The medical social importance of functional disorders under chronic obstructive disease of lungs

Abstract


The chronic obstructive disease of lungs is considered as important problem of modern public health system. The disease is increasingly keenly reflected in agenda of our society, economic and social sphere of the state. The steadily progressing course of disease, disability and increasing economic costs assigns task of finding and improving diagnostic methods in real clinical practice. The purpose of the study is to assess the medical social significance of new approaches to studying functional status of patients with chronic obstructive disease of lungs in routine clinical practice. The sampling of 105 males were examined: 64 patients with chronic obstructive disease of lungs and 41 volunteers from control group without any diseases of respiratory system. All examined patients underwent spirometry, sixth minute step test, analysis of heart rate variability and test with external peripheral vascular occlusion. The study results established high level of importance of complex assessment of functional status of patients in routine clinical practice. The patients with chronic obstructive disease of lungs with respiratory failure demonstrated persistent hyperactivity of ergoreflex during test with external peripheral vascular occlusion. Therefore, method of assessing ergoreflex according to heart rate variability indices is applicable in clinic and has perspectives of implementation as mode of additional diagnostics of functional disorders.

Full Text

Ежегодно от хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), по данным ВОЗ, умирает свыше 2,8 млн человек [1]. Заболевание протекает с частыми обострениями и имеет прогрессирующий характер [2]. В качестве значимых клинических проявлений ХОБЛ выступают прогрессирующая дыхательная недостаточность (ДН) и системные эффекты заболевания: системное воспаление, кахексия, проявления со стороны сердечно-сосудистой системы, дисфункция скелетной мускулатуры, депрессия [3-5]. Заболевание является социально значимым и имеет глобальные медико-социальные и экономические последствия для государства [6]. Способы оценки функционального статуса при ХОБЛ хорошо изучены, однако только в последнее время появляются первые работы, свидетельствующие, что дополнительным методом определения ДН, эффективности лечения и прогноза при ХОБЛ выступает 6-минутный шаговый тест (6МШТ) [7-9]. Последнее подтверждается, в частности, наличием связи между результатом 6МШТ и риском смерти [8]. Кроме нарушений со стороны респираторной системы, определенное влияние на результат 6МШТ оказывает состояние периферической мускулатуры: хроническая усталость в мышцах нижних конечностей снижает толерантность к физической нагрузке [3]. Самостоятельным методом оценки функционального статуса пациентов с ХОБЛ является определение параметров вариабельности сердечного ритма, возможности оценить работу всего организма и активность вегетативной нервной системы (ВНС) [10, 11]. Расширить оценку функционального статуса пациентов с ХОБЛ нам представилось возможным путем применения комплексного подхода, объединившего определение 6МШТ, пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией, ВСР для оценки эргорефлекса [12]. Цель пробы заключалась в попытке снижения афферентной импульсации с нервных окончаний в скелетной мускулатуре нижних конечностей. Явление рефлекторной регуляции систем организма в ответ на накопление продуктов метаболизма и механическое растяжение мышцы, изучаемое при пробе с окклюзией, получило название эргорефлекса [13, 14], который может служить стойким источником усиления симпатического отдела ВНС. Ввиду неоспоримой медико-социальной значимости ХОБЛ необходимы научный поиск новых методик, применение комплексного подхода в диагностике функциональных нарушений. Целью исследования явилась оценка медико-социальной значимости новых подходов функционального статуса пациентов с ХОБЛ в рутинной клинической практике. Материалы и методы Обследовано 105 мужчин: 64 пациента с ХОБЛ и 41 доброволец без заболеваний респираторной системы. Исследование проходило на базе кафедры терапии и семейной медицины факультета дополнительного профессионального образования (ФДПО) с курсом медико-социальной экспертизы (МСЭ) и кафедры госпитальной терапии с курсом МСЭ ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова». Средний возраст пациентов с ХОБЛ составил 65,0±8,7 года, исследуемых добровольцев - 61,7±9,21 года. Группы не