В основе индивидуальных программ восстановительного лечения при заболеваниях органов дыхания лежат толерантность пациента к физическим нагрузкам, изменения ФВД, а, следовательно, патоморфологические изменения в органах дыхания, нарушения механики дыхания и перфузионно-вентиляционные нарушения, миофасциальные изменения.
Применяемые в начале курса ЛФК физические нагрузки состоят из упражнений, выполняемых в аэробном режиме низкой интенсивности (40—50% аэробной способности). В последующие периоды лечения интенсивность нагрузок возрастает до 60—75% аэробной мощности. При этом, работа осуществляется в аэробном и в аэробно-анаэробном режимах.
Исходя из данных оценки толерантности к физическим нагрузкам, различают четыре степени двигательных возможностей пациента и в соответствии с ними — четыре двигательных режима.
Первая степень (щадящий двигательный режим): резкое снижение двигательных возможностей, одышка при привычной физической нагрузке, снижение функции внешнего дыхания III степени, легочная гипертензия | И—III стадии, пороговая нагрузка (при вело- эргометрической пробе) = 50 Вт и ниже.
Вторая степень (щадящий тренирующий двигательный режим): значительное снижение двигательных возможностей, одышка при ходьбе в ускоренном темпе или при среднем темпе при подъеме по лестнице, снижение ФВД II степени, легочная гипертензия 1-П стадии, пороговая нагрузка у мужчин 51-100 Вт, у женщин 51-85 Вт.
Третья степень (щадяще-тренирующий, переход к тренирующему режиму): умеренное снижение двигательных возможностей, одышка при быстром подъеме по лестнице или беге трусцой, снижение ФВД I степени, легочная гипертензия I стадии, пороговая нагрузка 101—150 Вт у мужчин и 86—125 Вт у женщин и более.
Четвертая степень (тренирующий режим): небольшое снижение двигательных возможностей, одышка при быстром подъеме по лестнице, медленном беге, снижение ФВД 0-1 ст., пороговая нагрузка у мужчин 150 Вт и более, у женщин 125 Вт и более.
Выбор физических упражнений при занятиях ЛФК определяется особенностями нарушения функции внешнего дыхания у данного пациента, т.е. наличием нарушений проходимости воздухопроводящих путей (ВПП) или ограничений дыхательной поверхности легких, или тех и других одновременно. Для устранения обструктивных изменений используются упражнения в расслаблении мышц и удлинении, углублении выдоха, а для борьбы с рестриктивными нарушениями необходимы упражнения с углублением вдоха, т.е. упражнения противоположного действия. Поэтому исследование ФВД необходимо проводить каждому пациенту с заболеваниями органов дыхания для исключения ошибок в выборе упражнений и контроля эффективности лечения.
Под внешним дыханием понимается совокупность физиологических механизмов, обеспечивающих обмен газов между наружным (атмосферным) воздухом и кровью легочных капилляров. Внешнее дыхание обеспечивается сокращением дыхательной мускулатуры, дыхательными движениями грудной клетки, дыхательной функцией плевральной полости (щели), проведением воздуха (вдыхаемого и выдыхаемого) по воздухопроводящим путям, диффузией газов (кислорода, углекислоты) через легочную мембрану, нервной регуляцией дыхательных движений, корреляцией между вентиляцией и кровообращением в отдельных участках легких.
Одной из важнейших задач системы внешнего дыхания является поддержание нормального газового состава крови. Этот процесс слагается из двух компонентов: насыщения крови кислородом и освобождения ее от избытка углекислого газа.
Вентиляция легких в обычных условиях осуществляется благодаря ритмическим сокращениям дыхательных мышц, которые делятся на инспираторные, способствующие вдоху, и экспираторные, способствующие выдоху. При спокойном дыхании активной фазой дыхания является вдох, выдох выполняется пассивно. Участие мышц при осуществлении выдоха наблюдается при увеличении вентиляции, примерно на 50% превышающей максимальную волевую вентиляцию (ПутовН.В., 1989). Инспираторные мышцы принято делить на основные и вспомогательные (дополнительные). К основным вдыхательным мышцам относятся диафрагма, наружные межреберные мышцы, межхрящевая парастернальная часть внутренних межреберных мышц. Все эти мышцы, сокращаясь, способствуют увеличению объема грудной клетки в вертикальном, горизонтальном (фронтальном) и переднезаднем (сагиттальном) направлениях.
Важнейшей дыхательной мышцей является диафрагма, которая, прикрепляясь к нижним ребрам, образующим реберную дугу, во время вдоха напрягается и уплощается, а во время выдоха расслабляется и поднимается в виде купола. При спокойном дыхании эта мышца может обеспечивать от 2/3 до 3/4 объема вдоха. В норме диафрагма развивает максимальную силу при ее удлинении приблизительно на 30% в состоянии покоя. Снижение напряжения мышцы происходит при уменьшении ее длины в период расслабления, что наблюдается при обструкции бронхов.
К вспомогательным инспираторным мышцам относятся: грудино-ключично- сосцевидные, лестничные, подниматели ребер, задние верхняя и нижняя зубчатые, квадратная поясницы, подвздошно-реберная, малая и большая грудные, подключичная, нижние пучки передней зубчатой, выпрямляющая позвоночник в грудном отделе, верхняя часть трапециевидной, передние мышцы шеи.
Экспираторными мышцами являются внутренние межреберные, за исключением их инспираторной части, прямые, внутренние, и наружные косые, а также поперечные мышцы живота и.грудной клетки, подреберные, задняя нижняя зубчатая, квадратная поясницы, подвздошно-реберная. При сокращении экспираторных мышц объем грудной клетки уменьшается.
Благодаря герметичности плевральной полости легкие и грудная клетка взаимодействуют как два эластических тела. После выдоха устанавливается равновесие между тракцией легких в сторону спадения и тягой грудной клетки в сторону увеличения объема приблизительно на уровне 35% максимального объема легких.
Спокойный вдох обычно равен объему, при котором эластические структуры грудной клетки полностью расслаблены (55% максимального вдоха). Уровень максимального вдоха определяется взаимодействием между усилиями вдыхательных мышц и противоположной тягой легких и грудной клетки. При этом ведущая роль принадлежит эластическому сопротивлению легких. Уровень максимального выдоха определяется сопротивлением сжатию грудной клетки, возрастающим по мере уменьшения объема легких. В клинических условиях ФВД изучают с помощью спирографии, которая позволяет получить информацию о легочных объемах и бронхиальной проходимости.
Показатели, характеризующие легочные объемы и емкости: общая емкость легких (ОЕЛ), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), средний дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха (РОвд), резервный объем выдоха (РОВЫД) и остаточный объем легких (ООЛ). РОвыд и ООЛ составляют функциональную остаточную емкость (ФОЕ). Часть ОЕЛ, содержащую ДО и РОвд, принято называть емкостью вдоха (Евд). Величины ФОЕ, ЖЕЛ и ОЕЛ отражают главным образом механические свойства легких и грудной клетки. Величина ДО связана с объемом вентиляции, необходимым для поддержания оптимального газового состава альвеолярного воздуха.
Показатели, характеризующие бронхиальную проходимость: форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1), продолжительность фаз дыхательного цикла, проба Тиффно—Вотчала (отношение ОФВ1 к ЖЕЛ в %), показатели кривой потока—объема. В последнем случае воздушный поток регистрируется графически в виде кривой и определяется в любой точке форсированного выдоха при любом объеме легких.
Количественная оценка кривой потока—объема позволяет оценить максимальную объемную скорость (МОС), пиковые объемные скорости форсированных вдоха и выдоха - ПОСвд и ПОСвыд, поток 25% ФЖЕЛ (объемная скорость первой четверти форсированного выдоха — ОС 25), поток 50 и 75% ФЖЕЛ (ОС 50 и ОС 75). Показатели МОС и ОС 25 определяются преимущественно развиваемыми мышечными усилиями. Показатель ОС 50 является мерой проходимости сегментарных бронхов, а ОС 75 — самых мелких бронхов. Вентиляция легких определяется количественными показателями, из которых основным является минутный объем дыхании (МОД) - произведение ДО на частоту дыхания (ЧД) в 1 мин. Для суждения об адекватности МОД уровню основного обмена его сопоставляют с величиной потребления кислорода (УО2), которая определяется одновременно с МОД, или с должной величиной основного обмена. Коэффициент использования кислорода (КИО2) — отношение V02 к МОД. Если увеличение МОД связано с повышением основного обмена, а КИО2 при этом остается нормальным, то в этих случаях возрастание МОД обусловлено повышением газообмена (гиперпноэ). В других случаях повышения МОД коэффициент использования кислорода может быть снижен - гипервентиляция.
Из других показателей вентиляции легких имеют значение максимальная вентиляция легких (МВЛ) и резерв дыхания (РД) — разность между МВЛ и МОД.
Патологические процессы в легких сопровождаются различными нарушениями механики дыхания: при одних преобладают нарушения бронхиальной проходимости (обструктивные процессы), при других — снижение эластической растяжимости легких (рестриктивные или ограничительные процессы).
Основным элементом обструкции служит затруднение выдоха, что при спирографическом исследовании проявляется снижением ОФВ1 и других показателей бронхиальной проходимости, особенно выдоха, а также уменьшение ЖЕЛ и увеличение ООЛ.
При рестриктивном варианте нарушений вентиляционной способности наиболее характерным признаком является уменьшение общей емкости и ЖЕЛ с нормальной скоростью форсированного выдоха.
Смешанный вариант вентиляционных нарушений, когда сочетаются элементы обструкции и рестрикции, характеризуется Уменьшением ЖЕЛ на фоне низких объемных скоростей, форсированного выдоха, т.е. такая же картина, как при далеко зашедшей обструкции.