Normobaric interval hypoxia-hyperoxic therapy (IHHT) in the process of medical rehabilitation of patients after stroke

Full Text

Введение Цереброваскулярные заболевания - одна из ведущих причин смертности и инвалидизации в Российской Федерации. Церебральный инсульт занимает второе место по частоте смертельных случаев от болезней системы кровообращения в стране. Инвалидизация после перенесенного инсульта занимает первое место среди всех причин первичной инвалидизации. Цереброваскулярные заболевания наносят огромный ущерб экономике, учитывая расходы на лечение, медицинскую реабилитацию, потери в сфере производства. Изменить существующую ситуацию можно только путем создания адекватной системы лечебно-профилактической помощи населению. В то же время научно обоснованное планирование и организация действенной системы лечения и медицинской реабилитации больных с ОНМК невозможны без точных эпидемиологических данных, анализа факторов риска, оказывающих воздействие на возникновение и течение заболевания в популяции отдельных стран и регионов с учетом их географических и этнических особенностей. [1] Инсульт - государственная медицинская и социальная проблема, поэтому так значимы и важны реальные усилия по совершенствованию системы оказания медицинской помощи больным с уже свершившимся инсультом, а также по организации эффективных профилактических мероприятий. В последние годы активно ведется разработка новых, более эффективных и не инвазивных методов лечения и медицинской реабилитации больных после острого нарушения мозгового кровообращения, а также методов профилактики развития в дальнейшем повторных сосудистых катастроф. В настоящее время ранняя реабилитация прочно вошла в практику лечения пациентов с церебральным инсультом, но по-прежнему остается проблема выбора реабилитационных мероприятий в первые дни после инсульта, в том числе в отделении реанимации, очень актуальна проблема сниженной толерантности к нагрузке и ограничений к расширению двигательного режима. В связи с этим с первых дней медицинской реабилитации используется целый спектр медицинского оборудования для коррекции телерантности к нагрузкам. Это прикроватные и напольные велотренажеры, поворотные столы вертикализаторы, стендеры и другие аппараты. Другим перспективным направлением коррекции толерантности в медицинской реабилитации является интервальная нормобарическая гипокси-гипероксиче-ская терапия. Важным аспектом использования данного метода является возможность использования данного метода в самые ранние периоды от развития заболевания или состояния пациента, в том числе в состоянии сниженного сознания, когда активные занятия лечебной физкультурой, основным методом повышения толерантности, противопоказаны. Суть метода интервальной гипоксической терапии (ИГТ) - циклическое снижение уровня кислорода в крови до индивидуального адаптационного уровня с последующим возвращением к исходным, комфортным для пациента, значениям. При этом, замена в период реокси-генации нормоксических периодов на гипероксические (30-40% О2) существенно увеличивает амплитуду воздействующего тренирующего фактора без углубления гипоксии и, как следствие, развития побочных эффектов, а также позволяет в процессе терапевтического воздействия добиться максимального восстановления функ Диссертационная орбита 115 Вестник восстановительной медицины № 3^2018 ционального состояния пациента после полученной нагрузки (гипоксическое воздействие). Режим «гипоксия-гипероксия» оптимизирует гипок-сическую (устойчивость к гипоксии) и стрессорную (экономичность работы миокарда при острой физической нагрузке) составляющие в системных реакциях адаптации. При этом, выбор параметров воздействия (длительность периодов гипоксии и реоксигенации) осуществляется в автоматическом режиме, на протяжении всей процедуры в режиме он-лайн, на основании текущих