научная статья по теме КАПНОГРАФИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАТТЕРНА ДЫХАНИЯ В НОРМЕ И ПРИ ПСИХОГЕННОЙ ОДЫШКЕ Биология

Текст научной статьи на тему «КАПНОГРАФИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАТТЕРНА ДЫХАНИЯ В НОРМЕ И ПРИ ПСИХОГЕННОЙ ОДЫШКЕ»

УДК 612.2-612.22-612.017.11

КАПНОГРАФИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАТТЕРНА ДЫХАНИЯ В НОРМЕ

И ПРИ ПСИХОГЕННОЙ ОДЫШКЕ

© 2012 г. О. В. Гришин1, В. Г. Гришин2, Д. Ю. Урюмцев1

1 Научно-исследовательский институт физиологии СО РАМН, Новосибирск 2 Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН, Новосибирск

Поступила в редакцию 03.03.2011 г.

Проведено сравнение показателей 5-минутной капнограммы у 106 здоровых (Зд) и 30 лиц с психогенной одышкой (ПО). Для сравнения использовались средние значения показателей конечной порции выдыхаемого воздуха (/е?С02) и частоты дыхания (/). Структуру дыхательного цикла оценивали по параметру (ЯСОг), равному отношению времени выдоха ко времени всего дыхательного

цикла. Степень "аритмичности" дыхания оценивали с помощью параметра СУЯСО, представляющего коэффициент вариации средней величины ЯС^ за период записи капнограммы. По всем показателям, за исключением ЯСО (структуры дыхательного цикла), капнография Зд и лиц с ПО различалась достоверно: ¥вгС02 у Зд 5.24 ± 0.36 об. %, при ПО 4.07 ± 0.47;/у Зд 14.3 ± 3.74 дых/мин, при ПО 17.9 ± 4.50; СУЯСО у Зд 8.91 ± 2.16 %, при ПО 12.7 ± 3.14. Установлено, что наиболее информативным показателем психогенной одышки является комплексный параметр, учитывающий все три характеристики паттерна дыхания: снижение /е?С02, учащение дыхания и нарушение его ритма. Проведенное исследование позволяет заключить, что капнография с автоматической обработкой паттерна дыхания является объективным методом для изучения механизмов развития психогенной одышки.

Ключевые слова: психогенная одышка, паттерн дыхания, капнография, дыхательная аритмия.

Психогенная одышка (ПО) — это устойчивый симптомокомплекс, обусловленный функциональным нарушением центральной регуляции дыхания, который характеризуется дыхательным дискомфортом. С физиологической точки зрения, при ПО нарушены механизмы, приводящие легочную вентиляцию в соответствие с метаболическими потребностями, из-за чего развивается гипервентиляция, которая может носить постоянный характер. ПО является одной из форм функциональных дыхательных расстройств (functional respiratory disorders) [1] и она принципиально отличается от одышки при острой или хронической дыхательной недостаточности. Существует авторитетное мнение, подтвержденное многими исследованиями, что чувство одышки у человека обусловлено изменением механических свойств легких и воздухоносных путей [2—4]. Избыточная нагрузка на межреберные дыхательные мышцы, которая может приводить к их утомлению, увеличение перепадов давления на вдохе и выдохе — все это через рецепторы в мышцах и легочной ткани сигнализирует об угрозе энергетической недостаточности. Совсем другая ситуация при ПО, когда избыточная вентиляционная функция обусловлена не метаболическими по-

требностями, а кортикальными механизмами управления со стороны областей, располагающихся над структурами центрального регулятора дыхания. При этом гипервентиляция воспринимается не как избыточная нагрузка, а как "неполноценное", "пустое" дыхание. Аппарат внешнего дыхания в норме имеет более чем 10-кратные функциональные резервы, поэтому та гипервентиляция, которая у лиц с ПО обычно имеет место [5, 6], не влечет за собой перегрузку дыхательных мышц и не может служить источником патологической импульсации со стороны дыхательных мышц или механорецепторов легких. Очевидно, что физиологические механизмы дыхательного дискомфорта при ПО принципиально отличаются от механизмов, формирующих чувство удушья или одышки у больных с патологией органов дыхания и кровообращения. Мы полагаем, что проблема ПО для человека заключается в нарушении ритмогенеза центрального регулятора дыхания в результате избыточного вмешательства (по силе или/и по частоте проявления) со стороны лимби-ческой системы и кортикальных отделов, имеющих независимый путь управления аппаратом внешнего дыхания. Именно нарушение автоматизма, скорее всего, воспринимается как дыха-

Рис. 1. Расположение и крепление воздухозаборной

трубки для капнографии.

тельный дискомфорт, провоцируя человека к повторным произвольным респираторным актам (чаще всего — глубоким вздохам), тем самым еще больше вмешиваясь и нарушая автоматизм рит-могенеза.

