pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2016-26-3-340-344pulmo-725Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESНовый принцип диагностики нарушений проницаемости альвеолярно6капиллярной мембраныA novel diagnostic principle for alveolar6capillary membrane permeability disordersБабарсковЕ. В.BabarskovE. V.

к. т. н., ведущий научный сотрудник лаборатории функциональных и ультразвуковых методов исследования ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России; тел.: (495) 3965309

PhD in Engineering, Chief Scientist at Laboratory of Functional and Ultrasound Investigations; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (495) 3965309

babarskov@mail.ruМазурикА. П.MazurikA. P.

внештатный консультант по информационным технологиям ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России; тел.: (910) 4445376

freelance information technology consultant of Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (910) 4445376

maozourik@front.ruЧернякА. В.ChernyakA. V.

д. м. н., профессор, зав. отделом клинической физиологии и клинических исследований ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России; тел.: (495) 9653466

MD, Professor, Head of Division of Clinical Physiology and Clinical Trials, Federal Institution “Pulmonology Research Institute”, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (495) 9653466

aisanov@mail.ruАйсановЗ. Р.AysanovZ. R.

к. м. н., зав. лабораторией функциональных и ультразвуковых методов исследования ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России; тел.: (495) 4655384

PhD, Head of Laboratory of Functional and Ultrasound Investigations; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (495) 4655384

achi2000@mail.ruЧучалинА. Г.ChuchalinA. G.

д. м. н., профессор, академик РАН, директор ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России, председатель правления РРО, главный внештатный специалист терапевтпульмонолог Минздрава России; тел.: (495) 4655264

MD, Professor, Academician of Russian Science Academy, Director of Federal Institution “Pulmonology Research Institute”, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (495) 4655264

pulmo_fmba@mail.ruФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России: 105077, Москва, 11&я Парковая ул., 32, корп. 4РоссияFederal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia: 32, build. 4, 11th Parkovaya str., Moscow, 105077, RussiaRussian Federation201627072016263340344Copyright © Бабарсков Е.В., Мазурик А.П., Черняк А.В., Айсанов З.Р., Чучалин А.Г., 20162016Бабарсков Е.В., Мазурик А.П., Черняк А.В., Айсанов З.Р., Чучалин А.Г.Babarskov E.V., Mazurik A.P., Chernyak A.V., Aysanov Z.R., Chuchalin A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/725

Установлена взаимосвязь между интегральной измеряемой концентрацией СО в выдыхаемом воздухе – Cm (ppm), диффузионной способностью мембраны – Dm (мл / мин / мм рт. ст.), альвеолярным объемом легких – Va (л) и общим «мертвым» объемом – Vd (л), (анатомический + приборный), при этом приняты во внимание следующие основные спирометрические параметры: дыхательный объем – Vt (л), полное время респираторного цикла – Vt (л) при различных режимах дыхания и концентрация СО – Ce (ppm) во вдыхаемом воздухе. Целью исследования явился расчет Dm и Va при использовании известных значений концентрации СО.

Материалы и методы

Материалы и методы. Предварительно были рассчитаны значения выдыхаемой концентрации СО и проведен анализ экспериментальных показателей здоро"вого добровольца со следующими должными значениями: Dm = 60; Va = 7,0. Решение обратной задачи (система 2 алгебраических уравнений), т. е. вычисление реальных значений Dm и Va выполнено с учетом экспериментальных данных.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. При Ce = 0,42 и Vd = 0,3 в эксперименте при спонтанном дыхании (Vt = 1,0; Tc = 6) Cms = 1,44. При глубоком форсированном дыхании (Vt = 5,0; Tc = 6) Cmf = 1,17, после задержек дыхания на время T – 5, 10, 15, 25 с Cmt = 1,75; 1,99; 2,11; 2,24 соответственно. Расчетные значения концентрации СО отличаются от экспериментальных данных на ≤ 10 %. Решение обратной задачи определяется 2 безразмерными параметрами: Rs = (Cmf – Ce) / (Cms – Ce); Rt = (Cmt – Ce) / (Cmf – Ce). Значения Dm и Va, рассчитанные по экспериментальным данным, отличаются от должных значений на ≤15 %. Для рутинных расчетов разработана интерактивная система (калькулятор), позволяющая решать обратную задачу в режиме реального времени.

