Даже после самого глубокого выдоха в легких остается некоторое количество воздуха — остаточный объем легких. Этот объем газа не может быть определен непосредственно методом прямой спирометрии, для его определения вначале находят функциональную остаточную емкость (ФОЕ) — количество газа, находящегося в легких после спокойного выдоха, а затем определяют остаточный объем легких, вычитая из ФОЕ резервный объем выдоха.
Наиболее распространенный способ определения ФОЕ и остаточного объема основан на сочетании спирографического метода и метода смешения газов в закрытой системе. В качестве индикаторного газа используются гелий и азот. Ниже приводится расчет для определения ФОЕ при использовании азота в качестве индикаторного газа.
Известно, что в атмосферном воздухе содержится 79,1 % азота, поэтому в легких пациента до исследования концентрация его такая же (в расчетах принимается 80%). В процессе исследования испытуемый после спокойного выдоха переводится на дыхание 100% кислородом из спирографа с заранее известным объемом.
При дыхании пациента происходит полное смещение газов в системе легкие — спирограф, концентрация азота в спирографе и легких выравнивается, момент полного смещения и конечная концентрация азота в системе определяются при помощи подключенного к системе азотографа.
Для количества «вымытого» из легких азота справедлива формула:
ФОЕ х (80 — Kк) = Vсп х (Кк — Кн),
где: К — конечная концентрация азота в спирографе;
Кн — начальная концентрация азота;
Vсп — объем спирографа.
Отсюда можно найти ФОЕ:
ФОЕ = (Vсп х Кк) /(80 — Кк)
Вычитая из полученной величины ФОЕ резервный объем выдоха, определенный при спирографии, получаем величину остаточного объема легких.
Затем можно вычислить общую емкость легких как сумму ООЛ[1] и ЖЕЛ.
Принцип определения ФОЕ с использованием гелия — тот же. Воздухоносные пути пациента соединяются со спирометром, содержащим определенной концентрации гелий — газ, практически не растворимый в крови.
Определение ФОЕ — не только необходимый этап для измерения остаточного объема легких. Знание ФОЕ позволяет оценить тот основной объем, в котором происходит процесс внутриальвеолярного смешивания газов. С другой стороны, ФОЕ характеризует соотношение эластичных сил легкого (направлены внутрь от межплевральной щели) и грудной клетки (направлены наружу); эти силы в конце спокойного выдоха уравновешиваются.
В тех случаях, когда имеется снижение эластичности легких (эмфизема), тяга грудной клетки кнаружи преобладает над тягой легких внутрь от плевральной щели, положение равновесия оказывается сдвинутым в инспираторном направлении, грудная клетка как бы застывает в положении вдоха. ФОЕ при этом оказывается увеличенной.
В норме ФОЕ составляет около 50 % общей емкости легких.
Значения ФОЕ, превышающие 60% от ОЕЛ, рассматриваются как безусловная патология, свидетельствуют о снижении эластичности легочной ткани.
Получаемый при использовании метода общей плетизмографии всего тела внутригрудной объем газа (который также некоторые авторы обозначают как функциональную остаточную емкость) может значительно отличаться от результатов, получаемых при определении ФОЕ методом смещения газов.
Метод плетизмографии основан на определении изменения объема и давления воздуха в камере плетизмографа при дыхательных движениях грудной клетки пациента, находящегося внутри камеры плетизмографа.
При таком способе определяется общий объем воздуха в грудной клетке, включая те зоны легкого, которые оказываются не вентилируемыми в результате патологических процессов. У молодых здоровых людей эти два объема практически одинаковы. При легочной патологии участвующий в вентиляции объем может оказаться значительно меньше общего.
Медицинская реабилитация / Под ред. В. М. Боголюбова. Книга I. - М., 2010. С. 38-39.