Исследование газового состава крови у больных плутониевым

"Радиация и риск", 1995, вып.5
Научные статьи
"Бюллетень радиационной медицины", 1965 год, № 1, стр. 30-38.
Исследование газового состава крови у больных
плутониевым пневмосклерозом
Чиж А.С.
Исследование газового состава крови методом ван Слайка и оксигемометрии у группы
больных плутониевым пневмосклерозом различной степени тяжести показало, что даже
при значительной выраженности патологического процесса (II и III ст.), в состоянии покоя
газовый состав крови и, в частности, насыщение артериальной и венозной крови кислородом находятся в пределах нормы. У больных пневмосклерозом I ст. насыщение крови
кислородом остается в пределах нормы при выполнении физической нагрузки, а также
проб Штанге и Генча; при II и III ст. - наблюдается его снижение с более длительным возвращением к исходному уровню по окончании физической нагрузки.
Study of gaseous blood composition by the patients with
plutonium pneumosclerosis
Chizh A.S.
Examination of gaseous blood composition using Van Sloik's method and oxihemometry by the
patients with plutonium pneumosclerosis of different degree of heaviness showed that even by
strongly pronounced pathologic process (the first and the second degrees) the gaseous blood
composition during rest and, in particular, saturation of arterial and venous blood by oxygen is
within the normal range.
Изучение газового состава крови имеет важное
значение для выяснения состояния функции
внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы. Для клиники особенно ценным является непрерывное динамическое наблюдение за насыщением артериальной крови кислородом при выполнении больным различных функциональных проб.
Этим требованиям в наибольшей степени отвечает метод оксигемометрии, имеющий в этом отношении, несмотря на присущие ему некоторые недостатки, огромные преимущества перед методом
ван Слайка.
В литературе имеются довольно многочисленные сведения о газовом составе крови как у практически здоровых людей, так и у людей с различными заболеваниями органов дыхания и сердечно-сосудистой системы [1-7]. Все эти данные
свидетельствуют о том, что при недостаточности
функции внешнего дыхания и сердечной деятельности имеет место различной степени выраженности снижение насыщения артериальной крови кислородом.
Что же касается подобных исследований у
больных плутониевым пневмосклерозом, то в доступной литературе мы нашли лишь две работы [8,
9]. Между тем изучение крови у больных плутониевым пневмосклерозом, по нашему мнению, представляет существенный теоретический и практический интерес, поскольку степень насыщения
крови кислородом, а также изменение ее газового
состава зависят прежде всего от состояния функции внешнего дыхания и, следовательно, могут в
известной мере отражать степень нарушения этой
функции. Проведение же оксигемометрических
исследований в динамике с использованием различных функциональных проб позволяет выявить
наличие скрытой легочной и сердечной недоста-
точности, а также дает возможность в известной
мере судить о компенсаторной способности организма поддерживать на нормальном уровне насыщение крови кислородом. С этой целью нами обследована группа людей, работавших в условиях
загрязнения воздуха аэрозолями плутония в количествах, значительно превышающих предельно
допустимые уровни, у части из которых развился
плутониевый пневмосклероз различной степени
выраженности. Исследование газового состава
крови у них проводили методом ван Слайка [10] и
оксигемометрии [6]. В качестве артериальной использовали кровь, взятую из капилляров пальца
руки после предварительного нагревания кисти и
предплечья в течение 15-20 мин в водяной бане
при температуре 45° [5].
Статистическую обработку полученных данных
производили по критерию t [11] и методом дисперсионного анализа [12].
Методом ван Слайка исследовали содержание
в артериальной и венозной крови O2 и CO2 (в об.
