При исследовании органов дыхания используют четыре классические техники обследования: осмотр, пальпацию, перкуссию и аускультацию. Три последние зависят от генерации звуков в респираторном тракте. Почти две сотни лет тому назад Laennec начал говорить о том, что при движении воздуха в легких человека возникает звук (шум), (Laennec, 1821, I838), и предложил метод аускультации. Дыхательные шумы, слышимые при тесном контакте со стенкой грудной клетки, Laennec описал как «определенный шум, соответствующий притоку воздуха к воздушным клеткам и выходу». 

 

В последние годы усилился интерес к акустическим параметрам дыхания, что связано с появившимися новыми возможностями в изучении с использованием компьютерных технологий. Звук определяется как вибрационная энергия, достаточная для того, чтобы быть услышанной. Легочные звуки представляют слышимую вибрацию, образуемую в легких и дыхательных путях. Звуки, ассоциированные с дыханием, выслушиваемые у здорового человека на грудной клетке, называются нормальными легочными звуками. 

 

Вначале дыхательные звуки при диагностике легочного заболевания оценивались главным образом по ослаблению или отсутствию дыхательных звуков (как, например, при ателектазе или наличии экссудата в плевральной полости). Нормальные дыхательные шумы назвали «везикулярное дыхание». Этот термин широко используется, но является дискутабельным, так как альвеолярный («везикулярный») уровень воздушного потока равен нулю и не способен генерировать дыхательные шумы. Нормальные дыхательные шумы имеют акустически мягкий характер. Инспираторная фаза больше экспираторной, с соотношением инспирации и экспирации около 2/1. Экспираторная почти не слышна – «молчаливая». 

 

Физические основы аускультации 

 

 

Изменения дыхательных шумов или хрипы возникают при различных патологических состояниях и имеют важное диагностическое значение. Хрипы разделяются на сухие и влажные. Механизм генерации хрипов при хроническом бронхите и эмфиземе не полностью понят, но предполагается, что источником являются крупные дыхательные пути. «Пробулькивание» воздуха через секрет – один из возможных механизмов, но не у всех больных с феноменом этих хрипов. Хрипы у больных с легочным фиброзом обычно нежные, в конце вдоха, тогда как при эмфиземе, бронхоэктазах – грубые и наблюдаются в начале вдоха. Количество хрипов на единицу дыхания сочетается с тяжестью заболевания у больных с интерстициальными легочными нарушениями. 

 

Сухие свистящие хрипы могут быть частым клиническим признаком у больных с обструктивным легочным заболеванием, и особенно при острых эпизодах астмы. Тяжесть заболевания и степень бронхиальной обструкции сопоставимы с пропорцией респираторного цикла, занятого хрипами. Таким образом, мониторирование сухих хрипов с целью оценки обструктивных изменений в дыхательных путях обеспечивает информацией об изменениях со стороны дыхательных путей. Однако взаимосвязь между частотой хрипов и легочной функцией также варьирует. Появление и качество хрипов также полезно в оценке бронхиальной гиперреактивности в бронхопровокационном тесте. 

 

Кроме того, хрипы могут исчезать или уменьшаться после откашливания. При сердечной недостаточности хрипы наблюдаются от середины до поздней фазы инспираторного цикла, и они могут быть грубого характера. Математическое моделирование и эксперименты предполагают, что хрипы, образующиеся в мелких дыхательных путях, короче по длительности (нежного характера), а в крупных дыхательных путях более грубые. 

 

Иногда у больных с интерстициальным легочным заболеванием хрипы могут появляться после коротких инспираторных музыкальных звуков. Хрипы короче по длительности и выше по частоте, чем при легочном фиброзе вследствие других причин. Их длительность редко превышает 400 мсек. Эти звуки происходят вследствие осцилляций мелких дыхательных путей после неожиданного открытия, их продолжительность зависит от транспульмонального давления. Таким образом, термин ограничен короткими инспираторными свистящими хрипами у больных с интерстициальными легочными заболеваниями, вовлекающими мелкие дыхательные пути. С другой стороны, короткие музыкальные звуки могут быть названы просто «короткие сухие хрипы». 

