?

В начале занятий каждое упражнение повторяется 6-8 раз по вашим ощущениям.
Постепенно, по мере привыкания к нагрузке, число повторений каждого упражнения можно увеличить до 10-15-20 раз. Либо выполнять гимнастику более энергично, в быстром темпе.

Помните! Активные нагрузки людям, перенесшими коронавирусную инфекцию, противопоказаны.

Критерии прекращения упражнений

усиление одышки, нарастание слабости;
стеснение в груди, боль в груди, затрудненное дыхание;
головокружение, головная боль, нарушение зрения;
сердцебиение, потливость, неустойчивое положение.

Дыхательные упражнения для восстановления лёгких после коронавируса.

Недавно в журнале «МК» вышла статья , где Константин Викторович Лядов рассказал о дыхательных методиках и упражнения, которые необходимо выполнять пациентам с COVID-19 для увеличения дыхательного объема, а также объяснил, почему упражнения с надуванием воздушного шарика могут быть опасны для таких пациентов.

Упражнения, разработанные академиком Лядовым, вы можете найти у нас на сайте по ссылке: https://lyadov-clinic.ru/courses/

Особенностями поражения легких при Covid-ассоциированных состояниях является снижение эластичности легочной ткани, что требует изменения ряда подходов к дыхательной поддержке этих пациентов. Чаще всего в этом контексте говорят об искусственной вентиляции легких, которая к счастью требуется у ограниченного пациентов, однако обходят вниманием дыхательные упражнения, которые необходимы абсолютно всем пациентам, как болеющим коронавирусной инфекцией в настоящий момент, так и перенесших её. Лечебная физкультура улучшает выживаемость и качество жизни у всех пациентов, от находящихся в отделении реанимации и интенсивной терапии до амбулаторного этапа.

Классические дыхательные упражнения, как надувание воздушных шариков, направленные на раздувание объема легкого совершенно противопоказана пациентам с COVID-19. У таких пациентов легочная ткань уплотнена, и для них все упражнения, направленные на раздувание легкого, опасны. В процессе течения заболевания альвеолы у них уплотняются, и классическая дыхательная гимнастика в этой ситуации приведет не улучшению, а только к осложнениям.

Поэтому командой реабилитологов во главе с Лядовым К.В. был разработан специальный комплекс упражнений, позволяющий включить дополнительную дыхательную мускулатуру и увеличить объем грудной клетки, который пациенты могут выполнять самостоятельно в палате.

Влияние увеличения объема легких при хронической обструктивной болезни легких на обструкцию верхних дыхательных путей во время сна

J Appl Physiol (1985). 2015 1 августа; 119 (3): 266–271.

, ^1, ², ¹, ¹, ¹, ¹, ¹ и ¹

Paolo Biselli

¹ Johnsorp отделения легочной медицины и реанимации, Центр астмы и аллергии Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд; и

² Hospital Universitário, Университет Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилия

Питер Р.Grossman

¹ Центр расстройств сна Джонса Хопкинса, отделение легочной медицины и реанимации, Центр астмы и аллергии Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд; и

Джейсон П. Киркнесс

Сушил П. Патил

Филип Л.Smith

Алан Р. Шварц

Hartmut Schneider

² Hospital Universitário, Университет Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилия

Автор, ответственный за переписку.Адрес для запросов на переиздание и другой корреспонденции: Х. Шнайдер, Центр расстройств сна Джонса Хопкинса, Отделение легочной медицины и реанимации, Центр астмы и аллергии Джонса Хопкинса, 5501 Hopkins Bayview Circle, Балтимор, Мэриленд 21224 (электронная почта: ude.imhj @ 3ienhcsh).

Поступила в редакцию 29 мая 2014 г .; Принята к печати 31 мая 2015 г.

Авторские права © Американское физиологическое общество, 2015 г. Эта статья цитируется в других статьях PMC.

Abstract

У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) наблюдается увеличение объема легких из-за ограничения потока воздуха на выдохе.Увеличение объема легких может повлиять на проходимость верхних дыхательных путей и компенсаторную реакцию на ограничение потока вдоха (IFL) во время сна. Мы предположили, что пациенты с ХОБЛ имеют менее гибкие дыхательные пути, обратно пропорциональные объему их легких, и что наличие ограничения потока выдыхаемого воздуха ограничивает реакцию рабочего цикла для защиты вентиляции в присутствии ИФЛ. Мы включили 18 пациентов с ХОБЛ и 18 пациентов контрольной группы, сопоставимых по возрасту, индексу массы тела, полу и тяжести синдрома обструктивного апноэ во сне.Исследования сна, включая количественную оценку воздушного потока при различных уровнях назального давления, были проведены для определения механических свойств верхних дыхательных путей [критическое пассивное давление закрытия (Pcrit)] и для количественной оценки респираторных временных реакций на экспериментально индуцированный IFL. Пациенты с ХОБЛ имели более низкий пассивный Pcrit, чем их контрольная группа (ХОБЛ: -2,8 ± 0,9 см вод.ст. ₂ O; контроль: -0,5 ± 0,5 см вод. функциональная остаточная емкость и пассивный Pcrit (-1.7 cmH ₂ O / l увеличение функциональной остаточной емкости, r ² = 0,27, P = 0,002). В ответ на IFL рабочий цикл вдоха увеличился больше ( P = 0,03) у пациентов с ХОБЛ (от 0,40 до 0,54), чем в контроле (0,41 до 0,51), и привел к заметному сокращению времени выдоха с 2,5 до 1,5 с ( P <0,01). Пациенты с ХОБЛ имеют менее гибкие дыхательные пути и большую компенсационную временную реакцию при обструкции верхних дыхательных путей.Хотя эти временные реакции могут снизить гиповентиляцию, они также могут увеличить риск развития динамической гиперинфляции из-за значительного сокращения времени выдоха.

Ключевые слова: обструкция верхних дыхательных путей, ХОБЛ, обструктивное апноэ во сне, ограничение потока вдоха, объем легких

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является ведущей причиной смерти, инвалидности и снижения качества жизни. Одышка при физической нагрузке остается основной причиной ухудшения качества жизни, а нарушение сна и утренняя усталость являются вторыми по частоте жалобами у этих пациентов (3, 18).В то время как обструктивное апноэ во сне (СОАС) является общепризнанным источником нарушений сна и утренней усталости у пациентов с ХОБЛ, другие маркеры ХОБЛ, такие как гиперинфляция легких (20), усиление дыхательных усилий (9, 12, 26), изменения в газообмен (6, 15, 21, 27, 34) и ограничение потока вдоха также были связаны с нарушениями сна. Понимание того, как эти факторы вызывают нарушения сна, может позволить исследователям разработать конкретные стратегии профилактики и лечения нарушений сна у пациентов с ХОБЛ.

Ограничение потока вдоха является признаком обструкции верхних дыхательных путей, которая возникает у людей с нарушенными механическими свойствами верхних дыхательных путей (10, 25). Механические свойства верхних дыхательных путей лучше всего количественно оценить, определив критическое давление закрытия (Pcrit) во время пассивного состояния нервной системы (пассивное Pcrit) (19, 25). Наша лаборатория недавно показала, что пассивный Pcrit предсказывает восприимчивость к заболеванию апноэ во сне и возрастает с увеличением индекса массы тела (ИМТ) и возраста (19).Более того, наша и другие лаборатории недавно продемонстрировали, что увеличение объема легких снижает пассивный Pcrit у нормальных людей и у пациентов с апноэ во сне (23, 31, 32). Эффект увеличения объема легких у пациентов с ХОБЛ на механические свойства верхних дыхательных путей не был продемонстрирован.

Обструкция верхних дыхательных путей вызывает компенсаторные реакции, которые помогают предотвратить гиповентиляцию. В частности, рабочий цикл вдоха [отношение времени вдоха (Ti) к длине дыхательного цикла] увеличивается в ответ на обструкцию верхних дыхательных путей, и это повышение Ti происходит за счет времени выдоха (Te) (5, 14, 28) .Однако пациенты с ХОБЛ часто демонстрируют длительное время Te, чтобы справиться с ограничением потока выдоха и внутренним положительным давлением в конце выдоха (11, 13). Возможно, что наличие ограничения потока выдоха ухудшает реакцию рабочего цикла на обструкцию верхних дыхательных путей у пациентов с ХОБЛ. В настоящем исследовании мы набрали пациентов с ХОБЛ и сопоставили ИМТ, возраст, пол и индекс апноэ и гипопноэ (AHI), чтобы определить 1 ) пассивный Pcrit и 2 ) респираторный временной ответ на экспериментально индуцированную обструкцию верхних дыхательных путей.Мы предполагаем, что 1 ) пациентов с ХОБЛ имеют более низкий пассивный Pcrit (и, следовательно, более низкий риск обструкции верхних дыхательных путей) в сочетании с увеличением объема легких; и что 2 ) компенсаторные временные реакции на обструкцию верхних дыхательных путей снижены у пациентов с ХОБЛ по сравнению с нормальными людьми; и 3 ), что уменьшение временных реакций пропорционально степени ограничения потока выдоха [объем форсированного выдоха за 1 с (FEV ₁)].

МЕТОДЫ

Субъекты

Субъекты были набраны из группы лиц, участвовавших в испытании, изучающем влияние сна на исходы ХОБЛ. В общей сложности 96 пациентов с ХОБЛ и 41 курильщик, не страдающий ХОБЛ, прошли предыдущее исследование сна и были доступны для нашего исследования. Всего из этой группы было набрано 36 человек (). И мужчины ( n = 12), и женщины ( n = 6), которым был поставлен диагноз ХОБЛ [FEV ₁ / форсированная жизненная емкость легких (FVC) <70%], были индивидуально сопоставлены по возрасту, полу, ИМТ и ИАГ. с восемнадцатью субъектами без ХОБЛ.Кроме того, анализ подгруппы был проведен на 12 пациентах с ХОБЛ и 12 контрольной группе, сопоставимых по их механическим свойствам верхних дыхательных путей (пассивный Pcrit) и ИМТ. Исключались субъекты, принимавшие респираторные депрессанты, седативные средства или пероральные стероиды. Субъектов также обследовали на нестабильные сердечно-сосудистые заболевания, неконтролируемую гипертензию, недавнюю операцию на ротоглотке, неврологические расстройства, почечную и печеночную недостаточность, текущую беременность, нарушения свертываемости крови, психиатрические проблемы, средний уровень гемоглобина в состоянии покоя <88% и аллергию на лидокаин.Письменное информированное согласие было получено от каждого участника этого исследования, которое было одобрено Наблюдательным советом по исследованиям человека Медицинского института Джонса Хопкинса.

Таблица 1.

4,1 0,3 36153

Переменная	Контрольная группа	Пациенты с ХОБЛ	P Значение
n	18
Возраст, лет	50.3 ± 1,6	57,1 ± 1,9	<0,05
Рост, см	170,0 ± 2,7	174,2 ± 2,1	НС
Масса, кг	97,9 ± 6,6		NS
ИМТ, кг / м ²	31,6 ± 1,6	28,6 ± 1,2	NS
Пол	12M; 6 Ф	12М; 6 F	NS
Объемы легких
FEV ₁, литры	3.1 ± 0,2	1,9 ± 0,2	<0,05
ОФВ ₁ / ФЖЕЛ,%	79 ± 1,2	54 ± 2,6	<0,05
TLC, литры	5	6,7 ± 0,2	<0,05
RV, литры	1,9 ± 0,1	3,0 ± 0,2	<0,05
FRC, литры	2,8 ± 0,2		4,0 ± 0,2 0.05
RV / TLC,%	33,8 ± 1,8	45,5 ± 2,4	<0,05
Полисомнография
	мин. ± 15,9	NS
Эффективность сна,% TST	86,9 ± 2,0	79,4 ± 3,0	<0,05
NREM,% TST	84,7 ± 1,5	83.9 ± 1,9	NS
1-й этап	19,2 ± 2,4	27,1 ± 5,2	NS
2-й этап	60,2 ± 2,5	50,8 ± 4,3	NS
5,2 ± 1,8	6,0 ± 2,3	NS
REM,% TST	15,3 ± 1,5	16,1 ± 1,9	NS
Всего AHI, событий / ч 28	9 ± 8,1	28,9 ± 8,6	NS
NREM AHI, событий / час	27,8 ± 8,1	28,2 ± 8,6	NS
REM AHI, событий / час	REM AHI, событий / час	33,3 ± 10,0	NS
% Гипопноэ NREM	76,9 ± 6,1	75,9 ± 6,7	NS
% Гипопноэ REM	73,3 ± 7,3 601 901	Артериальная Sa _{O ₂},%
Среднее исходное значение	96.4 ± 0,4	93,9 ± 0,5	<0,05
Среднее низкое значение	91,5 ± 0,7	90,2 ± 0,6	NS

Экспериментальные методы

Исследование функции легких.

Стандартные методы исследования функции легких (CPL Lung Function Analyzer; W.E. Collins, Braintree MA.) Были применены наутро после диагностического исследования сна (2). ОФВ _1, и ФЖЕЛ определяли с помощью спирометрии.Функциональная остаточная емкость (FRC) измерялась с использованием разведения гелия в замкнутом контуре с несколькими вдохами, при этом в конце процедуры определялись медленная жизненная емкость и резервный объем выдоха. Остаточный объем (RV) рассчитывали путем вычитания резервного объема выдоха из FRC. Затем можно определить общую емкость легких, добавив к ПЖ медленную жизненную емкость легких.

Полисомнография.

Для определения исходных характеристик сна использовались стандартные диагностические методы. Для контроля сна и его смены, электроды электроэнцефалографа были помещены в точки F3-A2, C3-A2 и O1-A2, в дополнение к электродам электромиограммы под подбородком и левому и правому электродам электрокулограммы.Респираторные события оценивались с использованием импедансных торакоабдоминальных ремней для измерения дыхательного усилия, назальная канюля использовалась для количественного определения воздушного потока, а пульсоксиметрия использовалась для мониторинга насыщения гемоглобина кислородом. Апноэ определяли как остановку дыхания на 10 с, в то время как гипопноэ оценивали, когда снижение воздушного потока на 30% сопровождалось десатурацией кислорода ≥4%. Стандартные полисомнографические методы и правила оценки использовались для определения стадии сна и классификации нарушений дыхания во сне в соответствии с рекомендованными в 2007 г. руководящими принципами оценки, установленными Американской академией медицины сна (1).

Установка физиологии дыхания.

В дополнение к стандартным методам полисомнографии, субъект был снабжен гелевой маской, прикрепленной к специально разработанному устройству постоянного положительного давления в дыхательных путях, способному обеспечивать давление от -20 до +20 см вод. Ст. ₂ O (Resmed, Bella Vista, NSW, Австралия). Расход воздуха измеряли с помощью пневмотахографа (модель 4830, 0-400 л / мин; Ханс Рудольф, Канзас-Сити, Миссури). Расход и давление регистрировались с частотой дискретизации 100 Гц. Все физиологические сигналы регистрировались и контролировались на компьютерной станции с использованием программного обеспечения Somnologica (Medcare, Buffalo, NY).

Протокол исследования

Первоначально испытуемые прошли диагностическое исследование сна для определения степени нарушения дыхания во время сна, которое требовалось для сопоставления людей по AHI и антропометрическим данным (см.). Кроме того, на следующий день после исследования сна проводились функциональные тесты легких для определения общего объема легких и статуса заболевания. Затем мы выполнили последующее исследование сна в течение периода от 2 до 4 недель, чтобы определить механические свойства верхних дыхательных путей пациентов (пассивный Pcrit) и компенсаторные временные реакции на обструкцию верхних дыхательных путей.Процедуры определения Pcrit были подробно описаны ранее (24), проиллюстрированы и кратко описаны ниже.

Протокол эксперимента. Схематическая диаграмма экспериментальных протоколов ( вверху, ) и полисомнографических ответов ( внизу, ) во время сна с медленным движением глаз у мужчины с апноэ. Исходный уровень ( слева, ): назальное давление было отрегулировано до эффективного постоянного положительного давления в дыхательных путях и удерживалось не менее 3 минут (удерживающее давление), чтобы установить стабильную модель дыхания без ограничения потока (см. Диаграмму потока, внизу слева, ).Пассивная обструкция верхних дыхательных путей ( посередине слева ): серия кратковременных (5 вдохов) падений назального давления в результате удержания давления была выполнена без одновременной активации ЭМГ. Во время этих капель возникла обструкция верхних дыхательных путей, на что указывает ограничение потока вдоха, как показано на графике потока ниже. Sa _{O ₂}, артериальный O ₂ насыщение; Vi _max, максимальный инспираторный поток.

Пассивное состояние: кратковременные периоды обструкции верхних дыхательных путей.

Мы использовали пассивный Pcrit для определения свойств верхних дыхательных путей при низкой гипотонической нервно-мышечной активности. Во время стабильного сна с медленным движением глаз назальное давление постепенно повышалось до тех пор, пока не было достигнуто носовое дыхание без ограничения потока. Затем назальное давление снижали ступенчато с шагом 1-2 см вод. Ст. ₂ O, по пять вдохов за раз, до тех пор, пока дыхательные пути пациента не закупорились. Падение давления будет прервано и повторено, если возникнет возбуждение или повышение активности ЭМГ без возбуждения.Периоды дыхания исключались, если были пробуждения от стабильного сна.

Сжимаемость верхних дыхательных путей.

Зависимости «давление-поток» (максимальный инспираторный поток в условиях ограниченного потока) были созданы для каждого субъекта путем построения графика максимального воздушного потока из вдохов 3–5 каждого перепада давления, как описано ранее (30). Линейная регрессия использовалась для определения назального давления, при котором был нулевой поток, что указывает на закупорку верхних дыхательных путей (пассивный Pcrit), как показано на рис.

Ответы по времени дыхания.

Ti, Te, общее время каждого вдоха (Ttot) и частота дыхания были определены. Рабочий цикл вдоха (Ti / Tобщ) был зарегистрирован в условиях без ограничения потока, а также во время вдохов с острым умеренным или сильным ограничением потока, определяемым как средняя пиковая скорость потока воздуха на вдохе 50–150 мл / с () ( 28). Изменение временных параметров от исходного уровня до состояния обструкции верхних дыхательных путей использовалось для определения индивидуальной силы респираторных временных реакций на обструкцию верхних дыхательных путей.

Статистический анализ

Отдельные значения были усреднены и сравнены как для ХОБЛ, так и для контрольной группы с использованием непарного теста Стьюдента t . Дальнейший анализ подгрупп проводился у пациентов с ОАС и без него. Изменения в ответе рабочего цикла сравнивали между группами пациентов с ХОБЛ и контрольной группой с помощью непарного t -теста. Сравнения до и после индукции ограничения инспираторного потока были выполнены с использованием парного теста t . Регрессионный анализ между FRC и пассивным Pcrit был выполнен для определения связи между объемом легких и сжимаемостью верхних дыхательных путей.Значение P 0,05 считалось статистически значимым. Все данные представлены как средние значения ± SE, если не указано иное.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Характеристики субъектов

Демографические, антропометрические, полисомнографические и легочные статистические данные для всех 18 участников ХОБЛ и 18 контрольных групп, соответствующих AHI, отображаются в. Сравнение антропометрических переменных для субъектов, индивидуально подобранных по возрасту (57,1 ± 1,9 против 50,3 ± 1,6 года), полу (12 мужчин; 6 женщин), ИМТ (28.8 ± 1,3 против 31,6 ± 1,6 кг / м ²), и AHI (29 ± 8 против 29 ± 9 событий / ч) показаны на рис. У половины испытуемых (7 мужчин и 2 женщины из каждой группы) было нарушение дыхания во сне с частотой событий> 10 событий / час. Субъекты с ХОБЛ, по сравнению с контрольными субъектами, имели ОФВ ₁ 1,9 ± 0,2 литра против 3,1 ± 0,2 литра и ОФВ ₁ / ФЖЕЛ 54 ± 0,0 против 79 ± 1,2%. Точно так же объемы легких были увеличены у пациентов с ХОБЛ по сравнению с контрольной группой: общая емкость легких составляла 6,7 ± 0,2 против 5,9 ± 0.3 литра, RV составляла 3,0 ± 0,2 против 1,9 ± 0,1 литра, а FRC составляла 4,0 ± 0,2 против 2,8 ± 0,2 литра.

Острые (пассивные) механические свойства верхних дыхательных путей

Субъекты ХОБЛ имели средний пассивный Pcrit -2,8 см вод. т -тест;). Для подгруппы без ОАС субъекты с ХОБЛ имели средний пассивный Pcrit -4,6 см вод.ст. ₂ O по сравнению с -0,8 см вод.02; непарный т -тест). Для подгруппы с ОАС субъекты с ХОБЛ имели средний пассивный Pcrit -1,0 см вод.ст. ₂ O по сравнению с -0,2 см вод.ст. ₂ О для их подобранного контроля ( P = 0,55). Была обнаружена значимая связь между FRC и пассивным Pcrit ( r ² = 0,27, P = 0,002), как показано на рисунке, что указывает на то, что пациенты с более высокими объемами легких имели более низкие значения пассивного Pcrit.

Измерения пассивного критического давления закрытия (Pcrit) у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и контрольной группы.График представляет средние значения пассивного Pcrit для пациентов с ХОБЛ и подобранной контрольной группы. Левый : все пациенты. Средний : пациенты с необструктивным апноэ сна (СОАС). Справа : Пациенты с СОАС. Значения представляют собой средние значения ± SE. Гибкость верхних дыхательных путей (пассивный Pcrit) ниже у пациентов с ХОБЛ по сравнению с субъектами, подобранными по возрасту, полу, индексу массы тела и индексу респираторных нарушений ( P = 0,03). Эта разница кажется большей у пациентов, не страдающих апноэ, но больше не заметна у пациентов с апноэ.NS, незначительно.

Пассивная зависимость Pcrit от функциональной остаточной емкости (FRC). График представляет пассивную зависимость Pcrit и FRC с линейной регрессией с использованием всех значений предмета. □, средства контроля, не относящиеся к OSA; ◇, органы управления OSA; ■ ХОБЛ без ОАС; ⧫ OSA ХОБЛ. Была выявлена статистически значимая связь между FRC и коллапсируемостью верхних дыхательных путей (пассивный Pcrit) у всех субъектов ( P = 0,002, r ² = 0,27). Каждое увеличение FRC на 1 литр было связано со снижением пассивного Pcrit на ~ 2 см вод. Ст. ₂ O, что было аналогично взаимосвязи, наблюдаемой ранее у нормальных людей и пациентов с апноэ во сне (31, 32).

В одномерном анализе была выявлена статистически значимая связь между значениями пассивного Pcrit и как FRC ( P = 0,002), так и ИМТ ( P = 0,003). В многомерном анализе оба фактора оставались определяющими для пассивного уровня Pcrit (FRC, P = 0,021; BMI, P = 0,041;).

Таблица 2.

Связь пассивного Pcrit с BMI и FRC

	Модель 1		Модель 2	Модель 3
				P значение	β-коэффициент	P значение	β-коэффициент	P значение
FRC, cmH ₂ O / l	−1.66 ± 0,50	0,002		−1,25 ± 0,51	0,021
ИМТ, кг / м ²			0,25 ± 0,07 903 0,042

Острые респираторные временные ответы

В подгруппе из 12 пациентов, спаренных для анализа временных ответов, контрольная группа имела ИАГ 29,8 ± 7,5 событий / ч, а группа ХПК имела ИАГ 31.2 ± 6,8 событий / час. Среднее удерживающее давление составляло 8,8 ± 0,8 см вод. Ст. ₂ O в контроле и 8,1 ± 1,0 см вод. Ст. ₂ O у пациентов с ХОБЛ. Среднее значение дельта-давления, необходимое для того, чтобы вызвать серьезное ограничение потока вдоха, составило 6,4 ± 0,8 см вод. Ст. ₂ O для контроля и 7,0 ± 0,9 см вод. Ст. ₂ O для пациентов с ХОБЛ.

Респираторные реакции по времени оценивались путем сравнения состояния без ограничения потока (исходный уровень) с периодами тяжелой обструкции верхних дыхательных путей. Пик инспираторного потока воздуха на исходном уровне и тяжелая обструкция верхних дыхательных путей были одинаковыми в обеих группах, снизившись с 383 ± 49 до 105 ± 11 мл / с в контроле и с 387 ± 47 до 111 ± 12 мл / с у пациентов с ХОБЛ.Параметры времени дыхания при исходном уровне, дыхании без ограничения потока и в ответ на серьезную степень ограничения потока вдоха суммированы в. Как в условиях без ограничения потока, так и в условиях с ограничением потока пациенты с ХОБЛ и контрольная группа имели одинаковые временные индексы. В то время как в контрольной группе увеличение рабочего цикла на ~ 25% с 0,41 до 0,51, у пациентов с ХОБЛ было увеличение на ~ 40% с 0,40 до 0,55 ( P = 0,03 для сравнения увеличения рабочего цикла). Те снизились в среднем с 2.От 5 до 1,5 с в группе ХОБЛ ( P <0,01) и в согласованном контроле от 2,4 до 1,8 с ( P <0,01). Ttot снизился при ХОБЛ с 4,1 до 3,3 с ( P <0,05) и в контроле с 3,9 до 3,6 с (незначительно). Ti увеличился с 1,5 до 1,8 с ( P <0,01) у пациентов с ХОБЛ и с 1,6 до 1,8 с в контроле ( P <0,05). Ни один из ответов по времени вдоха или выдоха не коррелировал с уровнем обструкции (ОФВ ₁) у пациентов с ХОБЛ.

Таблица 3.

Временные реакции на индуцированное ограничение потока

906 / мин

± 0,1 9015

	Время вдоха, с		Время выдоха, с		Общее время, с		Рабочий цикл, частота дыхания
	Control	COPD	Control	COPD	Control	COPD	Control	COPD	Control Base	COPD 9014 9014	1,5 ± 0,1	2,4 ± 0,2	2,5 ± 0,3	3,9 ± 0,2	4,1 ± 0,3	0,41 ± 0,02	0,40 ± 0,02	16,0 ± 0,9	15,5 ± 0,9
IFL	1,8 ± 0,1 ^*	1,8 ± 0,1 ^*	1,8 ± 0,2 ^*	1,5 ± 0,1 ^*	3,6 ± 0,3	3,3 ± 0,2 ^{* 9000 0,51 ± 0,02 ^*}	0.55 ± 0,02 ^* ^†	18,1 ± 1,6	18,9 ± 1,1 ^*

ОБСУЖДЕНИЕ

Основные результаты настоящего исследования заключаются в том, что у пациентов с ХОБЛ складка верхних дыхательных путей меньше, чем у пожилых людей. пол, ИМТ и ИАГ соответствовали контрольным субъектам, и что пассивный Pcrit обратно коррелировал с остаточным объемом легких. Проходимость дыхательных путей была увеличена у пациентов с ХОБЛ по сравнению с подобранной контрольной группой, но эта разница была намного меньше и несущественной в подгруппе пациентов с апноэ во сне, что указывает на то, что статус болезни апноэ во сне влияет на механизмы, которые опосредуют объем легких и пассивную взаимосвязь Pcrit.Во-вторых, в отличие от нашей гипотезы, пациенты с ХОБЛ продемонстрировали повышенную, а не пониженную реакцию рабочего цикла на обструкцию верхних дыхательных путей по сравнению с подобранной контрольной группой. Это увеличение рабочего цикла было связано с увеличением частоты дыхания и заметным снижением Те, которые являются известными факторами риска динамической гиперинфляции. Взятые вместе, наши данные показывают, что, хотя увеличение объема легких может снизить восприимчивость к ОАС у пациентов с ХОБЛ, временные реакции на обструкцию верхних дыхательных путей могут способствовать динамической гиперинфляции.

Одним из основных клинических признаков ХОБЛ является прогрессирующее увеличение объема легких. У нашей популяции пациентов была умеренная степень ХОБЛ с FEV ₁ / FVC в диапазоне от 50 до 70% от прогнозируемого и средним увеличением FRC на 1,2 литра по сравнению с контролем. Увеличение объема легких снижает разрушаемость верхних дыхательных путей у здоровых людей и пациентов с СОАС (23, 31, 32). Предлагаемый механизм этой ассоциации — усиление тракции каудальной трахеи во время раздувания легких, приводящее к более жестким и менее гибким верхним дыхательным путям (16).Теперь мы распространили эти результаты на пациентов с ХОБЛ с увеличенными объемами легких и обнаружили аналогичную взаимосвязь между FRC и верхней коллапсируемостью на ~ 2 см вод. Ст. ₂ O снижение пассивного Pcrit на увеличение FRC на литр. Более низкий пассивный Pcrit связан с меньшим риском развития ОАС. Таким образом, оказывается, что пациенты с ХОБЛ с увеличенным объемом легких менее подвержены развитию ОАС.

Мы наблюдали более низкий пассивный Pcrit у пациентов с ХОБЛ, не страдающих апноэ, по сравнению с их сопоставимой группой контроля без апноэ.Можно предположить, что это различие связано с аномально высоким пассивным Pcrit в контрольной группе, а не со снижением пассивного Pcrit в группе ХОБЛ. Наша лаборатория ранее продемонстрировала, что пассивный Pcrit может быть одинаковым у лиц без OSA и OSA, в то время как активный Pcrit ниже у здоровых людей по сравнению с пациентами с апноэ, даже при сопоставлении с пассивным Pcrit (19, 25). Пассивный Pcrit выявляет механические свойства дыхательных путей в ненейрально активированном состоянии и приближается к измерениям Pcrit под анестезией.Фактически, некоторые отчеты во время анестезии также показали значения Pcrit, близкие к атмосферным, особенно при изучении пациентов старшего возраста (7, 8). Таким образом, мы предполагаем, что разница в пассивном Pcrit между пациентами с ХОБЛ, не страдающими апноэ, и контрольной группой не связана с аномально высоким Pcrit в нормальном контроле, а, скорее, из-за снижения пассивного Pcrit у пациентов с неапнеическим ХОБЛ.

