Введение. В последние годы проблема хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) все больше и больше привлекает внимание медицинской общественности в виду ее неуклонного прогрессирования. Хроническая обструктивная болезнь легких занимает ведущее место среди причин заболеваемости и смертности взрослого населения [1]. В России, по подсчетам с использованием эпидемиологических маркеров, должно быть около 11 млн. больных ХОБЛ, тем не менее, в официальной медицинской статистике числится около полумиллиона больных ХОБЛ, т.е. налицо диагностика в поздних стадиях заболевания, когда самые современные лечебные мероприятия не в состоянии тормозить неуклонное прогрессирование болезни [2,3]. Это является основной причиной высокой смертности больных ХОБЛ. Поэтому, не вызывает сомнения социально-экономическая значимость этого широко распространенного заболевания.
В настоящее время важным для клинической медицины остается поиск эффективных немедикаментозных способов лечения ХОБЛ, основанных на знании патогенеза. Высокая распространенность и тяжесть осложнений, к которым приводит ХОБЛ при отсутствии своевременного лечения, говорят о важности решения этой задачи для практической медицины.
Адаптация к гипоксии в горах на протяжении многих лет успешно использовалась для лечения ХОБЛ. Более простым и доступным средством улучшения функциональной системы дыхания является интервальная гипокситерапия (ИГТ), которая не вызывает осложнений и побочных эффектов [4-6]. Комбинированное применение адаптации в гипоксии и энтеральной оксигенотерапии было осуществлено еще в середине прошлого века по предложению академика Н.Н. Сиротинина [7]. Однако до сих пор в доступной литературе отсутствуют данные о комбинированном использовании интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии в лечении ХОБЛ, не проведено патофизиологическое обоснование эффективности комбинированного применения таких патогенетически разнонаправленных методов лечения, как гипокситерапия и оксигенотерапия в лечении больных ХОБЛ разной степени тяжести.
Таким образом, несомненно, требовались более глубокие исследования для выявления патофизиологических механизмов эффективности комбинированного применения ИГТ и энтеральной оксигенотерапии в лечении и реабилитации больных ХОБЛ. Все вышесказанное и определило цель настоящего исследования.
Цель исследования. Выявление эффективности комбинированного применения нормобарической интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии в лечении и реабилитации больных ХОБЛ.
Материал и методы исследования. Нами было обследовано 150 больных 45-60 лет с хронической обструктивной болезнью легкой степени тяжести (70 больных) и средней степени тяжести (80 больных). Контрольную группу составили сопоставимые по возрасту, степени тяжести, длительности заболевания 70 больных ХОБЛ, проходивших в санатории Министерства Внутренних Дел РФ «Нальчик» санаторно-курортное лечение без интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии.
Критериями включения в исследование являлось наличие диагностируемой хронической обструктивной болезни легких легкой и средней степени тяжести с дыхательной недостаточностью I-II степени. Критериями исключения из исследования являлась ХОБЛ тяжелой степени тяжести с развитием дыхательной недостаточности II-III степени.
Инструментальное исследование проводилось в утренние часы натощак и после 30-минутного отдыха в лаборатории. Всем больным было проведено определение следующих показателей: форсированной жизненной емкости легких (FVC), объема форсированного выдоха в первую секунду (FEV1), отношение FEV1/FVC (индекса Тиффно), пиковой скорости выдоха (PEF), максимальной скорости выдоха на уровне 25%, 50%, 75% FVC (MEF25%, MEF50%, MEF75%) на компьютерном спирографе SPIROSIFT SP-5000 "Fukuda" (Япония, 2004). Пикфлоуметрия проводилась пикфлоуметром «Personal Best Full Range» (США). Проводилась ингаляционная проба с бронходилятатором, которая позволила получить ценную информацию о функциональном состоянии бронхо-рецепторного аппарата и определить бронхолабильность дыхательных путей.
