Сравнительный анализ показателей кардиоинтервалометрии, эргорефлекса и данных 6-минутного шагового теста у больных хронической обструктивной болезнью легких

Полный текст

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является серьезной проблемой здравоохранения. Заболевание значительно ухудшает качество жизни пациентов. Снижается ежедневная активность, уменьшается уровень физической трудоспособности, изменяется эмоциональный статус. Клинические проявления заболевания, такие как одышка, слабость респираторной и периферической мускулатуры, ведут к снижению толерантности к физическим нагрузкам [1, 2].

Для верификации диагноза берут за основу показатель, отражающий отношение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ₁) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) после применения бронходилатирующего средства. Показатель <70% отражает бронхиальную обструкцию [3]. Диагностическая ценность значения ОФВ₁ не подвергается сомнению, но данный показатель недостаточно коррелирует с тяжестью течения ХОБЛ [4].

Наряду с нарушениями в системе дыхания, у пациентов с ХОБЛ часто отмечают внелегочные изменения, проявляющиеся снижением физической активности пациента [5, 6]. Неоднократно поднимался вопрос негативного влияния малоподвижного образа жизни на физическое и психическое состояние человека [7]. Толерантность к физической нагрузке оценивают, прибегая к тестам с физической нагрузкой, путем анализа параметров, отражающих возможность пациентом выполнять физическую работу [8].

Наиболее распространенным нагрузочным тестом является 6-минутный шаговый тест. Его применяют для определения функционального статуса пациентов с заболеваниями органов дыхания, оценки эффективности лечения и с прогностической целью. Важным является оценка сатурации до и после проведения 6-минутного шагового теста. Анализ сатурации во время 6-минутного шагового теста включен в рекомендации Российского респираторного общества как метод дополнительного подтверждения диагноза ХОБЛ [9, 10].

В литературе имеются данные, отражающие изменения при исследовании вариабельности сердечного ритма (ВСР) у людей с различными заболеваниями, однако мало информации по оценке вегетативного статуса у пациентов с ХОБЛ [11, 12]. Одной из методик оценки вегетативного статуса является метод анализа ВСР. Применяя ВСР, несложно оценить нейрогуморальную регуляцию сердечно-сосудистой системы (ССС), активность вегетативной нервной системы (ВНС) [13]. У больных ХОБЛ выражен вегетативный дисбаланс, проявляющийся ступенчатым уменьшением активности парасимпатического отдела ВНС в течение суток. Отмечено уменьшение всех временных показателей на кардиоинтервалограмме (КИГ) у большинства пациентов ХОБЛ [11, 14].

В исследованиях M. Pagani, et al. (1997) доказана связь между ВСР и степенью бронхиальной обструкции у больных бронхиальной астмой (БА) – значительное снижение показателей ВСР: общей мощности спектра, показателей низких частот (англ. – low frequency, LF), высоких частот (англ. – high frequency, HF). Уменьшение HF (мощность спектра высокочастотного компонента вариабельности) трактуется как результат превалирования симпатического отдела ВНС, с уменьшением влияния на сердце парасимпатического отдела [15]. Снижение LF (мощность спектра низкочастотного компонента вариабельности) происходит вследствие увеличения активности симпатического отдела ВНС, т.к. этот показатель отражает состояние регуляции сосудистого тонуса. Изменение соотношения LF/HF говорит о вегетативном дисбалансе с преобладанием симпатического отдела ВНС. Эти изменения, возможно, связаны с увеличением частоты дыхательных движений (ЧДД) [16].

В исследовании О.В. Пилясовой с соавт. (2008) обнаружены умеренные связи значения пиковой скорости выдоха за 1 сек. с показателями SDNN (англ. – Standard Deviation of Normal to Normal R-R Intervals, стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов), LF/HF, LF и умеренная связь отношения ОФВ₁/ФЖЕЛ с величиной суммарной мощности спектра, что в итоге подтверждает взаимосвязь между регуляцией ВНС и показателями функции внешнего дыхания [17].

