Наиболее широко применяемым, простым и неинвазивным методом оценки функции дыхания является спирография, позволяющая определить объемы и резервы дыхания, степень легочной недостаточности. Этот метод должен быть применен у всех больных с признаками респираторных нарушений и, независимо от этого, у всех больных перед торакальными вмешательствами. Важнейшие показатели спирограммы: дыхательный объем (ДО), частота дыхания (ЧД), минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), потребление кислорода, коэффициент использования кислорода, максимальная вентиляция легких (МВЛ), резервные объемы вдоха и выдоха. В специальных руководствах [Шик Л.Л., Канаев Н.Н., 1980] приведена характеристика объемов и резервов дыхания в норме и при различных степенях дыхательной недостаточности.
В целом по спирограмме можно достаточно точно определить степень обструктивных изменений, ориентируясь на наиболее важные показатели резервов дыхания - ЖЕЛ и резервные объемы. Необходимо иметь в виду, что дыхательные объемы зависят не только от состояния легких, но и от эластичности грудной клетки, функции дыхательной мускулатуры, подвижности диафрагмы, которые могут нарушаться при ряде внелегочных заболеваний, нередко являющихся объектом хирургического лечения. Обструктивное поражение легких приводит к снижению ЖЕЛ и увеличению ЧД. Расчет должной ЖЕЛ для взрослых производят с учетом роста, возраста и пола больного.
Наибольшее клиническое значение имеют показатели механики дыхания, т.е. динамические легочные объемы, определяемые с учетом временного фактора. ФЖЕЛ (индекс Тиффно) представляет собой динамический показатель графической регистрации форсированного выдоха (после максимального вдоха) в течение 1-3 с. Для эффективного кашля показатель ФЖЕЛ должен не менее чем в 3 раза превышать ДО (норма 7 мл/кг). В норме в течение 1-й секунды происходит выдох 75-85% ЖЕЛ, а в течение последующих 2 с - всей остальной ее части. Больному с обструкцией дыхательных путей для этого требуется более длительное время. При предоперационном значении ФЖЕЛ менее50% нормы (1,75-2л) послеоперационная дыхательная недостаточность развивается у 30% больных [LarsenR., 1985]. В случае выявления обструктивного поражения легких целесообразна повторная регистрация спирограммы после введения бронходилататора (атропин, эфедрин) для определения эффективности фармакологической коррекции. Увеличение спирографических показателей более чем на 15% расценивается как положительная реакция.
В специализированных учреждениях проводится более полное исследование функции легких. Для изучения механики дыхания используют метод пневмотахографии, позволяющий определить объемную скорость дыхания и при параллельной регистрации кривой внутригрудного давления измерить растяжимость, эластическое сопротивление легких и работу дыхания. Бронхиальную проходимость оценивают с помощью комплекса показателей, включающих аэродинамическое сопротивление дыхательных путей, определяемое методом общей плетизмографии, ряд спирографических показателей (объем форсированного вдоха за 1 с, индекс Тиффно, МВЛ), а также данные анализа кривой поток - объем максимального выдоха [Зильбер А.П., 1984; Путов Н.В. и др., 1987].
Оценку регионарных функций легких, характеризующих вентиляционно-перфузионные отношения - ВПО (VA/QC), производят с помощью радиоизотопных методов [Зильбер А.П., 1971]. ВПО отражает отношение альвеолярной вентиляции за 1 мин (VA) к количеству крови, протекающей за 1 мин через легочные капилляры (Qc). В норме эта величина равна 0,8. При значительной физической нагрузке у здорового человека она может возрастать до 3,0 и более, тогда как при вентиляционной дыхательной недостаточности не происходит необходимого повышения альвеолярной вентиляции и адекватного увеличения ВПО, что сопровождается артериальной гипоксемией и гиперкапнией. Величина VA/QCможет значительно изменяться также при нарушениях распределения вентиляции и кровотока, когда вентилируются некровоснабжаемые и крово-снабжаются невентилируемые альвеолы. В связи с этим при характеристике ВПО необходимо учитывать также внутрилегочное шунтирование, объем кровотока по невентилируемым альвеолам и физиологическое мертвое пространство, т.е. объем вентиляции некровоснабжаемых альвеол [Шик Л.Л., 1980].
Содержание в крови оксигемоглобина определяют с помощью неинвазивных фотоэлектрических датчиков, методом капнографии регистрируют содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе, определяют альвеолярную концентрацию его и при параллельной записи спирограммы вычисляют объем анатомического мертвого пространства [Путов Н.Н. и др., 1978]. Важную диагностическую роль играет реакция дыхания на физическую нагрузку, требующую повышения энергетических потребностей организма и сопровождающуюся напряжением всех звеньев системы дыхания. Оценка этой реакции производится путем сопоставления динамики потребления кислорода, вентиляции, гемодинамики, газов и КОС крови при одновременном расчете энергозатрат [Канаев Н.Н., 1980].