Показатели состояния функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма определялись по методике А.З. Колчинской. Определение минутного объема дыхания (МОД), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД) проводилось с использованием волюметра VEB MEDIZINNECHNIK (Германия), содержание кислорода во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе - на газоанализаторе “ИНСОВТ” (Санкт-Петербург), потребление кислорода по Дуглас-Холдейну, артериальное давление (АД) по Короткову, насыщение артериальной крови кислородом (SaO2) и частота сердечных сокращений (ЧСС) регистрировались на аппарате пульсоксиметр «Oxyshuttle» фирмы “Sensor-Medicus” (США). Определение минутного объема крови (МОК) проводилось по формуле Старра, содержание гемоглобина в крови определялось на аппарате ФЭК-М. Сбор конденсата выдыхаемого воздуха проводили стандартизованным методом с помощью аппарата ECoScreen (Erich Jaeger, Германия) [8]. Для характеристики респираторной влагопотери измеряли и рассчитывали объем экспирата за 10 минут дыхания. В конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ) определяли активность лактатдегидрогеназы, содержание общих липидов и белков на аппарате - фотоэлектроколориметр, водородный показатель (рН) КВВ - на аппарате «ОР-270» фирмы «Radelkis» (Венгрия). Для определения поверхностного натяжения конденсата выдыхаемого воздуха использовали метод большой капли Х.Б. Хаконова. Количественное определение общего белка (г/л) в конденсате выдыхаемого воздуха проводилось в коротковолновом ультрафиолете на аппарате фотоэлектроколориметр КФК 3 («МПО-Медснаб»). В качестве диагностического теста перекисного окисления липидов определяли в сыворотке крови уровень малонового диальдегида по В.Б.Гаврилову. Для оценки антиоксидантной защиты определяли активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в эритроцитах по методу Меина В.М. [9].
Для выбора оптимального содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси во время гипокситерапии использовались результаты гипоксического теста. При проведении гипокситерапи использовался принцип ступенчатой адаптации к гипоксии. Гипоксические газовые смеси поступали от аппарата «гипоксикатор» «Био-Нова-204», который конвертировал комнатный воздух в гипоксическую газовую смесь с регулируемым содержанием кислорода. Интервальная гипоксическая тренировка включала 15 сеансов, в каждом из них - 4 серии пятиминутных гипоксических воздействий с пятиминутными интервалами дыхания комнатным воздухом с нормальным содержанием кислорода (20,9% О2). Содержание кислорода в гипоксической смеси: у больных легкой степени тяжести в первые 5 сеансов - 14%, во вторые - 13%, в третьи - 12%, у больных средней степени тяжести в первые 5 сеансов - 16%, во вторые - 15%, в третьи - 14%.
Энтеральная оксигенотерапия проводилась с использованием кислородного коктейлера ТМ «АРМЕД». Для приготовления коктейля за основу бралась питьевая вода, в качестве пенообразователя - сироп корня солодки, обладающий пенообразующим и пеноудерживающим, общим тонизирующим, адаптогенным и успокаивающим свойствами [10]. Рекомендуемой разовой порцией коктейля являлось 300 мл. Курс энтеральной оксигенотерапии составлял 15 ежедневных процедур. Гипокситерапию больные проходили в утренние часы (с 9 по 11 часов), прием кислородных коктейлей приходился на дневное время (с 12 по 14 часов).
Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы Microsoft Excel и Statistica 6.0 для Windows. При анализе достоверности динамики показателей использовали t-критерий Стьюдента для парных измерений. Все численные данные представлены в виде М±m, где М - среднее групповое значение величины, m - стандартная ошибка средней. Различия считались статистически достоверными при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Комбинированное применение гипокситерапии и оксигенотерапии привело к значительному улучшению клинического течения ХОБЛ: уменьшился кашель, одышка, мокрота стала слизистой, увеличилась ремиссия. У всех больных улучшилась бронхиальная проходимость. У больных легкой степени тяжести жизненная емкость легких увеличилась на 9,5±0,01%, объем форсированного выдоха за 1 секунду - на 10,1±0,1%, пиковая скорость выдоха - на 12,6±0,1%, проходимость воздушного потока на уровне крупных, средних и мелких бронхов увеличилась в среднем на 13,3±0,1%. У больных средней степени тяжести изменения после комбинированного применения гипокситерапии и оксигенотерапии были не столь выраженными, как у больных легкой степени тяжести, так как по мере нарастания тяжести заболевания увеличивался необратимый компонент бронхообструкции.
Анализ результатов пик-флоумониторинга у больных ХОБЛ показал, что после комбинированного лечения отмечалось достоверное (р<0,05) увеличение пиковой скорости выдоха от первого к последнему сеансу курса (с 50,0±2,5% от должной величины до 65,4±3,4%) и уменьшение суточного разброса пиковой скорости выдоха к концу курса (с 1,00±0,02 до 0,10±0,04 л/сек). Эти данные свидетельствовали о снижении трахеобронхиальной гиперреактивности и уменьшении бронхиальной обструкции.
Достоверно (р<0,05) увеличился минутный объем дыхания с одновременным увеличением альвеолярной вентиляции (АВ), что привело к уменьшению функционального мертвого пространства и улучшению вентиляционно-перфузионных отношений. Возрастание альвеолярной вентиляции, наряду с ростом дыхательного объема, обусловило увеличение диффузионной поверхности и способности легких, что привело к улучшению процессов оксигенации крови. В результате улучшения вентиляционно-перфузионных отношений, повышения скорости диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь у больных легкой степени отмечалась тенденция, а у больных средней степени тяжести достоверное повышение насыщения артериальной крови кислородом (SaO2) до 96,25±0,07%. Повышение содержания гемоглобина (Нв), кислородной емкости крови (КЕК) и насыщения артериальной крови кислородом привело к возрастанию содержания кислорода в артериальной крови (CaO2). Увеличение артерио-венозного различия по кислороду (a-v)O2, наряду с возрастанием потребления кислорода (ПО2), привело к улучшению способности тканей утилизировать кислород из артериальной крови. Важным результатом комбинированного лечения явилось достоверное (р<0,05) возрастание скорости потребления кислорода (табл. 1).
Таблица 1. Показатели внешнего дыхания, газообмена, кровообращения и дыхательной функции крови у больных ХОБЛ 45-60 лет после комбинированного метода (M±m)
Примечание: здесь и далее * - p<0,05, ** - p<0,01 - достоверные отличия с показателями до лечения; МОД - минутный объем дыхания, ДО - дыхательный объем, ЧД - частота дыхания, АВ/МОД - отношение альвеолярной вентиляции к минутному объему дыхания, МОК - минутный объем кровообращения, ЧСС - частота сердечных сокращений, Нв - содержание гемоглобина в крови, КЕК - кислородная емкость крови, SaO2 - насыщение артериальной крови кислородом, CaO2 - содержание кислорода в артериальной крови, (a-v)O2 - артерио-венозное различие по кислороду, ПО2 - скорость потребления кислорода.
У всех больных изменился каскад парциального давления. Отмечалось достоверное (р<0,05) уменьшение разницы между парциальным давлением кислорода в альвеолах и напряжением кислорода в артериальной крови, что свидетельствовало об улучшении вентиляции, газообмена и вентиляционно-перфузионных отношений и повышении скорости диффузии кислорода из альвеол в кровь.
В патогенезе ХОБЛ большое значение придается оксидативному стрессу, проявляющимся образованием большого количества свободных радикалов в воздухоносных путях. Главным источником свободных радикалов являются нейтрофилы циркулирующей крови, в большом количестве концентрирующиеся в легких под влиянием пусковых факторов. После применения комбинированного метода лечения у больных ХОБЛ легкой степени тяжести достоверно (р<0,05) уменьшилась концентрация малонового диальдегида до 52,52±1,53 мкмоль/л, у больных средней степени тяжести - до 62,24±1,56 мкмоль/л, что свидетельствовало о снижении интенсивности процессов перекисного окисления липидов (табл. 2).