%), кислородную емкость крови. Затем вычисляли
артерио-венозную разницу по кислороду и венозно-артериальную разницу по CO2, а также степень
насыщения артериальной и венозной крови кислородом и артерио-венозную разницу по степени насыщения крови кислородом. Указанным методом в
состоянии физического покоя обследована группа
лиц (32 человека), из них 14 мужчин и 18 женщин в
возрасте 30-45 лет. У 19 человек патологических
изменений в легких обнаружено не было (I группа),
у 5 больных выявлен плутониевый пневмосклероз
I стадии (II группа) и в 8 случаях - плутониевый
пневмосклероз II и III стадии (III группа).
В результате исследований установлено, что у
лиц I группы (без пневмосклероза) средние вели-
106
"Радиация и риск", 1995, вып.5
Научные статьи
том, что у лиц основных групп независимо от наличия и выраженности пневмосклероза в состоянии покоя средние значения по всем показателям
как у мужчин, так у женщин существенно не отличаются от аналогичных показателей контрольной
группы. После вдыхания кислорода процент насыщения им артериальной крови увеличивается в
основных группах в такой же степени, как и в контроле.
При проведении проб с задержкой дыхания
(пробы Штанге и Генча) обнаружено, что и у мужчин, и у женщин время задержки дыхания на высоте вдоха и на выдохе закономерно уменьшалось
соответственно нарастанию пневмосклеротических
изменений, однако достоверное различие с контролем отмечено только у больных с пневмосклерозом II-III стадии (табл. 3). У больных пневмосклерозом I стадии время задержки дыхания в указанных пробах хотя и было короче, чем у практически здоровых людей, однако существенных
различий во времени не выявлено (p>0,05), за исключением пробы Генча у мужчин, где эта разница
была достоверной (p<0,05).
Средняя величина падения степени насыщения
крови кислородом у мужчин и женщин основных
групп в конце задержки дыхания на вдохе и выдохе, а также время, в течение которого насыщение
крови кислородом возвращалось к исходному
уровню, не отличались от соответствующих данных в контроле.
Во время физической нагрузки у здоровых женщин во всех случаях происходило падение степени
насыщения артериальной крови кислородом на 1-2
%, тогда как у мужчин имело место снижение степени насыщения в начале нагрузки с возвращением к исходному уровню в конце ее (в 36,4 % случаев) и повышение степени насыщения крови кислородом на 1-3 % (в 27,3 % случаев).
У лиц основных групп направленность сдвигов
в насыщении артериальной крови кислородом была примерно такой же, как и контрольной. Что касается величины, на которую изменялся процент
насыщения крови кислородом, то она во всех группах (табл. 4) существенно не отличалась от таковой в норме, за исключением больных лучевым
пневмосклерозом II-III стадии, у которых снижение
насыщения кислородом было более значительным
и достигало у одного из наиболее тяжело больных
10 %. Время возвращения степени насыщения
крови кислородом к исходному уровню после физической нагрузки во всех группах хотя и было более длительным, чем в контроле, однако достоверной разницы не установлено, за исключением
больных пневмосклерозом II-III стадии. Время восстановления насыщения крови кислородом нарастало соответственно выраженности пневмосклероза, т.е. наибольшим оно было у больных пневмосклерозом II-III стадии и достигало у двух больных пневмосклерозом III стадии с наиболее выраженной
легочно-сердечной
недостаточностью
11 мин.
чины по всем показателям не отличаются от средних значений, полученных различными авторами у
практически здоровых людей [1-3]. Поэтому мы
сочли возможным проводить сопоставление данных по газам крови у больных плутониевым пневмосклерозом (II и III группы) с аналогичными данными I группы (в которую, по существу, входят
практически здоровые люди), принимая последнюю в качестве контрольной.