имели статистически значимых различий по возрасту и антропометрическим характеристикам (p>0,05). Все больные с ХОБЛ имели значимый стаж курения, индекс курильщика составил 21,5 [16,0; 30,5] пачка/лет. В группе контроля 26 (63,4%) человек являлись активными курильщиками или бросили курить на момент включения в исследование, индекс курильщика составил 5,6 [5,0; 7,5] пачка/лет. Критериями включения в группу больных с ХОБЛ были подписанное и датированное информированное согласие, мужской пол, возраст старше 40 лет, установленный диагноз ХОБЛ (GOLD 2016), наличие обструктивных изменений, подтвержденное методом спирометрии. В группу добровольцев включались здоровые или практически здоровые мужчины старше 40 лет без установленного диагноза ХОБЛ в анамнезе. Критериями исключения были бронхиальная астма, заболевания сосудов нижних конечностей, декомпенсация сопутствующих хронических заболеваний (при их наличии), низкая вероятность соблюдения пациентами протокола исследования. Всем исследуемым проводили спирометрию, 6МШТ, анализ ВСР, пробу с внешней периферической сосудистой окклюзией. Исследование функции внешнего дыхания и проведение 6МШТ были осуществлены на оборудовании Spiropalm 6MWT (Cosmed, Италия). Результаты спирометрии оценивали по стандартам Американского торакального общества (ATS) и Европейского респираторного общества (ERS) (Series «ATS/ERS Task Force: Standardisation of Lung Function Testing», 2005) [15]. 6МШТ проводился согласно рекомендациям ATS (2014) и ERS (2014) [16]. C целью оценки ВСР применяли методику Р. М. Баевского [13] и аппаратно-программный комплекс «Варикард» (ООО «Рамена», Россия). Анализ проводили по коротким записям ВСР (до 5 мин). Эргорефлекс или системное эрготропное влияние изучали по изменениям ВСР во время и сразу по завершении пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией. Для этого на 3 мин заполняли герметичную систему из манометра, груши и манжет, наложенных на бедра, воздухом до значений, превышающих уровень систолического артериального давления исследуемого на 30-50 мм рт. ст. Полученные данные подвергали статистической обработке в программе Statistica 13.0 (StatSoft Inc., США). Соответствие переменных нормальному распределению определялось критерием Шапиро-Уилка. В случае нормального распределения количественных данных рассчитывали среднее значение (М) ± стандартное отклонение (σ), при распределении, не соответствующем нормальному, - медиану и интерквантильный размах Me [Q1; Q3]. Для сравнения данных несвязанных групп применяли: при нормальном распределении в группах - t-критерий Стьюдента, в противном случае - U-критерий Манна-Уитни. С целью сравнения данных в зависимых группах применяли при нормальном распределении парный t-критерий Стьюдента, при распределении, отличном от нормального - парный критерий Вилкоксона. Значения считали статистически значимыми при р<0,05. Результаты исследования В группе пациентов с ХОБЛ наблюдалось закономерное снижение показателей спирометрии в сравнении с добровольцами из группы контроля. Результаты исследования указывают на наличие обструктивных нарушений функции внешнего дыхания у исследуемых, подтверждая диагноз ХОБЛ. В группе контроля зарегистрировать значимое уменьшение показателей не удалось. Результаты сравнения групп по показателям спирометрии представлены в табл. 1. ps202002.4el00104.jpg Также статистически значимо различалось пройденное расстояние за время стандартного 6МШТ (табл. 2). ps202002.4el00106.jpg У пациентов с ХОБЛ оценивали показатели спирометрии в зависимости от пройденной дистанции за время 6МШТ по аналогии с критериями четырех функциональных классов хронической сердечной недостаточности (ХСН) по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов (NYHA). В исследование были включены пациенты, преодолевшие более 551 м (ФК 0 по NYHA), 426-550 м (ФК I по NYHA), 301-425 м (ФК II по NYHA), 151-300 м (ФК III по NYHA) и те, кто преодолел дистанцию менее 150 м (ФК IV по NYHA). Пациенты, преодолевшие дистанцию менее 150 м (ФК IV по NYHA) и в диапазоне 151-300 м (ФК III по NYHA), были объединены в одну группу (ФК III+IV). Результаты представлены в табл. 3. Было установлено, что по мере снижения показателей 6МШТ от ФК 0 до ФК III+IV закономерно снижаются результаты практически всех показателей спирометрии. ps202002.4el00108.jpg Анализ ВСР продемонстрировал статистически значимое различие по большинству исследуемых показателей между пациентами с ХОБЛ и группой контроля (табл. 4). В табл. 5 представлены данные ВСР пациентов с