THE BILATERAL EPICUTANEOUS ELECTROSTIMULATION OF THE LOWERLIMB MUSCLES CONTRIBUTES TO INTRADIALYTIC HYPOTENSION PREVENTIONAND HEMODIALYSIS EFFICIENCY IMPROVEMENT

Abstract


The study researches the effectiveness of bilateral epicutaneous electrostimulation of the lower limbs muscles (BEEM) for purification intensification and improvement of the hemodynamic stability during the procedure in patients receiving hemodialysis (HD). The study included 71 patients (test group N=37; control group N=34). BEEM performed during hemodialysis three times per week for 30 minutes in the first 3 hours of each hemodialysis session for 3 months. The control group received standard HD therapy. The BEEM group in contrast to the control group showed a significant increase in the efficiency of dialysis (spKt/V), as well as lower levels of predialysis uremia. Also, the BEEM contributed to reduce the frequency of intradialytic hypotension episodes in patients who had a history of such episodes.

Введение Хроническая болезнь почек (ХБП) является общемировой проблемой в эпидемическом масштабе, и число пациентов, получающих заместительную почечную терапию гемодиализом (ГД), с каждым годом неуклонно растет [1,2,3]. Несмотря на значительный прогресс в технологиях проведения диализа и медикаментозной терапии, неразрешенными остаются многие ключевые вопросы заместительной почечной терапии, такие как проблемы повышения эффективности процедуры и коррекции интрадиализных осложнений [4]. В последние годы стало появляться все больше работ, посвящённых интрадиализному применению накожной билатеральной электростимуляции мышц (НБЭМ) нижних конечностей [5,6,7] в практике терапии пациентов с ХБП 5д. На фоне применения НБЭМ наблюдалось увеличение физической работоспособности и улучшение качества жизни пациентов [5], снижение выраженности нейропатических симптомов и расстройств сна [6], снижение частоты эпизодов интрадиализной гипотонии, а также повышение показателей эффективности диализа [7]. Однако дынные исследования были выполнены на ограниченном числе пациентов и не имеют достаточной доказательной базы. Настоящее исследование посвящено оценке эффективности применения НБЭМ в качестве метода интенсификации процессов очищения и улучшения гемодинамической стабильности во время процедуры у пациентов, получающих постоянную заместительную почечную терапию ГД. Материал и методы исследования На предварительном этапе дизайн и методы исследования были одобрены локальным этическим комитетом Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации. В исследование были включены 71 пациент (испытуемая группа N=37; контрольная группа N=34), которые постоянно получали заместительную почечную терапию стандартным бикарбонатным гемодиализом. За время исследования параметры заместительной почечной терапии, такие как тип диализатора и диализного раствора, а также медикаментозной терапии, значимо не менялись. Этап наблюдения за пациентами и контроля показателей продолжался 3 месяца. Контроль уровней креатинина и мочевины осуществлялся ежемесячно, в средний на неделе сеанс ГД. С целью расчета показателя эффективности процедуры spKt/V [8] также определялся уровень мочевины сыворотки после сеанса ГД. Все биохимические исследования выполнялись в локальной клинической лаборатории СПбГБУЗ «Городская Мариинская больница» по общепринятым и сертифицированным методикам на биохимическом