Оксигемометрические исследования проводили
с помощью комбинированного оксигемометра (модель 0-57 завода "Красногвардеец"). Этим методом обследовано 53 человека (из них 30 мужчин и
23 женщины) в возрасте 30-45 лет. У 37 человек из
них (21 мужчина и 16 женщин) патологических изменений в легких не обнаружено (I группа), у 6 человек (только мужчины) рентгенологически имелись подозрения на плутониевый пневмосклероз
(II группа), у 6 человек (3 мужчин и 3 женщин) плутониевый пневмосклероз I стадии (III группа) и
у 4 человек - плутониевый пневмосклероз II и III
стадии (IV группа). В последнюю группу, состоящую из женщин, включен и один мужчина, так как
большинство показателей у него имели в основном одинаковую направленность и величину с
аналогичными показателями у женщин этой группы.
У больных пневмосклерозом I стадии не наблюдалось значительного нарушения функции
внешнего дыхания и сердечной деятельности (по
материалам И.Л.Кисловской, было лишь некоторое уменьшение жизненной емкости легких (ЖЕЛ)
- до 73-84 % и в меньшей мере максимальной вентиляции легких (МВЛ). У больных пневмосклерозом II-III стадии отмечалась легочно-сердечная
недостаточность II-III степени (ЖЕЛ снижена до
47-29 %, тахикардия, одышка и т.д.).
В качестве контроля обследовано 16 практически здоровых людей (11 мужчин и 5 женщин)
примерно одинакового с лицами основных групп
возраста, не имевших контакта с ионизирующим
излучением.
У всех обследованных измеряли степень насыщения артериальной и венозной крови кислородом в покое, а также при дозированной физической нагрузке и дыхательных пробах (пробы
Штанге и Генча). Физическая нагрузка заключалась
в подъеме по ступенькам высотой 20 см в течение
2 мин (для мужчин 60 ступенек, для женщин - 40).
При проведении указанных функциональных проб,
помимо регистрации степени насыщения крови
кислородом, следили за частотой пульса и дыхания перед началом и сразу после окончания пробы, а также учитывали время, в течение которого
эти показатели (пульс, дыхание и степень насыщения крови кислородом) возвращались к исходному уровню. Кроме того, следили за насыщением
артериальной крови кислородом после вдыхания
одной подушки чистого кислорода в течение 4-6
мин.
Данные исследования методом ван Слайка и
оксигемометрии (табл. 1 и 2) свидетельствуют о
107
Содержание O2, об. %
Группа
Контрольная
108
I
II
III
Показатель
М
Пределы
колебаний
Пределы
колебаний
(литературные данные)
М
σ
n
М
σ
n
p
М
σ
n
p
Емкость O2,
об. %
венозной
Артериовенозная
разница; %
насыщения
O2
в артериальной крови
в венозной
крови
Венозноартериальная разница
по CO2, об.
%
% насыщения крови O2
Артериовенозная
разница по
O2, об. %
артериальной
Содержание CO2, об. %
в артериальной крови
в венозной
крови
20,5
18,4
12,0
6,8
95,5
60,3
-
45,4
51,8
6,6
15,5-21,8
18,6-18,8
11,7
5,5-7,2
93-97,5
59-60
-
37-53
59-60
5,4-6,6
17,5-21,6
20,6
2,62
15
19,7
2,84
5
>0,5
19,3
1,64
6
>0,2
15,8-21,3
19,8
2,1
19
19,0
2,12
5
0,5
18,9
1,58
8
>0,2
4,4-8,1
8,5
3,36
19
8,2
3,06
5
>0,5
9,0
2,94
8
>0,5
90-100
94,4
21,0
15
97,3
10,1
5
0,5
97,5
3,19
6
>0,2
44-67
52,7
14,2
15
56,8
14,6
5
>0,5
56,5
10,1
6
>0,5
36,2-43
43,8
2,2
19
45,2
2,2
5
>0,2
42,0
3,08
8
>0,1
39,9-52,5
52,0
4,75
19
51,7
4,37
5
>0,5
48,3
1,95
8
0,1
9,2-13,4
11,3
3,1
19
10,8
1,4
5
>0,5
9,9
2,16
8
>0,2
41,7
13,5
15
40,5
10,3
5
>0,5
41,0
11,8
6
>0,5
"Радиация и риск", 1995, вып.5
Таблица 1
Данные исследования газов крови по ван Слайку
8,2
3,94
19
6,7
3,64
5
0,5
6,3
2,2
8
>0,2
Примечание. М - среднее арифметическое, n - число наблюдений, σ - среднее квадратичное отклонение, p - вероятность ошибки.
