Спирометр 1846 — путь к пониманию заболеваний дыхательной системы

Есть древняя санскритская пословица, которую часто используют современные практикующие медитацию: «Дыхание — это жизнь; если хорошо дышать, будешь долго жить на земле». 

Учёные также давно стремятся измерять дыхание и ёмкость лёгких для оценки здоровья человека. В 1846 году британский хирург John Hutchinson, интересовавшийся туберкулёзом, опубликовал статью об исследовании лёгочной ёмкости более 2000 человек и заключил, что объём воздуха, форсированно выдыхаемого из полностью наполненных лёгких, служит маркером риска ранней смерти (это подтвердили многие современные исследования). Он также обнаружил, что у взрослых ёмкость лёгких обычно уменьшается с возрастом.

Для измерений Hutchinson поместил в трубку погружённый в воду калиброванный колоколообразный предмет, улавливавший вдуваемый воздух, и таким образом изобрёл спирометр. Он использовал широкий круг испытуемых: от борцов и людей с карликовостью до тел умерших. Он старался наполнить лёгкие умерших максимально возможным количеством воздуха и измерял объём, выходящий при эластическом возврате грудной клетки.

Сегодня врачи измеряют функцию лёгких современными версиями спирометра Hutchinson, оценивая максимальные объём и скорость воздуха, который можно выдохнуть как можно сильнее после глубокого вдоха. График объёма выдоха во времени (например, форсированного выдоха за шесть секунд) используют для оценки таких состояний, как:

• Рак лёгкого
• Инфаркт
• ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь лёгких из-за сужения дыхательных путей, например вследствие хронического бронхита и эмфиземы)
• Астма
• Муковисцидоз (закупорка дыхательных путей слизью) 
• Лёгочный фиброз (избыточное образование фиброзной соединительной ткани в лёгких)

Hutchinson был не первым, кто изучал ёмкость лёгких человека, однако тысячи клинических измерений новым прибором привели к признанию его изобретателем спирометра.

Как интерпретировать результаты спирометрии — исследования функции дыхания?

Спирометрия — медицинский тест для оценки функции лёгких. Она измеряет максимальную дыхательную ёмкость, скорость вдоха и выдоха и другие параметры. Результаты интерпретируют по ряду измеренных величин. В общих чертах это можно описать так:

1. Дыхательный объём (VT): объём воздуха, входящего в лёгкие и выходящего из них при обычном дыхании. Обычно нормальный дыхательный объём составляет 500–800 ml. Более низкое значение может указывать на недостаточный воздухообмен или ограниченную дыхательную функцию.
2. Показатель форсированного выдоха за первую секунду (FEV1): объём воздуха, форсированно выдыхаемого за первую секунду после максимального вдоха. Количество воздуха к концу первой секунды обычно отражает способность лёгких выводить воздух. В норме FEV1 должен составлять не менее 70–80% базового значения. Более низкий показатель может означать ограничение воздушного потока или обструкцию.
3. Базовое значение (FVC): разница между максимальным вдохом и максимальным выдохом. Базовое значение обычно зависит от возраста, пола и размеров тела. FVC отражает общую ёмкость лёгких. Пониженное значение может указывать на ограничение лёгочной функции или воздухообмена.
4. Объём форсированного выдоха во вторую секунду (FEV2): объём воздуха, форсированно выходящего во вторую секунду после максимального вдоха. FEV2 отражает скорость выхода воздуха из лёгких и обычно интерпретируется в сравнении с FEV1. Отношение FEV1/FVC используют для оценки обструктивных нарушений дыхания.

Результаты спирометрии обычно оценивает специалист по дыхательной системе или пульмонолог. Нормальные значения могут различаться в зависимости от возраста, пола, роста и других факторов здоровья.

Описание иллюстрации к статье: Рисунок, показывающий применение спирометра

Исторические личности, упомянутые в статье: John Hutchinson (1811–1861)

• Предыдущая тема: Panum и корь на Фарерских островах 1846 — первые ростки эпидемиологии
• Следующая тема: Американская медицинская ассоциация 1847 — появление порядка