Занятие №8.

Тема занятия: «Обследование курящего человека: спирометрия, определение котинина, содержание метгемоглобина».

2. Форма организации учебного процесса: практическое занятие.

3. Значение темы:

Во всем мире табак является одной из основных причин недееспособности, заболеваемости и преждевременной смерти. В целом мире табак убивает одного из десяти взрослых людей. Ожидается, что к 2030 г. Он будет убивать одного из шести. Россия входит в число стран с высокой распространенностью табакокурения (> 50%). Среди мужчин распространенность табакокурения составляет 63, 2%, среди женщин – 30%. Более 15 лет назад распространенность табакокурения среди женщин в России была ниже 7%, а 10 лет назад распространенность составляла менее 20%. Уровень распространенности табакокурения среди подростков значительно вырос в середине 1990-х и последние 10 лет продолжает расти. Отмечается тенденция выравнивания распространенности табакокурения среди мальчиков и девочек. Возраст приобщения к табакокурению составляет для мальчиков 10 - 13 лет, для девочек – 11 лет.

4. Цели обучения:

Общая цель: способностью и готовностью анализировать социально значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1);

способностью и готовностью к анализу мировоззренческих, социально и личностно значимых философских проблем, основных философских категорий, к самосовершенствованию (ОК-2);

способностью и готовностью к логическому и аргументированному анализу, к публичной речи, ведению дискуссии и полемики, к редактированию текстов профессионального содержания, к осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, к сотрудничеству и разрешению конфликтов, к толерантности (ОК-5);

способностью и готовностью к проведению информационно-просветительской работы по пропаганде здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности (ПК-47);

способностью и готовностью работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения) (ПК-48);

Учебная цель:

обучающийся должен:

- Знать обучающийся должен знать основные методы обследования курящего человека: спирометрия, определение концентрации метгемоглобина, тест для определения котинина.

- Уметь проводить спирометрию, определять концентрацию метгемоглобина, котинина.

- Владеть методами обследования курящего человека

5. План изучения темы:

5.1 Контроль исходного уровня знаний (фронтальный опрос).

5.2. Самостоятельная работа по теме:

- интерпретация результатов спирограмм с различными нарушениями проводимости дыхательных путей;

- определение метгемоглобина и котинина;

- решение ситуационных задач;

- выявление типичных ошибок.

5.3. Итоговый контроль знаний:

- тесты по теме;

- подведение итогов.

5.4. Основные понятия и положения темы:

Обследование курящего человека: спирометрия, определение котинина, содержание метгемоглобина

Спирометрия

Дыхание — газообмен кислорода и углекислого газа между клетками организма и окружающей средой — включает вентиляцию лёгких, лёгочный газообмен, транспорт газов кровью и тканевое дыхание. Без адекватных лёгочной вентиляции и газообмена невозможно обеспечение высокой эффективности других фаз дыхания, что приводит к развитию дыхательной недостаточности.

Спирография – графическая регистрация объема легких во время дыхания. При графической регистрации результатов исследования получают

график, называемый спирограмма, по оси абсцисс (горизонтальной) которого откладывают время, а по оси ординат (вертикальной) — объём.

Спирометрия – самый простой и распространенный метод функциональной диагностики, который можно рассматривать как первый, начальный этап в диагностике вентиляционных нарушений. Он предназначен для измерения легочных объемов при различных легочных маневрах, как спокойных, так и форсированных.

Метод спирометрии позволяет:

1) выявить обструктивные и рестриктивные нарушения вентиляции либо экстраторакальную обструкцию верхних дыхательных путей;

2) установить причину респираторных симптомов (хронического кашля, одышки, хрипов, стридора);

3) выявить причины газообмена (гипоксемии, гиперкапнии) и других лабораторных показателей (например, полицитемии и др.);

4) оценить риск оперативного лечения;

5) оценить физический статус пациента;

6) мониторировать динамику бронхиальной обструкции, особенно при астме и ХОБЛ;

7) мониторировать динамику рестриктивных нарушений у больных с фиброзирующим альвеолитом и патологией нервно-мышечного аппарата;

8) оценить эффективность лечения бронхолегочной патологии;

9) объективно оценивать субъективные жалобы при профессиональной патологии либо заболеваний, связанных с воздействиями окружающей среды.

