Влияние методики дыхания подогретой кислородно-гелиевой смесью на показатели вариабельности сердечного ритма и функции внешнего дыхания у военнослужащих с хроническим обструктивным бронхитом
- Авторы: Бобкина Н.В.1, Лядов М.В.1, Герасименко М.Ю.2
-
Учреждения:
- Поликлиника № 3
- Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России
- Выпуск: Том 18, № 6 (2019)
- Страницы: 374-378
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://rjpbr.com/1681-3456/article/view/70574
- DOI: https://doi.org/10.17816/1681-3456-2019-18-6-374-378
- ID: 70574
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель исследования — изучить эффективность применения подогреваемой кислородно-гелиевой смеси в медицинской реабилитации пациентов с хроническим обструктивным бронхитом.
Материал и методы. В исследование включено 68 пациентов в возрасте от 32 до 56 лет (43,7 ± 4,1 лет). 1-я группа (n = 33) ― практически здоровых добровольцев, 2-я группа (n = 35) ― пациенты с верифицированным диагнозом «хронический обструктивный бронхит, умеренной и среднетяжелой степенью обструкции», длительность заболевания составила от 2 лет до 16 лет (5,4 ± 1,4 года). В обеих группах использовалась подогреваемая кислородно-гелиевая смесь (температура смеси в маске 50 °С). Пациенты 2-й группы за 30 мин до ингаляции подогреваемой кислородно-гелиевой смеси использовали бронходилататоры короткого или длительного действия. Исследование проводили до начала терапии, после 5-й и 10-й процедуры. Оценивали показатели вариабельности сердечного ритма и функции внешнего дыхания.
Результаты и заключение. Применение подогреваемой кислородно-гелиевой смеси позволило повысить активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и уменьшить тонус симпатического отдела, нормализовать функционирование регуляторных систем организма. Данные исследования показали увеличение показателей SDNN, RMSSD, уменьшение мощности волн LF/HF и снижение индекса централизации. После 5-й процедуры дыхания подогреваемой кислородно-гелиевой смеси во 2-й группе отмечалось увеличение показателей функции внешнего дыхания в среднем на 16%, а после полного курса ― на 20%, что свидетельствует об улучшении легочной вентиляции, уменьшении степени обструктивных нарушений.
Применение подогреваемой кислородно-гелиевой смеси является перспективным методом, не дающим осложнений, позволяет снизить выраженность обструктивного синдрома, способствует восстановлению адаптационных систем организма и может быть использована как один из методов в комплексной реабилитации пациентов с хроническим обструктивным бронхитом.
Полный текст
АКТУАЛЬНОСТЬ
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) в настоящее время представляет собой глобальную проблему здравоохранения. Смертность от ХОБЛ занимает 3–4-е место среди всех причин смерти [1]. Существует ряд лекарственных препаратов для лечения данной патологии, однако трудно добиться стойкой ремиссии. Представляет интерес использование определенных газовых смесей, в частности кислорода с инертным газом, при лечении заболеваний органов дыхания, системы кровообращения, реабилитации после физических нагрузок. Гелий ― инертный газ, по своим физическим свойствам способен ускорять доставку кислорода к тканям, не оказывая какого-либо негативного действия на дыхательную и кровеносную системы, а также функции головного мозга. Эта способность гелия дает человеку возможность выдерживать большие физические нагрузки без истощения резервов организма и нарушения его метаболических процессов, кислородно-гелиевые ингаляции способствуют своевременной коррекции функционального состояния, повышая физическую выносливость и быстро восстанавливая резервы организма [2, 3]. Кислородно-гелиевая смесь (КГС) может быть рассмотрена как антигипоксическое средство [4]. Научные работы R. Sayers и W. Yant показали, что вдыхание КГС животными и людьми не вызывает дискомфорта и очевидных побочных эффектов [5]. Гелий обладает низкой плотностью. Чем ниже плотность, тем меньше аэродинамическое сопротивление и, следовательно, меньше нагрузка на дыхательные мышцы. Тепловое воздействие смеси приводит к возбуждению терморецепторов с последующим рефлекторным расслаблением гладкой мускулатуры бронхов [6, 7]. Ведущее значение в регуляции и приспособлении функций сердечно-сосудистой системы принадлежит вегетативной нервной системе [8]. Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами нервной системы. Принято считать, что низкочастотный диапазон мощности ВСР отражает совместные изменения тонуса симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы, в то время как высокочастотный диапазон определяется в первую очередь вагусными модуляциями. Вариабельность сердечного ритма является индикатором адаптации организма, так как отражает степень напряжения регуляторных систем [9, 10].