Хотя имелась разница в пассивном Pcrit между пациентами с ХОБЛ, не страдающими апноэ, и их контрольной группой, мы больше не наблюдали этой разницы при сравнении пациентов с апноэ с ХОБЛ и их контрольной группы.Мы предлагаем несколько механизмов для объяснения этой дифференциальной реакции. Во-первых, несколько исследователей продемонстрировали, что пассивный Pcrit снижается с увеличением объема легких, что связано с каудальным трактом верхних дыхательных путей (31, 33, 35). Люди с апноэ имеют более крупный язык (29) и часто узкое, высоко дугообразное твердое небо (17), оба из которых могут притуплять эффект растяжения, обеспечиваемый увеличением объема легких. Во-вторых, также возможно, что увеличение объема легких снижает пассивный Pcrit за счет нервной стимуляции внутри- или внелегочных рецепторов растяжения.Люди с апноэ могут иметь ослабленную нервную реакцию на увеличение объема легких, аналогичную ослаблению нервного контроля над верхними дыхательными путями в ответ на обструкцию верхних дыхательных путей (22, 25). В качестве альтернативы, подобно рефлексу Геринга-Брейера, который требует больших объемов вдоха для вызова рефлекторного ответа, пассивные ответы Pcrit также могут зависеть от степени гиперинфляции. У некоторых пациентов с апноэ с ХОБЛ увеличение объема легких могло быть недостаточно большим для снижения пассивного Pcrit.Чтобы определить, почему пациенты с неапноэ с ХОБЛ имеют более низкий пассивный Pcrit по сравнению с контрольной группой, в то время как пациенты с апноэ с ХОБЛ имеют такой же пассивный Pcrit, чем пациенты с апноэ, необходимы механические эксперименты, включающие оценку нервной и мышечной активности.

При обструкции верхних дыхательных путей увеличение рабочего цикла является одним из основных способов поддержания вентиляции. Чем больше увеличение рабочего цикла, тем лучше люди поддерживают минутную вентиляцию (5, 28, 36).В нашей настоящей работе мы наблюдали, что пациенты с ХОБЛ, по сравнению с подобранной контрольной группой, имеют большее увеличение рабочего цикла при обструкции верхних дыхательных путей. Таким образом, пациенты с ХОБЛ, по-видимому, лучше защищены от развития гиповентиляции по сравнению с контрольной группой, когда сталкиваются с обструкцией верхних дыхательных путей. Напротив, пациенты с ХОБЛ нуждаются в очень длительном Те, чтобы предотвратить динамическую гиперинфляцию легких. В настоящей работе мы наблюдали, что пациенты с ХОБЛ, а также контрольная группа, снижали Те, когда сталкивались с ограничением инспираторного потока.Хотя небольшое снижение Те обычно не влияет на механику дыхания, наблюдаемого снижения Те на ~ 50% может быть достаточно, чтобы вызвать динамическую гиперинфляцию. Фактически, подобное снижение Те при использовании метронома во время бодрствования вызывало динамическую гиперинфляцию у пациентов с умеренной ХОБЛ (4). Субъекты с нормальной функцией легких могут хорошо переносить снижение Те. Однако у субъектов с ограничением потока вдоха при ХОБЛ наблюдаемое снижение Те может вызывать динамическую гиперинфляцию во время сна.

У настоящего исследования есть несколько сильных сторон и ограничений. Первым преимуществом является наш подход к сопоставлению пациентов с ХОБЛ и контрольных групп по возрасту, тяжести апноэ во сне (AHI), полу и ИМТ, которые являются известными факторами риска разрушения верхних дыхательных путей. Когда мы проанализировали только пациентов без ОАС, различия в разборчивости верхних дыхательных путей были даже больше, чем при сравнении всей группы, что позволяет предположить, что мы, возможно, недооценили влияние повышенного объема легких на проходимость верхних дыхательных путей.Вторая сильная сторона — это наш экспериментальный план для определения временных параметров в ответ на обструкцию верхних дыхательных путей. В предыдущих исследованиях наша лаборатория продемонстрировала, что рабочий цикл увеличивается с тяжестью обструкции верхних дыхательных путей в зависимости от дозы. Поэтому мы установили одинаковую степень обструкции верхних дыхательных путей для всех участников нашего исследования. Этот экспериментальный план позволил нам уменьшить вариабельность временных ответов, наблюдая при этом дифференциальные ответы между пациентами с ХОБЛ и контрольной группой.Напротив, несмотря на лучшее соответствие пациентов с ХОБЛ и контрольной группы по статусу заболевания (AHI), возрасту и полу, у нас есть только перекрестные данные по пассивному Pcrit у участников нашего исследования. Возможно, мы недооценили влияние объема легких на сжимаемость верхних дыхательных путей из-за систематической ошибки отбора. Мы также не измеряли внутреннее положительное давление в конце выдоха, которое, вероятно, присутствует у многих наших пациентов с ХОБЛ и может быть изменено экспериментально вызванным ограничением потока.Мы признаем, что наши пациенты с ХОБЛ были значительно старше контрольной группы. Увеличение возраста связано либо с отсутствием изменений, либо с увеличением пассивного Pcrit (19). Поэтому мы считаем, что разница в возрасте не может объяснить более низкий пассивный Pcrit в группе ХОБЛ. Наконец, возможно, что мы не достигли аналогичной нервно-мышечной пассивности у пациентов с апноэ и пациентов с ХОБЛ. Пациенты с ХОБЛ имеют более высокие респираторные нагрузки и, как следствие, более высокие усилия, что может привести к более сильному неврологическому воздействию как на дыхательные мышцы, так и на мышцы верхних дыхательных путей.Хотя пассивные измерения Pcrit предназначены для описания свойств дыхательных путей в пассивном состоянии, мы не можем исключить, что некоторые из наблюдаемых различий в верхних дыхательных путях отражают различные состояния активации мышц верхних дыхательных путей.

Значение

Настоящая работа имеет несколько клинических последствий. Во-первых, мы показываем, что увеличение объема легких связано с более низким Pcrit (пассивным Pcrit) верхних дыхательных путей. Аналогичным образом, изменения объема легких также могут влиять на пассивный Pcrit у пациентов с ХОБЛ.Операция по уменьшению объема легких (LVRS) — одна из стратегий лечения тяжелой ХОБЛ. Если LVRS повысит пассивный Pcrit, эффективность лечения LVRS может снизиться из-за возникновения OSA. Во-вторых, у пациентов с ХОБЛ короткие периоды тяжелой обструкции верхних дыхательных путей вызвали заметное снижение Те до уровней, сопоставимых с результатами предыдущих исследований, изучающих источники динамической гиперинфляции. Известно, что динамическая гиперинфляция увеличивает работу дыхания и снижает эффективность сна, что может быть связано с утренней усталостью, обычно наблюдаемой у пациентов с ХОБЛ.

ГРАНТЫ

Это исследование финансировалось Национальным институтом сердца, легких и крови, грант RO1-HL-105546 и Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-Brasil.

РАСКРЫТИЕ ИНФОРМАЦИИ

Автор (ы) не заявляет о конфликте интересов, финансовом или ином.

ВЗНОС АВТОРОВ

Вклад авторов: P.J.C.B., P.R.G., J.P.K., S.P.P., P.L.S., A.R.S. и H.S. проанализированные данные; P.J.C.B., P.R.G., J.P.K., S.P.P., P.L.S., A.R.S. и H.S. интерпретированные результаты экспериментов; P.J.C.B., P.R.G. и H.S. подготовленные фигурки; P.J.C.B., P.R.G., A.R.S. и H.S. составленная рукопись; P.J.C.B., J.P.K., S.P.P., P.L.S., A.R.S. и H.S. отредактированная и исправленная рукопись; P.J.C.B. и H.S. утвержденная финальная версия рукописи; P.R.G., J.P.K., S.P.P., P.L.S., A.R.S. и H.S. концепция и дизайн исследования; P.R.G., J.P.K. и H.S. проводил эксперименты.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. Американская академия медицины сна. Руководство AASM по оценке сна и связанных с ним событий: правила, терминология и техническая спецификация.Вестчестер, Иллинойс: Американская академия медицины сна, 2007. [Google Scholar] 2. Американское торакальное общество. Стандартизация спирометрии, обновление 1994 г. Американское торакальное общество. Am J Respir Crit Care Med 152: 1107–1136, 1995. [PubMed] [Google Scholar] 3. Бреслин Э., ван дер Сханс С., Бреукинк С., Мик П., Мерсер К., Фольц В., Луи С. Восприятие утомляемости и качества жизни у пациентов с ХОБЛ. Грудь 114: 958–964, 1998. [PubMed] [Google Scholar] 4. Каллигаро Г.Л., Рейн Р.И., Бейтман М.Э., Бейтман Э.Д., Купер С.Б.Сравнение динамической гиперинфляции и связанной с ней одышки, вызванной тахипноэ в метрономном ритме, с дополнительными упражнениями. ХОБЛ 11: 105–112, 2014. [PubMed] [Google Scholar] 5. Чин Ч., Киркнесс JP, Патил С.П., Макгинли Б.М., Смит П.Л., Шварц А.Р., Шнайдер Х. Компенсаторные реакции на обструкцию верхних дыхательных путей у мужчин и женщин с ожирением и апноэ. J Appl Physiol 112: 403–410, 2012. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Дуглас, штат Нью-Джерси, Calverley PMA, Leggett RJE, Brash DC, Flenley DC, Brezinova V. Преходящая гипоксемия во сне при хроническом бронхите и эмфиземе.Ланцет 1: 1–4, 1979. [PubMed] [Google Scholar] 7. Иствуд ПР, Платт ПР, Шеперд К., Мэддисон К., Хиллман ДР. Складываемость верхних дыхательных путей при различных концентрациях анестезии пропофолом. Анестезиология 103: 470–477, 2005. [PubMed] [Google Scholar] 8. Eastwood PR, Szollosi I, Platt PR, Hillman DR. Сравнение коллапса верхних дыхательных путей во время наркоза и сна. Ланцет 359: 1207–1209, 2002. [PubMed] [Google Scholar] 9. Gold AR, Gold MS, Харрис К.В., Эспелета В.Дж., Амин М.М., Бродерик Дж.Гиперсонливость, бессонница и патофизиология синдрома сопротивления верхних дыхательных путей. Сон Мед 9: 675–683, 2008. [PubMed] [Google Scholar] 10. Золото AR, Schwartz AR. Критическое давление в глотке. Почему и как использовать назальное постоянное положительное давление в дыхательных путях для диагностики. Грудь 110: 1077–1088, 1996. [PubMed] [Google Scholar] 11. Gorini M, Misuri G, Corrado A, Duranti R, Iandelli I, De Paola E, Scano G. Характер дыхания и задержка углекислого газа при тяжелой хронической обструктивной болезни легких.Грудная клетка 51: 677–683, 1996. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Гийемино C, Stoohs R, Clerk A, Cetel M, Maistros P. Причина чрезмерной дневной сонливости. Синдром сопротивления верхних дыхательных путей. Грудь 104: 781–787, 1993. [PubMed] [Google Scholar] 13. Haluszka J, Chartrand DA, Grassino AE, Milic-Emili J. Внутренний ПДКВ и артериальный Pco ₂ у стабильных пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Am Rev Respir Dis 141: 1194–1197, 1990. [PubMed] [Google Scholar] 14. Хошино Ю., Аюс Т., Курата С., Аюс Т., Шнайдер Х., Киркнесс Дж. П., Патил С.П., Шварц А.Р., Ои К.Компенсаторные реакции на обструкцию верхних дыхательных путей у здоровых людей под анестезией пропофолом. Респир Физиол Нейробиол 166: 24–31, 2009. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 15. Хаджел Д.В., Мартин Р.Дж., Кейпхарт М., Джонсон Б., Хилл П. Вклад гиповентиляции в десатурацию кислорода во сне при хронической обструктивной болезни легких. J Appl Physiol 55: 669–677, 1983. [PubMed] [Google Scholar] 16. Кайрайтис К., Байт К., Парих Р., Ставрину Р., Уитли Дж. Р., Эмис Т.С. Влияние тракции трахеи на проходимость верхних дыхательных путей у кроликов: роль тканевого давления.Спать 30: 179–186, 2007. [PubMed] [Google Scholar] 17. Ким Дж. Х., Гийемино К. Назомаксиллярный комплекс, нижняя челюсть и нарушение дыхания во сне. Сон Дыхание 15: 185–193, 2011. [PubMed] [Google Scholar] 18. Kinsman RA, Yaroush RA, Fernandez E, Dirks JF, Schocket M, Fukuhara J. Симптомы и переживания при хроническом бронхите и эмфиземе. Грудь 83: 755–761, 1983. [PubMed] [Google Scholar] 19. Киркнесс Дж. П., Шварц А. Р., Шнайдер Х., Пенджаби Н. М., Малый Дж. Дж., Лаффан А. М., Макгинли Б. М., Магнусон Т., Швейцер М., Смит П. Л., Патил С. П..Вклад мужского пола, возраста и ожирения в механическую нестабильность верхних дыхательных путей во время сна. J Appl Physiol 104: 1618–1624, 2008. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Krachman SL, Chatila W., Martin UJ, Nugent T, Crocetti J, Gaughan J, Criner GJ. Влияние операции по уменьшению объема легких на качество сна и ночной газообмен у пациентов с тяжелой эмфиземой. Грудь 128: 3221–3228, 2005. [PubMed] [Google Scholar] 21. Leitch AG, Gloney LJ, Leggett RJE. Напряжение газов артериальной крови, ион водорода и электроэнцефалограмма во время сна у пациентов с хронической дыхательной недостаточностью.Грудная клетка 31: 730–735, 1976. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Макгинли Б.М., Шварц А.Р., Шнайдер Х., Киркнесс Дж. П., Смит П.Л., Патил С.П. Нервно-мышечная компенсация верхних дыхательных путей во время сна нарушается при обструктивном апноэ во сне. J Appl Physiol 105: 197–205, 2008. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 23. Оуэнс Р.Л., Малхотра А., Эккерт Д.Д., Уайт Д.П., Джордан А.С. Влияние объема легких в конце выдоха на измерения гибкости глотки. J Appl Physiol 108: 455–451, 2010.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 24. Патил С.П., Пенджаби Н.М., Шнайдер Х., О’Доннелл С.П., Смит П.Л., Шварц А.Р. Упрощенный метод измерения критического давления во время сна в клинических условиях. Am J Respir Crit Care Med 170: 86–93, 2004. [PubMed] [Google Scholar] 25. Патил С.П., Шнайдер Х., Маркс Дж.Дж., Гладмон Э., Шварц А.Р., Смит П.Л. Нейромеханический контроль проходимости верхних дыхательных путей во время сна. J Appl Physiol 102: 547–556, 2007. [PubMed] [Google Scholar] 26. Полномочия CR, Frey WC. Поддержание теста на бодрствование у военнослужащих с синдромом сопротивления верхних дыхательных путей и легким или умеренным апноэ во сне.Сон Дыхание 13: 253–258, 2009. [PubMed] [Google Scholar] 27. Сандерс MH, Ньюман AB, Haggerty CL, Redline S, Lebowitz M, Samet J, O’Connor GT, Punjabi NM, Shahar E. Сон и нарушение дыхания во сне у взрослых с преимущественно легкой формой обструктивного заболевания дыхательных путей. Am J Respir Crit Care Med 167: 7–14, 2003. [PubMed] [Google Scholar] 28. Шнайдер Х., Кришнан В., Пичард Л. Е., Патил С. П., Смит П. Л., Шварц А. Р.. Ответы на рабочий цикл вдоха на ограничение потока предсказывают ночную гиповентиляцию. Eur Respir J 33: 1068–1076, 2009.[PubMed] [Google Scholar] 29. Шваб Р.Дж., Пасирштейн М., Пирсон Р., Макли А., Хачадориан Р., Аренс Р., Мэйслин Г., Пак А.И. Выявление анатомических факторов риска обструктивного апноэ во сне верхних дыхательных путей с помощью объемной магнитно-резонансной томографии. Am J Respir Crit Care Med 168: 522–530, 2003. [PubMed] [Google Scholar] 30. Шварц А.Р., О’Доннел С.П., Барон Дж., Шуберт Н., Алам Д., Самади С.Д., Смит П.Л. Гипотонические верхние дыхательные пути при обструктивном апноэ во сне. Роль структур и нервно-мышечной деятельности.Am J Respir Crit Care Med 157: 1051–1057, 1998. [PubMed] [Google Scholar] 31. Сквайер С.Б., Патил С.П., Шнайдер Х., Киркнесс Дж. П., Смит П.Л., Шварц А.Р. Влияние объема легких в конце выдоха на сжимаемость верхних дыхательных путей у спящих мужчин и женщин. J Appl Physiol 109: 977–985, 2010. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 32. Тагайто Ю., Исоно С., Реммерс Дж. Э., Танака А., Нишино Т. Объем легких и сжатие пассивной глотки у пациентов с нарушением дыхания во сне. J Appl Physiol 103: 1379–1385, 2007.[PubMed] [Google Scholar] 33. Тут Д.К., Шварц А.Р., Роуч Д., Мудрый Р.А., Пермутт С., Смит П.Л. Положение трахеи и шеи влияет на динамику воздушного потока в верхних дыхательных путях, изменяя длину дыхательных путей. J Appl Physiol 75: 2084–2090, 1993. [PubMed] [Google Scholar] 34. Траск CH, Gress EM. Оксиметрические исследования пациентов с хронической эмфиземой легких, в состоянии бодрствования и сна. N Engl J Med 266: 639–642, 1962. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ван де Грааф ВБ. Грудное вытяжение за трахею: механизмы и масштабы. J Appl Physiol 70: 1328–1336, 1991.[PubMed] [Google Scholar] 36. Юнес М. Роль механизмов контроля дыхания в патогенезе обструктивных нарушений сна. J Appl Physiol 105: 1389–1405, 2008. [PubMed] [Google Scholar]

объемов легких — Physiopedia

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла. Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха.Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких. Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела ^[1] и некоторых респираторных заболеваний. Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха. Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла. ^[2]. На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки ^[3].

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) ^[3]; но может увеличить VC до 50% в упражнении ^[4]

Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после нормального дыхательного объема.ИРВ обычно оставляют в резерве, но используют при глубоком дыхании. Нормальное значение для взрослых — 1900-3300 мл.

Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема. Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости ^[3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг).Он косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерен спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким. ПЖ также может быть выражено в процентах от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство. Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде.^[5]

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя. Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может увеличиваться у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и снижаться у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз ^[6].

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл, и она варьируется в зависимости от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе. VC должен быть в 3 раза больше, чем TV для эффективного кашля. ^[7]. VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах ^[7]

Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха.Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение — около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены. FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции ^[8]. При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC ^[3].

Измерение объема легких [править | править источник]

Измерение объема легких важно для правильного физиологического диагноза, однако его роль в оценке тяжести заболевания, функциональной инвалидности, течения заболевания и реакции на лечение остается спорной.^[9] Измерение может быть выполнено с помощью спирометрии см.…, Плетизмографии тела, вымывания азотом и разбавления гелием с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких ^[6].

Плетизмография тела [править | править источник]

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в герметичном боксе (статические объемы легких можно получить путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Вымывание азота [править | править источник]

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
Разница в объеме азота при исходной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия [редактировать | править источник]

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий.В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый вдохнет воздух гелий-кислородной смесью и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
V2 соответствует неизвестному объему в легких.
V2 = V1 (C1-C2) / C2

Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объемов легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 ^3,3 Hough, A. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 ^от ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
↑ ^6,0 ^6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
↑ ^7,0 ^7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 ^{-е издание}. Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 ^{-е издание}. Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (Под давлением).

Повышение емкости легких после COVID-19

Для многих пациентов, госпитализированных с COVID-19, выжить после вируса — лишь половина дела. После того, как он будет признан свободным от вирусов и готовым к отправке домой, начинается зачастую долгий путь к выздоровлению, включая восстановление емкости легких и общего респираторного здоровья.

Два респираторных терапевта Cedars-Sinai объясняют, с какими препятствиями сталкиваются эти госпитализированные пациенты, когда дело доходит до здоровья легких, и предлагают советы тем, кто не является пациентами, которые хотят улучшить общее респираторное здоровье.

«Пациенты с COVID-19, как правило, болеют намного дольше, чем другие пациенты с респираторными заболеваниями, и в среднем остаются на ИВЛ более длительное время», — сказал Дагоберто Наранхо, RRT, респираторный терапевт отделения Респираторная терапия в Cedars-Sinai.

По словам Наранхо, этим пациентам, находящимся на ИВЛ, требуется больше времени, чтобы отреагировать на них или получить от них пользу.

«Когда пациентов интубируют в течение длительного времени, это обычно происходит из-за сопутствующих или сопутствующих заболеваний», — сказал Наранхо. «Здоровых пациентов обычно интубируют только для того, чтобы преодолеть горб, требующий высокого уровня кислорода. Этот вирус оказался уникальным и требует иных методов и методов лечения, чем традиционные стандарты лечения.”

Из-за высокого уровня кислорода, в котором нуждаются эти пациенты, в сочетании с продолжительностью времени, в течение которого они полагаются на вентиляцию, путь к полному выздоровлению после выписки из больницы может быть долгим для некоторых пациентов.

«Хотя большинство пациентов выздоравливают без долгосрочных эффектов, некоторые пациенты испытывают стойкие симптомы после выписки», — сказала Кристина Роджерс, врач-терапевт, также респираторный терапевт в отделении респираторной терапии. «Эти симптомы включают затрудненное дыхание, легкую утомляемость и слабость из-за их ограниченной способности участвовать в регулярной физической активности.”

Для борьбы с этими симптомами Роджерс и Наранхо предлагают отправлять пациентов домой со стимулирующим спирометром, который измеряет, насколько глубоко человек может вдохнуть, и помогает делать медленные глубокие вдохи для увеличения объема легких.

«Этот инструмент также может помочь предотвратить вторичные проблемы с легкими, такие как пневмония», — сказал Роджерс.

Терапевты также рекомендуют пациентам сосредоточиться на питании, чтобы повысить уровень энергии, и, если врач сочтет это целесообразным, включить в свой распорядок дня легкие упражнения, такие как прогулки.

Для здоровых людей без COVID-19, Роджерс и Наранхо говорят, что никогда не бывает плохой идеей увеличить общую емкость легких и улучшить общее состояние респираторной системы.

«Не стоит недооценивать практику простого глубокого дыхания, — сказал Роджерс. «Большинство людей используют лишь небольшую часть своих легких. Увеличивая продолжительность вдохов и выдохов, вы можете увеличить объем легких и усилить дыхание, что улучшает обмен кислорода и углекислого газа, в конечном итоге увеличивая объем легких.”

Кардио тренировки также рекомендуются для улучшения здоровья органов дыхания.

«Чтобы улучшить объем легких, кардиотренировки, такие как скоростная ходьба, скакалка, катание на стационарном велосипеде или бег, могут иметь большое значение», — сказал Наранхо. «Однако каждый пациент, включая здоровых людей без COVID-19, должен проконсультироваться с врачом, чтобы убедиться, что их физические ограничения не доведены до крайности».

Подробнее в блоге Cedars-Sinai: Faces of Cedars-Sinai: Респираторный терапевт Кения Норалес

Какова клиническая ценность объемов легких?

Аннотация

Объемы легких считаются частью полного исследования функции легких, но их значение для улучшения принятия клинических решений неизвестно.В отличие от спирометрии и диффузионной способности легких по монооксиду углерода (D _LCO), которые действительно способствуют подтверждению или исключению диагноза, существует несколько четких указаний на то, что объем легких является дискриминационным. Подтверждение «ограничения» при снижении жизненной емкости легких (ЖЕЛ) или ФЖЕЛ, вероятно, является наиболее важным. Ограничительный паттерн может иметь разную этиологию, и врачи часто используют ЖЕЛ или ЖЕЛ в качестве основного показателя объема легких. Это имеет «физиологический» смысл, потому что у здоровых субъектов и у пациентов с истинным ограничением VC составляет большую часть общей емкости легких (TLC).Смешанная обструкция-ограничение и неспецифический паттерн (например, сниженный FVC и FEV ₁, нормальный FEV ₁ / FVC и TLC) требуют измерения TLC для подтверждения лежащей в основе физиологии. При ожирении VC и TLC могут оставаться в пределах нормы, но функциональная остаточная емкость (FRC) может экспоненциально снижаться. Увеличение объема легких, особенно остаточного объема (ПЖ), обычно наблюдается при обструкции дыхательных путей. ТСХ может быть нормальным, но часто увеличивается на поздних стадиях ХОБЛ. Гиперинфляция и воздушная ловушка — это термины, которые обычно используются для отражения этих изменений, но они недостаточно стандартизованы.Вариабельность объемов легких, связанная со степенью обструкции, предполагает, что измерение улавливания газов может потребоваться для контроля терапии. Изменения дыхательной способности, правого желудочка или FRC могут быть важными индикаторами ответа на бронходилататоры или другие методы лечения, снижающие гиперинфляцию. Способ измерения объема легких может иметь значение, особенно у пациентов с умеренной или тяжелой обструкцией дыхательных путей. Плетизмография тела часто считается более точной, чем методы газового разбавления при наличии обструкции.Однако различия между методами до конца не изучены. Новые подходы, такие как компьютерная томография, хотя и не подходят для рутинного тестирования, могут помочь определить истинную физиологию, лежащую в основе.

Введение

Использование оборудования для контроля функции легких с компьютерным управлением позволяет лабораториям выполнять ряд тестов для исследования функции легких в повторяемой и стандартизированной манере. В дополнение к спирометрии, измерения диффузионной способности легких по монооксиду углерода (D _LCO) и объемов легких стали обязательными компонентами «полного» теста функции легких (PFT).Объемы легких в этом контексте включают измерения общей емкости легких (TLC) и ее компонентов, функциональной остаточной емкости (FRC) и остаточного объема (RV). Ни один из этих объемов не может быть измерен непосредственно спирометрией; каждый зависит от измерения газа, задержанного в легких после максимального выдоха — ПЖ. Спирометрия обеспечивает жизненную емкость (VC) или FVC и ее компоненты, инспираторную емкость (IC) и резервный объем выдоха (ERV), но ее необходимо комбинировать с другими методами (плетизмографией, газовым разбавлением или визуализацией) для оценки захваченного объема.В то время как спирометрия и D _LCO имеют длинный список показаний, связанных с конкретными заболеваниями, клинические показания для измерения объема легких определены менее четко.

Все составные тесты полного PFT являются измерениями физиологии легких. Эти тесты используются для ответа на конкретный клинический вопрос (например, почему у пациента возникает одышка?), И результаты каждого из них следует рассматривать как подтверждающие или опровергающие дотестовую вероятность предполагаемого диагноза.¹ Как и сердечно-легочные тесты с физической нагрузкой, измерения объема легких обычно не позволяют установить конкретный диагноз, когда используются для оценки одышки в покое или при физической нагрузке. ² Как и в случае с тестами с физической нагрузкой, измерения объема легких описывают основные физиологические закономерности, которые должны помочь уточнить дифференциальный диагноз. В большей части литературы концепция ограничения оценивается исключительно с использованием VC или FVC, ³, особенно когда этиология связана с аномалиями грудной стенки.Это имеет физиологический смысл, потому что на VC приходится примерно 75% TLC у здоровых молодых людей, с долей, снижающейся примерно до 60% в пожилом возрасте (рис. 1). FVC легко измерить, и низкое значение также указывает на снижение TLC. ⁴ Эта взаимосвязь между FVC (VC) и TLC может быть выражена как:

Рисунок 1.

Отношение остаточного объема (RV) к общей емкости легких (TLC), нанесенное на график как функция возраста для авторов прогнозируемых белых наборов, в которых это соотношение было указано.В каждом исследовании возраст является основным коэффициентом, описывающим взаимосвязь между RV и TLC (см. Текст).

TLC = FVC + RV

и учитывая, что:

1- (ПЖ / ТСХ) = (ФЖЕЛ / ТСХ)

TLC можно оценить:

TLC = FVC / [1- (RV / TLC)]

Это имеет практическое применение в том, что прогнозируемая TLC может быть оценена на основе прогнозируемой FVC (VC), но зависит от того, насколько хорошо прогнозируемая FVC подходит пациенту (возраст, рост, этническая принадлежность и т. Д.), А также от предположения, что RV / Коэффициент TLC зависит исключительно от возраста.⁵

Во многих клинических ситуациях измерение VC или FVC — это все, что может потребоваться для оценки функции легких пациента. ⁶ Это особенно верно в том случае, если диагноз субъекта был установлен, и исследование функции легких используется для отслеживания прогрессирования заболевания или реакции на терапию. Важно отметить, что измерение VC или FVC должно выполняться надлежащим образом. Плохо выполненная спирометрия, будь то форсированный или медленный маневр, обычно приводит к недооценке истинного объема легких.⁷ В отличие от многих диагностических процедур, спирометрия и измерение объема легких требуют усилий и сотрудничества со стороны испытуемого, а также внимания к приемлемости и повторяемости, оцениваемой тестирующим персоналом. Помимо качества полученных данных, необходимо тщательно выбирать контрольные значения. ¹ Хотя для некоторых групп доступны проверенные эталонные наборы (Национальное исследование здоровья и питания III для белых, афроамериканцев и американцев мексиканского происхождения), есть и другие группы населения, для которых «нормальные» значения для здоровья не широко доступны.VC и FVC часто выражаются в процентах от прогнозируемого значения. Проценты от прогнозируемого вводят смещение по возрасту и росту. Использование фиксированного процента, например 80% от прогнозируемого, в качестве нижнего предела нормы (LLN) не подходит для оценки того, является ли FVC (или любой другой объем легких) аномально низким. ⁸

Если маневр VC выполнен правильно и результат ниже статистически достоверного LLN, могут быть показаны дополнительные измерения объема легких. Низкий FVC может быть вызван обструкцией или ограничением.В первом случае обструкция дыхательных путей уже была диагностирована с помощью пре- и постбронходилататорной спирометрии. Измерение объемов легких (например, ТСХ) при наличии обструкции обычно показывает нормальный или увеличенный объем. Для пациентов с конечной стадией эмфиземы, которые являются кандидатами на уменьшение объема легких, или в случае буллезной эмфиземы, оценка ПЖ / ТСХ может быть полезной для планирования терапии. ⁹ Объемы легких, измеренные плетизмографически, можно сравнить с объемами, полученными с использованием методов разбавления, для оценки объема захваченного газа (см. Последний раздел этого обзора).Реже обструкция дыхательных путей и ограничительный процесс могут сосуществовать, так что TLC снижается ниже LLN, несмотря на обструктивный процесс. ¹⁰ Некоторые пациенты с симптомами астмы могут иметь нормальное соотношение FEV ₁ / FVC, но пониженное FVC или TLC, что указывает на истинное ограничение. ^11,12

Если FVC или VC уменьшены и нет доказательств обструкции, можно указать объем легких, чтобы определить, уменьшился ли RV (см. Следующий раздел).Причины ограничительного паттерна (снижение VC, RV и TLC) можно разделить на три категории:

Внутреннее (например, интерстициальное заболевание легких, пневмонит)
Внешние (например, кифосколиоз, кардиомегалия)
Нервно-мышечные (например, миастения, БАС)

Дифференциальный диагноз, основанный на истории болезни пациента и физических данных, наряду с рентгенологическим исследованием грудной клетки, может быть достаточным для установления причины снижения ЖЕЛ.Измерения ПЖ или ТСХ помогают количественно оценить степень дефекта, но обычно не дают дополнительной клинической информации, полезной для терапевтического вмешательства. В случаях, когда терапия направлена на устранение легочной недостаточности, например, при корректирующих операциях по поводу кифосколиоза, объем легких может быть полезен для документирования улучшения. Существует несколько клинических ситуаций, в которых объемы легких обычно уменьшаются, и ТСХ может быть более полезной, чем только ВК или ФЖЕЛ (Таблица 1).

Таблица 1.

Клинические условия, при которых может потребоваться измерение объема легких

Является ли низкий уровень TLC (т.е. ограничение) полезным показателем?

Аарон и его коллеги ⁴ продемонстрировали то, что можно было бы считать интуитивно понятным в отношении взаимосвязи между FVC, RV и TLC.Они обследовали 470 пациентов с ограничением (TLC <5% CI), чтобы оценить, можно ли использовать низкий FVC для прогнозирования этого ограничения. Когда FVC находился в пределах нормы, вероятность ограничительного паттерна была очень низкой (2,4%). Если FVC был уменьшен, вероятность уменьшения RV (и, следовательно, низкого TLC) была в диапазоне 50-60%. Фактически, правильно выполненная FVC исключает ограничения, если она нормальная, но требует дополнительной оценки, если она низкая. Они также обнаружили, что низкий FVC, сопровождаемый признаками обструкции (то есть низким соотношением FEV ₁ / FVC), еще больше снижает вероятность ограничения (рис.2).

Рис. 2.

Вероятность рестриктивного заболевания легких в зависимости от ФЖЕЛ (процент от прогнозируемого) для большой популяции субъектов, направленных на функциональные тесты легких. По мере того, как FVC падает, вероятность ограничения увеличивается, но только примерно до 50%, и она различается в зависимости от степени имеющейся обструкции. (Из справки 4, с разрешения.)

Эта же группа смоделировала и проверила алгоритм, помогающий принимать решения относительно того, когда выполнять измерения объема легких для диагностики ограничения.¹⁹ Их модель предполагала, что FVC <85% от прогнозируемого и FEV ₁ / FVC> 55% идентифицировали пациентов, у которых объем легких был необходим для исключения ограничения. Этот подход имел чувствительность 96% и отрицательную прогностическую ценность 98%. Вандервурде и др. ²⁰ обнаружили аналогичные результаты у большой группы пациентов, использующих FEV ₆ в качестве суррогата для FVC и FEV ₁ / FEV ₆ в качестве суррогата для стандартного соотношения. Нормальный FVC или FEV ₆ почти всегда исключает рестриктивный паттерн.Если из истории болезни пациента или физикального обследования нет доказательств, предполагающих ограничение, измерение TLC не требуется, если FVC находится в пределах нормы. Ограничение также маловероятно при наличии обструкции от умеренной до тяжелой.

Hyatt et al. ²¹ охарактеризовал обычно наблюдаемую картину, при которой FVC и FEV ₁ снижены, FEV ₁ / FVC является нормальным или повышенным, а TLC находится в пределах нормы; эта комбинация получила название «неспецифический» образец.В выборке из 100 пациентов с таким паттерном у двух третей были признаки заболевания дыхательных путей, в то время как у остальных наблюдались признаки ограничения грудной клетки (например, ожирение и т. Д.). Исследователи постулируют механизм сокращения объема для объяснения взаимосвязи между FVC, RV и TLC у субъектов с поражением дыхательных путей. В последующем исследовании Iyer et al. ²² изучили большую когорту пациентов с неспецифическим паттерном, которые тестировались более одного раза.Они отметили, что неспецифический паттерн сохранялся у 64% испытуемых, при этом равные числа пациентов переходили либо в обструктивный, либо в ограничительный паттерн (15% и 16%, соответственно). Общая распространенность этого неспецифического паттерна неизвестна, но может достигать 10–15%. Для постановки диагноза требуется точное измерение TLC (наряду с FVC и VC), но различие между истинным ограничением и неспецифическим паттерном также может быть установлено клиническим диагнозом. ²³

Уменьшение TLC может наблюдаться у пациентов с сопутствующей обструкцией дыхательных путей (т. Е. Смешанной обструкцией и ограничением).Распространенность смешанной обструкции-ограничения неизвестна, но предполагается, что это нечастое явление. Dykstra et al. ²⁴ обследовали 4774 пациентов с обструкцией дыхательных путей и обнаружили, что только 9,5% из них с уменьшенным FVC также имели TLC ниже LLN. В этом исследовании пациенты со смешанной обструкцией и ограничением имели более высокое соотношение ОФВ ₁ / ФЖЕЛ и менее серьезную обструкцию. Балф и соавторы ¹⁰ рассмотрели возможность переоценки степени обструкции при наличии сопутствующих ограничений.ОФВ ₁% от прогнозируемого используется почти повсеместно для классификации степени тяжести обструкции. Но поскольку рестриктивное заболевание легких может снизить FEV ₁ вместе с FVC и TLC, тяжесть обструкции может быть меньше, чем у субъектов, у которых нет рестриктивного компонента. Balfe et al. Обнаружили, что это имело место в небольшой группе пациентов, и рекомендовали классифицировать степень тяжести обструкции на основе их FEV ₁ / FVC. Недавно Gardner et al. ¹⁵ идентифицировали 199 пациентов из большой базы данных, у которых была комбинированная обструкция и ограничение.Эти исследователи скорректировали прогнозируемый ОФВ ₁%, разделив его на прогнозируемый TLC%, и обнаружили, что три четверти пациентов перешли в менее тяжелую категорию обструкции (с использованием классификации Американского торакального общества / Европейского респираторного общества [ATS / ERS] для ХОБЛ). Подобные сдвиги наблюдались при использовании рекомендаций по тяжести астмы. Они также отметили, что скорректированные предсказанные значения ОФВ ₁% лучше коррелировали с наблюдаемыми отношениями RV / TLC у этих пациентов. Измерение ТСХ необходимо для выявления смешанных обструктивно-ограничительных паттернов и может быть полезно для более точной оценки обструктивного компонента.

Некоторые более ранние исследования объемов легких показали, что ожирение имеет ограничительный характер. ²⁵ В недавнем исследовании Jones et al. ²⁶ изучались объемы легких у 373 пациентов по диапазону значений индекса массы тела (ИМТ). В этой популяции увеличение ИМТ было связано с линейным снижением как VC, так и TLC, но с некоторыми отдельными пациентами, которые падали ниже LLN для любого параметра, даже у пациентов с патологическим ожирением. Тем не менее, исследование обнаружило экспоненциальное снижение FRC и ERV с самым резким снижением у этих пациентов в диапазоне 25–35 кг / м ² ИМТ (рис.3). Поскольку сопротивление дыхательных путей увеличивается по мере уменьшения FRC, авторы предполагают, что усиление одышки может возникать при переходе ИМТ от избыточного веса к умеренному ожирению. Леоне и его коллеги ²⁷ исследовали взаимосвязь между абдоминальным ожирением и нарушением функции легких у очень большой популяции, проживающей в Париже. Они обнаружили, что чем больше размер талии, тем ниже ФЖЕЛ, даже у субъектов с нормальным общим весом. Эта степень абдоминального ожирения стала обычным явлением в Соединенных Штатах и связана с повышенным риском смерти от сердечно-сосудистых заболеваний или рака.²⁸ Некоторые врачи рассматривают эти спирометрические данные как доказательство ограничения, без измерения TLC или FRC. Как было отмечено в исследовании Джонса и Нзекву, ²⁶ VC можно значительно снизить, но все еще в пределах нормы. Сама по себе спирометрия не может ответить на вопрос: «Является ли одышка у пациента следствием ожирения?»

