Форсированные колебания и характер дыхания при астме

Астма — хроническое респираторное заболевание, характеризующееся воспалением дыхательных путей, бронхоконстрикцией и гиперреактивностью дыхательных путей. Точная и надежная оценка функции легких имеет решающее значение для диагностики и мониторинга астмы. Метод вынужденных колебаний (FOT) — это неинвазивный метод, который в последние годы привлек внимание как ценный инструмент для оценки механики дыхания при астме.

FOT включает в себя применение колебаний небольшой амплитуды на различных частотах к дыхательной системе и измерение результирующих реакций давления и потока. Эти измерения дают ценную информацию о механических свойствах дыхательных путей, включая сопротивление, податливость и реактивное сопротивление. FOT предлагает несколько преимуществ перед традиционной спирометрией, таких как способность оценивать функцию периферических дыхательных путей, чувствительность к небольшим нарушениям дыхательных путей и простота использования, особенно у маленьких детей или людей с серьезным ограничением воздушного потока. FOT также позволяет оценить механику дыхания у людей, которым сложно выполнять спирометрические маневры.

Многочисленные исследования изучали полезность FOT в диагностике астмы. Например, Смит и др. (2018) провели исследование на 100 взрослых с подозрением на астму и обнаружили, что параметры FOT, такие как общее респираторное сопротивление и реактивное сопротивление дыхательной системы, продемонстрировали хорошую диагностическую точность по сравнению со спирометрией. Аналогичным образом, Андерссон и др. (2020) оценили диагностическую эффективность FOT у детей с астмой и сообщили, что параметры FOT хорошо коррелируют с маркерами воспаления дыхательных путей, что указывает на его потенциал для выявления астматических фенотипов.

Помимо своей диагностической ценности, FOT показал многообещающую эффективность в мониторинге контроля астмы и оценке реакции на лечение. Исследование Ван дер Вила и др. (2019) исследовали использование FOT у взрослых с астмой легкой и средней степени тяжести и обнаружили, что изменения параметров FOT, таких как частотная зависимость сопротивления и реактивного сопротивления, чувствительны к улучшению функции легких после лечения. Аналогичным образом, Song et al. (2021) провели систематический обзор и метаанализ и сообщили, что параметры FOT демонстрируют значительные изменения в ответ на различные методы лечения астмы, что подтверждает его полезность в качестве показателя результата в клинических исследованиях.

Однако неясно, влияет ли изменение характера дыхания у пациентов с обструктивным заболеванием легких на оценку ответа на лечение с использованием FOT. Несколько исследований продемонстрировали высокую распространенность ПРЛ у людей, страдающих астмой. В исследовании Thomas et al. (2018), у 54% пациентов с астмой наблюдались аномальные паттерны дыхания, характеризующиеся дыханием верхней части грудной клетки, уменьшением экскурсии диафрагмы и повышенным использованием вспомогательных мышц. Эти данные позволяют предположить, что ПРЛ могут быть распространены при астме и могут способствовать проявлению и тяжести респираторных симптомов. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что пограничные расстройства личности могут отрицательно влиять на функцию легких у людей, страдающих астмой. Исследование Porges et al. (2019) продемонстрировали, что у детей с астмой и дисфункциональным дыханием объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ1) значительно снижается по сравнению с астматиками без ПРЛ. Это говорит о том, что аномальный характер дыхания может способствовать ограничению воздушного потока при астме, что приводит к снижению функции легких.

Хоулетт-Фостер и др. (2022) не продемонстрировали существенных различий в параметрах FOT при разных частотах дыхания у здоровых молодых людей. Однако при обструктивном заболевании легких размер просвета дыхательных путей меньше из-за воспаления дыхательных путей, чрезмерного сокращения гладких мышц и закупорки слизью. Согласно уравнению Хагена-Пуазейля, уменьшение радиуса просвета вдвое увеличивает сопротивление дыхательных путей в 16 раз. Кроме того, согласно закону Бернулли, этот меньший размер просвета увеличит скорость воздуха в дыхательных путях, уменьшая давление в дыхательных путях и приводя к тенденции к дальнейшему сужению дыхательных путей. Таким образом, у пациентов с астмой изменение частоты дыхания может привести к увеличению скорости дыхательных путей, уменьшению размера просвета и, следовательно, к увеличению сопротивления дыхательных путей. Изменение характера дыхания между измерениями, особенно после введения лечения, может переоценить или недооценить ответ на лечение, если ответ измеряется с помощью FOT, и может быть не связано с самим лечением.

Поэтому мы хотим определить влияние различных частот дыхания на параметры, измеряемые с помощью FOT, у пациентов с диагнозом астма и сопутствующим обструктивным нарушением функции легких.