Научные статьи
"Радиация и риск", 1995, вып.5
Научные статьи
Таблица 2
Данные оксигемометрических исследований лиц контрольной
и основных групп в состоянии покоя
Группа
Показатель
Гемоглобин, г%
артериальной
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (с подозрением на
пневмосклероз)
III (пневмосклероз
I стадии)
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (пневмосклероз
I стадии)
III (пневмосклероз
II-III стадии)
Мужчины
14,7
96,4
0,99
2,90
11
11
15,2
95,5
0,40
1,2
21
21
14,5
95,7
0,95
0,52
5
6
15,1
95,3
0,55
3,05
3
3
>0,05
>0,05
Женщины
12,6
96,0
0,44
1,22
5
5
13,0
94,5
1,0
1,34
16
16
12,8
94,2
0,62
2,39
3
3
13,1
94,2
0,95
1,71
4
4
>0,05
>0,05
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
венозной
Артериовенозная
разница по
O2, об. %
Степень
насыщения
артериальной крови O2
после вдыхания кислорода, %
62,3
5,8
11
62,0
7,25
21
63,0
2,36
6
59,3
3,05
3
>0,05
34,1
1,75
11
33,3
6,8
21
32,7
2,42
6
36,0
4,0
3
>0,05
99,0
0,71
9
99,0
1,22
18
99,7
0,60
6
98,3
2,08
3
>0,05
61,4
4,92
5
62,0
7,0
16
64,0
13,2
3
59,8
7,35
4
>0,05
34,6
5,59
5
33,0
8,25
16
30,2
11,0
3
34,3
6,26
4
>0,05
99,2
0,84
5
96,3
2,4
13
97,7
2,51
3
98,1
1,75
4
>0,05
Степень насыщения крови
O2, %
Примечание. Обозначения те же, что и в таблице 1.
Таблица 3
Изменение степени насыщения артериальной крови кислородом у лиц контрольной
и основных групп при пробах Штанге и Генча
Группа
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (с подозрением на пневмосклероз)
III (пневмосклероз
I стадии)
Показатель
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
Степень
насыщения время задержкрови O2
ки дыхания,
в покое, %
сек
96,4
2,9
11
95,5
1,2
21
95,7
0,52
6
95,3
3,05
3
>0,05
62,0
15,8
11
58,0
17,7
21
50,8
12
6
42,3
3,08
3
>0,05
Проба Штанге
степень насыщения
крови O2, %
Мужчины
89,1
4,6
11
89,0
4,15
21
87,7
3,39
6
91,3
4,7
3
>0,05
109
Проба Генча
время восвремя задержстановления
ки дыхания,
насыщения
сек
крови O2, сек
138
131
11
110
127
20
84
49,5
6
38
7,62
3
>0,05
43,2
9,9
11
37,5
10,6
21
30,7
5,9
6
25,3
5,5
3
>0,05
степень насыщения
крови O2, %
85,3
7,2
11
87,8
3,7
21
86,8
3,66
6
89,3
3,8
3
>0,05
время вос становления
насыщения
крови O2, сек
122,4
66,0
11
56,0
49,6
20
133,3
229,0
6
53,3
11,5
3
>0,05
"Радиация и риск", 1995, вып.5
Научные статьи
Таблица 3 (продолжение)
Группа
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (пневмосклероз
I стадии)
III (пневмосклероз
II-III стадии)
Показатель
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
Степень
насыщения время задержкрови O2
ки дыхания,
в покое, %
сек
96,0
1,22
5
94,5
1,34
16
94,2
2,39
3
94,2
1,71
4
>0,05
Проба Штанге
49,8
8,7
5
43,0
10,5
16
41,7
12,7
3
22,0
8,6
4
<0,01
степень на сыщения
крови O2, %
Проба Генча
время восвремя задержстановления
ки дыхания,
насыщения
сек
крови O2, сек
Женщины
91,2
2,2
5
91,0
2,05
16
90,3
1,15
3
90,6
4,55
4
>0,05
69,0
51,1
5
61,0
75,2
16
35,0
30,4
3
142,0
2,65
4
>0,05
37,2
13,2
5
27,2
7,1
16
30,0
7,0
3
16,5
5,28
4
<0,01
степень насыщения
крови O2, %
91,2
1,3
5
89,2
2,82
16
88,0
2,64
3
87,5
5,55
4
>0,05
время восстановления
насыщения
крови O2, сек
56,4
53,5
5
58,1
93,6
16
40,7
35,2
3
92,2
139,0
4
>0,05
Примечание. Обозначения те же, что и в таблице 1.
