Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1. Функциональное состояние легочной системы и газовый состав крови у больных хронической обструктивной болезнью легких 12
1.2. Изменение дыхательной мускулатуры у больных, имеющих хроническую обструктивную болезнь легких 20
1.3. Патогенетические аспекты изменения уровня тестостерона у больных хронической обструктивной болезнью легких 26
1.4. Основы физической легочной реабилитации у больных хронической обструктивной болезнью легких 31
ГЛАВА 2. Клиническая характеристка больных и методики исследования 38
2.1. Организация и протокол исследования 38
2.2. Общая клиническая характеристика больных 41
2.3. Методики исследования 44
2.4. Методика легочной физической реабилитации 50
2.5. Методы статистического анализа 51
ГЛАВА 3. Влияние легочной физической реабилитации на состояние респираторной системы, легочной гемодинамики, качество жизни, уровень общего тестостерона у больных хронической обструктивной болезнью легких 53
3.1. Динамика клинического состояния больных ХОБЛ под влиянием легочной физической реабилитации 53
3.2. Влияние легочной физической реабилитации на качество жизни и толерантность к физической нагрузке у больных ХОБЛ 54
3.3. Изменения показателей функции внешнего дыхания и легочных объемов у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации 57
3.4. Изменение параметров толщины мышечной части диафрагмы по данным ультразвукового исследования у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации 62
3.5. Изменения газового состава артериальной крови у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации 65
3.6. Уровни давления в легочной артерии и толщина стенки правого желудочка по данным эхокардиографии у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации 66
3.7. Влияние легочной физической реабилитации на уровень общего тестостерона и СРБ у больных ХОБЛ 68
Заключение 70
Выводы 79
Практические рекомендации 80
Список литературы 81
- Изменение дыхательной мускулатуры у больных, имеющих хроническую обструктивную болезнь легких
- Основы физической легочной реабилитации у больных хронической обструктивной болезнью легких
- Методика легочной физической реабилитации
- Изменения показателей функции внешнего дыхания и легочных объемов у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации
Изменение дыхательной мускулатуры у больных, имеющих хроническую обструктивную болезнь легких
У больных ХОБЛ наблюдаются выраженные изменения функционального состояния легочной системы. При 3-4 стадии ХОБЛ с прогрессирующей эмфиземой уже в покое обнаруживаются зоны с резко уменьшенной вентиляцией или совсем невентилируемые. При тяжелой эмфиземе объем невентили-руемых зон может достигать 2-3 л и более и такие вентиляторные расстройства приводят к смещению дыхания в инспираторную сторону. Увеличение общей емкости легких (ОЕЛ) в этом случае становится компенсаторной реакцией, помогающей поддерживать достаточный для эффективного газообмена объем [36].
Необходимо отметить значимое воздействие курения на легочную систему. У курильщиков возникает эндотелиальная дисфункция, которая приводит к увеличению интимы-медиа вследствие увеличения гладкомышечных элементов, накопления коллагена и протеогликанов, фиброзирования в дыхательных путях стенок, перестройка микроциркуляторного русла, гиперплазии и гипертрофии гладкой мускулатуры бронхов, впоследствии развивается эмфизема панлобулярная и центрилобулярная, легочная гипертензия, дисбаланс вентиляционно-перфузионных отношений с появлением газообменных нарушений [12].
