CC BY
15
36
Ульяновский медико-биологический журнал. № 4, 2016. Приложение
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ КРОВЕНАПОЛНЕНИЯ ЛЕГКИХ ВО ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ МАНЕВРОВ*
А.М. Золотарев1,2, Ю.С. Семенов1,2 , А.И. Дьяченко1-2
гГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва, Россия; 2Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Москва, Россия
Актуальность. Во время выполнения дыхательных маневров за счет сокращения дыхательной мускулатуры и изменения конфигурации реберной клетки изменяется внутриплев-ральное и интерстициальное давления. Также при некоторых типах маневров (например, маневр Вальсальвы) изменяется и альвеолярное давление. Сосуды, расположенные в грудной клетке, чувствительны к такого рода изменениям, меняется кровенаполнение легких.
Цель исследования. Построение модели кровенаполнения легких во время выполнения дыхательных маневров при помощи био-импедансного анализа. Биоимпедансный анализ (измерение электрического импеданса участка тела) - один из наиболее дешевых и простых методов исследования кровенаполнения и степени гидратации легких, дающий качественно точные результаты (Николаев Д.В., 2009).
Мы предполагали, что активное сопротивление грудной клетки прямо пропорционально отношению объема воздуха в легких к кровенаполнению легких. Согласно данному предположению, при выполнении модифицированного маневра Мюллера (глубокий выдох примерно до уровня остаточного объема, попытка вдоха через закрытый мундштук до достижения разрежения в дыхательных путях -30 мм рт. ст. и удержание давления в течение 30 секунд) из-за снижения внешнего давления на сосуды кровенаполнение легких должно возрастать, а активное электрическое сопротивление - уменьшаться. При выполнении модифицированного маневра Вальсальвы (глубокий вдох до уровня общей емкости легких, попытка выдоха через закрытый мундштук до достижения давления
в дыхательных путях 30 мм рт. ст. и удержание давления в течение 30 секунд) мы ожидали снижения кровенаполнения легких и увеличения активного сопротивления. Также оценивали влияние изменения объема легких на их активное сопротивление. Для этого добровольцам было предложено выполнить задержку дыхания в течение 30 секунд при тех же объемах легких без изменения давления в дыхательных путях (при открытом надгортаннике). По нашим расчетам изменения сопротивления во время выполнения маневров с изменением альвеолярного давления должны быть больше, чем без него.
Применялся тетраполярный метод наложения электродов, регистрировался импеданс правого легкого. В эксперименте приняли участие 10 здоровых добровольцев (мужчины в возрасте 20-35 лет). Каждый из них выполнил четыре вида дыхательных маневров: задержка дыхания на вдохе без дополнительного давления и с ним (+30 мм рт. ст.), задержка дыхания на выдохе без дополнительного давления и с ним (-30 мм рт. ст.). Каждый маневр повторялся два или три раза и длился 30 секунд, пауза на восстановление между подходами составляла две минуты. Во время эксперимента доброволец находился в положении лежа.
Заключение. Анализ результатов показал, что изменения импеданса, полученные в эксперименте, качественно совпадают с ожидаемыми, причем изменения активного сопротивления во время маневров с изменением альвеолярного давления оказались больше, чем без него. С помощью теста Уилкок-сона мы выявили достоверные (р<0,05) различия между этими видами маневров.
* Работа выполнена при поддержке гранта Программы IV. 7.1. Президиума РАН "Интеграция регуля-торных влияний в обеспечении функций организма".
