Объемная капнография в оценке функциональных нарушений дыхания у пациентов с бронхиальной астмой

Спирометрия, которая предполагает проведение маневра форсированного выдоха, нередко вызывает трудности при выполнении, особенно у пациентов с тяжелой бронхиальной астмой, и не дает представления о состоянии малых воздухоносных путей. Объемная капнография не имеет ограничений, характерных для спирометрии.

Цель исследования — изучить возможности использования объемной капнографии в определении функциональных нарушений дыхания у пациентов с бронхиальной астмой.

Материалы и методы. Обследован 171 человек обоего пола, из них 46 пациентов с бронхиальной астмой тяжелого течения и 42 пациента с бронхиальной астмой средней тяжести. Контрольная группа включала 83 относительно здоровых добровольца. У всех обследуемых наряду с клиническим осмотром оценивали показатели спирометрии и объемной капнографии с помощью ультразвукового компьютерного спирографа SpiroScout(Ganshorn, Германия), оснащенного функцией объемной капнографии. Также выполнялось бодиплетизмографическое исследование.

Результаты. При проведении объемной капнографии у пациентов с бронхиальной астмой по сравнению с контрольной группой обнаружились следующие изменения: увеличение угла наклона фазы III (г/моль·л), который отражает неоднородность вентиляции и перфузии легочной периферии вследствие патологии малых дыхательных путей, и индекса эмфиземы, характеризующего легочную гиперинфляцию. Изменения угла наклона фазы III имели статистически значимые различия при разной степени тяжести заболевания. После проведения бронходилатационного теста у пациентов с бронхиальной астмой с использованием сальбутамола (400 мкг) отмечалось увеличение объема анатомического мертвого пространства (мл) и снижение угла наклона фазы II (г/моль·л). Угол наклона фазы III и индекс эмфиземы объемной капнографии продемонстрировали корреляционную взаимосвязь с параметрами спирометрии и бодиплетизмографии.

Заключение. Метод объемной капнографии расширяет представления о характере и степени нарушений функции дыхания при бронхиальной астме. Он позволяет оценить функцию малых дыхательных путей и определить наличие и степень выраженности легочной гиперинфляции у пациентов с бронхиальной астмой.

1. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention (2015 update).
2. Российское респираторное общество. Феде­раль­ные клинические рекомендации по диагностике и ле­чению бронхиальной астмы. М; 2016.
3. Ferguson G.T., Enright P.L., Buist A.S., Higgins M.W. Office spirometry for lung health assessment in adults: a consensus statement from the National Lung Health Education Program. Chest 2000; 117(4): 1146–1161, https://doi.org/10.1378/chest.117.4.1146.
4. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P., Gustafsson P., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Viegi G., Wanger J.; ATS/ERS Task Force. Standardisation of spirometry. Eur Respir J 2005; 26(2): 319–338, https://doi.org/10.1183/09031936.05.00034805.
5. Российское респираторное общество. Федеральные клинические рекомендации по использованию метода спиро­метрии. М; 2013.
6. Функциональная диагностика в пульмонологии. Под ред. Чучалина А.Г. М: Атмосфера; 2009; 192 с.
7. Соловьева А.В., Бяловский Ю.Ю., Ракита Д.Р. Из­менение капнографических и спирометрических показа­телей при метаболическом синдроме. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова 2009; 3: 1–5.
8. Baraldo S., Saetta M., Cosio M.G. Pathophysiology of the small airways. Semin Respir Crit Care Med 2003; 24(5): 465–472.
9. Burgel P.R., Bourdin A., Chanez P., Chabot F., Chaouat A., Chinet T., de Blic J., Devillier P., Deschildre A., Didier A., Garcia G., Jebrak G., Laurent F., Morel H., Perez T., Pilette C., Roche N., Tillie-Leblond I., Verbanck S., Dusser D. Update on the roles of distal airways in COPD. Eur Respir Rev 2011; 20(119): 7–22, https://doi.org/10.1183/09059180.10010610.
10. Contoli M., Bousquet J., Fabbri L.M., Magnussen H., Rabe K.F., Siafakas N.M., Hamid Q., Kraft M. The small airways and distal lung compartment in asthma and COPD: a time for reappraisal. Allergy 2010; 65(2): 141–151, https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2009.02242.x.
11. Ненашева Н.М. Роль мелких дыхательных путей при бронхиальной астме. Пульмонология и аллергология 2010; 4: 27–33.
12. Saetta M., Di Stefano A., Rosina C., Thiene G., Fabbri L.M. Quantitative structural analysis of peripheral airways and arteries in sudden fatal asthma. Am Rev Respir Dis 1991; 143(1): 138–143, https://doi.org/10.1164/ajrccm/143.1.138.
13. Carroll N., Cooke C., James A. The distribution of eosinophils and lymphocytes in the large and small airways of asthmatics. Eur Respir J 1997; 10(2): 292–300, https://doi.org/10.1183/09031936.97.10020292.
14. Booker R. Interpretation and evaluation of pulmonary function tests. Nurs Stand 2009; 23(39): 46–56, https://doi.org/10.7748/ns2009.06.23.39.46.c7040.
15. Бяловский Ю.Ю., Абросимов В.Н. Капнография в об­щей врачебной практике. LAP Lambert Academic Publishing; 2014; 136 с.
16. Suarez-Sipmann F., Bohm S.H., Tusman G. Volumetric capnography. Curr Opin Crit Care 2014; 20(3): 333–339, https://doi.org/10.1097/mcc.0000000000000095.
17. Veronez L., Pereira M., Silva S., Barcaui L., Capitani E., Moreira M., Paschoalz I. Volumetric capnography for the evaluation of chronic airways diseases. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2014; 9(1): 983–989, https://doi.org/10.2147/copd.s62886.
18. Capnography. Gravenstein J.S., Jaffe M.B., Gravenstein N., Paulus D.A. (editors). Cambridge University Press; 2011; 475 p.
19. Almeida C.C., Almeida-Júnior A.A., Ribeiro M.A., Nolasco-Silva M.T., Ribeiro J.D. Volumetric capnography to detect ventilation inhomogeneity in children and adolescents with controlled persistent asthma. J Pediatr 2011; 87(2): 163–168, https://doi.org/10.2223/jped.2077.
20. Qi G.-S., Gu W.-C., Yang W.-L., Xi F., Wu H., Liu J.-M. The ability of volumetric capnography to distinguish between chronic obstructive pulmonary disease patients and normal subjects. Lung 2014; 192(5): 661–668, https://doi.org/10.1007/s00408-014-9615-4.
21. Verschuren F., Liistro G., Coffeng R., Thys F., Roeseler J., Zech F., Reynaert M. Volumetric capnography as a screening test for pulmonary embolism in the emergency department. Chest 2004; 125(3): 841–850, https://doi.org/10.1378/chest.125.3.841.
22. Пономарева И.Б., Субботин С.В. Возможности ме­тода объемной капнографии в изучении легочных функций у больных ХОБЛ. Наука молодых — Eruditio Juvenium 2016; 1: 68–73.
23. Verschuren F., Heinonen E., Clause D., Roeseler J., Thys F., Meert P., Marion E., El Gariani A., Col J., Reynaert M., Liistro G. Volumetric capnography as a bedside monitoring of thrombolysis in major pulmonary embolism. Intensive Care Med 2004; 30(11): 2129–2132, https://doi.org/10.1007/s00134-004-2444-9.
24. Tusman G., Suarez-Sipmann F., Böhm S.H., Pech T., Reissmann H., Meschino G., Scandurra A., Hedenstierna G. Monitoring dead space during recruitment and PEEP titration in an experimental model. Intensive Care Med 2006; 32(11): 1863–1871, https://doi.org/10.1007/s00134-006-0371-7.
25. Cheifetz I.M., Myers T.R. Respiratory therapies in the critical care setting. Should every mechanically ventilated patient be monitored with capnography from intubation to extubation? Respir Care 2007; 52(4): 423–442.
26. Tusman G., Böhm S.H., Sipmann F.S., Maisch S. Lung recruitment improves the efficiency of ventilation and gas exchange during one-lung ventilation anesthesia. Anesth Analg 2004; 98(6): 1604–1609, https://doi.org/10.1213/01.ane.0000068484.67655.1a.
27. Gustafsson P.M., Ljungberg H.K., Kjellman B. Peripheral airway involvement in asthma assessed by single-breath SF6and He washout. Eur Respir J 2003; 21(6): 1033–1039, https://doi.org/10.1183/09031936.03.00049302.
28. Arnold J.H., Stenz R.I., Grenier B., Thompson J.E. Single-breath CO2 analysis as a predictor of lung volume change in a model of acute lung injury. Crit Care Med 2000; 28(3): 760–764, https://doi.org/10.1097/00003246-200003000-00026.
29. Kline J.A., Israel E.G., Michelson E.A., O’Neil B.J., Plewa M.C., Portelli D.C. Diagnostic accuracy of a bedside D-dimer assay and alveolar dead-space measurement for rapid exclusion of pulmonary embolism. JAMA 2001; 285(6): 761–768, https://doi.org/10.1001/jama.285.6.761.
30. Verschuren F., Heinonen E., Clause D., Roeseler J., Thys F., Meert P., Marion E., El Gariani A., Col J., Reynaert M., Liistro G. Volumetric capnography as a bedside monitoring of thrombolysis in major pulmonary embolism. Intensive Care Med 2004; 30(11): 2129–2132, https://doi.org/10.1007/s00134-004-2444-9.
31. Moreira M.M., Terzi R.G., Carvalho C.H., de Oliveira Neto A.F., Pereira M.C., Paschoal I.A. Alveolar dead space and capnographic variables before and after thrombolysis in patients with acute pulmonary embolism. Vasc Health Risk Manag 2008; 5(1): 9–12, https://doi.org/10.2147/vhrm.s4499.
32. Moreira M.M., Terzi R.G., Paschoal I.A., Martins L.C., Oliveira E.P., Falcão A.L. Thrombolysis in massive pulmonary embolism based on the volumetric capnography. Arq Bras Cardiol 2010; 95(4): e97–e99, https://doi.org/10.1590/s0066-782x2010001400025.
33. Kallet R.H., Daniel B.M., Garcia O., Matthay M.A. Accuracy of physiologic dead space measurements in patients with acute respiratory distress syndrome using volumetric capnography: comparison with the metabolic monitor method. Respir Care 2005; 50(4): 462–467.
34. Romero P.V., Lucangelo U., Lopez Aguilar J., Fernandez R., Blanch L. Physiologically based indices of volumetric capnography in patients receiving mechanical ventilation. Eur Respir J 1997; 10(6): 1309–1315, https://doi.org/10.1183/09031936.97.10061309.
35. Koulouris N.G., Latsi P., Stavrou E., Chroneou A., Gaga M., Jordanoglou J. Unevenness of ventilation assessed by the expired CO2 gas volume versus V(T) curve in asthmatic patients. Respir Physiol Neurobiol 2004; 140(3): 293–300, https://doi.org/10.1016/j.resp.2004.01.005.
36. Kars A.H., Goorden G., Stijnen T., Bogaard J.M., Verbraak A.F., Hilvering C. Does phase 2 of the expiratory PCO2 versus volume curve have diagnostic value in emphysema patients? Eur Respir J 1995; 8(1): 86–92, https://doi.org/10.1183/09031936.95.08010086.
37. Romero P.V., Rodriguez B., de Oliveira D., Blanch L., Manresa F. Volumetric capnography and chronic obstructive pulmonary disease staging. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2007; 2(3): 381–391.
38. Ribeiro M.Â., Silva M.T., Ribeiro J.D., Moreira M.M., Almeida C.C., Almeida-Junior A.A., Ribeiro A.F., Pereira M.C., Hessel G., Paschoal I.A. Volumetric capnography as a tool to detect early peripheric lung obstruction in cystic fibrosis patients. J Pediatr 2012; 88(6): 509–517, https://doi.org/10.2223/jped.2233.

Subbotin S.V., Ponomaryova I.B., Byalovskiy Yu.Yu., Abrosimov V.N. Volumetric Capnography to Assess Functional Respiratory Disturbances in Patients with Bronchial Asthma. Sovremennye tehnologii v medicine 2017; 9(3): 93, https://doi.org/10.17691/stm2017.9.3.13