Были разработаны методические рекомендации по применению КГС в различных областях медицины, проведена серия научных экспериментов с подогреваемыми КГС. Учитывая положительные эффекты КГС на дыхание, необходимо дальнейшее изучение и проведение исследований.
Цель исследования: изучение влияния методики дыхания подогретой КГС в медицинской реабилитации военнослужащих с хроническим обструктивным бронхитом.
Задачи исследования:
- Изучить влияние методики дыхания подогретой КГС на практически здоровых добровольцев, оценить показатели функции внешнего дыхания.
- Оценить клиническую эффективность использования подогретой КГС по данным непосредственных и отдаленных результатов при проведении медицинской реабилитации практически здоровых добровольцев, пациентов с хронической обструктивной болезнью легких.
- Оценить влияние подогреваемой КГС на активность регуляторных систем организма по данным исследования вариабельности сердечного ритма у здоровых добровольцев и пациентов с хронической обструктивной болезнью легких.
- На основании выявленных закономерностей обосновать методику дыхания подогреваемой КГС в восстановительном лечении пациентов с хронической обструктивной болезнью легких.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследовании принимали участие 68 пациентов в возрасте от 32 до 56 лет (43,7 ± 4,1 лет). Из них 33 ― практически здоровые добровольцы и 35 пациентов с верифицированным диагнозом «хронический обструктивный бронхит, умеренной и среднетяжелой степени обструкции», длительность заболевания составила от 2 до 16 лет (5,4 ± 1,4 года). Все вошедшие в исследование пациенты подписывали добровольное информированное согласие.
Основные критерии исключения: воспалительные, тяжелые и декомпенсированные заболевания внутренних органов, онкологическая патология, нарушения ритма сердца.
Сформированы группы: 1-я группа ― из практически здоровых добровольцев (n = 35), которые прошли курс ингаляции подогреваемой КГС; 2-я группа (n = 35) ― из пациентов с диагнозом «хронический обструктивный бронхит, умеренной и среднетяжелой степени бронхиальной обструкции». Из участников 2-й группы 13 пациентов принимали бронходилататоры короткого действия (β2-агонисты короткого действия ― сальбутамол 100 мкг 3 раза в день), 22 пациента ― бронходилататоры длительного действия (сальметерол 50 мкг 2 раза в день / формотерол 12 мкг 2 раза в день).
Для оценки клинической эффективности восстановительного лечения исследование проводили до начала терапии, после 5-й и 10-й процедуры.
По общепринятой в пропедевтике методике изучали жалобы, анамнез, проводили общий осмотр и обследование пациентов.
Изучение ВСР проводилось с помощью аппарата холтеровского мониторирования Phillips (Нидерланды) по данным пятиминутных записей ЭКГ у пациентов обеих групп.
Все легочные объемы и вентиляционные параметры оценивались с помощью аппарата Spirolab III (MIR, Италия).
Метод лечения. Проведение кислородно-гелиевых ингаляций осуществлялось с помощью аппарата «Ингалипт В2-01», разработанным сотрудниками Института медико-биологических проблем Российской академии наук (регистрационное удостоверение на медицинское изделие № РЗН 2015/2466 от 12.03.2015).
Нагретая с помощью нагревательного элемента КГС подавалась через маску (температура смеси в маске 50 °С) пациенту при нормальном барометрическом давлении. Использовалась нормоксическая дыхательная газовая смесь, содержащая 77 ± 1 об.% гелия и 23 ± 1 об.% кислорода (ООО «НИИ КМ», Россия). Дыхание осуществлялось в циклично-фракционированном режиме: дыхание смесью ― 5 мин, затем дыхание атмосферным воздухом ― 5 мин (один цикл), по 3 цикла за процедуру. Курс лечения состоял из одной процедуры в день в течение 10 дней с первого дня исследования. За 30 мин до ингаляции подогреваемой КГС пациентам 2-й группы (с хроническим обструктивным бронхитом) было назначено применение бронходилататоров короткого или длительного действия.
Для обработки результатов исследования использовалась статистическая программа SPSS 17. Применялись методы непараметрической статистики. М ― среднее значение, m ― стандартное отклонение, Me ― медиана, ИИ ― интерквартильный интервал. Нормальность распределения проверялась с использование критерия Колмогорова–Смирнова. Достоверность полученных различий оценивалась с помощью непараметрических критериев Вилкоксона (t-критерий) в зависимых выборках и Манна–Уитни (U-критерий) в независимых выборках. За статистически значимые принимались различия при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исходные показатели пациентов 2-й группы свидетельствовали о нарушениях ВСР. Наблюдалось уменьшение показателей SDNN до 32 мс и RMSSD до 20 мс, что указывает на снижение активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, а повышение тонуса симпатической нервной системы ― в повышении коэффициента ваго-симпатического баланса (LF/HF) до 1,6.
