[Differences in the elastic work of breathing of the pulmonary parenchyma in patients with bronchial asthma and COPD]

Ter Arkh. 2024 Apr 16;96(3):246-252. doi: 10.26442/00403660.2024.03.202631.
[Article in Russian]

Abstract

Aim: To determine and compare the work of breathing to overcome elastic resistance (Ael) in patients with bronchial asthma (BA) and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) with similar changes in the elastic properties of the parenchyma in the same settings of ventilation disorders (grade 1).

Materials and methods: Differences in the manifestations of similar changes in the elastic properties of the lungs in patients with BA and COPD were evaluated. To identify differences, a comparative study was conducted on Аel overcome in BA patients with positive bronchodilator (with salbutamol) and bronchoconstrictor (with methacholine) tests, with reduced and preserved bronchial conductance (groups 1 and 2, respectively), and in COPD patients with negative bronchodilator and bronchoconstrictor tests (group 3). All study patients showed a grade 1 lung ventilation disorder (a decrease in the one-second forced expiratory volume by 15-35%). The results were compared with each other and with the control group (group 4, healthy non-smokers). All study patients were comparable by age and sex. The respiration mechanics was studied using simultaneous registration of spirogram and transpulmonary pressure, and the parameters of bronchial conductance and ventilation were determined using body plethysmopressography using the Jager software and hardware system.

Results and conclusion: In COPD patients, Ael was significantly increased (p>0.05), whereas in both BA groups, it was unchanged. Increased elastic work of breathing in patients with COPD may be associated with the involvement of certain types of contractile elements, which are preserved in patients with BA at the initial stages of the disease.

Цель. Определить и сравнить работу дыхания по преодолению эластического сопротивления (Ael) у больных бронхиальной астмой (БА) и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) со сходными изменениями в эластических свойствах паренхимы в одинаковых условиях вентиляционных нарушений (1-я степень). Материалы и методы. Оценивались различия проявлений феномена сходных изменений эластических свойств легких у пациентов с БА и ХОБЛ. Для выявления различий проведено сравнительное исследование по преодолению Аel у пациентов с БА с положительным бронходилатационным (с сальбутамолом) и бронхоконстриктивным (с метахолином) тестами, со сниженной и сохраненной бронхиальной проводимостью (1 и 2-я группы соответственно), с одной стороны, и пациентов с ХОБЛ с отрицательными бронходилатационным и бронхоконстриктивным с метахолином тестами – с другой (3-я группа). У всех обследованных больных выявлено нарушение вентиляции легких 1-й степени (снижение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду на 15–35%). Результаты сравнивали между собой и с контрольной группой (4-я группа, некурящие здоровые лица). Все обследованные пациенты сопоставимы по возрасту и полу. Механику дыхания изучали методом одновременной регистрации спирограммы и транспульмонального давления, параметры бронхиальной проводимости и вентиляции определяли с помощью бодиплетизмопрессографии программно-аппаратным комплексом Jager. Результаты и заключение. У пациентов с ХОБЛ Ael статистически повышен (p>0,05), тогда как в обеих группах с БА не изменен. Повышенные эластические затраты у пациентов с ХОБЛ, возможно, связаны с поражением определенного типа сократительных элементов, которые у пациентов с БА на начальных стадиях заболевания сохранены.

Keywords: COPD; bronchial asthma; elastic resistance of the lungs; elastic work of breathing.

Publication types

  • Comparative Study
  • English Abstract

MeSH terms

  • Adult
  • Asthma* / physiopathology
  • Bronchodilator Agents / administration & dosage
  • Bronchodilator Agents / pharmacology
  • Elasticity
  • Female
  • Humans
  • Lung / physiopathology
  • Male
  • Middle Aged
  • Pulmonary Disease, Chronic Obstructive* / physiopathology
  • Respiratory Function Tests / methods
  • Work of Breathing / physiology

Substances

  • Bronchodilator Agents