 

Сухие свистящие хрипы (wheezes – англ.) – продолжительные дополнительные звуки, возникающие в легких и накладывающиеся на нормальные дыхательные шумы. Сухие хрипы громче, чем соответствующие дыхательные шумы, и часто слышны на расстоянии при открытом рте или при аускультации гортани. Они могут быть монофоническими, когда слышна только одна частота, или полифоническими, когда суммируются множественные частоты. 

 

Свист, свистящее дыхание – свистящий дыхательный шум (медицинский словарь), продолжительный, высокочастотный (преимущественная частота 400 Гц и выше). Сухие хрипы генерируются флаттером дыхательных путей, манифестируют при обструкции дыхательных путей, являются важным клиническим признаком бронхиальной астмы. 

 

 

Современные названия легочных звуков отличаются от оригинальных данных Laennec. Эти названия несут представления о патологических механизмах в их продукции, например, влажные или сухие хрипы, или характере звуков – нежные, грубые, свистящие. Каждый из этих терминов может быть описан акустически и не зависит от генерирующего механизма. Дыхательные шумы с измененной высокой частотой и интенсивностью, продолжительные и громкие в экспираторной фазе являются типичными для многих заболеваний с обструкцией дыхательных путей. Продолжительный шум означает длительность хрипа более 250 мсек и определяется как высокочастотный продолжительный звук (wheezes), преобладающая частота около 200 Гц или более, тогда как низкочастотный продолжительный звук – это грубые хрипы (rhonchi). Частота сухих хрипов может широко варьировать от 80 до 1600 Гц . Интенсивность респираторных звуков определяется по амплитуде вибрации, источнику, продуцирующему энергию, дистанции, которую вибрация должна пройти, и среде, через которую проходят звуковые волны. Дыхательные шумы неодинаковы над легкими. Существуют региональные вариации в интенсивности звука. На верхушке звук менее интенсивный, при вдохе поступает из остаточного объема. Наоборот, на основании звук менее интенсивный в начале вдоха, затем интенсивность значительно увеличивается и достигает максимума на уровне 50% жизненной емкости. 

 

Крепитация может иногда наблюдаться у здоровых субъектов во время глубокого вдоха как результат сегментарного повторного открытия заинтересованных единиц легкого. При кардиореспираторных нарушениях наблюдают часто непостоянные дополнительные легочные звуки транзиторного характера, связанные с патологическим закрытием мелких дыхательных путей. Это может быть результатом снижения эластичности (т.е. легочный фиброз) или уплотнения мелких дыхательных путей, вызванного аккумуляцией экссудата (т.е. сердечной недостаточностью) или инфильтративными изменениями (альвеолит, пневмонит). Два типа этих хрипов определяются как грубые и нежные. 

 

 

Факт, что нежные и грубые хрипы имеют тенденцию появляться в различное время инспираторного цикла, помогает их дифференциации. Свистящие хрипы наблюдаются в пределах широкого частотного диапазона. Более того, выделение низких легочных звуков, хрипов, таких как «сухие хрипы», может быть более полезным для отработки комплексной структуры звуков, которые имеют тональный, храпоподобный характер и, вероятно, связаны с наличием секрета в дыхательных путях. 

 

Диагноз наиболее частых респираторных заболеваний облегчается при аускультации легких, с использованием стетоскопа. Это изобретение Laennec является до настоящего момента наиболее распространенным диагностическим методом, применяемым врачами. Трудно представить себе врача без необходимого атрибута – стетоскопа. 