ХОБЛ, приведенные в соответствии со значениями пройденной дистанции в ходе стандартного 6МШТ. При этом установлено, что наиболее серьезные изменения ВСР по показателям индекса ПАРС, HF, РVLF, LF/HF, IC встречаются при самом тяжелом ФК III+IV с наименьшими результатами пройденной дистанции за 6 мин. С целью изучения системной эрготропной реакции организма (эргорефлекса) нами проанализированы показатели ВСР, полученные до пробы, во время и сразу по окончании пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией. Результаты представлены в табл. 6. ps202002.4el00110.jpg ps202002.4el00112.jpg Установлено, что у больных с ХОБЛ по сравнению с контрольной группой обнаруживается стойкий гиперэргорефлекс, о чем свидетельствует сдержанность изменений ВСР при пробе с внешней периферической сосудистой окклюзией. В группе контроля в ответ на пробу с окклюзией получены статистически значимые изменения показателей SDNN, CV, TP, PHF, PLF, IC, что можно рассматривать как положительный результат снижения афферентной импульсации с нижних конечностей. Обсуждение Полученные при спирометрии и 6МШТ результаты продемонстрировали уменьшение показателей 6МШТ по мере прогрессирования обструктивных показателей спирометрии у пациентов с ХОБЛ, что свидетельствует о снижении толерантности к физической нагрузке по мере прогрессирования ДН. Одним из направлений дополнительной оценки функционального статуса пациентов явилось изучение ВСР совместно с проведением 6МШТ. Нами получены данные, свидетельствующие о стойком дисбалансе ВНС с преобладанием симпатического компонента у пациентов с ХОБЛ: значения RMSSD, SDNN, TP, PHF, PLF, PVLF, индекса ПАРС статистически значимо разнились с результатами в группе контроля (p<0,05 для всех перечисленных показателей). При сравнительном анализе данных ВСР у пациентов с ХОБЛ, разделенных по значению пройденного расстояния в 6МШТ, статистически значимые различия получены между группами пациентов с ХОБЛ, преодолевших дистанцию <300 м и >551 м, по показателям: индекс ПАРС, HF, VLF, LF/HF, IC. С увеличением пройденной дистанции наблюдали снижение индекса ПАРС, RMSSD, SDNN. Отмечалась тенденция к росту параметров VLF, IC, отношения LF/HF. Полученные изменения можно объяснить нормализацией активности регуляторных систем организма. С увеличением пройденной дистанции в 6МШТ наблюдается нормализация показателей ВСР. Нами установлена взаимосвязь вегетативного статуса с результатами 6МШТ, что подтверждается нарастанием изменений ВСР по мере нарастания ФК при выполнении 6МШТ, что подтверждает рациональность комплексной оценки функционального статуса и позволяет детальнее оценить причины снижения толерантности к физической нагрузке. Дисфункция ВНС при ХОБЛ может рассматриваться как один из важных механизмов в развитии системных эффектов ХОБЛ: системного воспаления, кахексии, дисфункции респираторной и скелетной мускулатуры. Предпринятая нами попытка изучения эргорефлекса и выявленная стойкая гиперактивность последнего впервые показали, что эргорефлекс является важным компонентом регуляции систем организма и может представлять связующее звено между мышцами, метаболическими изменениями в них, вентиляционной функцией и дисбалансом ВНС. Изученный нами комплексный подход расширяет наши представления о механизмах функциональных нарушений у больных с ХОБЛ и может быть использован для уточненной диагностики в дополнение к стандартным методам спирометрического обследования, что позволит оптимизировать дальнейшую тактику ведения таких пациентов в реальной клинической практике и определяет высокую медико-социальную значимость данного диагностического направления. Выводы 1. У пациентов с ХОБЛ установлено уменьшение показателей 6МШТ по мере прогрессирования бронхиальной обструкции, что свидетельствует о сниженной толерантности к физической нагрузке по мере прогрессирования ДН. 2. У пациентов с ХОБЛ при проведении пробы с внешней периферической сосудистой окклюзией и оценке ВСР определяется стойкая гиперактивность эргорефлекса. 3. Комплексная оценка функционального статуса пациентов с ХОБЛ в рутинной клинической практике с оценкой эргорефлекса по показателям ВСР имеет перспективы применения как способ дополнительной диагностики ДН и системной эрготропной реакции организма. Широкая распространенность ХОБЛ в настоящее время, а также медико-социальная значимость заболевания в современном обществе диктуют необходимость своевременной диагностики и расширения данных о функциональном статусе пациентов. Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