В настоящее время уделяют большое внимание системным эффектам ХОБЛ, функциональному нарушению периферической мускулатуры. В связи с этим представляет интерес изучение эргорефлекса [18]. Эргорефлекс - один из рефлекторных механизмов, регулирующих адаптацию респираторной и сердечно-сосудистой систем к потребностям организма и поддерживающих его гомеостаз [19]. Мышечные рецепторы являются афферентными рецепторами, чувствительными к продуктам метаболизма скелетных мышц. Активация этих рецепторов была объектом исследования M. Piepoli, et al. (1997) у пациентов с хронической сердечной недостаточностью, где метаболические нарушения в скелетных мышцах, ранний ацидоз и накопление катаболитов при работе мышц могли инициировать их повышенную активность [20].

Активация эргорефлекса представляется положительным механизмом компенсации для поддержания стабильного гомеостаза. У пациентов с хроническими заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем чрезмерная активация эргорефлекса рассматривается как стойкий источник усиления влияния симпатического отдела ВНС [21].

Цель – изучить взаимоотношение показателей кардиоинтервалометрии и эргорефлекса с показателями 6-минтуного шагового теста у больных ХОБЛ.

Материалы и методы

Обследовано 103 пациента мужского пола: 63 больных ХОБЛ (средний возраст 65,8±8,6 лет), 40 практически здоровых добровольца (средний возраст 59,8±11,3 лет). В исследование не включались лица с декомпенсацией хронических заболеваний, серьезной органической патологией ССС (нарушения сердечного ритма и проводимости, сосудистые катастрофы в анамнезе).

Сопоставление двух групп по возрасту, показателям ОФВ₁ и ОФВ₁/ФЖЕЛ представлено в таблице 1.

 

Таблица 1 Сравнительная исходная клиническая характеристика больных ХОБЛ и контрольной группы

	Пациенты ХОБЛ (n=63)	Контрольная группа (n=40)
Возраст, лет	65,73±8,56	59,13±11,24
ОФВ1,  л	1,57±0,65*	3,38±0,68
ОФВ1/ФЖЕЛ, %	49,85±14,71*	78,89±6,90

Примечания: * – p<0,05 в сравнении с результатами контрольной группы

 

Все исследуемые были подробно проинструктированы о целях и задачах исследования, на их вопросы были даны подробные объяснения, после чего было подписано Информированное согласие. Исследование одобрено на заседании №3 (09 ноября 2016 г.) ЛЭК при ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России.

Исследование функциональных возможностей системы дыхания пациентов осуществлялось согласно стандартам ATS/ERS (Series «ATS/ERS Task Force: Standardisation of Lung Function Testing», 2005) [22] и рекомендациям РРО (Федеральные клинические рекомендации Российского респираторного общества по использованию метода спирометрии, 2014) [23] на оборудовании Spiropalm 6MWT (Cosmed, Италия). За 12 часов до обследования пациенты воздерживались от применения коротко и длительно действующих бронходилататоров.

Тест с 6-минутной ходьбой проводили в соответствии с Клиническими рекомендациями Американского торакального общества (2014) [24]. Каждому исследуемому предварительно была проведена спирометрия.

Влияние эргорефлекса оценивали методом регистрации кардиоинтервалометрии на оборудовании аппаратно-программного комплекса «Варикард» (ООО «Рамена», Рязань, Россия). Запись показателей проводили троекратно: исходный фон в течение 5 мин в положении лежа на спине в состоянии расслабленного бодрствования до пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией; во время наложения манжет на бедра нижних конечностей – в течение 3 минут; и восстановительный период – 5 минут. Одновременно регистрировали ЧДД.

Изучались показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), уд./мин; ЧДД, в мин., SDNN, мс; RMSSD (англ. – the Root Mean Square of Successive Heart Beat Interval Differences, корень квадратный из средней суммы разности квадратов соседних интервалов R-R), мс; HF, %; LF, %; VLF (англ. – Very Low Frequency, очень низкочастотные медленные волны), %; LF/HF (отношение мощности в диапазоне низких частот к высоким частотам). Математический анализ кардиоинтервалограммы проводили с использованием лицензионного программного обеспечения «ИСКИМ» (ООО «Рамена», Рязань, Россия).