Несмотря на большой объем исследований по психофизиологии дыхания, до сих пор существуют проблемы объективной диагностики психогенной одышки [4, 7, 8]. Кроме того, по существу, отсутствуют сравнительные групповые исследования паттерна дыхания между здоровыми и лицами с психогенной одышкой, которые позволили бы обосновать объективные критерии ее диагностики. Целесообразность исследования паттерна дыхания при психогенной одышке обусловлена механизмами формирования функциональных дыхательных расстройств, которые особенно интенсивно изучаются последние 10—15 лет. Исследования субъективных и неврологических симптомов, проведенные Агаджаняном и соавт. [9], дают возможность оценить тяжесть проявления симптоматики в зависимости от глубины респираторного алкалоза. В обзорах, посвященных висцеральной и поведенческой составляющим регуляции дыхания [8, 10], обсуждаются механизмы формирования дыхательного ритма, которые, по всей вероятности, принимают непосредственное участие в формировании ПО. Отмечается исключительная индивидуальность характера дыхательных движений, которая проистекает из сложного взаимодействия центрального регулятора дыхания бульбопонтинного уровня, отвечающего за метаболическую функцию дыхания, с одной стороны, поведенческого контроля дыхания, с другой стороны. Подобное взаимодействие далеко от постоянства и реализуется в зависимости от особенностей аппарата внешнего дыхания, которые определяют выбор оптимального, с точки

зрения энергозатрат на дыхание, респираторного паттерна. Очевидно, что эти обстоятельства требуют создавать такие условия исследования для диагностики респираторного паттерна, при которых будут минимизированы влияния со стороны коры головного мозга на центральный регулятор дыхания.

В связи с этим целью настоящей работы было с помощью капнографии провести сравнительный анализ параметров паттерна дыхания у здоровых и пациентов с психогенной одышкой в одинаковых комфортных условиях покоя, и установить возможные критерии для объективной диагностики функциональных расстройств дыхания.

МЕТОДИКА

Исследование методом капнографии проведено у 106 здоровых мужчин (79 человек) и женщин (27 человек) в возрасте от 20 до 63 лет, и у 30 пациентов (12 мужчин и 18 женщин) в возрасте от 18 до 64 лет, с основным клиническим диагнозом — психогенная одышка. Основанием для диагноза служили жалобы на чувство дыхательного дискомфорта (неполноценный вдох, частые вздохи и т.д.), которое проходило при циклической физической нагрузке. Диагноз ставился после исключения патологии органов дыхания и кровообращения.

Паттерн дыхания изучали методом капногра-фии. Для этого использовали соединенный с компьютером медицинский капнометр "Микон" (производство ЗАО "Ласпек", Россия). Воздухо-заборная трубка капнометра располагалась у носового входа и фиксировалась с помощью гарнитуры с наушниками (рис. 1). Капнометр поверялся поверочными газовыми смесями (ГОСТ 8.5782002, производства "ПГС-сервис" Россия). Для автоматического определения параметров капно-граммы использовалось программное обеспечение "Соп1го1-С02-Мош1;ог" (производство ЗАО "ДСС", Россия). Определялись концентрация СО2 в конечной порции выдыхаемого воздуха, в об. % (/е?С02) и частота дыхания (/). Атмосферное давление в период проводимых исследований колебалось в пределах от 740 до 760 мм рт. ст.

По каждому циклу автоматически рассчитывалось отношение времени выдоха к общему времени дыхательного цикла (ЛСОг). На рис. 2 показано, какие части капнограммы для этого использовались. Необходимо заметить, что для оценки респираторного ритма мы использовали значение коэффициента вариации временного отрезка той части дыхательного цикла, при котором концентрация СО2 выше 0.3% (рис. 2). Эта часть кап-нограммы соответствует времени выдоха и следующей за ним паузы (если таковая имеет место), а его отношение ко всему времени дыхательного

цикла (то есть RCO ) отражает его структуру. При

этом приходится мириться с тем, что часть выдоха, которая соответствует выдыхаемому воздуху из мертвого пространства, не учитывалась. Однако эта систематическая ошибка не влияет, в целом, на оценку структуры дыхательного цикла. Запись капнограммы длилась 5 минут, поэтому для индивидуального анализа использовались средние величины показателей, которые рассчитывались автоматически.

Дополнительно рассчитывался показатель CVRCO — как коэффициент вариации, выраженный в процентах для RCO , по формуле:

CVRCOi = SD/M 100%,

где SD — среднеквадратичное отклонение, М — средняя величина RCO . Показатель CVRCO2 позволял оценивать "аритмичность" дыхания. Также рассчитывали Кф (коэффициент Фрида) — отношение f к FetCO2 [5] и предложенный нами "коэффициент психогенной одышки" (КПО), рассчитываемый по формуле:

Кпо = (CVRco2 х f) /FetCO2.

Все расчеты по капнограмме проводились автоматически с помощью разработанного нами программного обеспечения "Control-CO2-Moni-tor". Важное значение придавалось условиям исследования, которое проводилось в комфортных условиях специализированного кабинета. Во время записи капнограммы испытуемым предлагалось свое внимание фиксировать на бессюжетной картине с нейтральными красками неярких тонов, а через наушники воспроизводился успокаивающий музыкальный трек (автор — А. Гришин, iDOLEAST).

У 12 здоровых обследованных было проведено исследование вентиляционных показателей внешнего дыхания с использованием загубника с дополнительным мертвым пространством 50 мл и 130 мл, результаты которого сопоставляли с показателями капнографии. Исследования проводили на спирометаболическом комплексе Ultima PFX (США). Для анализа изменения паттерна дыхания и сравнения с показателями капнографии в течение 3 минут регистрировали дыхательный объем (Vt), объем легочной вентиляции в минуту (Ve), частоту дыхания за минуту f) и FetCO2,

При статистическом анализе динамики количественных пок

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком