Физиологическим обоснованием практического применения этих проб служат системные (рефлекторные) и местные сосудистые реакции, возникающие в ответ на изменение химического (главным образом, газового) состава крови вследствие форсированного дыхания либо изменения содержания кислорода и/или углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Изменение химизма крови вызывает раздражение хеморецепто
ров дуги аорты и синокаротидной зоны с последующими рефлекторными изменениями частоты и глубины дыхания, ЧСС, АД, ОПСС и сердечного выброса [38]. В дальнейшем, в ответ на сдвиги в газовом составе крови, развиваются местные сосудистые реакции.
Одним из важнейших факторов регуляции сосудистого тонуса является уровень содержания кислорода. Так, увеличение напряжения кислорода в крови вызывает сокращение артериол и прекапиллярных сфинктеров и ограничение кровотока, иногда вплоть до полного его прекращения, что предотвращает гипероксию тканей.
Недостаток кислорода вызывает снижение сосудистого тонуса и увеличение кровотока, что направлено на ликвидацию тканевой гипоксии. Этот эффект существенно различен в разных органах: в наибольшей мере он выражен в сердце и мозге. Предполагается, что метаболическим посредником гипоксического стимула может служить аденозин (особенно в коронарном русле), а также двуокись углерода либо ионы водорода. Прямое действие дефицита кислорода на гладкомышечные клетки может осуществляться тремя путями: изменением свойств возбуждаемых мембран, вмешательством непосредственно в реакции сократительного аппарата и влиянием на содержание энергетических субстратов в клетке.
Выраженным вазомоторным эффектом обладает двуокись углерода (СО2), увеличение которого в большинстве органов и тканей вызывает артериальную вазодилатацию, а снижение — вазоконстрикцию. В одних органах этот эффект обусловлен непосредственным влиянием на сосудистую стенку, в других (головной мозг) он опосредован изменением концентрации водородных ионов. В разных органах вазомоторный эффект СО2 существенно различается. Он менее выражен в миокарде, но на сосуд2ы мозга СО2 оказывает резкое влияние: мозговой кровоток изменяется на 6% при изменении напряжения СО2 в крови на каждый мм рт.ст. от нормального уровня [42].
При сильной произвольной гипервентиляции снижение уровня СО2 в крови приводит к столь выраженной церебральной вазоконстрикции, что мозговой кровоток может уменьшаться вдвое, в результате чего может произойти потеря сознания.
Проба с гипервентиляцией основана на гипокапнии, гиперсимпати- котонии, дыхательном алкалозе с изменением концентрации ионов калия, натрия, магния, снижении содержания водорода и повышения содержания кальция в гладкомышечных клетках коронарных артерий, что вызывает увеличение их тонуса и может провоцировать коронароспазм [43].
Показанием к проведению пробы является подозрение на спонтанную стенокардию.
Методика. Проба выполняется на безмедикаментозном фоне рано
утром, натощак, в положении больного лежа. Испытуемый выполняет интенсивные и глубокие дыхательные движения с частотой 30 дыханий в минуту в течение 5 мин до появления ощущения головокружения. До пробы, во время исследования и в течение 15 мин после него (возможность отсроченных реакций) регистрируют ЭКГ в 12 отведениях и каждые 2 мин регистрируют АД [38].
Проба считается положительной при появлении на ЭКГ смещения сегмента ST “ишемического” типа.
У здоровых людей гемодинамические сдвиги при гипервентиляции заключаются в увеличении ЧСС, МОК, снижении ОПСС и разнонаправленных изменениях АД. Считают, что в увеличении ЧСС и МОК имеют значение алкалоз и гипокапния. Снижение ОПСС во время форсированного дыхания зависит от сосудорасширяющего действия гипо- капнии и от соотношения констрикторных и дилатирующих адренергических воздействий, реализуемых через а- и Р2-адренорецепторы соответственно. Причем выраженность этих гемодинамических реакций была более ярко проявлена у мужчин молодого возраста [44].
У больных ИБС гипервентиляция способствует уменьшению коронарного кровотока вследствие вазоконстрикции и повышения сродства кислорода к гемоглобину. В связи с этим проба может вызвать приступ спонтанной стенокардии у больных с тяжелыми атеросклеротическими стенозами коронарных артерий [38]. В выявлении ИБС чувствительность пробы с гипервентиляцией составляет 55-95%, и по этому показателю ее можно считать альтернативным методом по отношению к пробе с эр- гометрином при обследовании больных с сердечно-болевым синдромом, напоминающим спонтанную стенокардию.
Гипоксемические (гипоксические) пробы моделируют ситуации, при которых требование к миокардиальному кровотоку возрастает без увеличения работы сердца, а ишемия миокарда наступает при достаточном объеме коронарного кровотока. Такой феномен наблюдается в случаях, когда экстракция кислорода из крови достигает предела, например, при понижении содержания кислорода в артериальной крови. Существует возможность моделировать изменения газового состава крови у человека в лабораторных условиях с помощью так называемых гипоксемичес- ких проб. Эти пробы основаны на искусственном уменьшении парциальной доли кислорода во вдыхаемом воздухе. Дефицит кислорода при наличии коронарной патологии способствует развитию ишемии миокарда и сопровождается гемодинамическими и местными сосудистыми реакциями, причем увеличение ЧСС происходит параллельно снижению оксигенации.
Показания. Эти пробы могут использоваться для оценки функциональной способности коронарных сосудов, состояния венечного кровотока и выявления скрытой коронарной недостаточности. Однако здесь
надо признать справедливость мнения Д.М.Аронова [38] о том, что в настоящее время в связи с появлением более информативных методов ги- поксемические пробы утратили свое значение в выявлении ИБС.
Противопоказания. Гипоксемические пробы небезопасны и противопоказаны больным, недавно перенесшим инфаркт миокарда, с врожденными и приобретенными пороками сердца, беременным, страдающим выраженной эмфиземой легких или тяжелой анемией.
Методика. Существует много способов искусственного создания ги- поксического (гипоксемического) состояния, но принципиальное их различие заключается лишь в содержании СО2, поэтому пробы можно разделить на два варианта: 1) проба с дозированной нормокапнической гипоксией; 2) пробы с дозированной гиперкапнической гипоксией. При проведении этих проб необходимо иметь оксигемометр или оксигемог- раф для регистрации степени снижения насыщения артериальной крови кислородом. Кроме того, осуществляется мониторный контроль ЭКГ (12 отведений) и АД.