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью лицензионного пакета прикладных статистических программ Excel 2010 (Microsoft Corporation, США) и Statistica 10 (Stat Soft Inc., США). С целью определения соответствия переменной нормальному распределению применялся критерий Колмогорова-Смирнова. Результаты представлены в виде среднего значения (М) ± стандартное отклонение (σ). Количественные признаки, не соответствующие нормальному распределению представлены в виде медианы и интерквантильного размаха: Me [Q25;Q75]. Статистически значимыми считались различия при вероятности ошибочного суждения p<0,05.

Результаты и их обсуждение

При выполнении 6-минутного шагового теста в группе больных ХОБЛ и в контрольной группе получены следующие данные: дистанция, пройденная за 6 минут: 424,70±162,46 м и 679,41±136,42 м соответственно; исходный уровень одышки по шкале Борг: 2,29±1,44 и 0,28±0,13 соответственно; уровень одышки при завершении 6-минутного шагового теста по шкале Борг: 5,73±1,71 и 1,41±1,12 соответственно; исходный уровень мышечной слабости по шкале Борг 1,16±0,35 и 0,21±0,21 соответственно; уровень мышечной слабости при завершении 6-минутного шагового теста по шкале Борг: 3,10±1,80 и 0,61±0,17 соответственно (р<0,01 для всех перечисленных сопоставлений).

Показатели сатурации (SpO₂) у пациентов ХОБЛ и контрольной группы составили: исходный уровень: 93,78±3,12% и 95,91±1,54% соответственно (р<0,01), по завершении 6-минутного шагового теста: 91,53±5,23% и 95,50±2,08% соответственно (р<0,01). 18 из 63 пациентов, страдающих ХОБЛ, за время проведения 6-минутного шагового теста, имели снижение уровня SpO₂ на ≥4% (р<0,01).

При проведении пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией по данным кардиоинтервалометрии получены следующие результаты (табл. 2).

У пациентов с ХОБЛ увеличивался индекс показателей активности регуляторных систем (индекс ПАРС). После завершения пробы показатель уменьшался ниже первоначальных величин. Получена статистически достоверная разница между иПАРС во время исследования и периодом восстановления (p<0,05).

В большей степени аналогичные изменения наблюдались у обследуемых контрольной группы. Выявлены статистически значимые различия между иПАРС во время исследования и периодом восстановления (p<0,01).

Таким образом, исследуемые переходили из группы с выраженным напряжением регуляторных систем (индекс ПАРС 4-6) в группу пациентов с умеренным напряжением регуляторных систем (индекс ПАРС 3-4). По полученным данным можно предположить гиперактивность эргорефлекса с нижних конечностей у пациентов с ХОБЛ (дельта суммарного изменения индекса ПАРС при пробе с периферической внешней сосудистой окклюзией у группы контроля превышала дельту суммарного изменения индекса ПАРС в группе пациентов с ХОБЛ).

 

Таблица 2 Сравнительный анализ ВСР у больных ХОБЛ и контрольной группы

Показатель	ХОБЛ (n=63)			Контрольная группа (n=40)
	Исходно	Во время исследования	В период восстановления	Исходно	Во время исследования	В период восстановления
ЧСС, уд/мин	72,47±11,04#	72,27±10,77*^	71,36±10,47	69,07±9,64	70,05±9,66	68,21±8,91
ЧДД, в мин	15,53±4,49	15,90±4,53	16,13±4,62	13,57±4,27	17,48±4,34	13,28±3,99
Индекс ПАРС	5,28±1,81*	5,61±2,03*^	4,92±1,96	4,76±1,74	5,15±1,74*^	4,02±1,74
RMSSD, мс Me [Q1;Q3]	24,0 [13, 0;71, 0]*	30,0 [11, 0;62, 0]	28,0 [13, 0;79, 0]	15,5 [10, 0;26, 5]	15,0 [10, 0;26, 5]	17,5 [10, 5;28, 0]
SDNN, мс Me [Q1;Q3]	28,0 [17, 0;57, 0]* #	28,0 [18, 0;52, 0] *^	33,0 [23, 0;55, 0]	22,5 [17, 0;35, 0]#	26,0 [16, 5;37, 0]	27,5 [19, 5;37, 0]
HF, %	47,50±25,23*	49,01±27,07	45,52±25,89	34,94±20,85	32,90±22,96	28,68±16,47
LF, %	28,67±14,93*	30,29±16,50	28,80±15,01	35,73±14,97	39,52±16,90	36,54±11,14
VLF, %	23,82±17,67	20,36±17,61*^	25,67±17,47	29,32±16,23#	27,58±17,81*^	34,52±14,70
LF/HF Me [Q1;Q3]	0,65 [0, 25;1, 39]	0,62 [0, 27;1, 70]	0,65 [0, 31;1, 66]	1,17 [0, 58;2, 59]	1,77 [0, 76;2, 92]	1,20 [0, 84;2, 38]

Примечания: *– p<0,05 в сравнении с результатами контрольной группы, *^ – p<0,05 в сравнении данных во время исследования и в период восстановления, # – p<0,05 в сравнении исходных данных и периода восстановления

 

Далее пациенты с ХОБЛ были разделены на группы в зависимости от расстояния, которое они преодолевали за время 6-минутного шагового теста. При анализе данных пройденного расстояния за время 6-минутного шагового теста и показателей ОФВ₁ выявлена умеренная положительная корреляция (R=0,48, p<0,01). Полученные результаты отражают зависимость расстояния, пройденного за время 6-минут-ного шагового теста от функционального статуса пациента, в случае ХОБЛ – от функции внешнего дыхания.

С усилением степени тяжести ХОБЛ увеличивается активность парасимпатического звена регуляции ВНС. Максимальный уровень суммарного эффекта вегетативной регуляции кровообращения зарегистрирован у пациентов, преодолевших за время 6-минутного шагового теста минимальное расстояние (227,77±48,13 м). Отмечено достоверное усиление степени одышки и мышечной слабости в нижних конечностях, у пациентов, преодолевших минимальное расстояние за время теста с 6-минутной ходьбой по сравнению с пациентами, имеющими больший уровень толерантности к физической нагрузке (p<0,05). По показателям ЧДД достоверных различий между группами больных с ХОБЛ не выявлено (p>0,05).

Индекс ПАРС имеет умеренную отрицательную корреляцию с пройденным расстоянием при тесте с 6-минутной ходьбой (R=-0,34, p<0,01, рис. 1). Другими словами, максимальный индекс ПАРС 6,23±1,8 усл.ед. получен у пациентов с минимально пройденным расстоянием за время 6-минутного шагового теста – 227,77±48,13 м; минимальный индекс ПАРС 4,36±1,7 усл.ед. получен у пациентов с максимально пройденным расстоянием – 690,82±92,69 м.

Выводы

1. При проведении теста с 6-минутной ходьбой у больных с хронической обструктивной болезнью легких важное значение имеет исследование сатурации на протяжении всего теста для оценки функционального статуса пациентов.

 

Рис. 1. Корреляционный анализ между результатом 6-минутного шагового теста и индексом ПАРС у больных ХОБЛ

 

2. Изменение значений индекса ПАРС при проведении пробы с внешней перифе-рической сосудистой окклюзией можно рас-ценивать как снижение влияния рефлекса с эргорецепторов нижних конечностей на функциональное состояние пациентов.
3. У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких выявлен выраженный вегетативный дисбаланс – индекс ПАРС имеет умеренную отрица-тельную корреляцию с пройденным рас-стоянием при тесте с 6-минутной ходьбой.
4. Максимальные значения ПАРС получены у пациентов с минимально пройденным расстоянием при выполнении теста с 6-минутной ходьбой.

Об авторах

Владимир Николаевич Абросимов

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: Kosyakov_alex@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-7011-4765
SPIN-код: 3212-4620
ResearcherId: S-2818-2016

д.м.н., профессор, зав. кафедрой терапии и семейной медицины факультета дополнительного профессионального образования с курсом медико-социальной экспертизы

Россия, 390026 г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Алексей Викторович Косяков

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Kosyakov_alex@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-6965-5812
SPIN-код: 8096-5899
ResearcherId: X-2649-2018

ассистент кафедры терапии и семейной медицины факультета дополнительного профессионального образования с курсом медико-социальной экспертизы

Россия, 390026 г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Мария Николаевна Дмитриева

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: Kosyakov_alex@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0915-026X
SPIN-код: 1083-9650
ResearcherId: D-1806-2018

д.п.н., доцент кафедры математики, физики и медицинской информатики

Россия, 390026 г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Список литературы

Дополнительные файлы