Рис. 3.
Изменение объема легких при ожирении. График зависимости функциональной остаточной емкости (FRC) и резервного объема выдоха (ERV)% от индекса массы тела (BMI) у 373 пациентов.Изменения каждого параметра являются экспоненциальными (сплошная кривая линия) с наибольшим изменением при переходе между избыточным весом (> 25 кг / м ²) и ожирением (> 30 кг / м ²). (Из справки 26, с разрешения.)
Сообщают ли объемы легких что-нибудь значимое о непроходимости?
Термины «воздушная ловушка» и «гиперинфляция» часто используются при интерпретации PFT, хотя для них нет общепринятых определений. Эти дескрипторы обычно означают, что есть изменения в нормальной конфигурации отделов объема легких.RV увеличивается как в абсолютном объеме, так и по отношению к VC, TLC или обоим. ²⁹ Обычно наблюдаются два проявления увеличения правого желудочка: одно, при котором ПЖ увеличивается за счет VC, при этом TLC остается в пределах нормы, или второй сценарий, при котором RV увеличивается, но с сохранением VC, что приводит к увеличению TLC . ³⁰ Неясно, как лучше всего описать эти изменения, но такие соотношения, как RV / TLC, выраженные в процентах, получили широкое распространение.Многие лаборатории используют процент от прогнозируемого с фиксированными порогами (например, 80–120%) для оценки увеличения или уменьшения объема легких. Quanjer, в неопубликованных данных (Phillip H Quanjer, от имени Pulmonaria Group, личное сообщение, 2011), вычислил верхний предел нормы (ULN) для RV, используя антропометрические данные (возраст, рост, пол) из Национального здравоохранения и Исследование питания III населения и уравнения объема легких, опубликованные Европейским сообществом для угля и стали. ³¹ Значение верхнего 5-го процентиля для каждого испытуемого выражалось в процентах от прогнозируемого значения.Как показано на Рисунке 4 (для белых), верхний предел нормы для ПЖ находится в диапазоне 140–150% от прогнозируемого для молодых людей и снижается до 125–135% для пожилых людей. Эти данные свидетельствуют о том, что ПЖ у здоровых субъектов весьма изменчив, и что широко используемый фиксированный критерий 120% может привести к завышенной оценке улавливания газа.
Рис. 4.
Верхний предел нормы остаточного объема (RV), нанесенный на график в процентах от прогнозируемого значения. Рост и возраст белых субъектов, включенных в исследование III Национального исследования здоровья и питания, были использованы для расчета прогнозируемого RV и его верхнего предела нормы с использованием уравнений Европейского сообщества для угля и стали.Все значения падают выше 120% от прогнозируемого значения, которое часто используется в качестве верхнего предела нормы при оценке воздушной ловушки. (Неопубликованные данные Филиппа Х. Куанжера, использованы с разрешения.)
Dykstra et al. ²⁴ оценили TLC, RV и соотношение RV / TLC в большой группе пациентов с обструкцией дыхательных путей, чтобы выяснить, могут ли объемы легких отличать астму от ХОБЛ. Они обнаружили, что ПЖ и ПЖ / ТСХ более чувствительны, чем ТСХ, к степени обструкции дыхательных путей.По мере того, как обструкция дыхательных путей (измеренная с помощью FEV _{1 прогнозируемое значение}%) снижается от легкой до умеренной (~ 50%), ПЖ увеличивается, в то время как ТСХ остается неизменной. В общем, объем легких не позволяет определить, вызвано ли увеличение ХОБЛ или астмой, особенно когда заболевания прогрессируют до умеренной или тяжелой обструкции дыхательных путей. Однако, как показано на Рисунке 5, существует большая изменчивость RV / TLC, особенно вокруг LLN для FEV ₁. Хотя ПЖ или ПЖ / ТСХ не могут помочь в постановке диагноза, есть ли у пациента астма или ХОБЛ, может быть важно знать, насколько присутствует «гиперинфляция», если ее снижение является терапевтической целью.^32,33
Рис. 5.
Отношение остаточного объема (RV) к общей емкости легких (TLC) по сравнению с прогнозируемым FEV ₁%. RV / TLC, выраженное в процентах, нанесено на график против% прогнозируемого FEV ₁ для 4774 пациентов с астмой или ХОБЛ, причем сплошные линии представляют наилучшее соответствие для каждого из них. Заштрихованная область или серая зона представляет большую степень изменчивости для субъектов, близких к нижнему пределу нормы для FEV ₁. (Из справки 24, с разрешения.)
Индекс гиперинфляции вызывает значительный интерес.^34,35 FRC обычно увеличивается по мере ухудшения обструкции дыхательных путей; это часто приводит к снижению IC, в то время как TLC существенно не изменяется. По этой причине IC, который можно измерить спирометрией, может быть полезным способом оценки объемов легких без фактического измерения FRC или RV. Casanova et al., ^{, 36,} использовали соотношение IC / TLC в качестве одного из таких показателей и связали его с выживаемостью в популяции пациентов с ХОБЛ. Они наблюдали значительное увеличение респираторной и общей смертности, когда IC / TLC упал до менее 25%.Помимо того, что он служит показателем выживаемости, IC также стал полезным инструментом для оценки изменений в улавливании газов при различных методах лечения. Например, Van Noord с соавторами ³⁷ измерили IC в течение 24 часов, чтобы оценить уменьшение захвата воздуха после лечения различными комбинациями бронходилататоров. Это исследование зафиксировало резкое улучшение IC, которое превысило FEV ₁, а также большее среднее увеличение IC за 24-часовой период (215 против 198 мл).Множественные отчеты О’Доннелла и его коллег ^34,38 продемонстрировали, что задержка воздуха, измеренная с помощью FRC или оцененная с помощью IC, тесно связана с ощущением одышки и ограничением физических упражнений у пациентов с ХОБЛ. В недавнем исследовании этой группы изучали реакцию бронходилататоров, измеряемую спирометрическими (FVC, FEV ₁, IC) и объемом легких (FRC, RV, TLC) параметрами. ³⁹ Примечательно, что они обнаружили увеличение ПЖ при легкой, средней и тяжелой обструкции.Они также отметили, что наибольшее изменение процента предсказанных после приема бронходилататора и частоты положительного ответа было наибольшим для ПЖ (рис. 6). Barisione и соавторы ⁴⁰ сообщили об уменьшении гиперинфляции в небольшой группе субъектов, страдающих синдромом облитерирующего бронхиолита после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Они наблюдали увеличение кривых парциального объема потока, которое соответствовало снижению FRC, даже несмотря на то, что FEV ₁ и FVC не изменились.Данные этих исследований показывают, что воздушная ловушка и гиперинфляция, а также переменные, которые их количественно определяют, могут быть важны для лечения тех, у кого есть непроходимость. IC — удобный инструмент для проведения таких оценок, но RV может представлять собой лучший способ оценки терапии, направленной на уменьшение образования воздушных ловушек. ⁴¹
Рис. 6.
A: Изменения в процентах от прогнозируемого после применения бронходилататора для переменных спирометрического и легочного объема. B: Частота положительного ответа на бронходилататоры (отклонение от исходного уровня на 10% или больше) у пациентов с ХОБЛ.RV показал наибольшее изменение и наибольшую частоту положительных ответов. GOLD = Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких. IC = способность вдоха. FRC = функциональная остаточная емкость. RV = остаточный объем. TLC = общая емкость легких. (Из справки 39, с разрешения.)
Имеет ли значение, как вы измеряете объем легких?
В 2005 году объединенный комитет ATS / ERS опубликовал первые подробные рекомендации по измерению объема легких.⁶ В них были включены рекомендации по выполнению плетизмографических измерений и объемов легких с газовым разбавлением. Ни одна методология не была продвинута по сравнению с другими, но были изложены преимущества и недостатки каждой, наряду с «передовой практикой», по оценке комитета. Плетизмография тела была признана методом, который преодолевает проблемы неправильного распределения газа в легких, но в то же время может переоценивать объем легких, если испытуемого не учат дышать с частотой <1 Гц.⁴² В руководящих принципах также признается, что методы разведения (например, разведение гелия или промывание N ₂) могут недооценивать объем легких у пациентов с обструкцией дыхательных путей. Поскольку каждый из этих методов измеряет FRC, для расчета RV и TLC рекомендуются связанные медленные маневры VC. В рекомендациях отмечается, что методы визуализации (компьютерная томография [КТ], рентгенограмма грудной клетки и т. Д.) Выгодно отличаются от плетизмографии и газового разбавления. Однако технологии визуализации требуют, чтобы пациент задерживал дыхание при ТСХ или около нее, могут подвергать пациента чрезмерному облучению и, как правило, являются чрезмерно дорогими для рутинных измерений.
Плетизмографическое завышение объема грудного газа (V _TG) у пациентов с умеренной или тяжелой обструкцией было отмечено почти 30 лет назад Rodenstein и Stanescu ⁴³ и Shore et al. ⁴⁴ Это было продемонстрировано путем измерения давления в пищеводе во время плетизмографических маневров и сравнения его с обычным сигналом давления во рту. У здоровых людей эти 2 сигнала очень похожи, оба отражают изменения альвеолярного давления. У пациентов с обструкцией давление во рту может не соответствовать альвеолярному давлению по любой из нескольких причин, а истинные изменения альвеолярного давления обычно недооцениваются.Также может наблюдаться значительный фазовый сдвиг между давлением во рту и в камере. В результате наклон линии, определяющей соотношение между давлением во рту и давлением в коробке, ложно уменьшается, а значение V _TG оказывается завышенным. К счастью, эти явления зависят от частоты; величина ошибки увеличивается, когда частота дыхания превышает 1 Гц. Чтобы свести к минимуму переоценку V _TG у пациентов с обструкцией, научите их медленно дышать с частотой 0,5–1,0 Гц.
Недавнее исследование О’Доннелла и его коллег ⁴⁵ возродило дискуссию о завышении объема легких плетизмографическим методом.Эти исследователи обследовали 132 пациента в 3 центрах и сравнили объемы легких, измеренные с помощью плетизмографии тела, разведения He и КТ. Для каждого метода измерения объема легких использовалась стандартизированная методика. Существенные различия наблюдались между плетизмографией и разведением CT или He, но не между CT и разведением He. У пациентов с обструкцией средние различия между плетизмографией тела и двумя другими методами составили примерно 1 л (таблица 2). Наибольшие различия (> 1 л) обычно наблюдались у пациентов с очень тяжелой обструкцией (ОФВ ₁ <30% от прогнозируемого).Эти результаты предполагают, что, возможно, плетизмография, даже при правильном выполнении, может переоценить объем легких у пациентов с тяжелой обструкцией. Примечательно, что эта статья вызвала значительное количество откликов. ^46,47 Большинство из них указали на основные различия в методиках (например, КТ выполняется на спине, задержка дыхания при ТСХ и т. Д.). Milite et al. ⁴⁸ изучили различия между техниками разведения при однократном и многократном вдохе и плетизмографией тела у 55 пациентов с эмфиземой.При сравнении разведения He и плетизмографических объемов легких они наблюдали среднюю разницу примерно в 500 мл, которая, по-видимому, не связана с серьезностью обструкции ( P для взаимодействия = 0,25). Это исследование также подтвердило то, что неоднократно демонстрировалось, что объемы легких, измеренные с помощью разведения за один вдох, значительно ниже, чем объемы в легких с помощью разведения за один вдох или плетизмографические объемы ^49,50 (рис. 7). Когда объемы легких используются для принятия терапевтических / клинических решений, может потребоваться рассмотреть метод получения этих объемов.^32,51
Таблица 2.
Сравнение средних различий в объемах легких у пациентов с обструкцией дыхательных путей *
Рис. 7.
Сравнение общей емкости легких (TLC), измеренной с помощью разбавления газа при однократном вдохе (SB), разбавления газа повторным дыханием (RB) и плетизмографии (плетизм) в качестве эталона у здоровых субъектов и пациентов с эмфиземой. Столбцы представляют квартили ОФВ ₁%, прогнозируемые как индекс обструкции: квартиль 1 = самый низкий квартиль для ОФВ ₁%.Значения P представляют собой взаимодействие между FEV ₁% (как непрерывный показатель) и соответствующим объемом легких. Значения P <0,05 указывают на то, что соответствие объема легких зависит от степени обструкции (ОФВ ₁%). TLC _SB значительно занижает объем легких по сравнению с RB или плетизмом. TLC _RB не обнаруживает значимого взаимодействия с FEV ₁% у пациентов с эмфиземой, что позволяет предположить, что обструкция дыхательных путей минимально влияет на технику повторного дыхания.(Из справки 48, с разрешения.)
КТ-сканирование предоставляет возможность плетизмографии тела или газового разбавления для измерения объема легких. ⁵² Однако это дороже, чем любой из традиционных методов. Это также требует, чтобы субъект задерживал дыхание во время или около ТСХ, что может быть трудным для многих пациентов. ⁵³ Хотя спирометрию можно использовать для проверки вдохновения пациента почти до ТСХ, обычно это не делается. Недавний обзор низких доз ионизирующего излучения при процедурах, проводимых после инфаркта миокарда, предполагает, что в результате этих процедур существует повышенный риск рака.⁵⁴ КТ грудной клетки обычно дает более низкую дозу, чем визуализация перфузии миокарда (7 против 15,6 милливертов), но аналогична таковой при катетеризации сердца или КТ брюшной полости. ⁵⁵ Если пациенту требуется КТ грудной клетки в диагностических целях, расчет объема легких может быть полезным дополнением.
Сводка
Объемы легких не предоставляют дополнительной информации для принятия клинических решений у большинства пациентов. Оценка TLC может потребоваться, чтобы решить, вызвано ли пропорциональное снижение FVC и FEV ₁ обструкцией или ограничением.ТСХ показана только в том случае, если она помогает подтвердить или опровергнуть диагноз, или если она необходима для планирования курса терапии. Клиницисты должны задать вопрос: «Что я буду делать с результатом измерения объема легких?»
Поскольку FVC (или VC) включает большую часть TLC у здоровых субъектов и у лиц с чисто рестриктивными расстройствами, достоверное измерение FVC дает ценную информацию об объемах легких в целом. Многие пациенты обращаются с неспецифическим дыхательным паттерном, при котором FVC и FEV ₁ снижены, но FEV ₁ / FVC является нормальным или сверхнормальным.Другой особенностью неспецифического паттерна является нормальная ТСХ. Чтобы подтвердить эту закономерность, необходима оценка TLC. Текущие данные свидетельствуют о том, что неспецифическая картина может быть связана с обструкцией дыхательных путей или ожирением, но у большинства этих пациентов не происходит перехода к обычной обструктивной или рестриктивной модели. Смешанные обструктивно-ограничительные паттерны встречаются нечасто, но могут встречаться примерно у 10% пациентов, направленных на ПФП. Измерение TLC (прогнозируемый%) можно использовать для корректировки прогнозируемого FEV ₁%, чтобы лучше классифицировать степень обструкции у пациентов со смешанным заболеванием.Часто предполагается, что ожирение вызывает ограничение, но оказывается, что наиболее значительное снижение происходит не в TLC или VC, а в FRC и ERV. Это снижение имеет тенденцию быть экспоненциальным, с наиболее значительными изменениями у тех, кто имеет только избыточный вес или умеренно страдает ожирением.
Полезность объемов легких во многом зависит от того, нужно ли нам знать, насколько велик ПЖ. ПЖ, по-видимому, весьма изменчив у здоровых субъектов, и верхний предел нормы, вероятно, значительно превышает 120% от прогнозируемого.Понятно, что ПЖ, ТСХ и соотношение ПЖ / ТСХ увеличиваются по мере ухудшения обструкции дыхательных путей, но ни один из этих показателей не помогает различить астму, ХОБЛ или другие причины обструкции. Но вариабельность правого желудочка, когда ОФВ _1, находится рядом с его LLN, может быть достаточной причиной для его измерения, если результат может помочь в принятии терапевтических решений. IC также многое говорит об улавливании воздуха, потому что он отражает уровень конца выдоха (то есть FRC). Для измерения IC требуется только спирометр; следовательно, он продемонстрировал полезность для количественной оценки увеличения воздухововлеченности во время упражнений, а также снижения, вызванного терапией бронходилататорами.Однако прогноз для пациентов с обструкцией дыхательных путей требует, чтобы IC был связан с TLC (т. Е. Соотношением IC / TLC). Наконец, есть некоторые свидетельства того, что изменения RV могут быть лучше, чем изменения FVC, FEV ₁, IC или TLC, для учета индивидуальной реакции пациента на бронходилататор, особенно при развитой обструкции.