1. Дыхание смесью со сниженным содержанием кислорода. Согласно методу, разработанному R.Levy [46], больному дают дышать смесью кислорода с азотом (10% кислорода и 90% азота) при этом СО2 из выдыхаемого воздуха удаляется специальным поглотителем. Показатели АД и ЭКГ регистрируют с 2-минутными интервалами в течение 20 мин. В конце пробы больному ингалируют чистый кислород. Если в процессе исследования возникает боль в области сердца, пробу прекращают.
2. Для проведения гипоксической пробы может использоваться серийный гипоксикатор ГП10-04 фирмы “Hypoxia Medical” (Россия- Швейцария), позволяющий получать дыхательные газовые смеси с заданным содержанием кислорода. Прибор оснащен мониторной системой оценки сатурации гемоглобина кислородом. При проведении этой пробы в наших исследованиях содержание кислорода во вдыхаемом воздухе понижали на 1% каждые 5 мин, достигая 10%-ной его концентрации, которую поддерживали в течение 3 мин, после чего пробу прекращали.
3. Достижение гипоксемии может быть получено путем снижения парциального давления кислорода в барокамере при постепенном снижении атмосферного давления, соответствующем уменьшению кислорода во вдыхаемом воздухе. Контролируемое снижение напряжения кислорода в артериальной крови может достигать уровня 65%.

Надо заметить, что у больных ИБС изменения ЭКГ после гипоксе- мической пробы отмечались лишь в 21% случаев [38].
Пробы с дозированным гиперкапническим и гипоксическим воздействием основаны на постепенном нарастании концентрации СО2 и снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе. В нашем исследовании были использованы три метода моделирования гиперкапнической ги
поксии.

1. Метод возвратного дыхания [47]. Для проведения этого исследования нами был разработан замкнутый контур объемом 75 л, в котором пациент, резервуар и газоспироанализатор соединены последовательно с помощью системы шлангов и клапанов. Для расчета объема резервуара использовали формулу:

V = а х t : (k - Ц),
где V—объем резервуара (л); а — среднее потребление кислорода организмом (л/мин); t — время (мин); k — содержание кислорода в атмосферном воздухе (%); k1 — желаемый уровень понижения кислорода во вдыхаемом воздухе (%).
Вычисленный таким способом замкнутый дыхательный объем позволял за 20-30 мин достичь снижения уровня кислорода до 14-15% при повышении СО2 до 3-4%, создавая таким образом условия для тестирования функционального состояния системы транспорта кислорода у испытуемого [46-48]. Следует отметить, что такие уровни гипоксии и ги- перкапнии достигались постепенно, и практически все больные хорошо адаптировались к изменению газового состава во вдыхаемом воздухе.
Таблица 4.6
Изменения напряжения кислорода (рОг) и углекислого газа (рСОг) в артериа- лизованной капиллярной крови при проведении дыхательных проб (М + m).

