Спирограмма и её применение в медицине¶

Спирограмма — это графическая запись изменений объёма и скорости движения воздуха в дыхательных путях при выполнении дыхательных manoeuvres, получаемая с помощью прибора спирометра. Представляет собой кривую «объём — время» и «поток — объём», отражающую функциональное состояние системы внешнего дыхания. Спирограмма является основным документом спирометрического исследования и широко используется в пульмонологии, функциональной диагностике, профпатологии и спортивной медицине для выявления обструктивных и рестриктивных нарушений вентиляции лёгких.

¶История

Первые попытки измерения дыхательных объёмов предпринимались ещё в XVII веке: итальянский учёный Джованни Борелли в 1679 году описал устройство для измерения объёма вдыхаемого воздуха. В 1846 году английский врач Джон Хатчинсон сконструировал водяной спирометр и ввёл понятие жизненной ёмкости лёгких, установив её зависимость от роста, пола и возраста.

В России систематические спирометрические исследования начались в конце XIX — начале XX века в клиниках Москвы и Санкт-Петербурга. Существенный вклад в развитие отечественной функциональной диагностики дыхания внесли физиологи и клиницисты, изучавшие вентиляцию лёгких при туберкулёзе, пневмониях и профессиональных заболеваниях. Во второй половине XX века с появлением электронных спирометров спирограмма стала стандартным диагностическим инструментом, а в 1990-х годах были приняты международные стандарты её регистрации и интерпретации.

¶Методика регистрации

Исследование проводится в положении сидя, после отдыха, при исключении приёма бронхолитиков за установленное время до процедуры. Пациент плотно охватывает мундштук губами, на нос накладывается зажим. Регистрируются следующие основные manoeuvres:

• Спокойное дыхание — для определения дыхательного объёма и частоты дыхания.
• Форсированный выдох — максимально глубокий вдох с последующим максимально быстрым и полным выдохом.
• Проба с бронхолитиком — повторная запись после ингаляции бронходилататора для оценки обратимости обструкции.

Качество спирограммы оценивается по воспроизводимости кривых: требуется не менее трёх приемлемых попыток, различающихся по объёму не более чем на установленный процент.

¶Основные показатели

Спирограмма позволяет определить ряд ключевых параметров вентиляции:

Должные величины рассчитываются по формулам, учитывающим пол, возраст, рост и этническую принадлежность. В России применяются как международные (ECCS, GLI), так и отечественные референсные уравнения.

¶Типы нарушений вентиляции

По форме кривой «поток — объём» выделяют несколько характерных паттернов:

• Обструктивный тип — снижение ОФВ1 и индекса Тиффно, вогнутая форма кривой выдоха. Наблюдается при бронхиальной астме, хронической обструктивной болезни лёгких, бронхитах.
• Рестриктивный тип — пропорциональное снижение ЖЕЛ и ФЖЕЛ при сохранном или повышенном индексе Тиффно. Встречается при пневмофиброзе, кифосколиозе, поражениях плевры, ожирении.
• Смешанный тип — сочетание признаков обоих нарушений.
• Нарушения верхних дыхательных путей — характерное плато на кривой вдоха или выдоха при стенозах гортани и трахеи.

¶Применение

Спирография применяется в следующих областях:

• Пульмонология — диагностика и мониторинг бронхиальной астмы, ХОБЛ, интерстициальных заболеваний.
• Профпатология — периодические медицинские осмотры работников вредных производств (пыль, химические аэрозоли).
• Предоперационная оценка — определение риска дыхательных осложнений при торакальных и абдоминальных вмешательствах.
• Спортивная медицина — оценка функциональной подготовленности спортсменов.
• Экспертиза — установление степени утраты трудоспособности при заболеваниях органов дыхания.

¶Ограничения и критика

Спирография требует активного участия пациента, поэтому у детей младшего возраста, лиц с когнитивными нарушениями и при выраженной одышке результаты могут быть недостоверны. Метод не позволяет оценить остаточный объём лёгких, диффузионную способность и растяжимость лёгких — для этого применяются бодиплетизмография и исследование диффузии. Кроме того, результат зависит от калибровки прибора, техники выполнения и квалификации оператора, что требует соблюдения стандартизированных протоколов.

¶Значение

Спирограмма остаётся наиболее доступным, безопасным и воспроизводимым методом оценки функции внешнего дыхания. В России спирометрия включена в стандарты оказания медицинской помощи при бронхолёгочных заболеваниях и в программы диспансеризации отдельных групп населения. Современные спирометры оснащаются программным обеспечением, автоматически рассчитывающим должные величины, строящим кривые и формирующим заключение, что снижает субъективность интерпретации.

Источники: руководства по функциональной диагностике дыхания, стандарты ATS/ERS по спирометрии, клинические рекомендации по пульмонологии, учебные пособия по физиологии дыхания.