Одной из важнейших функций является диффузионная способность легких (ДСЛ) - показатель скорости диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Нормальная величина ДСЛ, измеренная методом устойчивого состояния, составляет: (16,75 - Р) - (0,16 - В) мл/ (мин - мм рт. ст. - 1), где Р - рост, м; В - возраст, годы. Методы исследования ДСЛ основаны на определении объема газа, поглощаемого кровотоком в единицу времени, по отношению к альвеолярно-капиллярному градиенту парциального давления этого газа [А.П. Зильбер, 1984].
У здорового человека в покое ДСЛ составляет 20 мл в минуту на 1 мм рт. ст. Наиболее частая причина снижения ДСЛ - диссеминированные процессы в легких, сопровождающиеся уплотнением альвеолярно-капиллярных мембран. Нарушения ДСЛ неизбежно развиваются при критических состояниях, сопровождающихся синдромом шокового легкого, основным проявлением которого служит интерстициальный отек, а следовательно, уплотнение альвеолярно-капиллярных мембран.
Нарушения легочного газообмена являются неизбежным следствием серьезных заболеваний легких. Клинически состояние газообмена оценивают по данным напряжения кислорода и углекислоты в артериальной, венозной, капиллярной крови и показателям КОС. Уровень Ра02 зависит от напряжения кислорода во вдыхаемой смеси, состояния диффузии через альвеолярно-капиллярную мембрану, ВПО и уровня PV02, а последнее - в свою очередь от потребления кислорода тканями, производительности сердца, Ра02 и состояния диссоциации оксигемоглобина. Артериальная гипоксемия (PaO2 ниже 75 мм рт. ст) развивается при нарушениях в указанных звеньях, причем с возрастом про исходит "физиологическое" снижение Рао2 У больных старше 70 лет Pa2i около 65 мм рт. ст. рассматривается как нижняя граница нормы. При хронических обструктивных заболеваниях легких развивается нарушение ВПО, ведущее к гипоксемии, повышению легочного сосудистого сопротивления и вследствие этого - к развитию легочного сердца. В таких условиях риск общей анестезии и операции сильно возрастает.
Уровень РаO2 зависит от продукции углекислого газа тканями и альвеолярной вентиляции, непосредственно связанной с работой дыхания. Последняя в свою очередь обусловлена растяжимостью легких, сопротивлением дыханию, его глубиной и частотой. У больных с рестриктивной патологией растяжимость легких снижена, поэтому дыхание происходит малыми объемами с высокой частотой. При хронических обструктивных заболеваниях, характеризующихся повышенным дыхательным сопротивлением, дыхание редкое и глубокое. Постепенное увеличение работы дыхания в обоих случаях приводит к утомлению дыхательной мускулатуры и развитию вентиляционной дыхательной недостаточности с гиперкапнией и дыхательным ацидозом. Хроническая гиперкапния (Расо2 выше 45 мм рт. ст) характеризуется снижением чувствительности мозговых рецепторов и физиологического ответа на повышение напряжения углекислого газа, вовлечением в процесс компенсаторного метаболического механизма (ретенция бикарбоната почками).
Хроническая гиперкапния является фактором риска, особенно если предстоит торакальная операция.
Своевременная предоперационная диагностика нарушений функции легких и соответствующая их коррекция являются основой профилактики послеоперационных легочных осложнений (пневмония, ателектазы, бронхоспазм). Прекращение курения перед операцией приводит к быстрому снижению уровня карбоксигемоглобина в крови и должно быть обязательным условием, поскольку улучшение функции дыхания и дренажа трахеобронхиального дерева наступает спустя несколько недель [LarsenR., 1985]. Лечение инфекции дыхательных путей антибиотиками проводят с учетом бактериологического исследования мокроты и чувствительности микрофлоры. При нарушении бронхиальной проходимости, связанном с хроническими обструктивными заболеваниями, назначают бронходилататоры, средства, лизирующие мокроту и облегчающие ее отхождение, а также дыхательную гимнастику. В специализированных учреждениях при необходимости проводят трахеобронхиальную санацию через бронхоскоп. При хроническом легочном сердце показаны предоперационный постельный режим, оксигенотерапия, осторожное применение диуретинов, эуфиллина. Дигитализация больных с легочным сердцем может быть опасной, так как у них легко развиваются гипоксемия и респираторный ацидоз (особенно во время операции), в условиях которых возрастает риск интоксикации дигиталисом.