V. N. Abrosimov

The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “The academician I. P. Pavlov Ryazan State Medical University” of Minzdrav of Russia


A. V. Kosiyakov

The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “The academician I. P. Pavlov Ryazan State Medical University” of Minzdrav of Russia

Email: Kosyakov_alex@rambler.ru

S. S. Yakushin

The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “The academician I. P. Pavlov Ryazan State Medical University” of Minzdrav of Russia


References

  1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Revised 2019. Доступно по ссылке: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2018/11/GOLD-2019-v1.7-FINAL-14Nov2018-WMS.pdf (дата обращения 28.12.2019).
  2. Зайцев А. А., Крюков Е. В. Обострение хронической обструктивной болезни легких: эпидемиология, основы диагностики, режимы антибактериальной терапии. Практическая пульмонология. 2017;(4):58-62.
  3. Перцева Т. А., Санина Н. А. Выраженность системных воспалительных реакций у больных хронической обструктивной болезнью легких. Пульмонология. 2013;(1):38-41.
  4. Barnes P. J., Celli B. R. Systemic manifestations and comorbidities of COPD. Eur. Respir. J. 2009;33:1165-85.
  5. Абросимов В. Н., Косяков А. В., Дмитриева М. Н. Сравнительный анализ показателей кардиоинтервалометрии, эргорефлекса и данных 6-минутного шагового теста у больных хронической обструктивной болезнью легких. Российский медико-биологический вестник им. академика И. П. Павлова. 2019;27(1): 49-58. doi: 10.23888/PAVLOVJ201927149-58
  6. Акулин И. М., Куколь Л. В., Пупышев С. А. Особенности организации медицинской помощи при хронической обструктивной болезни легких. Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2016;24(1):21-7.
  7. Andrianopoulos V., Wouters E. F., Pinto-Plata V. M., Vanfleteren L. E., Bakke P. S., Franssen F. M. Prognostic value of variables derived from the six-minute walk test in patients with COPD: Results from the ECLIPSE study. Respir. Med. 2015;109:1138-46. doi: 10.1016/j.rmed.2015.06.013
  8. McCarthy B., Casey D., Devane D., Murphy K., Murphy E., Lacasse Y. Pulmonary rehabilitation for chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst. Rev. 2015;2:CD003793. doi: 10.1002/14651858.CD003793.pub3
  9. Абросимов В. Н., Перегудова Н. Н., Косяков А. В. Оценка функциональных показателей дыхательной системы у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких при проведении 6-минутного шагового теста. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2019;7(3):323-31. doi: 10.23888/HMJ201973323-331
  10. Волчкова Е. А., Затейщикова А. А., Шаврин И. В., Киселев Д. Г., Бражник В. А., Привалов Д. В. Ассоциация параметров вариабельности ритма сердца с тяжестью бронхиальной обструкции и наличием легочной гипертензии у больных хронической обструктивной болезнью легких. Кардиология. 2012;(7):42-9.
  11. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма: история и философия, теория и практика. Клиническая информатика и телемедицина. 2004;1(1):54-64.
  12. Косяков А. В., Абросимов В. Н. Проба с внешней периферической сосудистой окклюзией в оценке эргорефлекса у больных с хронической обструктивной болезнью легких. Российский медико-биологический вестник им. академика И. П. Павлова. 2019;27(4):451-7. doi: 10.23888/PAVLOVJ2019274451-457
  13. Schmidt H., Francis D. P., Rauchhaus M., Werdan K., Piepoli M. F. Chemo- and ergoreflexes in health, disease and ageing. Int. J. Cardiol. 2005;98(3):369-78. doi: 10.1016/j.ijcard.2004.01.002
  14. Sharma S., Gupta R., Nautiyal A., Sindhwani G. Effects of ergoreflex on respiration and other efferent effects in adult male patients with chronic obstructive pulmonary disease. Ind. J. Physiol. Pharmacol. 2012;56(3):201-12.
  15. Brusasco V., Crapo R., Viegi G. Series «ats/ers task force: standardisation of lung function testing» General considerations for lung function testing. Eur. Respir. J. 2005;26:153-61. doi: 10.1183/09031936.05.00034505
  16. Holland A. E., Spruit M. A., Troosters T., Puhan M. A., Pepin V., Saey D. An official European Respiratory Society. American Thoracic Society technical standard: field walking tests in chronic respiratory disease. Eur. Respir. J. 2014;44:1428-46. doi: 10.1183/09031936.00150314

Statistics

Views

Abstract - 43

Cited-By


PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2020 АО "Шико"

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

Mailing Address

Address: 105064, Vorontsovo Pole, 12, Moscow

Email: ttcheglova@gmail.com

Phone: +7 903 671-67-12

Principal Contact

Tatyana Sheglova
Head of the editorial office
FSSBI «N.A. Semashko National Research Institute of Public Health»

105064, Vorontsovo Pole st., 12, Moscow


Phone: +7 903 671-67-12
Email: redactor@journal-nriph.ru

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies