Функциональные методы исследования в медицине: виды и описание

Функциональные методы исследования – это методы изучения работы организма, т.е. функционирования его органов и систем, по нескольким проявлениям. Среди них - электрические (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ и др.); звуковые (фонокардиография, фонопневмография например); кинетические (регистрация двигательной активности системы); механические (сфигмография, спирометрия и пр.).

Электрические проявления основаны на том, что при работе любого органа возникают биопотенциалы, которые регистрируют аппаратами. Звуковые - на том же принципе.

Хотя функциональные методы исследования и вспомогательные, но они позволяют выявлять патологии на той ранней стадии, когда еще нет клинических проявлений. Они помогают контролировать эффективность проводимой терапии и могут спрогнозировать исход процесса. Число методов функциональных исследований для каждого раздела медицины огромно, и описать их в одной статье, даже кратко перечислив, невозможно. Ведь это практически весь арсенал современной медицины.

Функциональная диагностика

Есть еще понятие функциональной диагностики – основана она на том, что работа органа в покое и нагрузке всегда различна, и, имея исходные статические данные, можно диагностировать ту или иную патологию по характеру восстановительного периода. Функционально-диагностические методы исследования - изучение реакции системы на какое-либо дозированное воздействие, полученное при функциональном исследовании, иначе говоря. Она оперирует такими понятиями, как функциональная возможность и функциональная способность.

Первая определяется в покое и является статическим понятием. Здесь можно причислить, например, все антропометрические данные, гомеостаз, ЖЕЛ (жизненная емкость легких), проводимость сердца и т. д. Имея высокий рост, например, есть возможность заняться баскетболом. Но чтобы стать таким игроком, надо уметь этот рост использовать, т. е. тренироваться. Тогда функциональные возможности переходят уже в функциональные способности.

Что дает такая функциональная диагностика?

Это ключ к пониманию патогенеза заболеваний, он определяет адаптационные возможности организма в целом или его отдельных органов и систем. Это прежде всего сердце и сосуды, нервная и дыхательные системы, нервно-мышечный аппарат.

Существенной особенностью этого раздела медицины является то, что она не дает одинаковой нормы для всех. Каждый организм работает по-своему. При этом каждому человеку дают разные нагрузки в разных условиях и сравнивают результаты повторных обследований.

Кроме того, функциональные особенности человека меняются с возрастом – начиная с развития ребенка и заканчивая старостью. Это этапы, закономерные для человека, и эти процессы происходят непрерывно. Но они неодновременны и неравномерны. Изменения в пожилом и старческом возрасте уже необратимы.

К пожилому возрасту относят период от 55 до 75 лет (у женщин), от 60 до 75 лет (у мужчин). Далее следует старший, или старческий, возраст (75-90 лет). После 90 лет – это долгожители. Теорий старения создано много, но все они признают роль возрастных мутаций генного аппарата клетки. Обратить процесс вспять невозможно, но замедлить его интенсивность можно: двигательной активностью, питанием, образом жизни.

Наиболее известные методы исследований по системам

Наиболее популярны следующие методы исследования:

1. Для исследования органов дыхания применяют спирографию (остаточный объем легких), спирометрию, пневмотахометрию (объемная скорость воздушной струи), оксигемометрию, пикфлоуметрию (пиковая скорость выдоха).
2. Функциональные методы исследования в кардиологии - сфигмография, механо-, баллисто-, сейсмо-, электро-, поли-, фонокардиография, реография, импедансография, плетизмография, пульсометрия и пр.
3. Патологии ЖКТ выявляются такими методами, как дуоденальное зондирование, УЗИ, эзофагоскопия, колоноскопия, исследование желудочного сока, желчи и др.
4. Головной мозг исследуется при помощи ЭЭГ.
5. Исследование работы почек – пробы на определение концентрационной их способности – проба Зимницкого, на разведение, Кукоцкого, Нечипоренко и пр.
6. Определение клиренса – определение скорости клубочковой фильтрации.
7. Офтальмология – выявление остроты зрения без очков.
8. Стоматология – здесь изучается вся работа нижней челюсти и проводится оценка электрической эффективности мышц и др.

Всех разделов не перечислить.

Основное значение в функциональных методах исследования имеет изучение кардиореспираторной системы, поскольку именно она является центральным звеном в цепочке доставки кислорода к мышцам. Какие ее показатели? Те, которые определяют производительность сердца: величина сердечного выброса, частота и сила сокращений, газовый состав крови и др. Также будут рассмотрены некоторые исследования в стоматологии.

Функциональные пробы

Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы дают дополнительные сведения об общей физической тренированности сердца и определяют резервные возможности организма. Обследование проводят в состоянии покоя и затем после физической нагрузки как ответную реакцию на физические напряжения. Нагрузки при этом дозированы.

Ортостатическая проба

Обследуемый в течение 3 минут лежит неподвижно. Ему определяют частоту пульса, измеряют давление, затем предлагают спокойно встать. Вновь замеряют те же показатели. В норме разница по пульсу не должна превышать 10-14 уд./мин, а давление меняется не больше чем на 10 мм рт. ст.

Клино-ортостатическая проба (КОП)

Эту пробу проводят с переводом пациента из вертикального положения в горизонтальное, т.е. в обратном порядке. Измеряют те же параметры. В норме частота пульса замедляется на 4-6 ударов в минуту; колебания давления аналогичны первой пробе. Эти пробы дают малую нагрузку, они не столько показывают возможности сердца, сколько возбудимость ЦНС.

Проба Генчи с задержкой дыхания

Ее проводят на выдохе: после обычного (не чрезмерного) выдоха дыхание задержать. Здоровый может задержать его на 20-25 секунд. При наличии отклонений в состоянии сердца время сокращается вдвое. Здесь может иметь значение волевое усилие пациента, и практическое значение такой пробы будет невелико.

Электрокардиография (ЭКГ)

Выявляет электрическую активность миокарда и оценивает все физиологические возможности миокарда:

• Автоматизм, проводимость и возбудимость.
• Деполяризация камер сердца, а также вентрикулярная реполяризация.
• Дает картину ритма сердца.

Фонокардиография (ФКГ)

Регистрирует тоны и шумы работающего сердца графически – форма, частота, амплитуда. Это дает возможность уточнения аускультативных данных: звуковая симптоматика объективна, точна. Применяется в комплексе.

Поликардиография (ПКГ)

Метод синхронной одновременной регистрации ЭКГ, ФКГ и сфигмограммы сонной артерии, оценивается структура фазы цикла работы сердца. Сфигмограмма каротидной артерии помогает точно рассчитать фазы систолы левого желудочка и проанализировать диастолу.

Вариационная пульсография (ВПГ)

Анализирует распределения значений кардиоинтервалов. Она показывает преобладание пара- или симпатической регуляции ритма.

Импедансография (ИГ)

Импеданс – это общее сопротивление, которое складывается из омического сопротивления жидких сред переменному току и емкостного сопротивления кожи (в месте прикосновения электрода к телу). Определяется общее и периферическое кровообращение путем регистрации колебаний электрического сопротивления тканей при их кровенаполнении.

В норме они происходят постепенно и синхронно с сокращениями сердца. Для исследования применяют ток высокой частоты и малой силы. Импедансография дает возможность исследовать гемодинамику любого участка тела, а также определить ударный объем крови (УО).

Эхокардиография (ЭхоКГ)

Миокард и кровь в камерах сердца имеют разную акустическую плотность, и получается картина внутренних структур работающего сердца сокращающегося миокарда, створок клапанов и т.д.

УЗИ сердца основано на свойстве ультразвука по-разному отражаться от структур с различной акустической плотностью. Звук проходит целую цепь превращений – отражение, восприятие, усиление и преобразование в электрический сигнал, который подается на регистратор.

Ультразвуковая допплерография (УЗДГ)

Метод УЗИ ориентирован на изучение кровотока, его временных и скоростных показателей. Принцип в том, что частота посылаемого датчиком ультразвука меняется прямо пропорционально линейной скорости кровотока, и отраженный ультразвук регистрируется на том же датчике.

Методы в стоматологии

Функциональные методы исследования в стоматологии востребованы потому, что значительно расширяют возможности диагностики заболеваний практически во всех ее разделах, дали возможность объективно оценить результаты лечения, спрогнозировать исходы патологий.

Изучаются движения нижней челюсти, электрическая активность мышц, состояние кровотока в тканях и пр. Кинезиография изучает дисфункцию НВЧС путем вырисовывания графика траектории движения точки центрального нижнего резца или головки.

Нижняя челюсть многофункциональна, она обеспечивает человеку возможность говорить, жевать, глотать, петь и пр. Это возможно благодаря ее возможностям двигаться в 3 направлениях: вертикальном (вверх и вниз), сагиттальном (вперед и назад) и трансверсальном (вправо и влево). Но движения нижней челюсти не происходят сами по себе, они зависят от зубных рядов, прикуса, ВНЧС (височно-нижнечелюстных суставов), пародонта, а также от силы мышц, которые к ней прикреплены. Поэтому изучение ее движений позволяет изучить каждый из указанных компонентов в норме и при заболеваниях.

