Hypobaric hypoxic training as a rehabilitation method for patients who have suffered traumatic limb amputation

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в нашей стране на 1 млн человек проводится 500 операций по ампутации конечностей. Причинами ампутации являются травмы конечностей (обморожения, размозжение, отрывы), осложнения после травм (сепсис, гангрена), последствия заболеваний (сахарный диабет, атеросклероз с последующим некрозом тканей). Великий русский хирург В.А. Оппель говорил: «Ампутация выполняется как средство спасения жизни больного, когда все средства спасения конечности исчерпаны». Проведение ампутации конечности является серьезным событием для пациента, которое влечет значительные изменения в жизни человека.

После проведения данного оперативного вмешательства для пациента начинается новый период его жизни — реабилитация. Кроме протезирования конечности важное значение имеет комплекс медицинских и социальных мероприятий по реабилитации. И от того, насколько эффективно будет выполнена реабилитация, зависит дальнейшая адаптация таких пациентов к жизни в обществе. Возникающие вследствие ампутации трансформация самосознания, личностные изменения, депрессивные переживания, снижение удовлетворенности качеством жизни в целом, а часто и потеря смысла жизни для людей, которые теперь не могут вести свой привычный образ жизни, делают эту проблему актуальной и практически значимой.

Медицинская реабилитация включает в себя комплексное применение лекарственной, немедикаментозной терапии и других способов, способствующих повышению и укреплению здоровья пациентов. Современная система медицинской реабилитации позволяет пациенту, даже несмотря на потерю конечности, продолжить прежнюю жизнь и сохранить свой социальный статус. Однако когда речь идет о военнослужащих, одной из важных медико-социальных задач является продление профессионального долголетия и сохранение психического здоровья, а также прогнозирование уровня их профессиональной деятельности и боеспособности [1, 2].

Поиск подходов для медицинской реабилитации пациентов после ампутации конечности привел к применению в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова методики гипобарической гипоксической тренировки (ГГТ) [3]. Данная методика достаточно давно применятся в авиационной медицине для повышения устойчивости к воздействию факторов полетов и коррекции функционального состояния, а также в спортивной медицине для повышения выносливости у спортсменов перед соревнованиями. Эта немедикаментозная методика является дорогостоящей, а использование ее для лечения и реабилитации возможно только в период стойкой ремиссии заболевания, что ограничивает применение ГГТ.

С одновременным воздействием на человека пониженного парциального давления кислорода и пониженного барометрического давления можно столкнуться при пребывании в горах и при моделировании этих факторов с помощью барокамеры, при проведении «подъемов». Возможно также создание гипоксии и в наземных условиях при дыхании гипоксическими газовыми смесями. Оба этих способа позволяют корригировать функциональное состояние организма и повышать его неспецифическую резистентность. Доказано использование гипоксической тренировки для лечения пациентов, страдающих различными заболеваниями [4]. При выборе методики гипоксической тренировки следует учесть ряд особенностей для каждого вида тренировки. Если для проведения нормобарической тренировки требуются только гипоксикатор и кислород, то для моделирования гипобарической гипоксии требуется барокамерный подъем или подъем в горы, что связано с существенными финансовыми затратами. Однако если говорить об эффективности методик, то предпочтительнее выглядит сочетание гипоксии с пониженным барометрическим давлением. На высоте из-за разреженности воздуха уменьшается сопротивление дыханию, следовательно, функционирование системы кровообращения будет более экономным и эффективным, что поспособствует более выраженному адаптационному эффекту.

Применение горной подготовки как способа ГГТ является эффективным средством повышения функциональных возможностей спортсменов и военнослужащих [5]. Однако отсутствие условий для проведения этого способа и функциональных возможностей пациентов, перенесших травматическую ампутацию верхних и/или нижних конечностей, для прохождения такой тренировки, говорит о необходимости использования методики, позволяющей имитировать горные условия. Моделирование горных условий с помощью гипобарической барокамеры аналогично санаторно-курортному лечению в условиях среднегорья. При искусственном создании условий среднегорья не требуется длительное пребывание в барокамере [1]. При этом создаются условия для постепенной адаптации организма пациента к изменившимся условиям среды. Проведение курса ГГТ позволяет достичь длительного сохранения устойчивости к воздействующим факторам. Вот почему проведение ГГТ с помощью барокамеры пониженного давления является более оптимальной методикой, чем тренировка в условиях среднегорья [6].

Применение курса ГГТ возможно не только в авиационной и космической медицине, но и для лечения, а также профилактики ряда заболеваний [7–9]. ГГТ эффективно использовать при заболеваниях систем кровообращения и дыхания, эндокринной и нервной систем, а также других органов. По данным отечественной и иностранной литературы, ГГТ до настоящего времени не применялась для пациентов, перенесших ампутацию конечностей, несмотря на доказанную эффективность данной методики для специалистов авиационного персонала и спортсменов.

Цель исследования — оказание медицинской помощи и обоснование применения ГГТ пациентам, перенесших травматическую ампутацию конечностей на этапе реабилитации, а также изучение влияния ГГТ на психическое состояние, вентиляционную функцию легких и устойчивость к гипоксии у данной категории больных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводилось на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (ВМА) в рамках научно-исследовательской работы «Персонализация» с соблюдением принципов, утвержденных локальным этическим комитетом ВМА (протокол № 260 от 22.02.2022). Обследованы 32 пациента, перенесших травматическую ампутацию верхних и/или нижних конечностей на этапе протезирования. Перед проведением тренировки пациенты подвергались комплексному медицинскому обследованию с обязательным осмотром терапевтом, неврологом и стоматологом. Это позволило исключить у них наличие барокавепатий и заболеваний в остром периоде развития. Для принятия окончательного решения о допуске к проведению барокамерного «подъема» врачом по авиационной медицине проводился осмотр в объеме предполетного медицинского осмотра.

«Подъемы» осуществлялись с помощью современного барокомплекса с барокамерой пониженного давления «БКПД-5-1» на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. Данный барокомплекс является отечественной разработкой и единственным в Российской Федерации. Он позволяет осуществлять гипоксическую тренировку сразу 5 пациентам. Также в барокамере предусмотрено место для врача-специалиста по авиационной медицине. Система объективного медицинского контроля барокамеры позволяет в режиме реального времени регистрировать физиологические и психофизиологические показатели на каждом этапе «подъема».

Курс тренировки состоял из 10 сеансов, проводимых ежедневно, в ходе которых осуществлялся ступенчатый «подъем» на 500 м на каждой высоте, начиная с 1500 до 3500 м и пребыванием на заданной высоте в течение 30 мин. При этом парциальное давление кислорода изменялось с 133 мм рт. ст. (на высоте 1500 м) до 103 мм рт. ст. (на высоте 3500 м). «Подъем» и «спуск» осуществлялся со скоростью 7–10 и 5–7 м/с соответственно.

Для оценки эффективности проведения ГГТ использовались физиологические и психологические методики оценки функционального состояния и работоспособности пациентов. Регистрация показателей методик проводилась до, после каждого сеанса, полного курса и через 10 дней после проведения курса ГГТ.

Физиологические методики: проба Штанге (задержка дыхания на вдохе); спирометрия (оценка жизненной емкости легких — ЖЕЛ).

Психологические методики:

1) опросник «Оценка качества жизни», позволяет субъективно оценить степень болевых ощущений и ограничения повседневной деятельности, обусловленные проблемами со здоровьем; общее состояние здоровья в настоящее время; степень ограничения повседневной деятельности, обусловленную эмоциональными проблемами; состояние жизненного тонуса; уровень взаимоотношений с друзьями, родственниками, коллегами по работе; настроение (счастье, спокойствие, умиротворение и проч.) за последний месяц;

2) опросник «Самочувствие, активность, настроение» (САН), в опроснике применяется многоступенчатая шкала для соотношения состояния пациентов в настоящее время с рядом признаков. При выполнении методики требуется выбрать то значение, которое наиболее точно отражает текущее состояние обследуемого [10];

3) методика Спилбергера – Ханина позволяет оценить личностную (отражающую обычное самочувствие пациента) и ситуативную (отражающую самочувствие пациента в данный момент) тревожность обследуемого.

Для математико-статистической обработки данных использовался пакет прикладных программ «Statistica 12.0» и процессор электронных таблиц Microsoft Excel 2010. Нормальность распределения в сравниваемых группах, а также равенство генеральных дисперсий дало возможность использовать t-критерий Стьюдента для зависимых выборок, для связанных выборок использовался T-критерий Вилкоксона.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время уровень здоровья человека определяется не только уровнем оказания медицинской помощи, но и полноценностью его в физическом и психологическом плане, его адаптацией к жизни в социальном мире.

Данные субъективной оценки здоровья пациентов до, после курса ГГТ и через 10 дней после него по результатам опросника «Оценка качества жизни» неоднозначны (табл. 1). Так, фоновые показатели физического и психического компонентов здоровья соответствуют средним значениям, что говорит об удовлетворительной самооценке данных компонентов пациентами. После курса ГГТ физический компонент здоровья повысился на 5 %, а психический — на 4 %, а через 10 дней после окончания курса ГГТ на 13 и 7 % соответственно. Следовательно, по обоим компонентам здоровья после курса ГГТ отмечается положительная динамика.

 

Таблица 1. Изменение показателей компонентов здоровья: фоновые, после курса ГГТ и через 10 дней после него, балл

Table 1. Changes in health indicators: baseline, after a course of hypobaric hypoxic

Показатель	Фон	После курса ГГТ	Через 10 дней после курса ГГТ
Физический компонент	42,9 ± 2	45,0 ± 2,2*	48,6 ± 2,3*
Психический компонент	57,2 ± 2,2	59,3 ± 1,9*	61,4 ± 2*

Примечание: * — различия по сравнению с фоновыми показателями, р < 0,01.

Note: * — differences compared with baseline indicators, p < 0.01.

 

Изменение показателей опросника САН также указывают на положительное воздействие курса ГГТ (табл. 2).

 

Таблица 2. Изменение показателей самочувствия, активности и настроения: фоновые, после 1-го сеанса, до 5-го сеанса, во время 5-го и 10-го сеансов, после курса ГГТ и через 10 дней после курса ГГТ, балл

Table 2. Changes in indicators of well-being, activity and mood: background, after the 1st session, before the 5^th session, during the 5^th and 10^th sessions, after the hypobaric hypoxic training course and 10 days after the hypobaric hypoxic training course, score

Показатель	Фон	После 1-го сеанса	До 5-го сеанса	Во время 5-го сеанса	Во время 10-го сеанса	После курса ГГТ	Через 10 дней после курса ГГТ
Самочувствие	6,33 ± 0,21	6,40 ± 0,19*	6,29 ± 0,18*	6,35 ± 0,22*	6,54 ± 0,19*	6,37 ± 0,24*	6,41 ± 0,26*
Активность	5,74 ± 0,22	5,75 ± 0,21	5,79 ± 0,22	5,86 ± 0,19	6,03 ± 0,22	6,13 ± 0,23	6,27 ± 0,28
Настроение	6,44 ± 0,20	6,46 ± 0,19*	6,39 ± 0,20*	6,43 ± 0,19*	6,47 ± 0,22*	6,51 ± 0,24*	6,60 ± 0,19*

Примечание: * — различия по сравнению с фоновыми показателями, р < 0,01.

Note: * — differences compared to background indicators, p < 0.01.

 

По показателю «Самочувствие» отмечается выраженный эффект после проведения 10 сеансов тренировки. Показатель «Активность» повышается к концу курса ГГТ и достигает максимальных показателей через 10 дней после прохождения курса. Показатель «Настроение» становится высоким к концу курса ГГТ и остается на этом уровне и через 10 дней после завершения тренировки. В целом отмечается улучшение самочувствия, активности и настроения.

Положительная динамика от проведения тренировки отмечается и по результатам методики Спилбергера – Ханина. Проведение курса ГГТ способствовало снижению личностной тревожности (ЛТ) пациентов, перенесших травматическую ампутацию конечностей (табл. 3). Так, после курса ГГТ ЛТ уменьшилась на 5 %, а через 10 дней после окончания курса — на 6,5%. В результате проведенного курса ГГТ пациенты стали в меньшей степени испытывать состояние тревоги относительно их физических способностей и адаптации в обществе после окончания лечения. Они стали воспринимать ситуацию с ответственностью и личной заинтересованностью.

 

Таблица 3. Динамика личностной тревожности, балл

Table 3. Dynamics of personal anxiety, score

Показатель	Фон	После курса ГГТ	Через 10 дней после курса ГГТ
ЛТ	44,9 ± 2,5	42,9 ± 2,7*	40,5 ± 2,7*

Примечание: * — различия по сравнению с фоновым показателем, р < 0,01.

Note: * — differences compared with baseline indicators, p < 0.01.

 

Значительные изменения претерпели показатели ситуативной тревожности (СТ), таблица 4. Из таблицы 4 видно, что у пациентов к 10-му сеансу СТ снизилась на 33 %, а через 10 дней — на 34 % по сравнению с фоновыми показателями. Относительно высокие фоновые показатели СТ в начале курса, по-видимому, связаны со стрессовой ситуацией пациентов в связи с началом тренировки. В дальнейшем воздействие стрессовой ситуации у них снизилось, и СТ уменьшилась.

 

Таблица 4. Динамика ситуативной тревожности, балл

Table 4. Dynamics of situational anxiety, score

Показатель	Фон	После 1-го сеанса	До 5-го сеанса	После 5-го сеанса	Во время 10-го сеанса	После курса ГГТ	Через 10 дней после курса ГГТ
СТ	40 ± 2,5	34,1 ± 2,1	30,1 ± 2,2*	29,9 ± 2,5*	29,8 ± 2,2*	26,8 ± 1,8*	26,1 ± 2,2*

Примечание: * — различия по сравнению с фоновым показателем, р < 0,01.

Note: * — differences compared with baseline indicators, p < 0.01.

 

При проведении спирометрии и задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) до и после курса ГГТ у пациентов, перенесших травматическую ампутацию конечностей на этапе протезирования, отмечается увеличение ЖЕЛ на 8 % и времени задержки дыхания на вдохе на 11 % по сравнению с фоновыми показателями. Эти результаты позволяют говорить о повышении функциональных возможностей дыхательной системы и устойчивости организма пациентов к гипоксии (табл. 5).

 

Таблица 5. Динамика жизненной емкости легких и задержки дыхания на вдохе до и после курса ГГТ

Table 5. Changes in the vital capacity of lungs and inspiratory latency before and after a course of hypobaric hypoxic training

Показатель	Фон	После курса ГГТ
ЖЕЛ, л	3,6 ± 0,2	3,9 ± 0,2*
Проба Штанге, с	55,5 ± 3,4	67,5 ± 4,8*

Примечание: * — p < 0,05.

Note: * — p < 0.01.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенная ГГТ позволила получить данные о ее влиянии на пациентов, перенесших травматическую ампутацию верхних и/или нижних конечностей, на этапе реабилитации. Полученные данные свидетельствуют о нормализации психологических и физиологических показателей здоровья, а по некоторым показателям произошло изменение со средних значений до высоких.

Таким образом, ГГТ следует использовать в системе медицинской реабилитации для оптимизации психического состояния, повышения функциональных возможностей системы дыхания у пациентов, перенесших ампутацию верхних и/или нижних конечностей, за счет комплексного благоприятного воздействия на организм.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Вклад каждого автора. А.А. Благинин — разработка общей концепции, дизайн исследования; С.В. Будников — обзор литературы, сбор материала, анализ и статистическая обработка данных, написание статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

The contribution of each author. A.A. Blaginin — development of the general concept, study design; S.V. Budnikov — literature review, collection of material, analysis and statistical processing of data, writing the article.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

About the authors

Andrey A. Blaginin

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-3820-5752
SPIN-code: 2747-0146

MD, Dr. Sci. (Med.), Dr. Sci. (Psy.), professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey V. Budnikov

Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0009-0008-7484-1036
SPIN-code: 9232-7493

senior lecturer

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files