Объём форсированного выдоха за первую секунду

Объём форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ₁, англ. FEV₁ — Forced Expiratory Volume in 1 second) — это показатель функции внешнего дыхания, представляющий собой объём воздуха, который пациент способен с максимальным усилием выдохнуть за первую секунду после полного вдоха. ОФВ₁ является одним из ключевых параметров спирометрии и используется для диагностики и оценки тяжести обструктивных и рестриктивных заболеваний лёгких, таких как хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ), бронхиальная астма, эмфизема и фиброз лёгких.

История

Методика измерения форсированного выдоха начала разрабатываться в середине XX века. В 1947 году американский врач Роберт Тиффно (Robert Tiffeneau) и его коллеги впервые описали тест, основанный на объёме воздуха, выдыхаемого за первую секунду. Впоследствии этот показатель получил название «индекс Тиффно» (или отношение ОФВ₁ к форсированной жизненной ёмкости лёгких — ФЖЕЛ). В 1950-х годах спирометрия стала стандартным методом в пульмонологии, а ОФВ₁ — одним из главных критериев оценки бронхиальной проходимости. В 1960-х годах Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала использовать ОФВ₁ для эпидемиологических исследований респираторных заболеваний. В России и странах СНГ методика широко внедрена в клиническую практику с 1970-х годов.

Методика измерения

Подготовка пациента

• За 2–4 часа до исследования рекомендуется воздержаться от курения, приёма пищи и физической нагрузки.
• За 6–12 часов (в зависимости от типа препарата) отменяются бронхолитики короткого действия; по согласованию с врачом — длительного действия.
• Пациент должен сидеть прямо, не наклоняться, нос зажимается зажимом.

Процедура

1. Пациент делает максимально глубокий вдох.
2. Затем плотно обхватывает мундштук спирометра губами.
3. С максимальным усилием и скоростью выполняет форсированный выдох, который длится не менее 6 секунд (или до полного опорожнения лёгких).
4. Измеряется объём воздуха, выдохнутый за первую секунду (ОФВ₁), а также общий объём — форсированная жизненная ёмкость лёгких (ФЖЕЛ).

Оборудование

Используются спирометры открытого или закрытого типа, а также современные портативные устройства с пневмотахометрическими датчиками. Калибровка прибора проводится перед каждым исследованием. Результаты регистрируются в виде кривой «поток-объём» и цифровых значений.

Нормальные значения

ОФВ₁ зависит от возраста, пола, роста, массы тела и этнической принадлежности. Для взрослых здоровых мужчин среднего возраста (30–40 лет) нормальный ОФВ₁ составляет около 3,5–4,5 литров, для женщин — 2,5–3,5 литра. С возрастом показатель снижается: после 30 лет — примерно на 20–30 мл в год. Для расчёта должных величин используются референсные уравнения (например, Crapo, NHANES III, Roca).

Интерпретация результатов

Отношение ОФВ₁/ФЖЕЛ (индекс Тиффно)

Этот показатель позволяет дифференцировать обструктивные и рестриктивные нарушения:

• Норма: ОФВ₁/ФЖЕЛ > 0,70 (или > 70%).
• Обструкция: ОФВ₁/ФЖЕЛ < 0,70 (снижение бронхиальной проходимости).
• Рестрикция: ОФВ₁/ФЖЕЛ в норме или повышено, но ФЖЕЛ снижена.

Классификация тяжести обструкции (по GOLD)

Для ХОБЛ используется градация на основе ОФВ₁ после бронхолитика:

• GOLD 1 (лёгкая): ОФВ₁ ≥ 80% от должного.
• GOLD 2 (средняя): 50% ≤ ОФВ₁ < 80%.
• GOLD 3 (тяжёлая): 30% ≤ ОФВ₁ < 50%.
• GOLD 4 (крайне тяжёлая): ОФВ₁ < 30%.

Обратимость обструкции

Для оценки обратимости (например, при астме) проводится проба с бронхолитиком (сальбутамол 400 мкг). Прирост ОФВ₁ на 12% и более (или на 200 мл) считается положительным.

Клиническое значение

Диагностика

• Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ): ОФВ₁ — основной критерий постановки диагноза и стадирования. Снижение показателя коррелирует с прогрессированием заболевания и риском обострений.
• Бронхиальная астма: ОФВ₁ может быть снижен в период обострения, но нормализуется после применения бронхолитиков. Используется для контроля терапии.
• Рестриктивные заболевания (лёгочный фиброз, саркоидоз, кифосколиоз): ОФВ₁ снижен пропорционально ФЖЕЛ, индекс Тиффно в норме.
• Муковисцидоз: ОФВ₁ — маркер прогрессирования лёгочных изменений.

Мониторинг

• Оценка эффективности лечения (бронхолитики, ингаляционные глюкокортикостероиды).
• Прогнозирование течения болезни: быстрое снижение ОФВ₁ (> 60 мл/год) — неблагоприятный признак.
• Оценка операционного риска перед торакальными и абдоминальными операциями.

Эпидемиология

ОФВ₁ используется в популяционных исследованиях для выявления распространённости ХОБЛ и астмы. В России по данным эпидемиологических исследований, распространённость ХОБЛ среди взрослого населения составляет около 7–10%, при этом у многих пациентов ОФВ₁ снижен на момент первичного обращения.

Факторы, влияющие на результат

Физиологические

• Возраст, пол, рост.
• Курение (активное и пассивное) — основной фактор риска снижения ОФВ₁.
• Физическая активность: у тренированных лиц показатели выше.
• Положение тела: сидя — оптимально, лёжа — снижение на 5–10%.

Патологические

• Бронхоспазм, отёк слизистой, гиперсекреция слизи.
• Эмфизема — снижение эластичности лёгких.
• Фиброз — уменьшение растяжимости лёгочной ткани.
• Ожирение — механическое ограничение движения диафрагмы.

Технические

• Недостаточное усилие пациента, неплотное прилегание губ, кашель во время выдоха.
• Неисправность спирометра, неправильная калибровка.

Ограничения и критика

• ОФВ₁ не отражает состояние мелких дыхательных путей (диаметр < 2 мм), где часто начинаются обструктивные изменения.
• Зависимость от усилия пациента: при слабой мотивации или боли результат может быть занижен.
• Неспецифичность: снижение ОФВ₁ наблюдается при многих заболеваниях, требует дополнительных тестов (диффузионная способность, бодиплетизмография).
• В педиатрии нормативные значения менее точны из-за быстрого роста лёгких.

Интересные факты

• В 2016 году американские учёные показали, что снижение ОФВ₁ в молодом возрасте (до 40 лет) ассоциировано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний и смертности.
• В России для оценки ОФВ₁ используются референсные таблицы, разработанные в НИИ пульмонологии (Санкт-Петербург) и НИИ физиологии (Москва).
• В спортивной медицине ОФВ₁ применяется для оценки функционального состояния дыхательной системы у спортсменов (например, у лыжников и пловцов).

Источники

1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease: 2024 Report.
2. Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р. и др. Хроническая обструктивная болезнь лёгких: федеральные клинические рекомендации. — М., 2022.
3. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry // European Respiratory Journal. — 2005. — Vol. 26, № 2. — P. 319–338.
4. Crapo R.O., Morris A.H., Gardner R.M. Reference spirometric values using techniques and equipment that meet ATS recommendations // American Review of Respiratory Disease. — 1981. — Vol. 123, № 6. — P. 659–664.
5. Национальное руководство по пульмонологии / под ред. А.Г. Чучалина. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019.