В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция к увеличению числа пациентов с обструктивными нарушениями, в первую очередь бронхиальной астмой. «Золотым стандартом» функциональной диагностики функции внешнего дыхания является спирометрия. Тем не менее, и у этого широко распространённого метода исследования есть недостатки. В частности, пациенты с резко выраженными обструктивными нарушениями сталкиваются с трудностью выполнения форсированного дыхательного манёвра, а также со сложностью выявления обструктивных нарушений на уровне малых дыхательных путей (менее 2 мм в диаметре) в связи с их малым вкладом в бронхиальное сопротивление, занимающих, по современным представлениям, существенное место в патогенезе бронхиальной астмы. Обструкция бронхиол может приводить к несоответствию вентиляции и кровотока в лёгких (нарушению вентиляционно-перфузионных отношений (ВПО) и, как следствие, нарушению газообмена в лёгких. Нарушения ВПО в лёгких могут быть обусловлены такими факторами, как обструкция мелких дыхательных путей (бронхиолы с диаметром менее 2 мм), выраженная в различной степени в разных участках лёгкого, гиперинфляция лёгких (чрезмерное увеличение воздушности лёгких из-за избыточного растяжения тканей), нарушения микроциркуляции, очаговые воспалительные и фиброзные процессы в легочной ткани.

 Зачастую хроническая обструктивная болезнь лёгких начинается именно с обструкции данных дистальных дыхательных путей, в связи с чем длительное время протекает бессимптомно и не сопровождается наличием явных признаков обструктивных нарушений по результатам выполнения спирометрического исследования.

 Одним из методов, позволяющих оценить состояние кардиореспираторной системы, является анализ газов выдыхаемого воздуха, т. е. определение во вдыхаемом/выдыхаемом воздухе концентрации кислорода (O2) и парциального давления углекислого газа (CO2) неинвазивным методом.

 Измерения проводятся в режиме мониторирования показателей вентиляции и газообмена с измерением и вычислением ряда параметров, таких как потребление O2 в минуту VO2, выработка CO2 в минуту VСO2, дыхательный коэффициент RQ, функциональное мертвое пространство VD/VT, альвеоло-артериальная разница давлений по O2 dP[A-a], аэробно-анаэробный порог, кислородный пульс VO2/HF и др. Результаты неинвазивных измерений показателей выдыхаемого воздуха хорошо коррелируют с данными инвазивных измерений газов крови, а в случае их расхождения можно делать вывод о нарушении газообмена в респираторной зоне лёгких — например, за счёт увеличения dP[A-a], т.е. вследствие нарушения проницаемости альвеолярных мембран. Неинвазивность метода расширяет область его использования – появляется возможность мониторирования показателей газообмена на протяжении периода времени – например, в покое или при проведении стандартизированных нагрузочных проб при эргоспирометрии, что недоступно при использовании гемоанализаторов.

 В настоящее время в пульмонологии, кардиологии, функциональной диагностике, сомнологии и других областях медицины возрождается интерес к капнометрии, как к методике, позволяющей выявить обструктивные нарушения еще на стадии предболезни.

 Капнометрия – один из методов оценки газообмена в легких, основанный на измерении парциального давления углекислого газа (PСО2) в зависимости от времени. Измерения проводятся в состоянии покоя, не требуют выполнения сложных нагрузочных (эргоспирометрических) исследований и могут выполняться в скрининговом режиме (например, при профосмотрах) для оценки ранних проявлений поражения респираторной зоны лёгких.

 Суть данного исследования заключается в непрерывной записи дыхания человека с измерением PСО2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Запись капнограммы проводится при спокойном дыхании в режиме одновременной регистрации легочной вентиляции и парциального давления CO2, но в некоторых случаях может дополнительно выполняться в условиях гипервентиляции, с глубокими вдохом и выдохом (тест Tulou). Измеряются и рассчитываются показатели газообмена — парциальное давление CO2 в конце выдоха PetCO2, среднее парциальное давление СО2 в выдыхаемом воздухе PeCO2, парциальное давление CO2 во вдыхаемом воздухе PiCO2, функциональное мертвое пространство VD/VT, выработка CO2 в минуту VCO2, альвеолярная вентиляция VA, затраты органов дыхания на выведение 1мл CO2 МОД/VCO2, частота дыхания ЧД и др. При этом показатель газообмена VD/VT определяется при одновременном проведении спирометрии и капнометрии и является маркёром завоздушенности лёгких, т.е. предиктором ХОБЛ.

 К сожалению, на данный момент капнометрия в клинической практике пульмонологии, функциональной диагностики применяется редко в связи с отсутствием достаточного количества необходимого оборудования на всех уровнях оказания медицинской помощи. Чаще всего данное исследование используется в практике отделений интенсивной терапии и реанимации, где капнометрический канал применяется в системах непрерывного мониторинга при искусственной вентиляции лёгких.

 Существует два варианта изображения капнограммы: кривая зависимости PСО2 от времени и кривая зависимости PСО2 от объема выдыхаемого воздуха (капноволюметрия, объемная капнометрия).

При изображении капнограммы выделяют несколько фаз (см. рисунок):

  1. начало выдоха;
  2. начало поступления воздуха, в том числе из альвеолярного пространства;
  3. альвеолярное плато (альвеолярная фаза), наклон альвеолярной фазы оценивается по показателю ΔP/Δt, где ΔP – прирост СО2 за альвеолярную фазу, Δt – продолжительность альвеолярной фазы, в норме данный показатель равен 2–4 мм рт. ст. СО2/с;
  4. начало выдоха.

 Парциальное давление СО2 в конечной точке альвеолярного плато называется конечно-экспираторным парциальным давлением СО2 — Pet СО2 (рисунок). В норме эта величина составляет 35–45 мм рт. ст. и у здорового человека с точностью до альвеоло-артериальной разницы давлений по СO2 соответствует значениям парциального давления CО2 в артериальной крови (РаСО2). Увеличение PetCО2 выше нормы соответствует альвеолярной гиповентиляции, а уменьшение ниже нормы – альвеолярной гипервентиляции.

Рисунок – Капнограмма здорового человека

 Дополнительно на капнограмме часто оценивают величину угла α – угол между восходящей частью кривой и альвеолярной фазой. Увеличение угла α отражает увеличение наклона альвеолярной фазы на капнограмме и, соответственно, неравномерность вентиляции и кровотока. Также часто определяют индекс Tulou (разница РetСО2 в конце глубокого и спокойного выдоха).