Развитие тяжелой обструкции дыхательных путей при ХОБЛ приводит к выраженному снижению форсированных инспираторных и экспираторных потоков. Данные изменения связаны как развитием патологических процессов в дыхательных путях, так и с изменениями эластической тяги паренхимы легких вследствие эмфиземы, при которой происходят коллапс и преждевременное закрытие дыхательных путей (Derenne et al., 1988). Механизмом преодоления закрытия дыхательных путей и достижения более высокого экспираторного потока является дыхание при более высоком конечном экспираторном легочном объеме (Olopade et al., 1992).
Для того, чтобы справиться с дополнительной нагрузкой на аппарат дыхания вследствие бронхиальной обструкции и поддержать уровень минутной вентиляции, соответствующей метаболическим потребностям организма, пациенты могут только повысить свои инспираторный поток и объемы. Таким образом, несмотря на то, что резистивная нагрузка при ХОБЛ преимущественно экспираторная, компенсация осуществляется в основном за счет инспираторных механизмов. Повышение инспираторного потока и объемов сопровождается изменением дыхательного паттерна, который описывается следующим уравнением:
VE=VT • f,
где ve — минутная вентиляция, vt — дыхательный объем, f — частота дыхания. Так как частота дыхания — величина, обратная общей продолжительности дыхательного цикла (Ттот), то уравнение может быть преобразовано:
ve=vt • 1/ttot,
а учитывая, что ttot=ti + те, где ti— инспираторное время и те— экспираторное время, то получаем:
ve^vt/ti X ti/ttot ^vt/te хТЕ/Ттот,
где vt/ti — инспираторный поток, vt/te — экспираторный поток, ti/ttot— фракция инспираторного времени (duty cycle). У больных ХОБЛ наблюдается снижение vt/te. Для поддержания должного уровня минутной вентиляции те/ттот должно быть повышено и, следовательно, ti/ttot — понижено, а vt/ti—снижено (Aubier, Dombert, 1990). Таким образом, при экспираторном ограничении воздушного потока для сохранения ve пациенты должны повысить инспираторный поток и снизить фракцию инспираторного времени, что приводит к развитию дыхательного паттерна с частым поверхностным дыханием (rapid shallow breathing), которое чаще всего развивается при ОДН.
Такой тип дыхания имеет определенные преимущества, если учесть, что ощущение респираторного усилия и диспноэ у больных ХОБЛ тесно связаны с соотношением Ptidal/MIP. Следовательно, снижение VT приведет к снижению Ptidal и Ptidal/MIP, снижению диспноэ и уменьшению риска развития утомления дыхательной мускулатуры. Таким образом, частое поверхностное дыхание у больных ХОБЛ является компенсаторным механизмом, позволяющим ускользать из паттерна утомления, хотя расплатой за этот путь является ретенция углекислоты (Roussos, 1990). Механизм развития частого поверхностного дыхания не вполне ясен. Существуют доказательства роли повышенного тонуса п. vagus, возможно, что более важную роль в развитии этого типа дыхания играет повышение нагрузки на аппарат дыхания (Gorini et al., 1996).