Несогласованность эффективности вентиляции с изменениями кровотока при бронхообструктивном синдроме приводит к гиповентиляции на фоне сохраненного кровотока [35,117]. При этом кровоток насыщается кислородом частично, создавая значительную венозную составляющую в оттекающий от альвеол крови, то есть образуется шунт справа налево. При полной обструкции бронха в соответствующем участке легкого вентиляция прекращается и кровь приходит и уходит венозной. На фоне эмфиземы легких формируются зоны со значительно уменьшенной вентиляцией [13].Формирующаяся легоч ная гиперинфляция (ЛГИ) представляет собой адаптационный фактор, приво дящий к улучшению распределения вентиляции, снижению сопротивления дыхательных путей, увеличивает минутную вентиляцию в покое. При ЛГИ наблюдается увеличение остаточного объема легких (ООЛ), однако следстви ем такого увеличения является формирование слабости мышц участвующих в дыхании, лимитирование увеличения дыхательного объема, формирование положительного давления в конце выдоха, возрастание эластической нагруз ки на аппарат дыхания, гиперкапния и легочная гипертензия [13,36,67,84,127]. При ХОБЛ из-за снижения эластической отдачи легкого ве дущим механизмом, определяющим величину ООЛ, становится экспиратор ный коллапс бронхов, выдох из-за смыкания большинства дыхательных пу тей прекращается раньше, чем грудная клетка достигает предела своего уменьшения. Именно спадение стенок бронхов при спокойном дыхании явля ется причиной так называемых «воздушных ловушек» при эмфиземе легких [36].
Нарастание дыхательного сопротивления требует все больших усилий дыхательной мускулатуры. При умеренно выраженной обструкции работа дыхания существенно возрастает, достигая у больных с тяжелым течением ХОБЛ 5-6-кратного увеличения по сравнению с нормой. Инспираторное положение грудной клетки создает неблагоприятные условия для деятельности дыхательных мышц, обеспечивающих вдох, поскольку они находятся в постоянном напряжении. Значительная доля энергии дыхательной мускулатуры расходуется на компрессию и декомпрессию невентилируемых зон, вследствие чего и увеличивается неэффективная работа дыхания. В физиологических условиях регуляция глубины вдоха и выдоха обеспечивается рефлексом Геринга-Брейера, что предупреждает легкие от чрезмерного вздутия и падения. В условиях патологии этот рефлекс проявляет себя сегментарно. Диско-ординация деятельности верхне- и нижнегрудных мышц усиливает фазовые сдвиги, обусловленные механической негомогенностью легких и неоднородностью временных констант различных легочных зон [36].
Одним из основных определяющих клинико-функциональных признаков ХОБЛ является бронхиальная обструкция. Для диагностики бронхиальной обструкции, определения тяжести и стадийности ХОБЛ используются легочные функциональные тесты, проводимые с помощью спирометрии. Отношение объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) 0,70 показывает наличие персистирую-щего ограничения скорости воздушного потока [31]. Прогрессирующее снижение ОФВ1 (менее 80% от должных величин) является одним из характерных признаков ХОБЛ и определяет тяжесть заболевания [14].
Перекрестные и длительные исследования показали, что активное курение табака ухудшает функциональное состояние легких [174]. Выявлено, что у больных с высоким ИКЧ происходит прогрессирующее снижение ОФВ1 [194]. Курение табака сокращает фазу плато, в течение которой функциональное состояние легких остается на постоянном максимальном уровне [132]. У пациентов табакокурение увеличивает обусловленное возрастом уменьшение ОФВ1. Темпы этого снижения более выражены у женщин, нежели чем у мужчин [171,174]. Исследование здоровья легких (The Lung Health Study) показало, что в течение 11-летнего периода наблюдений ежегодное падение показателя ОФВ1 у постоянных курильщиков составило 60 мл/год [194].
Длительные наблюдения показывают, что отказ от табакокурения уменьшает падение ОФВ1 до значений типичных для не курящих людей [234]. Необходимо отметить, что после отказа от курения ОФВ1 может увеличиться, но никогда не достигнет уровня, характерного для никогда не куривших [186]. Существуют противоречивые данные, касающиеся периодических курильщиков, причем у таких курильщиков происходит более быстрое падение ОФВ1, чему бывших курильщиков и тех, кто курит постоянно. Снижение количества ежедневно выкуриваемых сигарет в 2 раза с дополнительным использованием никотинового ингалятора в течение 2 лет не влияет на ОФВ1 [252].
У курильщиков отмечена слабая взаимосвязь между уровнемPaCO2 и выраженностью бронхиальной обструкции, оцениваемой по показателям ОФВ1 и жизненной емкости легких (ЖЕЛ) [113]. У больных ХОБЛ основными факторами, детерминирующими уровень PaCО2, являются слабость дыхательной мускулатуры и частое поверхностное дыхание [156].
Основы физической легочной реабилитации у больных хронической обструктивной болезнью легких
В исследование было включено 52больных ХОБЛ. Установление диагноза ХОБЛ и ее тяжести проводилось согласно классификации GOLD [31],которая основана на выраженности клинических симптомов, ограничении скорости воздушного потока и частоте обострений в течение года. Длительность заболевания обследуемых больных с ХОБЛ составила 14,0+1,5 года.
Основные симптомы, в том числе хронический кашель и продукция мокроты в течение 3 месяцев и более на протяжении двух последовательных лет, прогрессирующая одышка, иногда сопровождаемая свистящим дыханием, ощущение нехватки воздуха, стеснение в груди наблюдались у всех больных.
При объективном обследовании у всех пациентов отмечались преимущественно «бочкообразной» формы грудная клетка, малоподвижная при дыхании, выбухание надключичных промежутков. Перкуторно определялся коробочный звук, опущение нижней границы легких. Аускультативная картина характеризовалась жестким и диффузным ослабленным дыханием, сухими свистящими хрипами, усиливающимися при форсированном выдохе, удлинением фазы выдоха.
Всем пациентам проводилось рентгенологическое исследование органов грудной клетки. У всех обследованных больных были выявлены рентгенологические признаки эмфиземы легких, склеротических изменений легочной ткани [61].
У 12 (23,1%) пациентов с ХОБЛ отмечалась тяжелая степень заболевания, у 40 (76,9%) больных ХОБЛ - крайне тяжелая степень заболевания (табл. 1). Таблица 1
Примечание: различия недостоверны. Исследование газового состава артериальной крови показало, что ДН I степени наблюдалась у 24 (46,1%) больных ХОБЛ, II степень – у 22 (42,3%) пациентов, а III степень отмечена у 6 (11,6%) больных. Для разделения ДН по степени тяжести использовалась классификация, основанная на газометрических показателях (парциального напряжения кислорода в артериальной крови, сатурации кислорода) [4].
Анамнез у больных ХОБЛ, включенных в исследование, был отягощен по курению у 49 (94,2%) пациентов, трое отрицали курение (5,8%). На момент исследования «бывшими курильщиками» было 24 пациента (46,2%). У 100% больных с отягощенным анамнезом по курению - стаж курения составлял более 20 лет. У больных ХОБЛ рассчитывался индекс курящего человека (ИКЧ), который необходим для постановки диагноза ХОБЛ (по рекомендации ВОЗ) [61]. В нашем исследовании ИКЧ составлял 47,4+3,3 пачко-лет, что соответствует категории «злостных курильщиков».
Дефицит массы тела наблюдался у 11 (21,2%) больных ХОБЛ. Нормальный ИМТ отмечен у 17 (32,7%) пациентов, повышенный ИМТ (предожире-ние, ожирение I-III степени) – у 24 (46,1%) больных.
Все больные ХОБЛ получали по основному заболеванию терапию базисными препаратами, включавшими иГКС в дозе от 750 до 1000 мкг/сутки в пересчете на беклометазон дипропионат и 2-агонисты короткого действия. У всех больных не было смены препаратов и коррекции доз за один месяц исследования.