анализаторе Architect c8000 (Abbott Laboratories, США) с использованием реактивов этой же фирмы. Мониторинг артериального давления (АД) во время процедуры ГД производился на каждом сеансе, в начале процедуры, ежечасно и в конце процедуры. Измерение АД производилось непрямым аускультативным мануальным методом, согласно существующим рекомендациям [9]. Данные мониторинга фиксировались в индивидуальных диализных картах. В дальнейшем производился анализ динамики АД с помощью расчета среднего систолического и диастолического АД на основании данных измерений, выполненных в течение трех последовательных диализных сессий в течение недели, на которой выполнялись плановые анализы крови. Процедуры миостимуляции выполняли во время гемодиализа 3 раза в неделю по 30 минут в течение первых 3 часов каждого сеанса гемодиализа. Для НБЭМ использовали электромиостимулятор (TENS/EMS) для мышц Beurer EM 80 с восемью накожными электродами (90×90 мм), установленными в проекции верхнелатеральной и нижнемедиальной части четырехглавой мышцы бедра, а также над верхней и нижней частями икроножной мышцы обеих ног. Контрольная группа получала стандартную терапию ГД. Для анализа и оценки полученных данных применялись стандартные методы описательной статистики: вычисление средних значений и стандартного отклонения (X±s). Проверку гипотезы о нормальности распределения проводили с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Достоверность различий количественных параметров определяли с помощью t-критерия Стьюдента для независимых и связанных выборок. Для проверки статистической значимости различий качественных признаков использовали критерий χ2 по Пирсону или Точный критерий Фишера, в зависимости от характеристик анализируемых признаков. При анализе различий динамики количественных признаков применялся оценка стандартизованного размера эффекта вмешательства по двустороннему t-критерию. Критический уровень статистической значимости принимали равным 0,05. Для обработки данных был использован пакет прикладных статистических программ SPSS 21.0, SPSS Ink (США). Результаты и их обсуждение До начала исследования контрольная группа и группа НБЭМ были сопоставимы по основным клинико-лабораторным показателям (Таблица 1). Таблица 1 Сравнительная характеристика групп пациентов по основным показателям до начала исследования НБЭМ (N=71, X±σ) № п/п Контрольная группа, N=34 Группа НБЭМ, N=37 p 1 Возраст, лет 64,5±11,6 63,3±11,2 0,64 2 Длительность ЗПТ, мес 69±62,9 68,9±64,8 0,99 3 ИКЧ, баллы 7,5±3,0 7,5±3,0 0,99 4 Гемоглобин, г/л 110,6±8,5 107,5±10,2 0,18 5 Альбумин, г/л 35,1±1,7 34,2±3,1 0,25 6 Креатинин, ммоль/л 0,88±0,18 0,85±0,18 0,40 7 Мочевина, ммоль/л 23,6±4,5 22,4±4,9 0,29 8 Калий, ммоль/л 5,1±0,5 4,8±0,8 0,12 9 Натрий, ммоль/л 138±2 137±3 0,19 10 Кальций, ммоль/л 2,34±0,17 2,31±0,18 0,42 11 Фосфор, ммоль/л 1,92±0,53 1,95±0,61 0,81 12 Общий холестерин, ммоль/л 4,63±1,15 4,89±1,08 0,33 13 Триглицериды, ммоль/л 1,93±0,93 2,19±1,02 0,26 14 spKt/V 1,59±0,21 1,57±0,2 0,42 Примечание: ЗПТ - заместительная почечная терапия; ИКЧ - индекс коморбидности Чарлсон. Динамика показателей азотемии в группах исследования представлена в таблице 2. Согласно представленным в таблице данным, на фоне интрадиализного применения НБЭМ, по сравнению с контрольной подгруппой, наблюдалось достоверное снижение преддиализного уровня креатинина и мочевины сыворотки. Таблица 2 Динамика лабораторных показателей в группах исследования НБЭМ (X±s). Показатель, ед Контрольная группа, N=34 Группа НБЭМ, N=37 Скрининг Месяц 1 Месяц 2 Месяц 3 Скрининг Месяц 1 Месяц 2 Месяц 3 1 2 3 4 5 6 7 8 Креатинин до ГД, ммоль/л 0,88±0,18 0,86±0,22 0,88±0,20* 0,86±0,20○ 0,85±0,18‡●† 0,79±0,20‡ 0,78±0,17*● 0,77±0,19○† Мочевина до ГД, ммоль/л 23,6±4,5 23,2±7,1 23,7±7,4* 23,4±6,2○ 22,4±4,9●† 21,3±5,1 20,2±5,1*● 20,8±5,4○† Примечание: ГД - гемодиализ; условными символами помечены статистически значимые различия между столбцами (р<0,05), Т-критерий для независимых выборок: * - между 3 и 7; ○ - между 4 и 8; Т-критерий для парных выборок: ‡ - между 5 и 6; ● - между 5 и 7; † - между 5 и 8. На рисунке 1 продемонстрирована динамика расчетного показателя эффективности процедуры гемодиализа spKt/V. В группе НБЭМ в отличие от контрольной группы наблюдалось достоверное увеличение показателя spKt/V по результатам ежемесячного определения данного показателя. Значение spKt/V на этапе завершения исследования достоверно различалось между группами, будучи больше в группе НБЭМ (р<0,05). Б А Рис. 1. Динамика расчетного показателя эффективности процедуры гемодиализа spKt/V в группах. Примечание: А - Индивидуальная динамика spKt/V; Б - Средние значения (X±s) и значения t-критерия в группах. Эффект увеличения количества удаляемых за процедуру ГД метаболитов за счет активации мышечного компартмента ранее описан при применении физических нагрузок во время гемодиализа [10,11,12]. Предположительно, основной механизм данного эффекта состоит в увеличении скорости кровотока в работающих мышцах, приводящего к росту величины активной площади поверхности капилляров, что, в свою очередь, потенцирует увеличение скорости транспорта мочевины и других метаболитов из тканей в сосудистое русло с последующим удалением через диализатор [12]. Также имеет значение увеличение лимфооттока из нижних конечностей в венозную систему, следовательно, усиление обмена между внутриклеточной жидкостью, интерстицием и плазмой [13]. Ранее в исследовании Farese [7] было продемонстрировано увеличение количества удаляемой мочевины на фоне применения НБЭМ, однако в данном случае использовался метод прямого измерения концентрации метаболитов в диализате с количественным подсчетом удаленных веществ. Достоверной динамики показателя spKt/V в этом исследовании продемонстрировано не было. В нашем исследовании наблюдалась положительная динамика показателя spKt/V на фоне терапии НБЭМ в сравнении с контрольной группой (P<0,05), а также в группе НБЭМ сывороточные концентрации креатинина и мочевины после сеанса гемодиализа были достоверно ниже по сравнению с контрольной группой (P<0,05). Таким образом, продемонстрированный в нашем исследовании эффект увеличения показателя spKt/V на фоне терапии НБЭМ указывает на схожесть физиологических механизмов произвольных сокращений и миостимуляции в активизации метаболических процессов организма с целью повышения эффективности процедуры ГД. Снижение додиализных концентраций креатинина и мочевины в сыворотке крови пациентов группы НБЭМ на фоне длительного применения данного метода, может служить показателем пролонгированного улучшения эффективности диализной терапии, а также анаболического эффекта данного метода. Среди пациентов, имевших в анамнезе эпизоды интрадиализной гипотонии, в группе НБЭМ в отличие от контрольной группы наблюдалось увеличение как систолического (КГ: с 118±17 до 117±18 мм.рт.ст.; НБЭМ: с 114±19 до 121±15 мм.рт.ст.; p<0,05), так и диастолического (КГ: c 73±10 до 72±10 мм.рт.ст.; НБЭМ: с 74±10 до 78±8 мм.рт.ст.; p<0,05) артериального давления, а также уменьшение частоты эпизодов интрадиализной гипотонии на фоне процедур миостимуляции (КГ: с 3,9±2,3 до 3,4±2,2; НБЭМ: с 3,7±1,9 до 2,1±1,5 эпизодов в месяц; p<0,05). Интрадиализная гипотония является одним самых частых и трудноразрешимых осложнений терапии ГД [14,15]. Интрадиализная гипотония повышает риск тромбоза сосудистого доступа [16], может потенцировать ишемию миокарда [17] и кишечника [18], атрофию головного мозга [19] и является независимым фактором риска смерти у пациентов гемодиализа [4]. Наиболее частой причиной интрадиализной гипотонии является гиповолемия на фоне снижения веса пациента посредствам ультрафильтрации ниже «сухого» веса. Однако данное осложнение может иметь более глубокие патофизиологические причины, такие как нарушение процессов транспорта жидкости между водными секторами организма ввиду изменений свойств сосудов, неврологических нарушений, а также нарушений белкового обмена из-за нарушений питания и воспаления [20]. В представленном исследовании на фоне постоянной терапии НБЭМ наблюдалось увеличение интрадиализного АД и снижение частоты эпизодов интрадиализной гипотонии у пациентов, имевших таковые эпизоды в анамнезе. Полученный эффект можно объяснить либо повышением периферического сопротивления сосудов, либо увеличением сердечного выброса. Однако ранее было продемонстрировано, что на фоне терапии НБЭМ наблюдается снижение периферического сопротивления [21]. Таким образом, наиболее вероятным объяснением стабилизации АД на фоне НБЭМ является увеличение сердечного выброса, учитывая ранее продемонстрированный эффект миостимуляции, выражающийся в увеличении венозного оттока из мышечной ткани и преднагрузки [22,23]. Дополнительно к активизации кровотока, определённую роль может играть и увеличение лимфооттока из нижних конечностей в венозную систему вследствие сокращения мышц нижних конечностей, которое спостобствует насыщению плазмы осмотически активными компонентами, повышающими возможности осмотического транспорта из тканей в сосудистое русло [13]. Таким образом, терапия НБЭМ способствует стабилизации АД и сокращению числа эпизодов интрадиализной гипотонии, благодаря чему достигается повышение гемодинамической стабильности пациентов во время ГД и улучшение переносимости процедуры. Следовательно, в основе эффектов повышения эффективности процедуры ГД и снижения частоты эпизодов интрадиализной гипотонии при применении НБЭМ лежат схожие физиологические механизмы, что может обуславливать их содружественное влияние в виде повышения гемодинамической стабильности пациента ввиду улучшения процессов очищения организма или, напротив, повышение эффективности процедур на фоне стабилизации гемодинамики и увеличении эффективного времени диализа. Заключение Применение накожной билатеральной электростимуляции мышц нижних конечностей во время гемодиализа способствует увеличению эффективности процедуры, а также повышению гемодинамической стабильности пациентов, склонных к интрадиализной гипотонии. Необходимы дальнейшие исследования с целью изучения возможностей данной методики в практике терапии пациентов, находящихся на постоянной заместительной почечной терапии гемодиализом.

K A Vishnevskii

City hospital №15, St.-Petersburg

A E Belyaev

City hospital №15, St.-Petersburg

A N Mironenko

City hospital №15, St.-Petersburg

  1. Бикбов Б.Т., Томилина Н.А. Заместительная терапия больных с хронической почечной недостаточностью в Российской Федерации в 1998-2011 гг. (Отчет по данным Российского регистра заместительной почечной терапии. Часть первая) // Нефрология и диализ. - 2014. -Т.16, №1. - С.11-127.
  2. National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases. US Renal Data System, USRDS 2012 Annual Data Report: Atlas of Chronic Kidney Disease and End-Stage Renal Disease in the United States. // National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, Bethesda, MD. - 2012.
  3. ERA-EDTA Registry: ERA-EDTA Registry Annual Report 2010. // Amsterdam, The Netherlands: Academic Medical Center, Department of Medical Informatics. - 2012.
  4. Shoji T., Tsubakihara Y., Fujii M., Imai E. Hemodialysis-associated hypotension as an independent risk factor for two-year mortality in hemodialysis patients // Kidney Int. - 2004 - Vol.66. - P.1212-1220.
  5. Dobsak P., Homolka P., Svojanovsky J. et al. Intra-dialytic electrostimulation of leg extensors may improve exercise tolerance and quality of life in hemodialyzed patients // Artif. Organs. - 2012. - Vol.36, №:1. - P.71-78.
  6. Klassen A., Di Iorio B., Guastaferro P. et al. High-tone external muscle stimulation in end-stage renal disease: effects on symptomatic diabetic and uremic peripheral neuropathy // J. Ren. Nutr. - 2008. - Vol.18, №:1. - P.46-51.
  7. Farese S., Budmiger R., Aregger F. et al. Effect of transcutaneous electrical muscle stimulation and passive cycling movements on blood pressure and removal of urea and phosphate during hemodialysis // Am. J. Kidney. Dis. - 2008. - Vol.52, №:4. - P.745-752.
  8. Daugirdas J.T. Second generation logarithmic estimates of single-pool variable volume Kt/V: An analysis of error // J Am Soc Nephrol. - 1993. - Vol.4. - P.1205-1213.
  9. World Health Organization-International Sociaty of Hypertension, Guidelines for the Management of Hypertensional // J. Hypertens. - 1999. - Vol.17. - P.151-183.
  10. Kong C.H., Tattersall J.E., Greenwood R.N., Farrington K. The effect of exercise during haemodialysis on solute removal // Nephrol. Dial. Transplant. - 1999. - Vol.14, №12. - P.2927-2931.
  11. Sun Y., Chen B., Jia Q., Wang J. The effect of exercise during hemodialysis on adequacy of dialysis // Zhonghua. Nei. Ke. Za. Z. - 2002. - Vol.41, №2. - P.79-81.
  12. Parsons T.L., Toffelmire E.B., King-VanVlack C.E. Exercise Training During Hemodialysis Improves Dialysis Efficacy and Physical Performance // Arch Phys Med Rehabil. - 2006. - Vol. 87. - P.680-687.
  13. Raimann J., Liu L., Tyagi S. et al. A fresh look at dry weight // Hemodial. Int.- 2008. - Vol.12, №4. - P.395-405.
  14. van der Zee S., Thompson A., Zimmerman R. et al. Vasopressin administration facilitates fluid removal during hemodialysis // Kidney Int. - 2007. - Vol.71. - P.318-324.
  15. Davenport A. Intradialytic complications during hemodialysis // Hemodial Int. - 2006. - Vol.10. - P.162-167.
  16. Chang T.I., Paik J., Greene T. et al. Intradialytic hypotension and vascular access thrombosis // J Am Soc Nephrol. - 2011. - Vol.22, №8. - P.1526-33.
  17. Hekmat R., Ahmadi M., Fatehi H. et al. Correlation between asymptomatic intradialytic hypotension and regional left ventricular dysfunction in hemodialysis patients // Iran J Kidney Dis. - 2011. - Vol.5, №2. - P.97-102.
  18. John A.S., Tuerff S.D., Kerstein M.D. Nonocclusive mesenteric infarction in hemodialysis patients // J Am Coll Surg. - 2000. - Vol.190, №1. - P.84-88.
  19. Mizumasa T., Hirakata H., Yoshimitsu T. et al. Dialysis-related hypotension as a cause of progressive frontal lobe atrophy in chronic hemodialysis patients: a 3-year prospective study // Nephron Clin Pract. - 2004. - Vol.97, №1. - P.23-30.
  20. Яковенко А.А., Яковлев В.Д., Асанина Ю.Ю., Кучер А.Г. Роль хронического воспаления в патогенезе «уремической недостаточности питания» у пациентов с терминальной почечной недостаточностью, получающих лечение хроническим гемодиализом // Нефрология. - 2009. - Т.13, №1. - C.51-55.
  21. Miller B.F., Gruben K.G., Morgan B.J. Circulatory responses to voluntary and electrically induced muscle contractions in humans // Phys Ther. - 2000. - Vol.80. - P.53-60.
  22. Clarke Moloney M., Lyons G.M., Breen P. et al. Haemodynamic study examining the response of venous blood flow to electrical stimulation of the gastrocnemius muscle in patients with chronic venous disease // Eur J Vasc Endovasc Surg. - 2006. - Vol.31. - P.300-305.
  23. Lyons G.M., Leane G.E., Grace P.A. The effect of electrical stimulation of the calf muscle and compression stocking on venous blood flow velocity // Eur J Vasc Endovasc Surg. - 2002. - Vol.23. - P.564-566.

Views

Abstract - 194

PDF (Russian) - 113

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Vishnevskii K.A., Belyaev A.E., Mironenko A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.