функциональных показателей пациента (SaO2 и ЧСС), регистрируемых пульсоксиметром, что позволяет избежать отрицательных, стрессорных, необратимых адаптационных реакций пациента на предъявляемую гипоксию. Такая технология носит название - SRT-технология (Self Regulated Treatment) - процедура, управляемая организмом на основании биологической обратной связи по параметрам ЧСС и газового состава крови, что отвечает главному принципу адаптационной медицины. Сила и продолжительность стимулирующего воздействия (в данном случае гипоксического стимула) должны ограничиваться той физиологической нормой, при которой еще возможны эффективная компенсация происходящих функциональных сдвигов и быстрое восстановление после прерывания сеанса гипоксии. Пациенту через маску поступает газовая смесь со сниженной концентрацией кислорода, при достижении цифр, полученных в результате гипоксического теста, (минимальных безопасных цифр сатурации крови) через маску начинает поступать газовая смесь с повышенной концентрацией кислорода (30-40%), до восстановления исходных (допустимых) показателей пульса и сатурации. Затем такой цикл повторяется в течении 40 минут несколько раз. После истечения 40 минут сатурация Пациента восстанавливается до исходных цифр, посредством повышения концентрации кислорода (до 30-40%) во вдыхаемой газовой смеси. Измерения показателей проводятся до полного восстановления исходных значений. Применение интервальной гипокси-гипероксическая терапии показало свою эффективность и безопасность как у здоровых мужчин в возрасте от 60 до 74 лет. Shatilo et al. [2] представили две группы здоровых 60-74-летних мужчин (14 физически активных мужчин и 21 человек, ведущих малоподвижный образ жизни), которым проводилась интервальная гипоксия (циклы 5-минутной гипоксии, FiO2=12%, а затем 5 мин нормоксия, повторяющиеся четыре раза в день в течение 10 дней), что индуцировало снижение артериального давления. При этом, только у второй группы пациентов снижение АД составило 7,9±3,1 мм рт.ст. и, одновременно наблюдалось увеличение суб-максимальной физической нагрузки (рабочая нагрузка при анаэробном пороге + 12,7%), что подчеркивало положительные сердечно-сосудистые эффекты гипоксического кондиционирования у здоровых, но малоподвижных мужчин. В продолжение этой проблемы, сочетая гипоксиче-ское воздействие и физические упражнения, Bailey et al. [3] провели рандомизированное, контролируемое, двойное слепое исследование 34-х физически активных мужчин, которые проводили тренировку либо в нормокси-ческих условиях (n=14, Fi02=20,9%), либо в гипоксических условиях (n=18, Fi02=16%), три раза в неделю в течение 20-30 мин при 70-85% максимальной частоты сердечных сокращений, в течение 4 недель. Гипоксическая тренировка значительно уменьшала максимальное систоли ческое артериальное давление во время выполнения упражнений 10±9 мм рт. ст. Одновременно наблюдалось увеличение максимального поглощения кислорода на 0,47±0,77 л/мин. В другом исследовании было показано эффективное снижение артериального давления у пациентов с артериальной гипертензией и избыточным весом [4]. Другие результаты также указывают на то, что прерывистое гипоксическое воздействие может улучшить регенерацию после инсульта. Следовательно, стратегии лечения, применяемые после фокальной ишемии и реперфузии (то есть после кондиционирования), были предложены в качестве защитного подхода для уменьшения объема повреждения и улучшения восстановления. У собак, после летальной ишемии левой передней нисходящей артерии, было показано, что три цикла реперфузии 30 с и окклюзия 30 с в начале реперфузии уменьшили размер инфаркта миокарда на 44% [5]. У крыс после ишемического повреждения мозга ги-поксическим воздействием в течение 7 дней с умеренно сниженной дозой кислородной фракцией (Fi02=12%, 4 ч в день), как было показано, усиливает нейрогенез и сохраняет пространственное обучение и память [6]. Мы поставили перед собой задачу изучить возможности использования метода интервальной гипокси-ги-перокситерапии (ИГГТ) с целью повышения эффективности восстановительных мероприятий, путем увеличения функциональных резервов у пациентов с церебральным инсультом. В рамках рабочей гипотезы предполагается, что в результате воздействия интервальной гипокси-гиперок-сической терапии на организм человека, перенесшего острое нарушение мозгового кровообращения будет происходить нормализация вегетативного обеспечения, нормализация цифр артериального давления, повышение толерантности к физической нагрузке, а вместе с ними и расширение двигательного режима пациента, регрессия неврологического дефицита. Было проведено обследование пациентов с церебральным ишемическим инсультом в возрасте от 63 до 75 лет, находившихся на лечении в сосудистом отделении ГКБ №31 ДЗ г. Москвы в острый период течения заболевания (не позднее чем через 5 дней от начала заболевания) на переносимость гипоксии с целью выявления высокой чувствительности к гипоксии и возможного развития отрицательных адаптивных реакций у пациентов во время проведения ИГГТ (дыхание 10 минут через маску аппарата ReOxy «AI Mediq» газовой смесью со сниженным содержанием кислорода при автоматическом регулировании степени снижения концентрации кислорода в зависимости от индивидуальной реакции пациента в режиме он-лайн по концентрации кислорода в периферической крови, а также по частоте ЧСС). Противопоказаниями для проведения ИГГТ являлись: острые инфекционные заболевания, хронические воспалительные процессы в стадии обострения; острые соматические заболевания (острый инфаркт миокарда, гипертонический криз, хроническая сердечная недостаточность и НК II Б, астматический статус и др.); хронические заболевания в стадии декомпенсации (хроническая почечная недостаточность, требующая гемодиализа и др.); врожденные аномалии сердца и крупных сосудов, приобретенные пороки сердца, болезни миокарда и перикарда в стадии декомпенсации; индивидуальная непереносимость кислородной недостаточности, в том числе по причине психологической неустойчивой реакции. 116 Диссертационная орбита Вестник восстановительной медицины № 3^2018 К симптомам повышенной чувствительности к кислородной недостаточности относили: • Усиленное потоотделение; • Повышенная бледность слизистых и кожных покровов; • Значительное увеличение частоты пульса (более чем на 25% от исходного); • Появление брадикардии (пульс менее 60 ударов в минуту); • Повышение артериального давления более чем на 20 мм рт. ст.; • Появление резкой одышки (увеличение частоты дыхания более чем на 15 в минуту). Если отмеченные изменения наступали в первые 60-90 секунд дыхания гипоксической газовой смесью, то пациенты не включались в исследование. Критериями включения в исследование пациентов с церебральным инсультом являлись: 1. Возраст от 18 до 80 лет 2. Тяжесть состояния при поступлении по шкале NIHSS от 4 до 18 баллов 3. Оксигенация артериальной крови SpO2 > 86-99% 4. ЧДД не более 25 в мин 5. Положительная реакция на гипоксический тест. Критерии исключения: 1. Отказ от участия в исследовании 2. Сатурация крови ниже 86% 3. ЧДД более чем 25 в мин. 4. Наличие хронической недостаточности дыхания 5. Некомпенсированные нарушения дыхания 6. Отрицательная реакция на гипоксический тест По результатам гипоксического теста было выбрано 15 пациентов (9 мужчин и 6 женщин) с адекватной реакцией на него, которые были включены в сравнительное исследование. Методом простой рандомизации эти пациенты были разделены на три группы. В каждую группу включено по 5 пациентов. Группы были сопоставимы по возрасту, полу и тяжести инсульта по шкале NIHSS (6,0±0,6- 1 группа; 5,2±0,4-2 группа; 5,6±0,5- 3 группа). 1 группа пациентов: 5 пациентов с церебральным ишемическим инсультом, которым проводилась только циклическая тренировка низкой интенсивности (кардиотренировка) - 0,3 ватта на кг массы тела, при скорости педалирования 60 оборотов в минуту на протяжении 8 минут на велотренажере под контролем АД, ЧСС и сатурации периферической крови (8 процедур); 2 группа: 5 пациентов с церебральным ишемическим инсультом, которым проводилось только 8 процедур интервальной гипокси-гипероксической терапии (ИГГТ); 3 группа: 5 пациентов с ишемическим инсультом, которым проводилось ИГГТ (8 процедур) и циклическая тренировка низкой интенсивности (кардиотренировка) (8 процедур) на велотренажере под контролем АД, ЧСС и сатурации периферической крови. Пациенты включались в исследование согласно критериям отбора, после подписания информированного согласия. По результатам гипоксического теста, автоматически производился подбор индивидуальной программы интервальной гипокси-гипероксической тренировки. Пациента так же информировали о том, что в случае возникновения каких-либо неприятных ощущений пациент может без указания врача самостоятельно снять маску и перейти на дыхание обычным атмосферным воздухом. Перед и во время теста непрерывно регистрировалось насыщение крови кислородом с помощью пульсоксиме-трического датчика аппарата; до начала и в конце теста измерялось артериальное давление, частота сердечных сокращений, частота дыхания для выявления повышенной чувствительности к кислородной недостаточности. Критериями прекращения исследования были: 1. возникновение любого из состояний, входящих в критерии исключения 2. нарушение протокола исследования 3. просьба пациента или его родственников 4. появление неконтролируемой неадекватной реакции пациента на гипоксию. Перед началом и в конце использования ИГГТ или велоэргометрических тренировок всем пациентам проводились исследования: неврологического статуса по Канадской неврологической шкале и модифицированной шкале Рэнкина, общей двигательной активности по Таблица 1. Средние значения рангов результатов малонагрузочных функциональных проб пациентов с церебральным инсультом на протяжении исследования (n=15) Группы Изменение оследуемых 1 день 2 день 3 день 4 день 5 день 6 день 7 день 8 день за период пациентов воздействия Группа 1 n = 5 2,4±0,4* 2,6±0,4 3,2±0,3 3,4±0,5 3,6±0,3 4,2±0,2 4,2±0,1 4,4±0,1" + 2,0±0,3 Группа 2 n = 5 3,25±0,2 3,4±0,1 4,2±0,2 4,4±0,3 4,8±0,3 5,2±0,3 5,2±0,1 5,4±0,3" +2,15±0,2 Группа 3 n = 5 2,4±0,1 3,2±0,2 3,4±0,3 3,8±0,3 4,4±0,3 4,6±0,1 4,8±0,3 5±0,3” +2,6±0,2 '0 - проба с апное или проба с пассивным полуортостазом неадекватна, 1 - проба с апное адекватна, 2 - проба с гипервентиляцией адекватна, 3 - проба с пассивным полуортостазом адекватна, 4 - проба с полуортостазом адекватна, 5 - проба с ортостазом адекватна, 6 - модифицированная проба Мартинэ-Кушелевского адекватна '' - достоверные изменения изучаемых показателей в каждой группе к концу исследования Диссертационная орбита 117 Вестник восстановительной медицины № 3^2018 Диаграмма 1. Динамика изменения функционального состояния пациентов с церебральным инсультом в процессе исследования (балл) Индексу мобильности Ривермид, измерялось АД, ЧД, ЧСС и сатурации кислорода в состоянии покоя и в процессе выполнения малонагрузочных функциональных проб (комфортное апное, гипервентиляция, полуорто-стаз, ортостаз, модифицированная проба Мартинэ-Куше-левского), уровня активности и участия в повседневной деятельности и самообслуживании по Шкале активности повседневной жизни Ривермид, Индексу активности повседневной жизни Бартела. Результаты исследования были подвергнуты анализу с использованием непараметрической статистики. Критерии адекватности проб и их результаты оценены с использованием рангового метода в цифровом диапазоне от 0 до 6. В графике представлены средние арифметические значения проб, 5 пациентов в каждый конкретный день проведения исследования, в каждой из трех групп. Учитывая полученные результаты, мы можем сказать, что средние значения рангов функционального тестирования в первый день исследования в 1-ой и 3-ей группах статистически достоверно не отличались, что говорит об однородности сформированных групп. Во второй группе абсолютное среднее значение ранга функционального тестирования достоверно отличалось в сторону лучшего функционального состояния обследованных пациентов как в начале исследования, так и к концу исследования. Показатели функционального состояния пациентов третьей группы к концу исследования достоверно превосходили показатели функционального состояния пациентов первой группы. Однако сравнение динамики данных между группами выявило достоверное превосходство в изменении функционального состояния третьей группы над первой и второй группами пациентов с церебральным инсультом уже со второго дня исследования (диаграммы 1, 2). Как видно из таблицы, динамика в клиническом состоянии пациентов с церебральным инсультом наблюдалась во всех группах обследованных пациентов (диаграмма 5). В начале исследования неврологический статус пациентов, оцениваемый по Канадской неврологической шкале, достоверно не отличался в первой и третьей группе и характеризовался более выраженными нарушениями, чем в группе 2. В конце исследования достоверную положительную динамику показали все три группы обследованных пациентов с церебральным инсультом. Наибольшей положительной динамики в состоянии неврологического статуса по Канадской неврологической шкале достигли пациенты третьей группы (диаграмма 3). Результаты значений во второй и третьей группе достоверно не различались между собой и достоверно превосходили значения первой группы. Анализируя данные шкалы Рэнкин, характеризующей степень независимости пациента в самообслуживании, можно сказать, что в начале исследования наибольшие нарушения наблюдались в группе 1 и достоверно отличались от показателей групп 2 и 3 (p<0,05). К концу исследования в группах пациентов с церебральным инсультом наилучших результатов удалось достигнуть в группе 1, занимавшейся только кардиотренировкой (диаграмма 4). При этом достоверные отличия в конечном результате были только между первой группой и третьей. 6 1 день 2 день 3 день 4 день 5 день 6 день 7 день 8 день ■ группа 1 ■ группа 2 □ группа 3 Диаграмма 2. Динамика абсолютных значений показателей функциональных проб трех групп во время проведения исследования (балл) 118 Диссертационная орбита Вестник восстановительной медицины № 3^2018 таблица 2. Динамика абсолютных значений Канадской неврологической шкалы и модифицированной шкалы Рэнкина, проводимым до и после исследования, в обследованных группах пациентов(балл) Шкалы канадская неврологическая шкала Модифицированная шкала рэнкин Бремя тестирования до исследования после до исследования после Группа 1 6,6±0,82 9,3±1,29 4,6±0,42 1,8±0,22 Группа 2 9,1±0,33 14,4±0,67 2,8±0,22 1,4±0,27 Группа 3 6,4±0,67 13±0,94 3±0,71 1,2±0,22 диаграмма 3. Динамика изменения неврологического диаграмма 4. Динамика изменений неврологического статуса по данным Канадской неврологической шкалы к статуса по данным шкалы Рэнкин к концу исследования концу исследования (балл) (балл) 16 14 12 10 _1 I I до исследования после ■ группа 1 ■ группа 2 □ группа 3 до исследования после 8 6 4 2 0 диаграмма 5. Сравнительные данные абсолютных значений Канадской неврологической шкалы и модифицированной шкалы Рэнкин, пациентов с церебральным инсультом в результате включения в реабилитационные программы кардиотренировки и ИГГТ (балл) Диссертационная орбита 119 Вестник восстановительной медицины № 3^2018 Таблица 3. Сравнительные данные абсолютных значений индекса мобильности Ривермид пациентов с церебральным инсультом в результате включения в реабилитационные программы кардиотренировки и ИГГТ (балл) Шкалы Индекс мобильности Ривермид Время тестирования до исследования после Группа 1 1,8±0,55 5,4±1,44 Группа 2 6,2±0,42 11,4±0,45 Группа 3 4±0,94 10,2±1,24 Диаграмма 6. Динамика изменений мобильности паци- Диаграмма 7. Динамика изменений повседневной актив-ентов с церебральным инсультом по данным шкалы ности пациентов с церебральным инсультом по данным мобильности Ривермид к концу исследования (балл) шкал активности в повседневной жизни и индекса Бар тель к концу исследования (баллы) Таблица 4. Сравнительные данные значений шкалы активностей в повседневной жизни Ривермид и индекса Бартель пациентов с церебральным инсультом в результате включения в реабилитационные программы кардиотренировки и ИГГТ Шкалы Шкала активностей повседневной жизни Ривермид (балл) Индекс активности повседневной жизни Бартель (балл) Время тестирования до исследования после до исследования после Группа 1 22,6±3,01 29,8±6,06 27±8,22 51 ±7,58 Группа 2 31,2±1,34 46,6±2,1 35±1,77 62±3,35 Группа 3 21±2,74 35,4±0,91 35±0,71 59±0,22 При сравнения данных по индексу мобильности Ри-вермид в начале исследования наилучшая мобильность наблюдалась во второй группе, наихудшая в первой. К концу исследования наибольшей динамики удалось достигнуть пациентам группы 3 (диаграмма 6) В начале исследования активность в повседневной жизни пациентов с церебральным инсультом была наибольшей во второй группе и достоверно отличалась по абсолютным значениям от групп 1 и 3 при использовании шкалы активности в повседневной жизни Ривермид. По данным индекса Бартель в начале исследования группы пациентов достоверно не отличались между собой. К концу исследования активность в повседневной жизни достоверно улучшилась, но между группами достоверных различий выявить не удалось (диаграмма 7). Проведение сравнения произошедших изменений в состоянии пациентов с церебральным инсультом под воздействием различных программ медицинской реабилитации, мы провели сравнение относительных величин изменения в степени нарушения функций и жизнедеятельности обследованных групп (диаграмма 8). Заключение Анализируя полученные результаты, можно сказать, что во всех трех группах пациентов церебральным инсультом был получен положительный результат через 8 занятий. Однако, применяемые методы оказывали раз 120 Диссертационная орбита Вестник восстановительной медицины № 3^2018 Диаграмма 8. Изменение состояния пациентов с церебральным инсультом в острый период заболевания под влиянием циклических аэробных низкоинтенсивных тренировок и ИГГТ (%) личное влияние на изучаемые показатели. Так низкоинтенсивная циклическая тренировка в меньшей степени влияла на неврологический статус и активность в повседневной деятельности. Наибольшее положительное влияние кардиотренировка оказывала на мобильность пациента и способность к самообслуживанию. ИГГТ, в свою очередь меньше всего влияла на способность к самообслуживанию, а более выраженное воздействие оказывала на мобильность, функциональное состояние (то лерантность к нагрузкам) и активность в повседневной жизни. Наиболее сбалансированное воздействие оказывало сочетание циклических низкоинтенсивных упражнений с ИГГТ, улучшая, в первую очередь, толерантность к нагрузкам и неврологический статус, на базе которых равномерно изменяется мобильность, активность в повседневной жизни и способность к самообслуживанию. Полученные данные требуют дальнейшего изучения и детализации.

About the authors

G. E Ivanova

FSBEI HE N.I. Pirogov RNRMU MOH

A. U Suvorov

Russian public organization «All-Russian union rehabilitators» «ARUR»; FSBEI HE N.I. Pirogov RNRMU MOH

J. V Bushkova

Russian public organization «All-Russian union rehabilitators» «ARUR»; FSBEI HE N.I. Pirogov RNRMU MOH

G. V Nyrkov

FSBEI HE N.I. Pirogov RNRMU MOH

Email: nirkov29@mail.ru

D. O Tulupov

FSBEI HE N.I. Pirogov RNRMU MOH

References

Supplementary files