Метод простой и безопасный, поэтому нет абсолютных противопоказаний, но необходимо проводить с осторожностью при:

1) пневмотораксе;

2) в первые 2 недели после острого инфаркта миокарда, после глазных операций и операций на брюшной полости;

3) при выраженном кровохарканье;

4) тяжелой астме;

5) активный туберкулез или другие заболевания, передающиеся воздушно – капельным путем.

С учетом потребностей клинической оценки функции дыхания выделяют два типа вентиляционной недостаточности: обструктивный и рестриктивный, а также нарушения смешанного типа. Обструктивные нарушения вентиляции лёгких связаны с нарушением прохождения воздуха к альвеолам. Они могут быть обусловлены как внелёгочными причинами (обструкция или деформация верхних воздухопроводящих путей, патология гортани, инородные тела и др.), так и рядом патологических процессов бронхов и лёгких: спазмом гладкой мускулатуры бронхов, воспалительной инфильтрацией или отеком слизистой бронхов, увеличением количества или вязкости секрета в бронхах, их деформацией вследствие различных причин, экспираторным коллапсом

бронхов и другими причинами. Рестриктивные нарушения могут быть обусловлены как лёгочными, так и внелёгочными факторами. Наиболее распространенными лёгочными причинами являются инфильтративные и

воспалительные изменения лёгочной ткани, пневмосклероз, фиброз лёгких, уменьшение объёма лёгких вследствие операции, ателектаза или врожденной гипоплазии и др. Среди внелёгочных факторов развития рестриктивных нарушений доминирует патология плевры, пневмоторакс, патология костно-мышечного аппарата грудной клетки, снижение подвижности диафрагмы вследствие различных причин, включая заболевания брюшной полости и болевой синдром. Рестриктивные нарушения дыхания могут вызываться сердечной недостаточностью с возникновением застоя в малом круге кровообращения и другими причинами. Нарушения смешанного типа вызываются комбинацией разных причин. При диагностике этих нарушений порой бывает сложно выделить, какой из патологических процессов — обструкция или рестрикция — является доминирующим. На рисунке №1 представлены показатели, характеризующие состояние функции внешнего дыхания.

Рис. №1 Спирограмма спокойного дыхания и дыхательный манёвр.

Дыхательный объём (ДО) — объём воздуха, поступающий в лёгкие во время вдоха. Поскольку дыхание является произвольным процессом и подвержено определенной вариабельности, то при измерении ДО обычно усредняют за несколько (от 3 до 6) циклов дыхания. В покое ДО взрослого человека составляет 500–800 мл.

Часть ДО, достигающая альвеол и участвующая в газообмене, называется альвеолярным объёмом (АО). В норме АО составляет около 60–70% ДО, остальная часть ДО носит название функционального мёртвого пространства (ФМП). Измерение АО и ФМП прямыми спирометрическими методами невозможно, для этого используют метод разведения газов.

Частота дыхания (ЧД) — число дыхательных циклов, совершаемых обследуемым в течение минуты. На практике ЧД вычисляется из средней продолжительности (T) 3–6 дыхательных циклов. Частота дыхания подвержена сильным физиологическим колебаниям и должна определяться в спокойном состоянии.

Минутный объём дыхания (МОД или МВЛ — минутная вентиляция лёгких1) вычисляется по формуле МОД = ЧД · ДО. Аналогично определяют минутную альвеолярную вентиляцию: МАВ = ЧД · АО, если известен АО.

МАВ и, следовательно, МОД определяется потребностями энергетического обмена организма. Поскольку система дыхания обладает значительными резервными возможностями, ДО, ЧД, МОД в покое могут незначительно снижаться относительно должных величин даже и при тяжелой патологии.

В случае значительного превышения МОД над потребностями обмена говорят о гипервентиляции, при снижении — о гиповентиляции. Аналогично могут рассматриваться состояния альвеолярной гипер- и гиповентиляции. Альвеолярная гиповентиляция, даже при нормальной способности к лёгочному газообмену и транспорту газов кровью, приводит к тканевой гипоксии и соответствующим метаболическим нарушениям.

Резервные объёмы вдоха и выдоха (РОВД и РОВЫД) — максимальные объёмы, которые пациент может дополнительно вдохнуть или выдохнуть после спокойного вдоха или выдоха соответственно.