Таблица 4
Изменение степени насыщения артериальной крови кислородом, пульса и дыхания
у лиц контрольной и основных групп в зависимости от физической нагрузки
Пульс
Группа
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (с подозрением на пневмосклероз)
III (пневмосклероз
I стадии)
Контрольная
I (без пневмосклероза)
II (пневмосклероз
I стадии)
III (пневмосклероз
II-III стадии)
Показатель
до
нагрузки
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
63,1
7,1
11
71,0
7,2
18
68,0
6,67
6
76,0
6,9
3
>0,05
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
М
σ
n
p
64,8
9,0
5
69,0
6,15
14
74,0
3,46
3
84,0
9,8
4
<0,01
Степень насыщения крови О2, %
Дыхание
сразу после
нагрузки
91,0
11,8
11
109,0
15,8
18
109
10,7
6
113,0
20,0
3
<0,05
80,0
11,7
5
102,0
14,3
14
109,0
13,5
3
132,0
18,9
4
<0,001
до
нагрузки
сразу после
нагрузки
Мужчины
15,7
2,0
11
17,0
2,5
18
18,0
3,25
6
19,0
1,73
3
>0,05
Женщины
17,8
1,8
5
20,0
2,34
14
19,0
1,58
3
22,0
2,88
4
>0,05
до
нагрузки
колебания
насыщения
во время
нагрузки
23,3
3,6
11
25,0
5,55
18
27,0
3,48
6
28,0
2,12
3
>0,05
96,4
2,9
11
95,5
1,2
19
95,7
0,52
6
95,3
3,05
3
>0,05
0,18
1,66
11
0,16
2,75
19
1,0
1,67
6
0,66
2,3
3
23,6
2,96
5
28,0
4,2
14
29,0
1,22
3
35,0
7,15
4
<0,05
96,0
1,22
5
94,5
1,34
15
94,2
2,39
3
94,2
1,71
4
>0,05
1,6
0,54
5
1,9
2,86
15
1,0
1,73
3
4,0
4,07
4
время возвращения О2
крови к исходному уровню,
сек
188,0
146,0
11
208,0
158,5
19
200,0
113,0
6
270,0
167,6
3
>0,05
144,0
20,5
5
194,0
97,1
15
240,0
159,0
3
465,0
294,3
4
<0,05
Примечение. Обозначения те же, что и в таблице 1.
Как видно из таблицы 4, частота пульса и дыхания в покое у лиц основных групп также возрастает
соответственно выраженности пневмосклероза и у
больных пневмосклерозом II-III стадии существенно отличается от нормы. После физической на-
грузки при той же зависимости от выраженности
пневмосклеротических изменений наблюдается
нарастание частоты пульса и дыхания, особенно
заметное у больных пневмосклерозом II-III стадии.