Заключение

Заключение. Полученные результаты могут быть положены в основу разработки нового метода оценки Dm и Va без использования баллонов с тестовыми газовыми смесями.

The aim of this study was to estimate the diffusing capacity of the alveolar"capillary membrane (Dm) and the alveolar volume of the lungs (Va) based on measured CO concentration and basic spirometric parameters.

Methods

Methods. Previously, we calculated CO concentration in the exhaled air during tidal and forced breathing. Experimental data of a healthy volunteer were analyzed with presumable predicted values of Dm = 60 and Va = 7.0. Then, the real Dm and Va were estimated.

Results

Results. We determined an equation for the present case (male; 176 cm of height; 50 years of age). This equation was too intricate for the routine use, so we developed an online calculator to estimate values in the real"time regimen on the basis of DELPHI platform.

Conclusion

Conclusion. Our findings could make reasonability for further investigation to develop a new method for Dm and Va estimation that could be more feasible because it do not need test gas mixtures.

выдыхаемый монооксид углеродакарбоксигемоглобиндиффузионная способность легкихexhaled carbon monoxidecarboxyhemoglobinlung diffusing capacityReferencesБабарсков Е.В., Степанов Е.В., Шулагин Ю.А., Черняк А.В., Айсанов З.Р., Чучалин А.Г. Перспективы измерений эндогенного монооксида углерода (СО) в выдыхаемом воздухе. Пульмонология. 2013; 3: 56–61.Babarskov E.V., Stepanov E.V., Shulagin Yu.A., et al. Perspectives for endogenous carbon monooxide measurement in the exhaled air. Pul'monologiya. 2013; 3: 56–61 (in Russian).Шулагин Ю.А., Степанов Е.В., Чучалин А.Г. и др. Лазерный анализ эндогенной моноокиси углерода в выдыхаемом воздухе. В кн.: Труды Института общей физики РАН. М.: Наука; 2005. Т. 61: 135–188.Shulagin Yu.A., Stepanov E.V., Chuchalin A.G. et al. Lazer analysis of endogenous carbon monooxide in the exhaled air. Trudy Instituta obshchey fiziki RAN. Moscow: Nauka; 2005. T. 61: 135–188 (in Russian).Roughton F., Forster R. Relative importance of diffusion and chemical reaction rates in determining rate of exchange of gases in the human lung, with special reference to true diffusing capacity of pulmonary membrane and volume of blood in the lung capillaries. J. Appl. Physiol. 1957; 11: 290–302.Roughton F., Forster R. Relative importance of diffusion and chemical reaction rates in determining rate of exchange of gases in the human lung, with special reference to true diffusing capacity of pulmonary membrane and volume of blood in the lung capillaries. J. Appl. Physiol. 1957; 11: 290–302.Guenard H., Varene N., Vaida P. Determination of lung capillary blood volume and membrane diffusion capacity in man by the measurements of NO and CO transfer. Respir. Physiol. 1987; 70: 113–120.Guenard H., Varene N., Vaida P. Determination of lung capillary blood volume and membrane diffusion capacity in man by the measurements of NO and CO transfer. Respir. Physiol. 1987; 70: 113–120.Hou, Gheorghiu, Huxley, Pfeifer. Suppoorting Text S1. Description of physiological data and model computations. Journal.pcbi.1000902.s001.docHou, Gheorghiu, Huxley, Pfeifer. Suppoorting Text S1. Description of physiological data and model computations. Journal.pcbi.1000902.s001.docСтандартизация легочных функциональных тестов. Европейское сообщество стали и угля. Люксембург, 1993. Пульмонология: прил. 1993.Standardization of lung function testing. European Community for Steel and Coal. Luxemburg 1993, Pul'monologiya. 1993; Suppl. (in Russian).Macintyre N., Crapo R.O., Viegi G. et al. Standardisation of the single"breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur. Respir. J. 2005; 26: 720–735.Macintyre N., Crapo R.O., Viegi G. et al. Standardisation of the single"breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur. Respir. J. 2005; 26: 720– 735.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.