Пневмотахографія (Аналіз співвідношення «потік-об’єм»)

Пневмотахографія (ПТГ) – засіб графічної реєстрації швидкості руху потоку повітря при спокійному диханні та виконанні певних дихальних маневрів.
Метод спрямований на діагностику виду й ступеня вентиляційних порушень легень на підставі аналізу кількісних та якісних змін пневмотахографічних показників. Крім того, ПТГ дозволяє добирати медикаменти, планувати лікування, оцінювати його ефективність, визначати зворотність бронхіальної обструкції.

Методика проведення ПТГ
Пацієнт сидячи дихає через трубку по відкритому контуру, практично не зазнаючи опору диханню. Процедура виконання дихального маневру при реєстрації кривої «потік-об’єм» (КПО) ідентична тій, що відбувається при запису функціональної життєвої ємності легень (ФЖЄЛ) під час спірографії.
Після максимально глибокого спокійного вдиху пацієнту пропонують якомога швидше зробити сильний глибокий видих в об’ємі усієї ЖЄЛ. Маневр повторюють до отримання двох результатів, які збігаються за інтенсивністю. Іноді доцільно реєструвати криву не тільки під час видиху, але й під час вдиху.
Дослідження проводиться у першій половині дня, незалежно від прийому їжі, який, втім, не повинен бути надмірним. Тим із хворих, хто приймає бронхолітичні препарати, призначають дану процедуру до і після прийому лікарських засобів. Заздалегідь виконується калібрування датчика спеціальним шприцом стандартною ємністю 3 л. Пацієнту пропонують закрити обидва носових ходи спеціальним затискачем, взяти індивідуальну простерилізовану насадку-мундштук до рота і щільно обхопити її губами. Дітям належить пояснити, що в пробі з форсованим диханням видихнути у прилад потрібно так, ніби треба погасити свічки на святковому торті (з цією ж метою в комп’ютерній програмі ПТГ є мультиплікаційна заставка аналогічного змісту).
Дані швидкостей і об’ємів потоку обробляються персональним комп’ютером завдяки адаптованому програмному забезпеченню. Сучасні прилади, що використовуються для дослідження співвідношення «потік-об’єм», відображають криву на екрані монітора під час виконання тесту і нашаровують криві одна на одну, що дозволяє проводити аналіз результату відповідно до вимог проведення тесту. Усі пристрої працюють у відкритій системі з пневмотахографічними датчиками і наступним інтегруванням сигналу потоку для отримання синхронних значень об’єму легень.
Більшість сучасних пристроїв відображає або друкує криву «потік-об’єм» разом із результатами її вимірів, що наводяться у відсотках належних величин. При цьому на осі абсцис відкладається ФЖЄЛ, що приймається за 100%, а на осі ординат – потік у літрах на секунду (рис. 3)
Після деякого періоду спокійного дихання пацієнт робить максимальний вдих, в результаті чого реєструється крива еліптичної форми (крива АЕВ). Об’єм легень у точці максимального вдиху В є TLC. Слідом за цим пацієнт робить форсований видих (FVC) (крива BCDA). Максимальна експіраторна об’ємна швидкість потоку відображається початковою частиною кривої (точка С). Після цього об’ємна швидкість потоку зменшується (точка D), і крива повертається до початкової позиції (точка А). Виходячи з цього, крива «потік-об’єм» описує співвідношення між об’ємною швидкістю повітряного потоку і об’ємом легень під час вдиху і видиху.
Для більшості здорових людей характерна форма КПО, яка нагадує трикутник (А АВС). Незначна опуклість спадної гілки кривої свідчить про підвищену еластику та стійкість дихальних шляхів до колапсу і є варіантом норми. До варіантів норми відносять також незначний прогин у бік вісі абсцис у ділянці «хвоста» кривої.
На форму кривої впливає низка чинників: щільність газів, підвищення бронхіального опору, підвищення або зниження еластичної віддачі, зусилля пацієнта. Тому при проведенні ПТГ необхідно стежити за тим, чи якісно пацієнт виконує проби. При проведенні проби ФЖЄЛ не можна послаблювати зусиль упродовж всього маневру.