При оценке показателей ВСР в динамике после 5-й процедуры отмечалось статистически значимое снижение коэффициента ваго-симпатического баланса с его нормализацией (до 1,3 (0,88–1,5), увеличение SDNN до 62 (50–72) мс и RMSSD до 36 (35–39) мс в 2-й группе, что свидетельствовало о усилении вагусного влияния на сердечный ритм. Фиксировалось дальнейшее статистически значимое по сравнению с показателем в день исследования после 10-й процедуры снижение коэффициента ваго-симпатического баланса, индекса централизации, повышение показателей SDNN и RMSSD во 2-й группе.
Данные результаты свидетельствует о позитивных изменениях в регуляции сердечного ритма, активации автономного контура регуляции и нормализации функционирования регуляторных систем организма, отмечается тенденция к нормотоническому типу (табл. 1).
Таблица 1
Динамика показателей вариабельности сердечного ритма между группами
Показатель | Медиана (интерквартильный интервал) | |||
до процедуры | после 5-й процедуры | после 10-й процедуры | ||
SDNN, мс | 1-я группа (n = 33) | 53 (47–61) | 56 (48–64) | 57 (50–64) |
2-я группа (n = 35) | 32 (26–36) | 62 (50–72)* | 64 (52–76)*, ** | |
RMSSD, мс | 1-я группа (n = 33) | 40 (36–51) | 42 (38–53) | 43 (38–56) |
2-я группа (n = 35) | 20 (17–26) | 36 (35–39)* | 38 (36–42)*, ** | |
LF/HF | 1-я группа (n = 33) | 1,3 (0,86–1,5) | 1,2 (0,78–1,5) | 1,1 (0,76–1,5) |
2-я группа (n = 35) | 1,6 (0,95–3,22) | 1,3 (0,88–1,5)* | 1,2 (0,78–1,5)*, ** | |
IC | 1-я группа (n = 33) | 2,1 (1,8–2,8) | 1,9 (1,6–2,5) | 1,8 (1,4–2,4) |
2-я группа (n = 35) | 5,2 (3,4–5,8) | 4,3 (3,2–4,1)* | 2,7 (2,1–3,0)*, ** |
Примечание: * ― значимость различий средних значений показателей по сравнению с исходными данными (р < 0,05); ** ― значимость различий средних значений показателей между группами после курса процедур (р < 0,05).
В 1-й группе статистически значимых изменений показателей ВСР за период наблюдения не зафиксировано (все показатели р > 0,05).
Таким образом, повышается активность автономного контура регуляции с уменьшением активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и нормализации функционирования регуляторных систем организма, отмечается тенденция к нормотоническому типу.
У пациентов 2-й группы с ХОБЛ среднетяжелой степени нарушения бронхиальной проходимости (50% ≤ объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) < 69%) наблюдались умеренные и средней тяжести нарушения вентиляционной функции легких по обструктивному типу. После 5-й процедуры дыхания подогреваемой КГС отмечалось достоверное (р < 0,05) улучшение показателей вентиляционной функции легких: жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) (на 8%), ОФВ1 (на 18%), максимальной объемной скорости на уровне 25% ЖЕЛ (МОС25) (на 13%), МОС50 (на 22%), МОС75 (на 21%), ОФВ1/ФЖЕЛ (на 14%). Рост этих показателей свидетельствует об уменьшении выраженности бронхообструкции у пациентов с ХОБЛ умеренной и среднетяжелой степени обструкции.
После 5-й процедуры дыхания подогреваемой КГС во 2-й группе отмечалось увеличение показателей функции внешнего дыхания (ФВД) в среднем на 16%, а после полного курса ― на 20% (табл. 2). В 1-й группе статистически значимых изменений показателей ФВД за период наблюдения не происходило (все показатели р > 0,05).
Таблица 2
Динамика показателей функции внешнего дыхания у пациентов 2-й группы
Показатель | 2-я группа, n = 35 M ± m | ||
до процедуры | после 5-й процедуры | после 10-й процедуры | |
ФЖЕЛ, % должной | 68,9 ± 2,4 | 74,4 ± 2,6* | 76,1 ± 2,6* |
ОФВ1, % должной | 54,6 ± 2,2 | 64,4 ± 2,4* | 66,8 ± 2,5* |
МОС25, л/с | 44,6 ± 2,0 | 50,4 ± 2,2* | 52,8 ± 2,3* |
МОС50, л/с | 46,3 ± 2,1 | 56,6 ± 2,4* | 58,1 ± 2,4* |
МОС75, л/с | 41,7 ± 2,3 | 50,6 ± 2,8* | 52,2 ± 2,9* |
ОФВ1/ФЖЕЛ, % должной | 72,6 ± 3,1 | 83,2 ± 3,3* | 86,4 ± 3,5* |
Примечание: * ― значимость различий средних значений показателей по сравнению с исходными данными (р < 0,05). ФЖЕЛ ― функция жизненной емкости легких; ОФВ1 ― объем форсированного выдоха за первую секунду; МОС25 ― максимальная объемная скорость на уровне 25% жизненной емкости легких.