В настоящее время существует несколько методов измерения объема легких, включая плетизмографию тела, разведение газов при однократном и многократном вдохе, а также методы визуализации, такие как компьютерная томография.В самых последних рекомендациях ATS / ERS разумно воздерживались от поддержки какого-либо одного метода над другими. Плетизмография, хотя иногда считается золотым стандартом, может переоценить объем легких при обструкции. Методы разбавления с несколькими вдохами, которые долгое время считались неоптимальными для пациентов с обструкцией, могут лучше отражать «истинный» объем легких, чем считалось ранее. Методы разведения за один вдох постепенно занижают объем легких по мере ухудшения обструкции дыхательных путей. Но сама эта недооценка может использоваться как показатель неоднородности вентиляции в легких.Хотя КТ-сканирование предлагает точную альтернативу традиционным методам, обычно оно дороже, чем традиционные измерения объема легких. Технические проблемы, такие как длительная задержка дыхания и воздействие значительных уровней ионизирующего излучения, еще больше ограничивают его полезность.
Обсуждение
Калвер:
Что касается изменчивости ПЖ, ПЖ может сильно отличаться у нормальных людей, но, как вы сказали в заключении, само измерение ПЖ, безусловно, непостоянно.Некоторые из них просто математические; мы измеряем FRC, мы добавляем и вычитаем другие приращения, все эти ошибки складываются, а затем сумма делится на знаменатель, который составляет от 1,5 до 2 литров, и получается большая ошибка в процентах. С тремя различными ошибками в 150 миллилитров, когда вы проводите эти измерения, это может привести к 25% вариабельности только в математике, наложенной на любую человеческую вариативность. Мы часто видим, что, когда есть ошибка в плетизмографическом измерении, и вы получаете TLC, равный 80%, FRC, равный 70%, и RV, равный 20%, и вы спрашиваете: «Как такое могло случиться?» Просто потому, что та же самая абсолютная ошибка была применена к каждому подразделению, и она выглядит наибольшей, когда применяется к наименьшему.
Руппель:
Я согласен с этим и думаю, что текущее руководство, которое рекомендует усреднять IC и использовать его вместе со средним измерением FRC, вероятно, является хорошим подходом. Это может быть проблематично, в зависимости от того, кто производит измерения и кто решает, как усреднить значения. Это вопрос, которым мы занимаемся каждый день.
Калвер:
В крупных исследованиях было показано, что ПЖ является довольно тонким и чувствительным индикатором ранней обструкции дыхательных путей, но для каждого отдельного пациента это очень рискованно.Использование 20% — это еще одно неправильное применение этого глупого правила.
Автобус:
Рон Соркнесс оценил ¹ данных сети SARP [Программа исследования тяжелой астмы] через NIH [Национальные институты здравоохранения]. Он определил ПЖ у больных астмой. У пациентов с более тяжелым течением заболевания наблюдается увеличение ПЖ и задержка воздуха. Неясно, отражает ли он паренхиму дыхательных путей и сцепление или нет, но он может рассказать вам кое-что о заболевании и функциях легких, связанных с тяжелой астмой.Захват воздуха связан с повышенным риском обострений.
MacIntyre:
Комментарий, а затем вопрос. Комментарий заключается в том, что одна из вещей, которые я считаю полезными в измерениях объема легких, — это помощь в интерпретации диффузионной способности. В частности, меня интересует, насколько близко измерение объема легких на одном вдохе (т. Е. Альвеолярного объема) к тому, что мы считаем реальным объемом легких.
Как вы прекрасно заметили, при обструктивном заболевании легких эти две вещи часто совершенно разные, и когда я вижу это в тесте диффузионной способности, где альвеолярный объем составляет примерно 50% от известного TLC, я поднимаю большой красный флаг. и скажите: «Я не уверен, что вы можете интерпретировать это D _LCO, потому что газы, очевидно, не очень хорошо смешиваются.«Если метан, ксенон или что-то еще, что вы используете в качестве индикаторного газа, не смешались, я гарантирую вам, что CO тоже не смешался. Я не знаю другого способа исправить это, кроме как сказать, что рассеивающая способность, вероятно, очень трудно, если вообще возможно, интерпретировать.
Вопрос, который у меня возникает все время, — это образец пациента, у которого полностью нормальный VC, но 70% TLC. Многие люди пытаются сказать мне, что это означает ограничение, и мне сложно думать об этом с физиологической точки зрения, потому что это будет означать, что ограничительный процесс атакует RV и оставляет VC в покое.Я, например, не могу представить себе болезненный процесс, который преимущественно идет только после RV. Возможно, я что-то упускаю, но я был бы признателен за чьи-нибудь комментарии.
Гнатюк:
Во время моей стажировки один из сотрудников сообщил мне, что раннее интерстициальное заболевание легких может проявляться уменьшением остаточного объема до того, как будут затронуты другие объемы легких. Я никогда не возвращался и не искал данные, которые сам —
MacIntyre:
Погодите, прежде чем я позволю вам здесь сняться с крючка, я поискал это и прочитал, что предполагает, что ранняя интерстициальная болезнь легких делает легкие жесткими.По мере того, как легкое становится жестким, вы, как правило, сначала теряете VC, а RV может следовать за ним. Так что, возможно, после этой конференции мы наконец-то сможем найти литературу, которая поможет нам ответить на этот вопрос.
Калвер:
Я могу это прокомментировать, но у меня немного данных. Поскольку ПЖ выше 35 или 40 в основном является функцией закрытия дыхательных путей, если у вас действительно повышенная отдача, значит, вы откладываете закрытие дыхательных путей и можете перейти к более низкому ПЖ, и поэтому рационально, что с этим может быть связан интерстициальный процесс. .
MacIntyre:
Вы только что описали более крупный дом на колесах? Мне жаль; я неправильно понял?
Калвер:
Нет, отдача больше, поэтому дыхательные пути меньше закрываются. Они переходят на более низкую громкость, прежде чем закроются, что приводит к понижению RV. Этот паттерн был описан, в частности, при саркоидозе по какой-то причине, что кажется немного любопытным, потому что он также часто имеет компонент дыхательных путей, но я вспоминаю, что несколько лет назад была небольшая серия, которая показала этот паттерн у пациентов с саркоидом.
Руппель:
Ссылка, которую я показал у Петра Бороса ¹, в котором они рассмотрели интерстициальное заболевание легких, пришла к выводу, что TLC был снижен больше, чем жизненная емкость легких у пациентов с ILD, что предполагает, что RV может изменяться.
Право:
Общая проблема заключается в том, что эталонные уравнения (прогнозируемые значения) и нижние пределы для FVC и для TLC взяты из 2 совершенно разных исследований. Нижние пределы, возможно, не были должным образом проанализированы в одном или обоих этих исследованиях.Это могло вызвать разницу. Референсные значения спирометрии и объема легких должны быть получены из одного и того же популяционного исследования.
Покрытия:
То, что происходит во многих педиатрических лабораториях, может сильно отличаться от лабораторий для взрослых, но, несмотря на стандарты, предполагающие, что частота одышки должна составлять 1 Гц, я часто обнаруживаю, что они дышат с частотой 2, 3 или 4 Гц. Независимо от того, сколько раз мы говорим техническим специалистам, им и пациенту легче дышать с гораздо большей частотой.Это приведет к ошибкам в измерениях, и эти ошибки вполне могут быть объяснением того, почему существует такое несоответствие между методами разведения и плетизмографическими методами. Не исключено, что плетизмографические методики просто были выполнены неправильно.
Руппель:
Статья О’Доннелла, которую я обсуждал ¹, не вдавалась в подробности, но они предложили, чтобы каждый из своих методов (разбавление гелием, компьютерная томография и плетизмография) соответствовал текущим рекомендациям.
Покрытия:
В нашей лаборатории мы стараемся настаивать на том, чтобы мы следовали текущим рекомендациям, но как только я выхожу за дверь, я часто слышу быстрое дыхание.
Миллер:
Павел снова поднял критический вопрос. Если вы посмотрите на отчеты своей лаборатории и на прогнозируемую FVC по сравнению с прогнозируемой VC, вы увидите заметно разные прогнозируемые значения. Это несоответствие между эталонными значениями поднимает вопрос о том, что на самом деле означает TLC. Одна вещь, которую мы пытались сделать, — это взять соотношение RV / TLC или VC / TLC из вашего прогнозируемого объема легких и применить его к FVC из ваших спирометрических прогнозов и сгенерировать новые RV и TLC из этого.Статистически прогнозы спирометрии намного лучше, они основаны на гораздо большем количестве людей, которых лучше определить как нормальных, так что я думаю, что это полезный подход.
Я хотел бы снова поднять этот вопрос о проигрыше радиологам, и я думаю, что это действительно произойдет при составлении отчетов об объеме легких и диагностике эмфиземы, потому что, когда вы смотрите на своих пациентов, особенно в учебных центрах, они ‘ повторно все получают CT. Радиолог может сообщить множество вещей, оценку эмфиземы, процент объема легких с эмфиземой, ТСХ и так далее.Они не делают этого, потому что никого не интересуют, но очень немногие из ваших пациентов, у которых вы считаете тяжелую эмфизему или интерстициальную болезнь легких, избегают компьютерной томографии.
Последний вопрос, который я хотел бы задать, мне постоянно задают мои товарищи, и я не знаю, как ответить. Когда у вас есть что-то, что снижает ваш ERV, и, конечно, ожирение делает это очень легко, и не обязательно пропорциональное изменение FRC. Итак, если ожирение или какое-либо другое состояние, такое как вариабельность тестирования пациентов, дает вам низкий ERV, а вы измеряете более или менее нормальный FRC, тогда вам придется иметь высокий RV.И что означает этот высокий RV в присутствии низкого ERV? Есть ли у кого-нибудь там предложения? Я вижу, ты киваешь, Пол.
Право:
Что такое гиперинфляция? Высокий RV, высокий RV / TLC, высокий FRC, высокий FRC / TLC или высокий объем захваченного воздуха? Что из этого лучше всего коррелирует с обструкцией дыхательных путей при астме или ХОБЛ, и какое из них лучше всего поддается вмешательству? Наш комитет ATS / ERS никогда не рассматривал эти определения, и это приводит к постоянной путанице в литературе.
Каминский:
Вопрос о несоответствии, о котором вы говорили, меня тоже всегда озадачивал. Почему у пациентов с ожирением мы видим относительно высокий ПЖ к ТСХ? Действительно ли они улавливают газ, и это связано с ранним закрытием дыхательных путей? Или я всегда задавался вопросом, не больше ли это механический эффект, то есть, поскольку это маневр, зависящий от усилий, эти пациенты просто не могут сжать легкие, чтобы опорожнить легкие, как они могли бы это сделать, если бы они этого не сделали. не страдаю ожирением.Но я не знаю ответа на этот вопрос.
Пичурко:
Мне, как легочному парню, представили RV как объем, который либо «определяется динамически», то есть приблизительно представляет собой точку преимущественного закрытия дыхательных путей и улавливания остаточного газа, либо «статически определяется», как при заболеваниях, уменьшающих грудную клетку. податливость стенки и ограничить «спуск» кривой статического давления-объема дыхательной системы. Ожирение при отсутствии сопутствующего заболевания дыхательных путей является распространенным прототипом статически определенного повышенного правого желудочка, который значительно превышает закрывающий объем дыхательных путей.Другое дело — нервно-мышечная слабость.
Гнатюк:
В нашей лаборатории, когда вы получаете низкий FVC, нормальную TLC и нормальное соотношение RV / TLC. вопрос становится: «Что происходит?» Это заставляет нас смотреть на максимальное давление вдоха и максимальное давление на выдохе. Если они в норме, то мы относим низкий FVC к субмаксимальным усилиям пациента во время маневра FVC. Но я думаю, что Грегг упомянул в своем выступлении об этой группе пациентов, за которыми наблюдали в долгосрочном плане, и я считаю, что у значительной части из них развилась болезнь?
Руппель:
Да, группа клиники Мэйо.¹ Их пациенты имели неспецифический паттерн, который немного отличается от того, о чем мы только что говорили, но да, у некоторых из них действительно развились рестриктивные расстройства, когда они проходили последовательное тестирование. Подавляющее большинство (64%), как правило, оставалось в группе неспецифических паттернов, но некоторые переходили в ограничительный паттерн, а некоторые переходили в обструктивный паттерн. Это было похоже на то, что Хаятт наблюдал в первоначальной группе. ² Ожирение и субклиническая обструкция, по-видимому, были характеристиками тех пациентов, у которых была такая картина.
Гнатюк:
Так стоит ли говорить в отчете «повторить спирометрию через год» и посмотреть, где в конечном итоге окажутся эти люди?
Руппель:
Думаю, что так оно и есть. Если вы наблюдаете неспецифический паттерн, возникает вопрос, находится ли этот пациент на пути к развитию ограничений? Опять же, вам нужно измерить объем легких.
Зальцман:
Чтобы продолжить рассмотрение вопроса об этой неспецифической модели и всего взаимодействия ожирения с астмой или легкой обструктивной болезнью легких, я думаю, что часть проблемы заключается в том, что мы склонны интерпретировать с помощью пороговых значений, и это черно-белый подход: ты либо нормальный, либо ненормальный.Реальность такова, что многие из этих вещей являются континуумом, и мы не знаем, как с этим справиться у отдельного пациента.
Мне показалось очень интересным, что вы указали, что при ожирении FVC и другие объемы легких имеют тенденцию перемещаться в пределах нормального диапазона, так что в итоге вы получаете измерения, которые все еще «нормальные», но вы приближаетесь к нижнему пределу нормального. Я думаю, что то же самое происходит с легкой обструктивной болезнью легких, FEV ₁ и отношение FEV ₁ / FVC находятся в этой области чуть севернее нижней границы нормы, немного севернее, скажем, 80% для FEV ₁. или 0.70 для FEV ₁ / FVC. Итак, когда вы объединяете ожирение и астму, два очень распространенных состояния, вы получаете то, что в клинике Майо называют неспецифическим паттерном.
Я думаю, что лучший термин, который потерпел неудачу, — это псевдоограничение. Это то, что вы часто видите. Я думаю, что ожирение имеет тенденцию вызывать слегка низко-нормальный FVC, и если мы говорим о ком-то, у кого астма и ожирение смешаны, FVC мигрирует вниз от ожирения, FEV ₁ мигрирует вниз от обструктивного заболевания легких, и вы получаете нормальное соотношение FEV ₁ / FVC, которое нельзя откровенно назвать обструкцией, и вы не совсем знаете, как с этим бороться, это похоже на пограничное ограничение.Я думаю, что это очень распространенный образец, который вы видите в лабораториях PFT.
Сноски
Переписка: Грегг Л. Руппель MEd RRT RPFT FAARC, Лаборатория легочных функций, Университетская больница Сент-Луиса, 3635 Vista Avenue, St Louis MO 63104. Электронная почта: ruppelgl {at} slu.edu.
Г-н Руппел представил версию этой статьи на 48-й конференции журнала Respiratory Care Journal «Тестирование функции легких», проходившей 25–27 марта 2011 г. в Тампе, Флорида.
Г-н Руппел раскрыл отношения с Medical Graphics, Gilead Sciences, Biomedical Systems и GlaxoSmithKline.
Copyright © 2010 by Daedalus Enterprises Inc.
Дыхательные упражнения для увеличения емкости легких и очистки легких —
5 Дыхательные упражнения для помощи пациентам с коронавирусом с респираторными симптомами
Емкость легких — это общий объем воздуха, который могут удерживать легкие. Со временем это может измениться, поскольку емкость легких обычно начинает медленно уменьшаться по мере того, как вы достигаете 25-летнего возраста. Если вы сосуществуете с кем-то, у кого есть какие-либо проблемы с легкими, неплохо было бы изучить основы первой помощи, такие как СЛР, чтобы начать обучение, ознакомьтесь с этим классом Толедо по сертификации СЛР.
Некоторые состояния значительно ускоряют это снижение емкости легких и их функционирования, например, хроническая обструктивная болезнь легких ( ХОБЛ), , приводящая к затрудненному дыханию и одышке.
Вы не можете изменить объем легких с точки зрения того, сколько кислорода могут удерживать ваши легкие. Тем не менее, вы можете выполнять некоторые упражнения, которые могут помочь сохранить емкость легких, облегчить здоровье легких и обеспечить организм необходимым кислородом.
Давайте посмотрим поближе.
Дыхательные упражнения
1. Растяжка ребра:
Встаньте прямо и выдохните весь воздух из легких.
Медленно вдохните и максимально расширите легкие.
Удерживайте воздух около 20 секунд или как вам удобно. Во время счета положите обе руки на бедра так, чтобы большие пальцы смотрели вперед, а мизинцы касались поясницы.
Медленно выдохните воздух, расслабьтесь и повторите еще три раза.
2. Глубокое дыхание с последующим кашлем
пять глубоких вдохов за
задерживая дыхание каждый раз на пять секунд
на шестом глубоком вдохе, на выдохе глубоко кашлянуть 3 раза.
повторите еще раз, лягте на живот и дышите немного глубже в течение 10 минут.
3. Глубокое дыхание
Сядьте прямо, но расслабьте плечо
Сделайте глубокий вдох в
Выдохните быстро с открытым ртом
Сделайте паузу и повторите это несколько раз
4.Упражнение для дыхания через сжатые губы
Эта техника включает вдыхание через нос
медленный выдох через рот со сжатыми губами
Повторить пару раз
5. Диафрагмальное (брюшное) дыхание
Сядьте прямо, расслабьте плечи и шею или сделайте это в своей постели
Дыхание через нос