Дыхательные пробы	рО2 (мм рт.ст.)	рСО2 (мм рт.ст.)
Проба с гипервентиляцией (n=12)
- исходное состояние	80,3+1,9	34,3+1,5
- пик пробы	100,9+4,9**	23,2+0,9**
Нормокапническая гипоксия с помощью гипоксикатора (n=40) - исходное состояние	75,2+3,1	38,0+2,1
- пик пробы	57,1+2,2**	27,8+2,3*
Гиперкапническая гипоксия: метод возвратного дыхания (n=25)
- исходное состояние	83,2+2,1	35,7+1,7
- пик пробы	73,2+2,2*	41,4+3,1*
Гиперкапническая гипоксия: метод ингаляции 7% СО2 (n=12)
- исходное состояние	91,4+3,4	35,4+2,4
- пик пробы	104,0+4,8**	47,5+2,6**
Гиперкапническая гипоксия: метод дыхания через дополнительное мертвое пространство (n=12) - исходное состояние	75,2+3,1	36,5+1,4
- пик пробы	68,2+4,2**	45,2+2,1**

Примечание: звездочками отмечена достоверность отличий показателей по сравнению с их исходным значением: * - рlt;0,05; ** - plt;0,01.
В процессе теста в мониторном режиме контролировали парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе, показатели легочной вентиляции, центральной гемодинамики и ЭКГ. В исходном состоянии и на пике пробы забирали образцы артериализированной капиллярной крови, в которых с помощью микрометода Аструпа (анализатор BMS-3, Дания) определяли напряжение кислорода (рО2) и углекислого газа (рСО2) артериализированной капиллярной крови.
Пробу прекращали при снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе до 14%, достижении минутного объема дыхания 40-45% от его должной максимальной величины и, в единичных случаях, при отказе обследуемого от выполнения пробы. Надо заметить, что при использовании этой пробы у 65 больных ИБС и 25 здоровых лиц ни в одном случае не зарегистрировано приступа стенокардии либо изменений ЭКГ “ишемического” типа.

2. Дыхание через дополнительное мертвое пространство. Известно, что у человека нормальный объем мертвого пространства (носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и бронхиол) равен 130-160 мл. Искусственное увеличение объема мертвого пространства затрудняет аэрацию альвеол, при этом во вдыхаемом и альвеолярном воздухе парциальное давление СО2 возрастает, а парциальное давление кислорода падает [49]. В нашем исследовании для проведения гиперкапнически-гипоксической пробы дополнительное мертвое пространство создавалось путем дыхания с помощью загубника через эластичную горизонтально расположенную трубку (шланг от газоспироанализатора) диаметром 30 мм и длиной 145 см (объем около 1000 мл). Продолжительность теста составляла 3 мин, инструментальные методы контроля и критерии прекращения пробы были те же, что и при пробе с возвратным дыханием.
3. Ингаляция СО2 может применяться в качестве стресс-теста для оценки сосудистой реактивности [50]. В нашем исследовании газовую смесь с 7% содержанием СО2 дозировали по уровню поплавка в ротаметре отечественного наркозного аппарата РО-6Р. Пробу проводили в горизонтальном положении обследуемого. Ингаляцию атмосферного воздуха (содержащего 20% кислорода) с добавлением 7% СО2 осуществляли в постоянном режиме с помощью маски. Продолжите2льность пробы — 3 мин, методы контроля и критерии оценки были аналогичны вышеописанным пробам. Надо отметить довольно выраженную рефлекторную гипервентиляцию, которая развивалась на 1-2-й минуте от начала пробы. До исследования и через 3 мин пробы из пальца забирали образцы артериализированной капиллярной крови.

В табл. 4.6 приведены результаты сравнительного анализа газового состава крови при проведении дыхательных проб.
Видно, что гипервентиляция является антиподом по сравнению с ги-
поксической нормокапнической, гипоксической гиперкапнической и гиперкапнической нормоксической пробами. При использовании ги- поксикатора снижение содержания кислорода в крови не сопровождалось гиперкапнией вследствие удаления СО2 из выдыхаемого воздуха специальным поглотителем. Ингаляция СО2, вызывая закономерную ги- перкапнию, не сопровождалась гипоксией, наоборот, содержание кислорода в крови увеличивалось за счет форсированного дыхания. Методы возвратного дыхания и дыхания с дополнительным мертвым пространством вызывали однонаправленные сдвиги газового состава крови, отличаясь между собой продолжительностью процедуры и субъективной переносимостью обследуемыми.
Таким образом, для оценки сосудистой реактивности могут использоваться проба с гипервентиляцией, моделирующая гипероксию и ги- покапнию, и проба с дыханием через дополнительное мертвое пространство, при которой возмущающими факторами являются гиперкапния и гипоксия.