Методики дослідження функції зовнішнього дихання - патологія органів дихання у ліквідаторів аварії на чаес

В основній і контрольній групах проводилось поглиблене дослідження респіраторної функції із застосуванням різних методів.
Дифузійна здатність легенів визначалася методом одиночного вдиху із застосуванням інфрачервоного датчика і спеціально розробленого програмного забезпечення для обробки отриманих даних (Модель 2200, &ldquo-SensorMedics Зігрій.&rdquo-)·- Альвеолярний об`єм (Va) вимірювався одночасно із застосуванням метану в якості тест-газу. Тестування проводилося відповідно до критеріїв Американського торакального Товариства (1987). Кожному пацієнту проводилося по два технічно прийнятних тесту, які вважалися відтвореними, якщо один тест не відрізнявся від іншого DLCOsb більш ніж на 10% або 3 мл / хв / мм Hg. Процентна різниця між результатами двох тестів розраховувалася таким чином:
100 х (тест 1 - тест 2) / середня DLCOsb.
Бодіплетізмографтеское дослідження проводилося з використанням універсальної бодікамери, що дозволяє здійснювати вимірювання в умовах як змінного, так і постійного об`єму (Модель 2800 Transmural Body Box, &ldquo-SensorMedics Corp.&rdquo-). При вимірюванні кривої потік-об`єм, бронхіального опору і структури статичних обсягів проводилося не менше трьох технічно прийнятних спроб, що дозволяють досягати потрібної відтворюваності вимірювань (показники FEV, отримані з цих спроб, не повинні були відрізнятися більш ніж на 5%) відповідно до стандартів Американського торакального Товариства (1991).
Дослідження метаболізму під час тестів з фізичним навантаженням (ергоспірометрія) проводилося обраним з основної групи 8 хворим і всім хворим контрольної групи за стандартною методикою. Після 2 хвилин дослідження параметрів і стабілізації газообміну пацієнта і 2 хвилин вільного педалювання без навантаження пацієнтам задавався стандартний протокол зі східчасто наростаючою навантаженням по 15 ват в хв до знемоги. Здійснювалося постійне моніторування ЕКГ і АТ. Пацієнт дихав через спеціальну маску з низьким опором і мертвим простором (Hans Rudolph Inc., USA). Метаболічні параметри вимірювалися за допомогою діагностичної системи - 2900 Metabolic Measurement Cart (&ldquo-SensorMedics Corp.&rdquo-) в режимі Breath-by-Breath, тобто зміни показників для кожного дихального циклу з подальшим їх усередненням. Аналізувалися такі параметри: VO<sub>2</sub> max - максимальне споживання кисню, АТ - анаеробний поріг, BR - вентиляційний резерв, Vd / Vt - співвідношення об`єму &ldquo-мертвого простору&rdquo- і дихального обсягу. Параметри газового складу крові визначалися спектрофотометричним методом (кислотно-лужна лабораторія, модель 288, &ldquo-Ciba-Corning&rdquo-).
Показники центральної гемодинаміки визначалися у 10 пацієнтів основної та всіх хворих контрольної групи і були отримані з використанням ехокардіографії дослідження, що проводилося за загальноприйнятою методикою &Eta-. М. Мухарлямова і Ю. Н. Бєлєнкова (1974) з оцінкою УО,% ФВ,% S, VCFceK1.
Загальний периферичний опір розраховувалося за формулою: ОПС = АДср.х 80 / мовляв / дин х сек х см5
Статистична обробка даних проводилася методом парного t-критерію Стьюдента для зв`язаних вибірок.