 

Стетоскоп оценивает звуки на поверхности тела. С момента изобретения стетоскопа аускультация существенно позволила продвинуть диагностические возможности респираторной медицины. Однако аускультация стетоскопом имеет много ограничений. Это субъективный процесс, зависящий от индивидуальных слуховых возможностей, опыта и способности к дифференциации между различными звуками. Состояние легочной паренхимы и стенки грудной клетки – важный фактор, который влияет на звук, выслушиваемый на поверхности груди. Кроме того, гетерогенные составляющие – кости, мышцы, кожа и другие ткани делают этот комплекс, над которым делаются акустические измерения, потенциально влияющим на передачу волн к поверхности и плохой трансмиссией в областях, таких как лопатка, в плане снижения амплитуды звука. 

 

Для лучшего взаимопонимания между специалистами как шумов дыхания, так и дополнительных шумов нередко используются описательные подобные характеристики, с другой стороны, это очень субъективные представления. 

 

Например: 

 

Звук, приходящий из крупных дыхательных путей, имеет широкий частотный спектр. К сожалению, этот частотный спектр также содержит компоненты из респираторных мышц и сердца. На частоту спектра также влияют более высокие трахеальные резонансные частоты от 850–1000 Гц. Все типы дыхательных шумов зависят от турбулентности вызываемой частоты воздуха и пористой ткани. В результате форма волны нормального дыхания дезорганизована (т.е. содержит много различных частот). 

 

Несмотря на высокую стоимость многих современных стетоскопов, они остаются простым проводником для проведения звуков между поверхностью тела и ухом. Стетоскопы редко тестируются или сравниваются. Сегодня существуют стетоскопы, которые могут обеспечить количественное измерение и запись исследования, однако они используются в основном для научных и образовательных целей. 

 

 

Природа звуков, генерируемых при вентиляции, полностью не ясна. 

 

Изучение комбинации двух компонентов верхних отделов респираторного тракта – голосового тракта и подсвязочных путей – дало подъем в исследовании уникальных свойств респираторного тракта в целом. Разветвление дыхательных путей в груди моделируется различными исследователями для оценки структурных детерминант в отражении и передаче звука. При значительном ветвлении респираторный тракт рассматривается как единая неригидная трубка, которая открыта в дистальном конусе к относительно большому дыхательному объему с многочисленными мелкими дыхательными путями и альвеолами. Концепция подобной трубки предполагает, что вибрация стенки вызывает резонанс дыхательных путей с фундаментальной частотой около 650 Гц в подсвязочномпространстве, измеряемом у трахеостомированных пациентов. Стенки крупных дыхательных путей вибрируют в ответ на звук внутри просвета трубки и позволяют значительной энергии звука передаваться прямо в окружающую паренхиму. 

 

Легочная паренхима, состоящая из альвеол, мелких дыхательных путей, капилляров и поддерживающих тканей, моделируется как мелкопузырчатая субстанция, которая является гомогенной смесью воздуха и пористой ткани. 

 

Из теории аэродинамического шума известно, что звук легко генерируется турбулентным потоком жидкости. Однако в легких человека поток в основном ламинарный, который становится турбулентным только в трахее и в некоторых верхних отделах бронхов, главным образом в месте бифуркаций, даже во время умеренно сильного форсированного выдоха. 

 

Механизмы, посредством которых звук может генерироваться ламинарным потоком, очень трудно визуализировать. Возможно, наиболее общим является механизм, который обусловлен нестационарным движением вихрей, являющихся причиной звуков типа звуков эоловой арфы, известных еще древним грекам. 

 

Частоты звука, порождаемого этими вихрями, находятся в диапазоне, наблюдаемом при спектральном анализе легочных звуков. Две теории объясняют механизм образования сухих хрипов. Это теория «вибрирующий язычок» – взаимодействие стенки дыхательных путей (при сужении почти до момента закрытия) с газом, протекающим через них (Forgacs P. Chest ,1978), и вторая – динамический флаттер – трепетание стенки дыхательных путей, когда скорость воздуха достигает критической (Grotberg J. B. J Appl Physiol,1989). Эта модель показывает, что сухие хрипы всегда сочетаются с ограничением потока, но также, что ограничения потока не всегда необходимы для появления сухих хрипов. 

 

За последние 30 лет компьютеризированные методы записи и анализа респираторных звуков позволили перескочить через многие ограничения простой аускультации. Респираторный акустический анализ может в настоящее время количественно оценить изменения легочных звуков, сделать постоянной запись измерений и дать графическое представление, которое помогает в диагностике и лечении больных, страдающих легочными заболеваниями. Использование точной компьютерной технологии обеспечивает новыми возможностями в изучении акустических механизмов и новыми возможностями измерения клинических проявлений. Европейским респираторным обществом предложен проект CORSA (Computerized Respiratory Sound Analysis) для стандартизации компьютерного анализа респираторных звуков, направленный на вовлечение специалистов из разных стран, работающих в этом направлении. 

 

Запись звуков из респираторной системы осуществляется с помощью микрофона или контактных сенсоров, располагающихся около рта, на груди или в других местах. Другие физиологические сигналы обычно записываются параллельно звукам – поток воздуха, изменения легочных объемов, внутригрудного давления, насыщение кислородом. Чаще используется один канал со стенки грудной клетки, но во многих работах используются два или множество каналов. Звуки со стороны верхних дыхательных путей, такие как чихание или кашель, записывались часто с использованием микрофона вблизи рта на некоторой дистанции от рта пациента. 

 

В России для оценки функции внешнего дыхания в лаборатории МЭИ в 1976 году создан прибор, в основе работы которого лежит компьютерный анализ паттерна дыхания (Малышев В. С. и соавт.). С 1981 года по инициативе проф. Каганова С. Ю. были предприняты клинические исследования акустическиххарактеристик дыхательных шумов при бронхолегочной патологии, положившие начало развитию метода компьютерной бронхофонографии. Комплекс бронхофонографический диагностический автоматизированный (КБДА) регистрирует специфические акустические феномены, возникающие при дыхании, с помощью датчика, обладающего высокой чувствительностью в широком диапазоне частот, включая частоты, которые не выявляются при аускультации, но имеют важное диагностическое значение. 

 

Сканирование респираторного цикла производится в частотном диапазоне от 200 до 12 600 Гц. Выделяются три зоны частотного спектра: от 200 до 1200 (низкочастотный диапазон), >1200–5000 (средние частоты), >5000 Гц (высокочастотный диапазон). С помощью комплекса оценивается интенсивность акустических параметров работы дыхания, связанная с усилением турбулентности воздушных потоков по респираторному тракту, так называемый акустический компонент работы дыхания (АКРД), измеряемый в мкДж. С помощью компьютерной программы АКРД рассчитывается как площадь под кривыми, отображающими дыхательные шумы. Исследование проводится в течение 10 сек при спокойном дыхании пациента. Записывается от 4 до 10 респираторных циклов. По данным проведенных работ доказано, что значимые изменения АКРД при обструктивных нарушениях выявляются в высокочастотном диапазоне (Каганов С. Ю. и соавт., 1981). Исследования в последние десятилетия позволили сформировать референсные значения (верхняя и нижняя границы) нормальных показателей в высокочастотном диапазоне. Показаны возможности бронхофонографии в исследовании функции легких у детей первых лет жизни, начиная с периода новорожденности, диагностические возможности КБФГ у детей с обструктивными нарушениями на фоне ОРВИ, мониторирования функции дыхания у детей с бронхиальной астмой.

 

Оглавление:

ГЛАВА 1. ОРВИ У ДЕТЕЙ

ГЛАВА 2. ЛЕЧЕБНАЯ ТАКТИКА ПРИ ВЕДЕНИИ ДЕТЕЙ С ОРВИ

ГЛАВА 3. Подходы к профилактике ОРВИ у детей

ПРИЛОЖЕНИЕ

(чтобы перейти на страницу с интересующим разделом книги, кликните на его название)

 

 

Комплексный подход к лечению и профилактике острых респираторных инфекций у детей: Практическое руководство для врачей / под редакцией проф. Н.А. Геппе, проф. А.Б. Малахова. Москва, 2012.– 47 с.