ОБСУЖДЕНИЕ
Данные исследования показали увеличение показателей SDNN, RMSSD, что свидетельствует о повышении активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и снижении тонуса симпатического отдела. После применения подогреваемой КГС происходит нормализация функционирования регуляторных систем организма, сдвиг к нормотоническому типу. После курса дыхания подогреваемой КГС у пациентов 2-й группы (с ХОБЛ) выраженность изменений SDNN и RMSSD была больше, чем у пациентов 1-й группы. Данные исследования показали, что применение подогреваемой КГС после использования бронходилататоров короткого или длительного действия у пациентов с ХОБЛ умеренной и среднетяжелой степенью обструкции приводит к увеличению показателей функции внешнего дыхания, улучшению легочной вентиляции. Результаты свидетельствуют о тепловом воздействии смеси на терморецепторы с последующим рефлекторным расслаблением гладкой мускулатуры бронхов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Результаты проведенного исследования показывают целесообразность использования подогреваемой КГС с целью повышения эффективности реабилитационных мероприятий у пациентов с ХОБЛ.
- ВСР у пациентов с ХОБЛ может быть использована для оценки адаптационных систем организма и эффективности реабилитационных мероприятий.
- Применение подогреваемой КГС у пациентов с ХОБЛ приводит к нормализации функционирования регуляторных систем организма, сдвигу к нормотоническому типу.
- Использование подогреваемой КГС после применения бронходилататоров короткого или длительного действия у пациентов с ХОБЛ свидетельствует об уменьшении выраженности бронхообструкции, улучшению показателей ФВД в среднем на 20%.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов. Н.В. Бобкина, М.Ю. Герасименко — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала; Н.В. Бобкина, М.В. Лядов — анализ полученных данных, написание текста, редактирование.
Об авторах
Наталья Викторовна Бобкина
Поликлиника № 3
Автор, ответственный за переписку.
Email: kendarat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5347-0135
Россия, Москва
Максим Викторович Лядов
Поликлиника № 3
Email: kendarat@mail.ru
к.м.н.
Россия, МоскваМарина Юрьевна Герасименко
Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России
Email: kendarat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1741-7246
SPIN-код: 7625-6452
д.м.н. проф.
Россия, МоскваСписок литературы
- Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD // Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease ― GOLD. 2017.
- Павлов Б.Н., Куссмауль А.Р., Жданов В.Н., Логунов А.Т. Влияние кислородно-гелиевой ингаляционной терапии на работоспособность спортсменов. Использование подогретой кислородногелиевой газовой смеси «ГелиОксА» в комплексной профилактике гипоксии, связанной с физической нагрузкой // Отчет Института медико-биологических проблем РАН. М., 2009.
- Левшин И.В., Поликарпочкин А.Н. Перспективы применения кислородно-гелиевых смесей в спорте высших достижений // Ученые записки. 2010. № 4. С. 62.
- Никандров В., Жук О., Домашкевич Е. Ингаляции кислородно-гелиевой смеси // Наука и инновации. 2012. Т. 116. № 10. С. 59–61.
- Sayers R.R., Yant W.P. The Value of Helium-Oxygen Atmosphere in Diving and Caisson Operations // British Journal of Anaesthesia. 1925. Vol. 3. № 1. P. 127–138.
- Григорьев С.П., Лошкарева Е.О., Александров О.В., и др. Применение кислородно-гелиевых смесей в лечении больных с бронхолегочной патологией // Российский медицинский журнал. 2010. № 2. С. 47–51.
- Красновский А.Л., Григорьев С.П, Золкина И.В., Алехин А.И. Ингаляции подогреваемой кислородно-гелиевой смеси в комплексном лечении больных внебольничной пневмонией // Российский медицинский журнал. 2013. № 1. С. 10–14.
- Ноздрачев А.Д. Автономная нервная система и адаптивные реакции организма // Всесоюзный симпозиум. Кишинев, 1991. Тез. 4. С. 70.
- Баевский Р.М. Прогнозирование состояния на грани нормы и патологии. М.: Медицина, 1979. 298 с.
- Баевский Р.М., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2001 № 3. С. 108–127.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)