Результати дослідження респіраторної функції

Респіраторні функціональні зміни у ліквідаторів характеризувалися насамперед тим, що домінував обструктивний характер вентиляційних порушень. Якщо конкретизувати отримані дані, то у 31 (91,2%) ліквідатора відзначалися ознаки порушення бронхіальної провідності на всіх рівнях, що проявлялося зниженням показників FEV, і форсованих експіраторних потоків (табл. 2). Порівняльний аналіз показників кривої потік-об`єм в групі ліквідаторів і контрольній групі показав, що достовірні відмінності між групами відсутні.
Таблиця 2
Порівняльна характеристика показників (% должн.) Респіраторної функції в групі ліквідаторів і групі контролю

* - Р lt; 0,05
При аналізі легеневих обсягів, виміряних бодіплетізмографіческім методом, відзначалося збільшення залишкового об`єму (RV) в порівнянні з нормальними величинами як в основний, так і в контрольній групах. Однак ці зміни не супроводжувалися достовірним збільшенням загальної ємності легень (TLC) в порівнянні з належними величинами в обох групах.
Перераховані вище зміни вентиляції супроводжувалися порушенням дифузійної здатності легень, найбільш частим типом порушення якої (у 32 ліквідаторів - 94,1%) виявилося ізольоване зниження так званої &ldquo-питомої дифузії&rdquo- (72,9 ± 1,6% должн.) - відносини загальної дифузії до альвеолярної вентиляції DLCO / VA (Ross R., 1968 Jones NL, Campbell EJ, 1982- LFT, 1991) при нормальному рівні загальної дифузійної здатності легень (90,7 + 1,9% должн.). У пацієнтів контрольної групи змін загальної дифузійної здатності легень і її ставлення до альвеолярному обсягом не відзначалося. зниження &ldquo-питомої дифузії&rdquo-, супроводжуване високим рівнем відношення мертвого простору до дихального обсягу VD / VT в спокої 0,50 + 0,02 (при нормі 0,27-0,30) (Hines L. Е., 1992 Gross NJ, 1977), в поєднанні з підвищеним вентиляційним еквівалентом по кисню між 25-50% максимального споживання кисню - VO<sub>2</sub>max (при нормі 25-30) могли свідчити про наявність вентиляційного шунта (Phillips Т. L., Wyatt J. Р., 1980 Sanders С. L. et al., 1989). Однак ці показники не супроводжувалися достовірним зміною напруги газів артеріальної крові Ра02 = 90,5 + 1,3 mm Hg- PCO<sub>2</sub> 40,0 + 0,69 mm Hg.
Дослідження газообміну під час тесту з фізичним навантаженням проводилося вибірково у 8 ліквідаторів (табл. 3) і продемонструвало в цілому значне зниження толерантності до фізичного навантаження. У трьох хворих максимальне споживання кисню склало менше 50%, у п`яти - від 50 до 70% від належного. Ознаки анаеробного порога були зафіксовані у шести пацієнтів, де його рівень був в межах норми. З них у трьох хворих причиною завершення тестування навантаження було досягнення гранично допустимих цифр діастолічного тиску без ЕКГ-ознак ішемії міокарда та перевищення вентиляційного функціонального межі. Двоє хворих припинили виконання тесту внаслідок появи ознак недостатності коронарного кровообігу - депресії сегмента ST більше 1 мм і досягнення субмаксимальної числа серцевих скорочень. У одного пацієнта тест довелося припинити через раптово з`явився у нього запаморочення, що не супроводжувався різкими перепадами артеріального тиску і змінами ЕКГ.

Показники газообміну при фізичному навантаженні у осіб основної групи
Таблиця 3

У двох випадках, коли неінвазивні ознаки анаеробного гліколізу так і не були зареєстровані, причинами припинення навантажувального тесту були: в першому випадку - різко виражене відчуття утрудненого дихання при значно збереженому вентиляційному резерві і відсутності кардіологічних показань для припинення тесту, а у другому - втома ніг при відсутності ознак досягнення респіраторного або циркуляторного меж. Таким чином, у більшості пацієнтів саме циркуляторний фактор був головним в обмеженні фізичної працездатності.
співвідношення обсягу &ldquo-мертвого простору&rdquo- до дихального обсягу (Vd / Vt) і вентиляційний еквівалент за киснем (Ve02) є важливими критеріями ефективності вентиляції щодо підтримки газообміну (Жоров Е. С. і співавт., 1989). Високий рівень відносини Vd / Vt в стані спокою у наших пацієнтів - табл. 3 (в нормі 0,3-0,35) в поєднанні з підвищеним вентиляційним еквівалентом по кисню між 25 і 50% VO₂max - рис. 1 (в нормі -25-30) свідчать про те, що має місце вентиляційний шунт (Jones N. L. et al., 1985 Ross R., 1989). Під час навантаження рівень вентиляції &ldquo-мертвого простору&rdquo- значно знижувався, що свідчить про підвищення її ефективності щодо газообміну, однак у 6 з 8 пацієнтів так і не досягав звичайного рівня, відповідного максимальному споживанню кисню (в нормі 0,15-0,20) (Jones NL, Campbell Е. J., 1982).
При проведенні дослідження кореляційної залежності між основними параметрами, що відображають вираженість проявів бронхіальної обструкції, гіпервоздушності, дифузійних розладів, з одного боку, і тривалістю перебування в осередку радіаційного ураження, віддаленістю від епіцентру і офіційно зареєстрованої радіаційної дозою - з іншого, достовірної кореляційної зв`язку між цими групами параметрів виявити не вдалося. Можливо, це пов`язано з недостатньою кількістю спостережень, неоднорідністю представленої групи, неточністю або відсутністю в ряді випадків необхідних відомостей, що стосуються діяльності пацієнтів в зоні радіаційного ураження.
Узагальнюючи отримані дані, можна говорити про те, що дифузійна здатність легенів виявилася найбільш специфічно зміненим компонентом респіраторної функції у осіб, що зазнали радіаційного впливу під час ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Це відповідає літературним даним, згідно з якими дослідження дифузійної здатності легень є найбільш інформативним з легеневих функціональних тестів при радіаційних ураженнях (Maasilta R, 1991). Були виявлені різні варіанти дифузійних розладів. Поєднання незміненій загальної дифузії і зниженого відносини (DLCO / Va), зареєстроване в групі ліквідаторів, не є характерним для хворих з хронічними обструктивними захворюваннями легень, при яких зниження загальної дифузійної здатності часто відбувається внаслідок альвеолярної гіповентиляції (S-Bcmdc, 1987), що підтверджується зазвичай нормальним співвідношенням DLCO / Va. Має місце зниження цього співвідношення у злісних курців, неодноразово описане в літературі (Martt J. М., 1962- Knudson RJ et al., 1989) завжди поєднується зі зниженням в набагато більшому ступені загальної дифузійної здатності легеневої тканини (Watson A. et al. , 1993). Тому зареєстровані нами порушення дифузії важко пояснити такими факторами, як бронхіальна обструкція, емфізема, куріння. В даному випадку можна було б припустити, що подібний характер зниження дифузійної здатності може бути обумовлений специфікою радіаційного, і зокрема, радіонуклідного ураження легеневої тканини, описаного вище.
Стабільність дифузійних розладів у порівнянні з іншими компонентами респіраторної функції підтвердили результати п`ятирічного спостереження за 10 хворими з групи ліквідаторів. Проведення цієї групи хворих комплексної програмної терапії справила значний вплив на функціональні показники, що відображають бронхіальну прохідність. Було відзначено достовірне позитивна зміна швидкісних показників кривої потік-об`єм (табл. 4): пікового експіраторного потоку (PEF, р lt; 0,05) і максимального среднеекспіраторного потоку (MMEF25_75, р lt; 0,05). Показники дифузійної здатності легень і її ставлення до альвеолярному обсягом не зазнали істотних змін.

Таблиця 4
Динаміка показників респіраторної функції в основній і контрольній групах (M ± SD)

* - Р lt; 0,05

Зміни функціонального стану респіраторної системи в більшості випадків поєднувалися зі змінами функціонального статусу серцево-судинної системи. Виявлені зміни показників центральної гемодинаміки у більшості ліквідаторів відповідали еукінетіческій типу. Результати досліджень представлені в табл. 5. У осіб, що зазнали впливу радіаційного пилу, виявлено лише незначне підвищення ОПС до 2000,96 ± 104,11 дін.см5.с., зниження% ФВ до 55,3 ± 2,3%, VCFдо 0,72 ± 0, 04 з1, при нормальному УО 70,1 _0 4,3 мл. Отримані результати демонструють помірне зниження насосної і скорочувальної здатності міокарда лівого шлуночка.

Таблиця 5
Показники центральної гемодинаміки лівого шлуночка за даними ехокардіографії у хворих основної групи

Встановлено залежність показників центральної гемодинаміки (УО,% ФВ,% AS, VCF, ОПС, МОК), що визначаються методом ЕхоКГ, від ступеня вираженості вентиляційних розладів і дихальної недостатності (Пашкова і співавт., 1996). При проведенні факторного аналізу ключовими параметрами, визначальними формування вентиляційних порушень у ліквідаторів, виявилися УО,% ФВ,% AS, VCF, VC, DLCO, DLCO / VA, TLC, RV і VD / VT.
Проведені дослідження свідчать про те, що у ліквідаторів порушення респіраторної функції супроводжуються змінами стану міокарда лівого шлуночка і показників центральної гемодинаміки. Частота і вираженість порушень показників центральної гемодинаміки з розвитком дихальної недостатності може, мабуть, частково пояснюватися шунтуванням крові через бронхолегеневі анастомози, в результаті чого розвиваються вентиляційно-перфузійних порушення можуть чинити опосередкований вплив на постачання міокарда киснем.
Узагальнюючи отримані дані дослідження респіраторної функції і центральної гемодинаміки в групі ліквідаторів, можна констатувати, що в цій групі осіб має місце поєднання помірно виражених змішаних респіраторних і гемодинамічних порушень. Можливо, що пусковим моментом, що призводить до помірної дисфункції серцево-судинної системи, по-видимому, є зміна дифузійної здатності легень у осіб, що зазнали радіаційного впливу під час ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Самі ж дифузійні порушення у ліквідаторів дещо відрізняються від мають місце знижень DLCO / VA в довгостроково курящих осіб, описаних в літературі, які, як правило, супроводжуються зниженням загальної дифузійної здатності легень (S-Bcmdc, 1987). Однак обмежене число спостережень в досліджуваній групі ліквідаторів не дозволяє зараз зробити остаточні глобальні висновки, що стосуються дифузійних розладів, і чітко позначити специфічні функціональні ознаки, характерні для ураження легеневої тканини інгаліруемого радіонуклідами.

ЛІТЕРАТУРА
Жоров Е. С., Залікін Г А., Нісим П. Г. Гістопатологія легких при інкорпорації плутонія-²³⁸ // Біологія. - 1989. - Т. 29, Ns 2. - С. 202-206.
Левдік Т. І., Калмикова 3. І., Фетисова Л. І. та ін. Вплив зниженій відносній вологості повітря на накопичення плутонія-²³⁹ в організмі і його біологічну ефективність // Гиг. і сан. - 1989. - Ns 7. - С. 13-16.
Brady L. W., Germon Р. A., Cande L. The effects of radiation therapy on pulmonary function in carcinoma of the lung // Radiology. - 1965. - Vol. 85. - P. 130-134.
CioniniL., Pacini P., DePuolaE.et al. Respiratory function tests after mantle irradiation in patients with Hodgkin`s disease // Acta Radiol. Oncol. - 1984. - Vol. 23. - P. 401-409.
Emirgil C., Heineman H. O. Effects of irradiation of the chest on pulmonary function in man // J. Appl. Physiol. - 1961. - Vol. 16. - P. 331.
Groover T. A., Christie A. C., Merritt E. A. Intrathoracic changes, following roentgen treatment of breast carcinoma // Am. J. Roentgenol. - 1923. - Vol. 10. - P. 471-476.
Gross N. J. Pulmonary effects of radiation therapy // Ann. Intern. Med. - 1977. - Vol. 86. - P. 81-92.
Hines L. E. Fibrosis ofthe lungfollowing roentgen-ray treatments for tumor // J. Aim. Med. Assoc. - 1922.-Vol. 79. - P. 720.
Jones N. L., Campbell E. J. Clinical Exercise Testing. - Orlando: Grune & Stratton Inc., 1982.
Jones N L., Markides L., Hitchcock C. et al. Normal standards for an incremental progressive cycleergometertest // Am. Rev. Respir. Dis. - 1985. - Vol. 131. - P. 700-708.
KnudsonR. J., Kaltenbom W. T., Burrows B. The effects of cigarette smoking and smoking cessation on the carbon monoxide diffusing capacity ofthe lung in asymptomatic subjects // Am. Rev. Respir. Dis .. - 1989. - Vol. 140. - P. 645-651.
Lung functions testing: selection ofreference values and interpretative strategies // Am. Rev. Respir. Dis. - 1991. - Vol. 144. - P. 1202-1218.
MaasUta P. Deterioriation in lungfunction following hemithorax irradiation for pleural mesothelioma // Int. J. Radial. Oncol. Biol. Phys. - 1991. - Vol. 20, №3. - P. 433-458.
Marti J. M. Pulmonary diffusing capacity in cigarette smokers // Ann. Intern. Med. - 1962. - Vol. 56.-P 39-45.
Mattson K., Holsti L. R., Poppins H. et al. Radiation pneumonitis and fibrosis following split course radiation therapy for lung cancer // Acta Radiol. Oncol. - 1987. - Vol. 26. - P. 193-196.
Miller W. P, ScacciR., Jast L.R. Laboratory Evaluation of Pulmonary Function. - Philadelphia: J. B. Lippincott Company, 1987.
Phillips T. L., Wyatt J. P. Radiation fibrosis // Pulmonary Diseases and Disorders / Ed. A. P. Fishman - Pennsylvania: McGrawOHill Book Co, 1980. - Vol. 1. - P. 658-674.
Prato F. S., Kurdyak R., Salbil E. A. et al. Physiological and radiographic assessment during the development of pulmonary radiation fibrosis // Radiology. - 1977. - Vol. 122. - P. 389-397.
Ross R. Interpreting Exercise Tests - Houston: CSI Software, 1989.
Rubin P., CasarettG. W. Respiratory systems // Clinical Irradiation Pathology - Philadelphia: W. B. Saunders Co, 1968. - Vol. 1. - P. 423-470.
Sanders C. L., Lauhala К. E., VcDonald К. E. Quantitative scanning electron microscopic autoradiography of inhaled ²³⁹PuO₂ // Health Phys. - 1989. - Vol. 56, М3. - P. 321-325.
Single-breath carbon monoxide diffusing capacity (transfer fa.ctor): recommendations in a standard technique // Am. Rev. Respir. Dis. - 1987. - Vol. 136. - P. 1299-1307.
Tyler A. F., Blackman J. R. Effect of heavy radiation on pleura and lungs // J. Radiol. - 1922. - Vol. 3. - P 469.
Wasserman K., Hansen J. E., SueD. K, WhippB. J. Principles of Exercise Testing and Interpretation. - Philadelphia: Lea & Febiger, 1987.
Watson A., Joyce H., Hopper L., Pride N. B. Influence of smoking habits on change in carbon monoxide transfer factor over lOyears in middle aged men // Thorax. - 1993. - Vol. 48. - P. 119-124.