При этом следует иметь в виду, что больные
110
"Радиация и риск", 1995, вып.5
Научные статьи
пневмосклерозом II-III стадии могли выполнять
лишь часть положенной нагрузки: вместо 40 ступенек они могли пройти только 20-30.
Таким образом, полученные нами данные исследования с помощью аппарата ван Слайка и
комбинированного
оксигемометра
свидетельствуют о том, что у больных плутониевым пневмосклерозом, даже при значительной его выраженности (II и III стадии), в состоянии покоя газовый состав крови, и в частности насыщение артериальной и венозной крови кислородом, находится
в пределах нормы. С этим в известной мере можно
связать отсутствие или незначительную выраженность цианоза у наблюдавшихся нами больных.
Отсутствие у больных плутониевым пневмосклерозом II и III стадии существенного изменения в насыщении крови кислородом (когда можно было бы,
согласно данным С.Ф.Северина [8, 9], ожидать
значительного снижения его), по-видимому объясняется достаточными компенсаторными возможностями организма. Такая компенсация осуществляется прежде всего за счет усиления сердечной
деятельноcти (учащение чиcла сердечных сокращений), а также увеличения частоты дыхания, о
чем свидетельствуют наши наблюдения за частотой пульса и дыхания. Не исключено, что здесь
участвуют и другие механизмы, в частности увеличение скорости кровотока и т.д. При этом у
больных пневмосклерозом I стадии компенсаторные возможности организма в отношении поддержания насыщения крови кислородом на нормальном уровне остаются достаточными и при
выполнении ими физической нагрузки, а также
проб Штанге и Генча. У больных же плутониевым
пневмосклерозом II и III стадии уже при небольшом физическом напряжении выявляется более
отчетливое падение насыщения крови кислородом
с более длительным возвращением его к исходному уровню по окончании физической нагрузки, несмотря на заметное учащение пульса и дыхания.
Это позволяет думать, что поддержание насыщения крови кислородом на нормальном уровне у
больных плутониевым пневмосклерозом в состоянии покоя осуществляется благодаря максимальному использованию организмом всех компенсаторных возможностей, которые становятся недостаточными уже при малейшем физическом напряжении, особенно у наиболее тяжело больных лучевым пневмосклерозом III стадии с выраженной
легочно-сердечной недостаточностью.
Литература
1. Куршаков Н.А., Шарафян М.А. Клиническая медицина, 1947, 8, стр. 36.
2. Георгиевская Л.М. В кн. "Регуляция газообмена при
хронической сердечной и вентиляционной недостаточности". Медгиз, 1960, стр. 64.
3. Мейгина Р.А., Рынейский С.В. (1953 г.) Цит. по Георгиевской Л.М. в кн. "Регуляция газообмена при хронической
сердечной
и
вентиляционной
недостаточности". Медгиз, 1960.
4. Дембо А.Г. В кн. "Недостаточность функции внешнего дыхания". Медгиз.
5. Дембо А.Г. Клиническая медицина, 1959, N 8, стр.
20.
6. Крепс Е.М. "Оксигемометрия". Медгиз, 1959.
7. Ильинский Б.В., Киселева Т.С. Терапевтический
архив, 1952, стр.45.
8. Северин С.Ф. Бюллетень радиационной медицины,
1962, N 1а, стр. 11.
9. Наумова А.Ф., Волкова Л.Г., Макарычева Р.И.,
Северин С.Ф. Бюллетень радиационной медицины,
1962, N 2а, стр. 25.
10. Предтеченский В.Е., Боровская В.М., Марголина
Л.Т. В кн. "Руководство по клиническим лабораторным исследованиям". Медгиз, 1960, стр. 269.
11. Каминский Л.С. "Обработка клинических и лабораторных данных". Медгиз, 1959.
12. Плохинский Н.А. В кн. "Биометрия". Изд-во Сиб. отд.
АМН СССР, Новосибирск, 1961, стр. 197.
111