Слегка положите руки на живот, чтобы живот наполнился воздухом
Выдохните через рот как минимум в два-три раза дольше, чем ваш вдох
Эти упражнения уменьшают количество вдохов, которые вам нужно сделать, и оставляют дыхательные пути открытыми в течение большего времени.Больше воздуха может поступать в легкие и выходить из них; это означает, что объем ваших легких увеличивается, поэтому вы можете быть более физически активными.
Питьевые жидкости
Убедитесь, что вы пьете достаточно жидкости, она разжижает мокроту. Из-за обезвоживания мокрота больше прилипает к легким, поэтому отхаркивать ее будет очень сложно. Выпивайте не менее 8 стаканов воды в день. Вы должны пить жидкости без кофеина, например воду или фруктовые соки.
Осуществление
Упражнения имеют много преимуществ для вашего общего здоровья и здоровья легких, в частности.Когда вы тренируетесь, вашим мышцам требуется больше кислорода. Это увеличивает потребность ваших легких в вдыхании воздуха и потребности сердца в циркуляции крови. При регулярных упражнениях ваши мышцы станут сильнее и эффективнее, используя меньше кислорода. Это может помочь уменьшить некоторые симптомы бронхита. Кроме того, если вы достаточно увлажнены, упражнения могут ослабить заложенность носа и открыть пазухи.
Хотя упражнения могут быть сложнее, если у вас хронические заболевания легких, но вы также можете получить пользу от регулярных упражнений.Учтите, что если у вас ХОБЛ, муковисцидоз или астма, вам следует посоветоваться с врачом, прежде чем начинать тренировку.
Для получения более подробной информации о том, как наши физиотерапевты или остеопаты могут помочь с заложенной грудной клеткой, свяжитесь с нами. Мы рады помочь. Помните, что вы можете заказать видео-консультацию по телефону 02079932720
.
10 лучших упражнений для увеличения емкости легких — Paragon
Знаете ли вы, что даже вашим легким необходимы упражнения, чтобы оставаться здоровыми и нормально функционировать? Для выживания организму нужен кислород.Любая деятельность в организме зависит от кислорода, включая метаболическое функционирование клеток. Легкие выполняют задачу доставки кислорода ко всем частям тела, а определенные упражнения помогают легким лучше поглощать кислород из вдыхаемого воздуха. Это предотвращает начало болезни и гарантирует, что каждая часть тела получает достаточное количество кислорода.
Итак, в этом посте рассказывается о тех упражнениях, которые могут улучшить здоровье ваших легких. Хотите узнать, какие упражнения улучшают объем легких? Пожалуйста, прочтите!
Упражнения для увеличения объема легких:
1.Аэробика: аэробика играет важную роль в увеличении емкости легких, заставляя большие группы мышц двигаться с ритмической скоростью. Он укрепляет ваше сердце и легкие, а также играет роль в повышении выносливости тела. Таким образом, организм сможет более эффективно использовать кислород, а также улучшить ваше дыхание. Вы должны ежедневно совершать длительные оживленные прогулки. Езда на велосипеде — это еще один вид аэробных упражнений, который помогает улучшить объем легких.
2. Упражнения для укрепления легких. Упражнения для укрепления мышц очень хороши для верхней части тела и особенно хороши для легких.Эти упражнения укрепляют мышцы, которые помогают дышать, а это, в свою очередь, помогает улучшить работу ваших легких. Даже пилатес помогает значительно увеличить объем легких, если выполнять его неукоснительно.
3. Упражнения на водной основе: тренировки в воде заставляют ваше тело работать усерднее, потому что вода действует как источник сопротивления. Это помогает укрепить легкие. Вы можете делать упражнения на поднятие тяжестей и растяжку в воде. Человеку нужен распорядок дня, пока он не освоится с упражнениями в воде.
Следите за тем, чтобы во время тренировки вода доходила до шеи. Важно делать быстрые вдохи, потому что вы почувствуете сжатие своего тела. Это поможет значительно повысить эффективность легких при регулярной практике.
4. Кардио упражнения: Объем легких многократно увеличивается с кардиоупражнениями. Требуется минимум 30-минутная тренировка. Основной принцип здесь заключается в том, что, когда человек устает выполнять быструю и быструю тренировку, его легкие должны работать усерднее.Это увеличивает их возможности.
Есть много упражнений для сердечно-сосудистой системы, которые вы можете с легкостью выполнять. Некоторые из лучших кардио-упражнений для увеличения объема легких — это бег, бег трусцой, плавание, или вы даже можете пойти в тренажерный зал, чтобы потренироваться на тяжелых тренажерах. Просто убедитесь, что вы согреваетесь и остываетесь до и после тренировки.
5. Тренировка на большой высоте: на большой высоте содержание кислорода меньше, и, следовательно, объем ваших легких значительно увеличивается, если вы тренируетесь на такой высоте. Вам нужно начинать медленно, так как на больших высотах тренироваться сложно.Вам нужно дать своему организму как минимум две недели, чтобы акклиматизироваться к высоте. Обязательно обратитесь за помощью к квалифицированному инструктору, поскольку тренировка без присмотра может увеличить вероятность высотной болезни.
6. Выталкивание: Выталкивание — это сверхмощное дыхательное упражнение, которое дает вашим легким повышенную способность поглощать кислород.
Примите вертикальное положение и расслабьте колени.
Теперь наклонитесь, выталкивая весь воздух из легких.
Вернитесь в положение стоя, вдыхая воздух.
Теперь наполните легкие как можно большим количеством воздуха и задержите дыхание как можно дольше.
Затем вытяните руку над головой и опустите ее в исходное положение на выдохе. Выполняйте это упражнение 4 раза в день.
7. Растяжка ребер: это еще одно упражнение для увеличения объема легких.
При растяжении ребер вы должны стоять прямо, выпрямив спину, и выдыхать весь кислород из легких.
Теперь дышите медленно и удерживайте в легких как можно больше воздуха.
Задержите дыхание на 10–15 секунд перед медленным выдохом.
Выполняйте это упражнение три раза в день, чтобы улучшить объем легких.
8. Брюшное дыхание: это простое упражнение, при котором вам нужно лечь на спину, положив одну руку на живот, а другую — на грудь.
Теперь вдохните через нос, задержите дыхание и выдохните через рот.
Попытайтесь сжать мышцы живота в конце, чтобы удалить остатки воздуха из легких.
Небольшая разновидность этого упражнения — диафрагмальное дыхание, когда вы лежите на спине, ноги приподняты, а под ними лежит подушка. Эта техника дыхания помогает увеличить объем легких, а также полезна для людей, страдающих ХОБЛ.
9. Восточное дыхание: Восточное дыхание — это еще одно дыхательное упражнение, которое помогает легким работать эффективно и оптимально.
Начинается с простого вдоха и выдоха.
После этого нужно трижды вдохнуть через нос, не выдыхая.
Еще раз вдохните и поднимите руки до уровня плеч.
Руки должны находиться перед телом.
Теперь раскройте руки как можно шире и поднимите их над головой (снова вдыхая).
Наконец, выдохните, возвращая руки в исходное положение.
10. Пронумерованное дыхание:
Сделайте глубокий вдох и закройте глаза.
Выдохните так, чтобы ваши легкие опустели.
Теперь снова вдохните и подумайте о цифре 1, концентрируясь на дыхании.
Задержите дыхание на пару секунд и выдохните. Затем вдохните, думая о цифре 2, и выдохните в течение 3 секунд.
Продолжайте это упражнение до пункта 8. Это увеличит объем ваших легких.
Нумерация или подсчет вашего дыхания — простой, но эффективный способ естественным образом улучшить функцию легких.
Советы:
Убедитесь, что ваше дыхание ровное и медленное, каждый раз, когда вы выполняете какое-либо дыхательное упражнение. На выдохе следует полностью опорожнить легкие.
При выполнении дыхательных упражнений всегда сидите прямо.
Если вы можете плеснуть немного воды на лицо во время дыхательных упражнений, это ускорит брадикардию и облегчит перемещение кислорода по телу.
При задержке дыхания примите необходимые меры предосторожности. Научитесь расслаблять мышцы, особенно при выполнении дыхательных упражнений.
Приспособьте свое тело к окружающей среде и температуре. Это также известно как акклиматизация тела.
Начните с небольших подходов и постепенно увеличивайте время выполнения упражнения.
Никогда не перенапрягайте свое тело.
Всегда соблюдайте меры безопасности, особенно во время водных упражнений.
Многие люди считают, что им не нужно увеличивать объем легких до тех пор, пока простое и короткое упражнение, такое как игра с детьми или бег с домашними животными, не утомляет их и не оставляет дыхание. Однако теперь они знают способы увеличить объем легких и могут проводить досуг с близкими, не запыхавшись.Просто выполните эти простые упражнения, чтобы увеличить объем легких, и через пару дней вы заметите серьезные изменения. Благодаря увеличенной емкости легких вы не так легко почувствуете усталость, когда тренируетесь или играете с детьми.
Как увеличить объем легких, чтобы дольше бегать | Дэвид Бегунов Blueprint
Если вы собираетесь начать новый план упражнений, важно сначала подготовить свое тело. Понимание того, что ваше тело может быть внезапно не готово к большому стрессу, — это первый шаг к здоровому режиму физических упражнений.
Объем легких — один из наиболее важных факторов, который следует учитывать перед началом нового кардиоупражнения. Бег — хороший способ поддерживать форму, физическую форму и силу, но эффективное дыхание во время бега требует собственной физической подготовки.
Постепенно увеличивайте объем легких, выполняя эти дыхательные упражнения. Вы разовьете больше выносливости, дадите больше кислорода мышцам и в целом почувствуете себя спокойнее и сильнее.
Диафрагма — это большая мышца у основания легких.Задействуя эту мышцу, можно дышать более эффективно и увеличивать объем легких. Вот как можно укрепить диафрагму и увеличить поступление кислорода в легкие.
Лягте на пол или на кровать.
Положите одну руку на грудь, а другую чуть ниже грудной клетки.
Медленно вдохните через нос. Вы должны почувствовать, как ваш живот выдвигается, а грудь остается относительно неподвижной.
Напрягите мышцы живота и выдохните через сжатые губы.
Глубокое дыхание, или «живот», — отличный способ разогреть легкие перед бегом. Вот простое упражнение:
Лягте на спину, согнув колени и поставив ступни на пол.
Положите обе руки на живот.
Сделайте глубокий вдох животом (не грудью).
Если вы дышите правильно, ваши руки будут подниматься и опускаться, а живот наполняется воздухом.
Сделайте 10 из них перед бегом.
Дыхание через сжатые губы — простой способ уменьшить чувство одышки.замедлите ритм дыхания и сделайте каждый вдох более эффективным.
Вот как это сделать:
Расслабьте шею и плечи.
Сделайте вдох и сосчитайте до двух.
На выдохе сожмите губы, как будто собираетесь свистнуть. Сосчитайте до четырех, медленно выдыхая.
Бегун и писатель Бадд Коутс разработал ритмичный паттерн дыхания во время бега. Его техника позволяет бегунам координировать дыхание с ударами ног, делая дыхание более эффективным и предотвращая травмы.Удары ног вызывают наибольшую нагрузку на организм. Идея состоит в том, чтобы чередовать стопы, ударяющиеся о землю при выдохе, чтобы уменьшить вероятность повторного удара, вызывающего травму.
Убедитесь, что вы дышите животом, а не грудью (см. Выше).
Создайте схему дыхания-бега. Некоторые бегуны делают три шага на вдохе, а затем на два — на выдохе.
Эта техника требует практики. Основная цель — не выдыхать один и тот же шаг снова и снова.
Объем ваших легких определяет, как долго вы можете выполнять упражнения, особенно сердечно-сосудистые упражнения, такие как бег. Сильная дыхательная система поможет вам стать более сильным бегуном с большей выносливостью.
Подумайте об этом так: когда вы дышите слишком поверхностно или быстро, вы быстрее устаете. Вам нужно прекратить бегать еще до того, как у вас устанут ноги. Это происходит, когда легкие не могут удовлетворить потребность мышечной ткани в кислороде. Вы быстро устаете и должны остановиться, чтобы отдышаться.
Однако есть простые шаги, которым вы можете следовать, чтобы увеличить объем легких, начать эффективный бег и с каждым разом сохранять его все дольше и дольше.
Первый шаг к увеличению емкости легких — это следить за своей осанкой. Вы можете дышать настолько хорошо, насколько позволяют ваш позвоночник и грудная клетка. Не опускайся. Держите голову прямо над копчиком и представьте, что ваш череп «парит» над позвоночником.
Если вы сидите, убедитесь, что ваш вес равномерно распределяется по тыльной стороне бедер.Если возможно, положите руки по бокам так, чтобы локти совпадали со швами рубашки. Если вы стоите, положите руки на бедра и сделайте глубокий вдох, чтобы действительно почувствовать, как ваша грудная клетка максимально расширяется. Сосчитайте до 20, а затем как можно медленнее выдохните через сжатые губы. Повторить 3 или 4 раза.
Второе упражнение на увеличение объема легких немного сложнее. Из положения стоя сделайте глубокий вдох, чтобы расширить легкие. Затем медленно наклонитесь и коснитесь пальцами пальцев ног.Медленно выдохните, возвращаясь в вертикальное положение. Повторить 4 или 5 раз.
Третье дыхательное упражнение выполняется во время ходьбы. Сделайте глубокий вдох и максимально расширите легкие, а затем сделайте 15 шагов, прежде чем выдохнуть. Если вы не можете задержать дыхание на 15 шагов, делайте меньше шагов. Если вы можете сделать больше, во что бы то ни стало. Этот метод позволит вам лучше понять, как вы прогрессируете.
Не всегда нужно много работать над дыханием, даже во время тренировки.Дайте вашим органам дыхания — легким и диафрагме — отдых, когда это необходимо. Николай Романов, доктор физкультуры и профессиональный тренер по лыжным гонкам, говорит, что легкие и диафрагма потребляют все больше и больше кислорода по мере того, как движение становится более интенсивным.
«В какой-то момент они начинают потреблять больше кислорода, чем работающие мышцы тела, как, например, ноги при беге», — говорит он. «В этом случае имеет смысл техника поверхностного и быстрого дыхания.”
Чтобы подготовиться к первой пробежке, выполняйте эти упражнения, чтобы увеличить объем легких. Вы можете выполнять их дома, в машине или на работе без подготовки. Вы можете делать их даже во время прогулки.
Наберите как можно больше воздуха и задержите его около 20 секунд. Если вы не можете задержать дыхание на полную емкость легких на 20 секунд, задержите дыхание как можно дольше. Постепенно увеличивайте продолжительность. Это настроит ваши легкие на то, чтобы каждый раз получать все больше и больше воздуха. Повторить 3 или 4 раза за одну серию.
После того, как вы в течение некоторого времени непрерывно выполняете дыхательные упражнения, вы должны заметить, что вы дышите менее тяжело при выполнении действий, которые раньше вызывали у вас затрудненное дыхание. Вы должны уметь быстро ходить, не теряя дыхания. Теперь вы приступили к своему плану бега.
Для начинающих бегунов важно начать постепенно адаптироваться к новому «стрессу».
Начните бег с интервалами с ходьбы. Это поможет вам восстановить дыхание и хладнокровие.Если вы напрягаете себя, ваши мышцы могут переполниться молочной кислотой (которая является печально известным ожогом мышц), и дневная тренировка закончится раньше, чем могла бы. Если вы будете бегать и ходить с определенными интервалами, вы будете быстрее прогрессировать и поможете легким удовлетворить ваши потребности в кислороде. Это приведет к повышению выносливости, увеличению объема легких, улучшению кровообращения и увеличению количества кислорода в крови и тканях.
Ваши легкие и сердце получают выгоду от бега и упражнений в целом. Легкие снабжают кровь кислородом, а сердце заботится о том, чтобы он поступал в мышцы, которые в нем нуждаются.Важно поддерживать частоту сердечных сокращений на определенном уровне, если вы знаете, к каким результатам вы стремитесь.
Многие бегуны измеряют интенсивность своей тренировки с помощью пульсометра во время бега. Во-первых, определите здоровый верхний предел вашего пульса во время тренировки. Самый простой способ сделать это — вычесть свой возраст из 220. Если вам 50 лет, вычтите 50 из 220, чтобы получить максимальную частоту сердечных сокращений 170. Это максимальное количество раз, которое ваше сердце должно биться в минуту во время тренировки. .
Теперь вы можете рассчитать целевую зону или диапазон частоты пульса, не перегружая сердечно-сосудистую систему. Американская кардиологическая ассоциация и Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют общую целевую частоту пульса:
Умеренная интенсивность упражнений: от 50 до примерно 70 процентов от вашей максимальной частоты пульса
Интенсивность интенсивных упражнений: от 70 до примерно 85 процентов от вашей максимальная частота пульса
Если вы новичок, стремитесь к нижней границе целевой зоны и постепенно увеличивайте ее.
Институт легких рекомендует 30 минут умеренных упражнений пять раз в неделю для улучшения емкости легких. Умеренные упражнения включают быструю ходьбу, а также бег, бег трусцой и другие сердечно-сосудистые мероприятия. Фактически, регулярные тренировки могут увеличить количество воздуха, которое вы можете вдохнуть в легкие, на 5-15 процентов. Это может улучшить выносливость и уменьшить одышку в целом.