Группы больных ХОБЛ, сформированные для лечения, были сопоставимы по возрасту, степени тяжести и длительности заболевания, а также характеру получаемой базисной терапии (табл. 1). 2.3.Методики исследования
Комплекс обследования больных включал: сбор анамнеза (в том числе длительность заболевания, стаж курения, число обострений, сопутствующие заболевания), анализ объективного статуса, лабораторных методик, включающих общий анализ крови, биохимическое исследование крови, общий анализ мочи, общий анализ мокроты, газовый состав артериальной крови. Всем пациентам были проведены инструментальные методики, в том числе рентгенография органов грудной клетки, электрокардиограмма, спирометрия, бронхоскопия. ИМТ (кг/м2) определялся по формуле: отношение массы тела к квадрату роста [83]. Определение ИКЧ, выраженного в показателе «пачек-лет» проводили по следующей методике:
В нашем исследовании ИКЧ более 10 пачко-лет свидетельствовал о том, что больной относится к категории «безусловный курильщик». Если значение этого индекса было более 25, больного относили к категории «злостных курильщиков», «бывшим курильщиком» пациента считали в случае прекращения курения на срок 6 месяцев и более [61].
Оценка качества жизни Качество жизни больных определялось с помощью респираторного вопросника клиники святого Георгия (MOSSF-36) [20,88,181].
Все 36 пунктов опросника составляли восемь шкал: физическая активность, ролевое функционирование, боль, общее здоровье, жизнеспособность, социальная активность, роль эмоциональных проблем в ограничении жизнедеятельности и психическое здоровье [34]. Показатели каждой шкалы варьировали между 0 и 100 баллами, где 100 баллов соответствовали полному здоровью. Все шкалы формировали два показателя: душевное и физическое благополучие. Результаты представлены в виде оценок по 8 шкалам, составленных таким образом, что более высокая оценка указывала на более лучший уровень КЖ. Расчет критериев качества жизни производился методом суммирования рейтингов
Методика легочной физической реабилитации
ХОБЛ является одной из основных причин хронической заболеваемости и смертности во всем мире, причем многие люди долгие годы страдают данным заболеванием и преждевременно умирают от его осложнений. В течение ближайших десятилетий прогнозируется рост заболеваемости ХОБЛ в результате сохраняющегося влияния факторов риска и старения популяции [11]. Особое внимание исследователей привлечено к изучению воспалительного компонента патогенеза ХОБЛ, который в настоящее время рассматривается, как патологический усиленный нормальный воспалительный ответ дыхательных путей на длительно воздействующие раздражающие факторы [128]. Установлено, что патологические изменения при ХОБЛ включают признаки хронического воспаления с увеличением количества специфических типов воспалительных клеток в разных отделах легких, а также структурные изменения, обусловленные чередованием процессов повреждения и восстановления. В целом, воспалительные и структурные изменения увеличиваются с повышением степени тяжести заболевания и сохраняются после прекращения курения [31,128]. ХОБЛ относится к заболеваниям, возникающим преимущественно у мужского населения, характеризуется высоким темпом прогресси-рования и внелегочными проявлениями. Данные о системных эффектаху больных ХОБЛ весьма ограничены, что диктует необходимость ранней диагностики поражений не только респираторной системы, но и выявление вне-легочных проявлений с использованием комплекса современных высокоинформативных неинвазивных методик и назначение терапии, направленной на коррекцию выявленных нарушений.
С целью замедления прогрессирования и даже обратного развития процессов, происходящих при ХОБЛ, широко применяется ЛФР. Физические тренировки, включающие упражнения на выносливость для верхних и нижних конечностей, силовые упражнения, диафрагмальное дыхание, являются основными компонентами комплексной ЛФР, которая дополняет стандартную медикаментозную терапию и обеспечивает дополнительные клинические результаты [20].
Основная цель реабилитационных мероприятий – добиться наиболее полного восстановления клинического, умственного, эмоционального, социального и профессионального потенциала человека [218]. В настоящее время ЛФР рекомендуется у больных ХОБЛ при наличии симптомов, ограничивающих работоспособность [31].
Легочная реабилитация улучшает физическую активность и функциональное состояние легочной системы, уменьшает выраженность одышки, улучшает общий статус здоровья, снижает прогрессирование заболевания и уровень смертности. Благодаря противовоспалительным свойствам ЛФР может не только снижать риск повторных обострений, но и положительно влиять на течение ХОБЛ, уменьшать активность и степень прогрессирования заболевания, снижая уровень белков острой фазы (СРБ) [20,60]. Кроме того, ЛФР очень эффективно улучшает, а в некоторых случаях полностью изменяет многие из системных эффектов, что может лежать в основе профилактики развития легочно-сердечных осложнений у больных ХОБЛ. Системные проявления болезни связаны с нутритивными нарушениями, уменьшением массы поперечнополосатой мускулатуры, слабостью и жировой дегенерацией периферических мышц, деструкцией миофибрилл в периферических мышечных волокнах, снижением уровня окислительных ферментов в периферических мышцах, а также явлениями гипогонадизма. Эти проявления приводят к дальнейшей декомпенсации и истощению организма [16,23,55,85]. Однако, необходимо отметить, что эффективность реабилитационных мероприятий у больных ХОБЛ тяжелой и крайне тяжелой степени изучена недостаточно. В нашем исследовании изучено влияние ЛФР на качество жизни, толерантность к физической нагрузке, степень выраженности одышки, показатели респираторной системы, газовый состав артериальной крови, уровни СРБ и общего тестостерона, сокращение толщины мышечной части диафрагмы. С этой целью все больные ХОБЛ были рандомизированы случайным методом на две группы: в первую группу (24 человека) были включены больные, получающие только базисную терапию, которая на протяжении исследования не изменялась, второй группе больных (28 человек) помимо базисной терапии была назначена ЛФР. Длительность наблюдения составила 4 недели.
Наше исследование показало, что у больных ХОБЛ в результате лечения отмечено уменьшение одышки, чувства нехватки воздуха и заложенности в груди, частоты и интенсивности дистанционных хрипов в покое, улучшение общего состояния. Пациенты отмечали хорошую переносимость ЛФР, за период наблюдения не было отмечено клинических признаков острой дыхательной недостаточности и участия вспомогательной мускулатуры. Дефицит массы тела наблюдался у 11 (21,2%) больных ХОБЛ. В группе больных, получающих ЛФР не наблюдалось повышения ИМТ, также как и у больных, принимавших только базисную терапию. Отсутствие результатов на фоне проводимой ЛФР возможно связано с недостаточно продолжительным курсом лечения. Восстановление ИМТ на фоне физических тренировок у данной категории пациентов является предиктором улучшения выживаемости [50].
Изменения показателей функции внешнего дыхания и легочных объемов у больных ХОБЛ на фоне легочной физической реабилитации
Нами проводилось ультразвуковое исследование ТМД больных ХОБЛ на фоне терапии. В нашем исследовании при проведении корреляционного анализа выявлена взаимосвязь ТМД на высоте вдоха с ОФВ1, ПОС, МОС25, ООЛ. Полученные нами данные согласуются с рядом работ, в которых показано взаимосвязь ТМД с ОФВ1 [62,173]. Полученные в ходе настоящего исследования результаты показали, что у больных ХОБЛ тяжелой и крайне тяжелой степени развиваются утомление и слабость диафрагмы за счет повышения ООЛ, явлений гиперинфляции, что нарушает нормальное функционирование диафрагмы, впоследствии приводя к истощению резервов компенсации. Атрофические изменения приводят к тому, что мышечная часть диафрагмы теряет свою эластичность. В группе больных, получавших ЛФР, в результате проведенного лечения наблюдалось достоверное уменьшение показателя ТМД на высоте выдоха по сравнению с исходными данными, а ТМД на высоте вдоха оставалась без существенных изменений. Улучшение сокращения ТМД на высоте выдоха может быть обусловлено уменьшением явлений гиперинфляции и ООЛ у данной категории пациентов, за счет улучшения силы сокращения мышечного волокна, вследствие тренировки дыхательной мускулатуры. Тренировка инспираторных мышц позволяет менять привычный для больного ХОБЛ паттерн дыхания, при котором активно используется сила сокращения диафрагмы и мышц брюшной стенки. Напряжение экспираторных мышц имеет тренировочный эффект, в результате чего увеличивается скорость потока выдыхаемого воздуха и тем самым снижается гиперинфляция при физической нагрузке [173]. В группе больных ХОБЛ, получавших только базисную терапию, не отмечено достоверных изменений ТМД как на высоте вдоха, так и на высоте выдоха по сравнению с исходными данными.
При анализе газового состава артериальной крови у больных ХОБЛ выявлено, что уровень PaО2исходно составил 60,1+3,1 мм рт.ст., уровень PaСО2 – 42,7+2,0 мм рт.ст., рН и НСО3– 7,43+0,01 и 27,8+1,1 мэкв/л соответственно. В группе больных ХОБЛ, получавших базисную терапию и ЛФР, в результате проведенного лечения наблюдалось достоверное увеличение PaO2 и достоверное снижение pH, не было отмечено изменений показателей PaCO2 и HCO3. В группе, где проводилась только базисная терапия, не наблюдалось достоверных изменений газового состава артериальной крови. Полученные данные свидетельствуют об улучшении оксигенации крови и нормализации рН на фоне ЛФР.
В нашем работе при проведении эхокардиографического исследования в результате ЛФР не выявлено достоверных изменений уровней СДЛА и ТСПЖ в обследованных группах больных. Отсутствие результатов на фоне проводимой терапии ЛФР возможно связано с недостаточно продолжительным курсом лечения. В нашем исследовании поводилось измерение уровня общего тестостерона сыворотки крови. Пониженные уровень общего тестостерона исходно отмечался у 72,6% больных ХОБЛ. Полученные данные согласуются с данными ряда исследований, показавшими достоверное снижение уровня общего тестостерона у больных ХОБЛ тяжелой и крайне тяжелой степени [27,28,29,244]. Показано, что у больных ХОБЛ низкий уровень тестостерона является показателем выраженности степени депрессии, снижающей качество жизни, а также достоверным предиктором смертности [26,68,162]. В группе больных ХОБЛ, получавших базисную терапию и легочную физическую реабилитацию, в результате проведенного лечения наблюдалось достоверное увеличение уровня общего тестостерона с 1,14+0,22 нг/мл до 1,45+1,45 нг/мл по сравнению с исходными значениями. Полученные нами данные свидетельствуют, что при физической тренировке у больных ХОБЛ с изначально сниженным уровнем общего тестостерона крови отмечается достоверный прирост данного показателя. В группе больных ХОБЛ, получавших только базисную терапию, не наблюдалось достоверных изменений уровня общего тестостерона.
Нами проводилась оценка изменения концентрации СРБ в сыворотке крови больных ХОБЛ на фоне терапии. Повышение уровня СРБ отражает наличие хронического сосудистого воспаления. Содержание СРБ в сыворотке крови более 3 мг/л у больных ХОБЛ является абсолютным независимым предиктором смерти, чаще всего от сердечно-сосудистых проблем, и риском госпитализаций в стационар [130]. При исследовании лабораторной активности ХОБЛ, в группе больных, получавших на фоне базисной терапии ЛФР, наблюдалось достоверное снижение уровня СРБ с 14,5+2,7 мг/л до 8,27+1,92 мг/л. Полученные данные показывают, что ЛФР приводит к достоверному снижению повышенного уровня СРБ, что свидетельствуют о противовоспалительном эффекте данной терапии. Таким образом, включение ЛФР в комплексную терапию ХОБЛ улучшает функциональные показатели респираторной системы и легочной гемодинамики, способствует усилению сокращения диафрагмы, оказывает противовоспалительное системное действие, а также повышает уровень общего тестостерона. Легочная физическая реабилитация увеличивает толерантность к физической нагрузке, способствует уменьшению степени депрессии, улучшению качества жизни.