Діагностика видів порушення функції зовнішнього дихання за методом ПТГ
На підставі аналізу петлі «потік-об’єм» виділяють три функціональні типи обструкції верхніх дихальних шляхів (ДШ):
- фіксована обструкція,
- мінлива внутрішньогрудна обструкція,
- мінлива позагрудна обструкція.
За умов фіксованої обструкції верхніх ДШ обмежується потік повітря як під час вдиху, так і під час видиху. Такий тип вентиляційних порушень властивий стенозу трахеї, наприклад, внаслідок трахеотомії. КПО плеската, позбавлена верхівки. Контур експіраторного потоку збігається з інспіраторним, швидкості середини потоку як вдиху, так і видиху приблизно рівні. Це протирічить звичайному співвідношенню, коли об’ємна швидкість потоку на вдиху приблизно в 1,5 рази вища такої на видиху (рис. 4).
Мінлива обструкція верхніх ДШ відрізняється для позагрудних та внутрішньогрудних ділянок (рис. 5). Внутрішньогрудні ДШ під час вдиху підтримуються негативним плевральним тиском. Під час форсованого видиху позитивний плевральний тиск, що оточує ДШ, створює компресію і зменшує їхній діаметр. Отже, опір ДШ підвищується тільки під час видиху.
Негативний тиск усередині екстраторакальних ДШ є причиною їхнього звуження під час вдиху. Під час видиху цей тиск стає позитивним, збільшуючи діаметр ДШ. У нормі широкі ДШ подібні до напівригідних трубок і схильні тільки до помірної компресії. Проте якщо ДШ стають звуженими і пластичними, їхній опір під час дихання може помітно змінюватися.
Мінлива позагрудна обструкція виникає при паралічі або пухлині голосових зв’язок, викликає вибіркове обмеження об’ємної швидкості потоку повітря під час вдиху (рис. 5-А). Наявність такої обструкції можна легко припустити у випадках, коли змінюються співвідношення між об’ємними швидкостями потоку середини вдиху і видиху: перша помітно знижується, порівняно з другою, що свідчить про послаблення інспіраторного потоку.
При мінливій внутрішньогрудній обструкції (рис. 5-Б), що викликана пухлиною трахеї вище біфуркації, компресія ДШ може посилюватися під час видиху. Експіраторний потік знижується, і КПО робиться плескатою. Під час вдиху об’ємна швидкість потоку і форма петлі залишаються в нормі.
«Провисання» КПО відразу після досягнення піку потоку свідчить про порушення бронхіальної прохідності функціонального ендогенного типу. З огляду на конфігурацію кривої в цій ділянці, можна виділити ряд варіантів. Крива дозволяє говорити про локалізацію обструкції переважно у ділянці центральних або периферичних ДШ.
Для обструкції переважно центральних ДШ характерне різке зниження об’ємної швидкості форсованого видиху на початку спадної гілки кривої «потік-об’єм». При цьому ПОШ та MOШ25 знижуються більш помітно, ніж MOШ50 та MOШ75. Обструкція переважно периферичних ДШ характеризується більш або менш вираженим плавним прогином спадної гілки кривої, що зростає наприкінці видиху. ПОШ при цьому нормальна або незначно знижена, МОШ25 знижена помірно, особливо помічається зниження МОШ50 та МОШ75 (рис. 6).

Діагностика синдрому збільшення еластичності опору повітря
Синдром характерний для чинників, що викликають розвиток рестриктивного синдрому: наприклад, пневмосклерозу, облітеруючого бронхіоліту з пневмонією, що організується. Відзначається зменшення статичної розтягненості, зменшення ЗЄЛ, ЖЄЛ (приблизно пропорційне зменшення всіх її складових). Бронхіальний опір істотно не змінюється, індекс Тифно нормальний або більший за нормальний. Швидкісні показники можуть зменшуватись за рахунок зменшення розмірів легеневих об’ємів.
Рестриктивна патологія легень характеризується зменшенням горизонтальних (об’ємних) розмірів петлі «потік-об’єм» за нормальних вертикальних (швидкісних) параметрів (рис. 7).
Збільшується об’єм роботи, яка здійснюється для дихання, формується характерний патерн дихання – збільшення частоти дихання і зменшення дихального об’єму.

Діагностика синдрому втрати легенями еластичних властивостей
Основним механізмом розвитку бронхіальної обструкції при цьому є експіраторне звуження і колабування дистальних бронхів. Відповідно збільшуються ФЗЄ, ЗОЛ, ЗЄЛ. За рахунок зменшення РОвид відбувається зменшення ЖЄЛ (можливе зменшення РОвд за рахунок інспіраторного «зсуву» рівня спокійного дихання. При цьому зростають відмінності між ПОШ та МОШ₂₅, а МОШ₅₀ та МОШ₇₅ знижуються пропорційно ступеню обструктивних порушень (рис. 8).
Типовим є збільшення статичної розтягненості легень і зменшення динамічної розтягненості навіть при спокійному диханні. Характерне «експіраторне захоплення» газу, що призводить до вираженого зменшення РОвид при форсованому видиху, відповідно ФЖЄЛ стає значно меншою.
Як і при синдромі порушення бронхіальної прохідності, зменшуються ОФВ і, індекс Тифно, швидкісні показники кривої «потік-об’єм» (крива типу «акулячий зуб»).
Слід зазначити, що багато показників при цьому синдромі змінюються у тому ж напрямку, що й при синдромі порушення бронхіальної прохідності; крім того, патогенетично в багатьох випадках вони тісно пов’язані. Тому розрізнити їх не завжди можливо. Проте варто прагнути до їхньої диференціації, тому що це може мати значення для лікування (у випадку бронхітичного варіанту обструкції здійснюється добір бронхолітичних, протизапальних та інших засобів, застосування яких при емфізематозному варіанті обструкції часто виявляється безуспішним). Достовірне розпізнавання цих синдромів можливе тільки при зіставленні багатьох показників, отриманих за допомогою різноманітних методик.