Ёмкость вдоха (ЕВД) равна сумме ДО и РОВД и соответствует объёму воздуха, вдыхаемого при спокойном глубоком вдохе.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — сумма ДО и РО вдоха и выдоха. Как и ЕВД, ЖЕЛ в первую очередь снижается при рестриктивной патологии. До недавних пор ЖЕЛ была единственным показателем, оцениваемым при массовых исследованиях ФВД.

Остаточный объём лёгких (ООЛ) — объём воздуха, остающийся в лёгких после полного выдоха. Этот показатель не может быть измерен прямой спирометрией, для его определения используют методы разведения гелия или «вымывания» азота кислородом. Соответственно, спирометрией нельзя определить показатели, в которых участвует ООЛ.

Общая ёмкость лёгких (ОЕЛ) равна сумме ЖЕЛ и ООЛ. ОЕЛ — максимальный объём, который могут вместить лёгкие на высоте полного вдоха. ООЛ составляет у молодых лиц 25–30% ОЕЛ, у пожилых — до 35%.

Функциональная остаточная ёмкость лёгких (ФОЕ) — объём воздуха, остающийся в лёгких после спокойного выдоха, т.е. ФОЕ = ООЛ + РОВЫД.

Увеличение ОЕЛ и ФОЕ при эмфиземе лёгких и других состояниях, сопровождающихся увеличением воздушности лёгочной ткани, отражается в повышении индексов ООЛ/ОЕЛ и ФОЕ/ОЕЛ.

Форсированная жизненная ёмкость лёгких (ФЖЕЛ) — объём воздуха, выдыхаемый при форсированном выдохе после максимального вдоха. Как правило, ФЖЕЛ несколько меньше ЖЕЛ или равна ей. Значительное превышение ФЖЕЛ над ЖЕЛ свидетельствует о неправильном выполнении дыхательного маневра при измерении ЖЕЛ.

Пиковая объёмная скорость выдоха (ПОСВЫД) — максимальная скорость потока во время форсированного выдоха. Объём форсированного выдоха, при котором была достигнута ПОС (ОФВПОС), может использоваться для оценки правильности дыхательного манёвра, в остальном значение этого показателя

не велико.

Объём форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) зависит, в основном, от скорости потока в начале исередине выдоха. Являясь высокочувствительным показателемобструкции дыхательных путей, он может использоваться дляоценки динамики состояния (включая вентиляционные пробы), поскольку при правильном выполнении дыхательного манёврахорошо воспроизводим. В ряде случаев производится измерениеОФВ3 — объём форсированного выдоха за первые 3с, однако этот показатель практически не имеет самостоятельного диагностического значения.Кроме измерения ОФВ1, обычно вычисляют его отношение к ЖЕЛ или ФЖЕЛ. Отношение ОФВ1/ФЖЕЛ носит название индекса Тиффно (R.Tiff eneau).

В процессе форсированного выдоха обычно производится определение объёмной скорости на разных уровнях выдоха. Общепринято измерять мгновенную объёмную скорость (МОС) на уровне 25%, 50% и 75%, иногда и 85% от ФЖЕЛ. Средняя объёмная скорость выдоха на уровне от 25% до

75% ФЖЕЛ отражает состояние, прежде всего, средних и дистальных отделов дыхательных путей. Этот показатель, также как и МОС50, обладает большей по сравнению с ОФВ1 чувствительностью и специфичностью, на начальных стадиях нарушения вентиляционной функции лёгких. На практике график форсированного выдоха чаще всего строится в системе координат «поток–объём» (рис. №2), что имеет ряд преимуществ, поскольку позволяет одновременно оценить динамику потока и объёма выдоха. По оси абсцисс (горизонтальной) откладывается объём, а по оси ординат — поток.

Рис. №2 График «поток–объём» форсированного выдоха

Пациент должен быть подготовлен к исследованию ФВД и проинформирован о его целях. Это создает условия для сотрудничества пациента и персонала в процессе исследования и получения достоверных результатов. Подготовка пациента должна начинаться с момента назначения исследования лечащим врачом или консультантом.

Перед проведением любых исследований ФВД пациент должен:

• не курить и не употреблять алкоголь, желательно в течение не менее 24ч до исследования;

• не делать энергичных физических усилий, включая занятия лечебной физкультурой и подъём по лестнице, в течение, как минимум, 2ч до теста;

• прийти на исследование в легкой, не стесняющей экскурсию грудной клетки одежде; отказаться от обильной еды за 2 ч до выполнения проб;

• исключить применение ингаляционных бронходилятаторов короткого действия, в случае их применения — сообщить медицинскому персоналу об использованных препаратах, дозе, и времени их использования.

Если пациент принимает препараты, способные влиять на проходимость дыхательных путей, то их также необходимо заблаговременно отменить. При невозможности отмены препарата исследование проводится на фоне его

приёма, однако при оценке результатов исследования ФВД необходимо учесть влияние препарата и отразить это в заключении. Результаты спирометрии зависят от усилия пациента.

Вентиляционные показатели (ФЖЕЛ и ОФВ1) считаются нормальными, если они составляют не менее 80% от должных величин, исключение составляет индекс Тифно (ОФВ1/ФЖЕЛ), который признается нормальным при значениях не менее 70%. Снижение этих показателей ниже указанных значений позволяет запо­дозрить бронхиальную обструкцию. Бронхиальная обструкция считается хронической, если она регистрируется при проведении повторных спирометрических исследований как минимум 3 раза в течение одного года, несмотря на проводимую терапию. Для ранней диагностики ХОБЛ более эффективно исследование парциальной кривой поток-объем. Для более точной диагностики и выбора лечения необходимо определить наличие и выраженность обратимого и необратимого компонентов бронхиальной обструкции.

Для исследования обратимости обструкции используются пробы с ингаляционными бронходилататорами, и оценивается их влияние на показатели кривой поток-объем, главным образом, на ОФВ1. Для расчета бронходилатационного ответа рекомендуется использовать параметр ОФВ1.

Для проведения бронходилятационного теста используют β 2-агонисты короткого действия (сальбутамол – 400 мкг) с измерением бронходилатационного ответа через 15 мин. При приросте ОФВ1 после пробы более 200 мл или более 12%, пробу можно считать положительной.

Так как имеются данные об эт­нических и возрастных различиях в показателях спирометрии, для каждого пациента следует выбрать соответствующие формулы для расчета должных значений ОФВ₁, и ФЖЕЛ.

Определение концентрации метгемоглобина

Метгемоглобин - производное гемоглобина, в котором двухвалентный атом железа переходит в трехвалентный. При процессах обмена в эритроцитах всегда образуются известные количества метгемоглобина, который, однако, восстанавливается обратно в гемоглобин под воздействием фермента метгемоглобинредуктазы, так что в цельной крови здорового человека метгемоглобин не превышает 2% общего содержания гемоглобина (0, 03-0, 3 г%). Метгемоглобин не способен переносить кислород. Образуется из свободного гемоглобина под действием различных окислителей, а в организме — при некоторых отравлениях.

К метгемоглобинобразователям относятся анилин и его производные, аминофенолы и аминофеноны, хлораты, дапсон, некоторые местные анестетики (например, бензокаин), нитриты и нитраты, нафталин, нитробензол и его производные, окиси азота, феназопиридин, примахин и сходные с ним противомалярийные средства и некоторые сульфаниламиды. Метгемоглобин не способен связывать кислород, и поэтому при его образовании возникает гемическая гипоксия. Кроме того, в присутствии метгемоглобина кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается влево, и в результате снижается отдача кислорода тканям.

Ме́ тгемоглобинеми́ я — состояние, характеризующееся появлением в крови повышенного (свыше 1%) количества метгемоглобина.

Проявления метгемоглобинемии обусловлены гипоксией и усилением анаэробного метаболизма. Существует ряд механизмов, в норме не допускающих повышения содержания метгемоглобина выше 1% от общего содержания гемоглобина. Антиоксиданты (аскорбиновая кислота и серосодержащие вещества, например глутатион) препятствуют образованию метгемоглобина.

Измеряют содержание метгемоглобина с помощью многоволновой спектрофотометрии. Проводят однократное изменение оптической плотности раствора крови с последующим расчетом концентрации метгемоглобина в исследуемой крови.

Если этот метод недоступен, то содержание метгемоглобина оценивают по разнице между SaO2, измеренным непосредственно и рассчитанным исходя из РаО2. Пульсоксиметрия может давать ложные результаты. При высокой метгемоглобинемии капля крови, помещенная на фильтровальную бумагу, имеет характерную шоколадную окраску. При пропускании через пробирку с кровью пузырьков кислорода цвет крови не меняется, но становится нор мальным при добавлении 10% цианистого калия. При токсикологическом исследовании крови и мочи можно выявить отравляющее вещество.

Тест для определения котинина

В организме человека в норме никотин не присутствует. Главным источником никотина являются высушенные листья табака «Nicotiana tabacum», которые употребляют в виде сигарет, сигар, нюхательного или жевательного табака. Никотин быстро абсорбируется в организме, его метаболизм многообразен, в основном он превращается путем окисления в котинин и N-оксиды никотина, а также в другие, еще не идентифицированные метаболиты.

Определение метаболита никотина котинина имеет преимущество перед определением карбоксигемоглобина или тиоционата. Котинин и другие метаболиты никотина специфичны именно для табака, имеют более продолжительное время полураспада в крови и моче (> 10 часов), чем, к примеру, карбоксигемоглобин. Повышение концентрации карбоксигемоглобина и тиоционата не всегда является результатом трансформации составляющих табака, а может быть обусловлено присутствием других веществ. Время полураспада карбоксигемоглобина существенно ниже, чем у котинина и других метаболитов никотина.

Специфичность тестов высока — котинин обнаруживается исключительно в крови тех, кто курит (в том числе пассивных курильщиков), а потому считается тестом-индикатором.

Есть два метода — иммунохроматографический экспресс-тест, пригодный для использования в домашних условиях, и метод лабораторной хроматографии. Экспресс-тест достоверен в течение 24-36 часов после последней выкуренной сигареты и при соблюдении срока забора мочи показывает высокую достоверность результатов анализа.

Необходимость определения котинина возникает при:

1. Оценке комплаентности пациенток при беременности

2. Оценке дополнительных рисков при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.

3. Определении курильщиков, некурящих и пассивных курильщиков

4. Контроль за комплаентностью пациентов в ходе лечения никотиновой зависимости/абстинентного синдрома

Материал: сыворотка, плазма, моча

Принцип экспресс - теста

Определение основано на принципе иммунохроматографического анализа, при котором котинин, находящийся в анализируемом образце мочи, конкурирует с котинином, иммобилизованным на пористой мембране иммунохроматографической полоски. Испытуемый образец мочи всасывается поглощающими участками полоски и в случае наличия в образце котинина, он вступает в реакцию со специфическими моноклональными антителами к котинину, связанными с частицами коллоидного золота, образуя комплекс «антиген-антитело». Этот комплекс вступает в реакцию конкурентного связывания с антигеном, иммобилизованным в тестовой зоне полоски, при этом полоса розового цвета в тестовой зоне не выявляется.

Мочу собирают в чистую, сухую пластиковую или стеклянную посуду без консервантов. Для анализа следует использовать только прозрачные образцы, при необходимости мочу следует профильтровать или

центрифугировать.

Проведение анализа

Образцы мочи и полоска «КреативМП-КОТИНИН» перед проведением анализа должны быть доведены до комнатной температуры (+18+25°С) в течение времени не менее 5 минут. В чистую сухую емкость внести анализируемый образец мочи (уровень её не должен превышать 1-1, 5 см).

Вскрыть упаковку полоски, разрывая ее вдоль прорези, извлечь полоску и погрузить её вертикально концом со стрелками в мочу до уровня ограничительной линии на 30-60 секунд. (Пакетик с селикагелем-поглотителем влаги – не использовать). Извлечь полоску из мочи, положить её на ровную, чистую, сухую поверхность тестовой зоной вверх и через 5 минут визуально оценить результат реакции.

Интерпретация результатов

Отрицательный результат:

Выявление двух параллельных полос розового цвета (в тестовой и контрольной зонах полоски), любой четкости и интенсивности окраски, свидетельствует об отрицательном результате анализа, т. е. указывает на то, что в анализируемом образце мочи котинина нет или же их концентрация ниже порогового значения (200 нг/мл).

Положительный результат:

Выявление только одной полосы розового цвета в контрольной зоне свидетельствует о положительном результате анализа, т. е. указывает на то, что в анализируемом образце мочи концентрация котинина составляет 200 нг/мл или выше.

Ошибка тестирования:

Если в течение 5 минут полосы не выявляются или появляется только одна полоса в тестовой зоне без полосы в контрольной зоне, результат интерпретировать нельзя. Необходимо повторить тестирование с помощью новой полоски.