Мастикациография

Метод мастикациографии разработал И. С. Рубинов еще в 1940 г. Его минусом было то, что он выявлял работу нижней челюсти только в вертикальной плоскости (открывание и закрывание рта). Сегодня методы более совершенны: современные функциографы позволяют регистрировать движения во всех 3 измерениях, определяют скорость ее движения и одновременно регистрируют электромиограммы.

Периотестметрия

Метод дает опосредованную оценку функциональных возможностей пародонта при воздействии внешних сил. Он преобразует электрический импульс в механический. При исследовании зуб с большой скоростью перкутируется специальным датчиком (каждые 250 мс) на уровне между режущим краем зуба и его экватором (наиболее выпуклая часть).

После этого ответная реакция регистрируется микропроцессором аппарата. Она зависит от эластичности и выносливости зубного связочного аппарата. При здоровом пародонте данные составляют от -5 до +10 единиц. При заболеваниях пародонта они повышаются: от +10 до +30 и более ед.

Электромиография: описание

Что это такое - электромиография? Это исследование движений скелетных мышц, основанное на регистрации их биопотенциалов. Методику используют для диагностики и оценки функционального состояния жевательной мускулатуры при травмах и воспалениях, после восстановительных операций в ЧЛО, болезнях ВНЧС, в ортопедической стоматологии.

Что это такое – электромиография? Объективный метод исследования нейромышечной системы путем регистрации электрических потенциалов жевательных мышц, височных, мимических, языка и дна полости рта. Исследуют состояние покоя и при нагрузке - при максимальном напряжении, жевании, глотании, речи и выдвижении нижней челюсти вперед.

Реография, или импедансография, о которой уже говорилось, в стоматологии применяется для оценки функционального состояния пульпы зуба, тканей пародонта, слизистой оболочки полости рта при несъемном, съемном и бюгельном протезировании (вид съемного протезирования).

Радиоизотопная диагностика

Основана на том, что радиоактивные изотопы накапливаются в пораженных органах и тканях. Они ими избирательно поглощаются, при помощи такого метода можно провести радиосиалографию (количественная характеристика работы слюнных желез), радиосканирование слюнных желез и пародонта, радиометрию и определить характер заживления переломов челюстей, опухолей ЧЛО.

Прижизненная микроскопия, или контактная биомикроскопия, - морфофункциональный способ изучения кровоснабжения тканей пародонта и слизистой рта. Для этого используют приборы с люминесценцией для осмотра изучаемых тканей в поляризованном отраженном свете.

Аксиография

Смещение оси суставной головки нижней челюсти в сагиттальной и вертикальной плоскостях образует путь, характеризующийся расстоянием и траекторией, имеющей вид кривой, которая образует с франкфуртской плоскостью (глазнично-ушная горизонталь) угол бокового суставного пути, или угол Беннета. При проецировании на горизонтальную плоскость это угол между передним и боковым движениями суставной головки. В среднем он составляет 17°.

Для записи и измерения суставного пути используют аксио- или кондилографию. Т.е. аксиография в стоматологии — регистрация движений нижней челюсти. Производится графическая запись траектории с помощью аксиографа. Результаты исследования выводятся на монитор компьютера. Это позволяет воспроизвести, увеличить каждое движение сустава, наложить его на другое и сравнить с нормой.

Цена аксиографии колеблется от 2800 до 5300 рублей. Без нее сегодня ортодонтическое лечение невозможно. Она применяется:

• при дисфункциях ВНЧС;
• болях в челюсти при движениях;
• хрусте или щелчке в челюсти при движениях;
• подборе брекет-системы, пластинок или других ортодонтических аппаратов.

Цена аксиографии велика. Но значение исследования трудно переоценить.

Жевательная проба

Оценка проводится по 3 показателям. Это эффект, эффективность и способность жевания.

Техника функциональной жевательной пробы: пациенту объясняют суть эксперимента. Затем заранее подготовленными порциями предлагают их разжевать. Порция – это 5 г миндаля.

Жевание начинают и прекращают после сигнала. Через 50 секунд вся масса выплевывается в тазик.

Затем предлагают прополоскать рот кипяченой водой и выплюнуть в тазик – 2 раза.

Масса собирается, высушивается и взвешивается до сотой доли грамма. Затем по специальной формуле определяют величину потери жевательной эффективности.

Для подсчета жевательных движений используют метод Персина (Karl Pearson). Суть его в том, что изучается движение круговой мышцы рта.

Ультразвуковая остеометрия

Акустический метод — сравнение времени задержки ультразвуковых импульсов, замеренных на одноименных участках поврежденной и интактной кости. Во время переломов скорость звукопроведения уменьшается на 200-700 см/с.

Все функциональные методы исследования являются вспомогательными и должны сочетаться с клиническими данными.