Таблица 2. Состояние прооксидантной и антиоксидантной систем у больных 45-60 лет с ХОБЛ легкой и средней степени тяжести после комбинированного метода лечения (M±m)
Отмечалось также достоверное (р<0,05) увеличение активности ферментов антиоксидантной системы: глютатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в крови, что привело к повышению сопротивляемости клеток к различным повреждающим факторам и активации возможных компенсаторных механизмов. При этом улучшились обменные процессы в легочной ткани, снизилась мембранодеструкция различных клеточных элементов бронхиального дерева и легочной ткани, что привело к улучшению бронхиальной проходимости, клинического течения ХОБЛ и нормализации показателей конденсата выдыхаемого воздуха.
После гипокситерапии и оксигенотерапии отмечалось достоверное (р<0,05) уменьшение активности лактатдегидрогеназы в конденсате выдыхаемого воздуха. Это привело к увеличению рН конденсата у больных. Изменения активности лактатдегидрогеназы и увеличение рН явилось результатом выявленного нами улучшения тканевого дыхания и потребления кислорода тканями после комбинированного метода. Уменьшение поверхностного натяжения конденсата выдыхаемого воздуха привело к улучшению дренажной функции бронхиального дерева (табл. 3).
Таблица 3. Показатели конденсата выдыхаемого воздуха у больных 45-60 лет с ХОБЛ легкой и средней степени тяжести после комбинированного метода (M±m)
Отмечалось достоверное (р<0,05) уменьшение содержания общего белка и липидов в конденсате, что свидетельствовало об улучшении состояния альвеолярно-капиллярных мембран, уменьшении их проницаемости. Изменения показателей конденсата выдыхаемого воздуха после гипокситерапии и оксигенотерапии свидетельствовали об улучшении метаболических процессов, уменьшении гипоксии и перекисного окисления липидов в бронхиальном дереве и легочной ткани.
Таким образом, одновременное применение нормобарической интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии оказывают положительное влияние на состояние больных хронической обструктивной болезнью легких легкой и средней степени тяжести. Это достигается за счет активации механизмов адаптации к интервальной гипоксии и увеличения оксигенации крови: улучшается бронхиальная проходимость, увеличивается жизненная емкость легких, дыхательный объем, альвеолярная вентиляция и ее доля в минутном объеме дыхания, улучшается дыхательная функция крови, скорость потребления кислорода тканями и кислородный режим организма. Все вышеперечисленное привело к клиническому улучшению состояния больных.
Заключение. На основании полученных данных можно судить о заметном благоприятном влиянии комбинированного применения нормобарической интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии на кислородтранспортную функцию крови: в результате процедур повышается содержание гемоглобина в крови, ее кислородная емкость, увеличивается напряжение и содержание кислорода в артериальной крови. Комбинированный прием кислородных коктейлей и гипокситерапия привели к улучшению метаболических процессов в легких, о чем свидетельствовали изменения конденсата выдыхаемого воздуха. Отмечалось уменьшение содержания малонового диальдегида, что свидетельствовало о снижении процессов перекисного окисления липидов и увеличение содержания глютатиопероксидазы и супероксиддисмутазы, что подтверждало активацию антиоксидантной системы. Улучшение обеспечения кислородом на всех этапах его массопереноса и повышение скорости потребления кислорода тканями привели к уменьшению гипоксии в бронхиальном дереве и легочной ткани. Таким образом, доказана высокая эффективность использования комбинированного метода реабилитации и лечения с интервальной гипокситерапией и энтеральной оксигенотерапией при хронической обструктивной болезни легких.