shkolaput.ru 1 2 3


На правах рукописи


шхагумов казбек юрьевич


Патофизиологическое обоснование использования интервальной гипоксической тренировки в реабилитации детей с бронхиальной астмой


14.03.03 – патологическая физиология


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук


Владикавказ - 2011

Работа выполнена на кафедре нормальной и патологической физиологии Кабардино-Балкарского госуниверситета и в Республиканском детском социально-реабилитационном центре «Радуга».


Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Иванов Анатолий Беталович


Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Хетагурова Лариса Георгиевна


доктор биологических наук, профессор

АРХИПЕНКО Юрий Владимирович


Ведущая организация: ГОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».


Защита состоится «____»___________ 2011 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.095.01 при ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (362019,г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40).


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»


Автореферат разослан « » 2011 г.


Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук И.Г. Джиоев

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Детская бронхиальная астма в последние годы превратилась в актуальную медико-биологическую проблему на фоне тенденции роста аллергической заболеваемости (Чучалин А.Г., 2008). Одно из первых мест в структуре аллергической заболеваемости детей принадлежит бронхиальной астме, в основе которой лежит аллергическое воспаление бронхов, сопровождающееся их гиперреактивностью (Балаболкин И.И., 2003). Лекарственные средства при бронхиальной астме не всегда эффективны и часто имеют множество побочных эффектов.


Исходя из вышеизложенного, встает вопрос об использовании немедикаментозных методов лечения бронхиальной астмы, одним из которых является нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка, не вызывающая неблагоприятных побочных эффектов и осложнений.

При наличии разрозненных данных о влиянии санаторно-курортного лечения (Якушенко М.Н., 1999) и интервальной гипоксической тренировки на организм детей с бронхиальной астмой (Борукаева И.Х., 2006), в литературе отсутствуют сведения о комбинированном методе лечения. Восполнение этого пробела является весьма актуальным теоретическим и практическим вопросом.

Перечисленное выше определяет актуальность исследований. Предлагаемый комбинированный метод оказывает существенное влияние на функциональное состояние системы дыхания, кислородные режимы организма, биоэлектрическую активность коры головного мозга, умственную и физическую работоспособность детей с бронхиальной астмой различной степени тяжести.

Цель работы: выявить патофизиологические механизмы эффективности применения нормобарической гипоксии для лечения детей с бронхиальной астмой разной степени тяжести с последующей разработкой комбинированного метода лечения, включающего санаторно-курортное лечение и интервальную гипоксическую тренировку.

Задачи исследования:


  1. Охарактеризовать функциональную систему дыхания (ФСД) и кислородные режимы организма (КРО) у детей, страдающих бронхиальной астмой легкой и средней степени тяжести.

  2. Выявить изменения показателей функциональной системы дыхания, кислородных режимов организма, биоэлектрической активности головного мозга, умственной и физической работоспособности у детей с бронхиальной астмой в результате общепринятого санаторно-курортного лечения.
  3. Определить патофизиологические механизмы эффективности комбинированного метода лечения, включающего санаторно - курортное лечение и интервальную гипоксическую тренировку в реабилитации детей с бронхиальной астмой.


  4. Исследовать влияние комбинированного метода лечения на состояние биоэлектрической активности коры головного мозга у детей с бронхиальной астмой.

  5. Оценить состояние умственной и физической работоспособности детей с бронхиальной астмой разной степени тяжести в результате общепринятого санаторно-курортного лечения и комбинированного метода лечения, включающего ИГТ.

Научная новизна. Впервые изучено влияние комбинированного метода лечения, включающего санаторно-курортное лечение и интервальную гипоксическую тренировку на организм детей с бронхиальной астмой разной степени тяжести. Дана сравнительная характеристика изменений функциональной системы дыхания, кислородных режимов организма, биоэлектрической активности коры головного мозга, состояния умственной и физической работоспособности у данной категории больных после санаторно-курортного лечения и комбинированного метода лечения.

Исследована динамика функциональных показателей системы дыхания в предлагаемых условиях у детей с бронхиальной астмой. В результате интервальной гипоксической тренировки возрастает способность тканей утилизировать кислород. Увеличивается экономичность кислородных режимов организма, возрастают бронхиальная проходимость и кровоснабжение альвеол, диффузионная поверхность и диффузионная способность легких.

Обнаружено, что в результате адаптации к гипоксии в курсе комбинированного метода лечения нормализуется биоэлектрическая активность коры головного мозга, умственная и физическая работоспособность детей с бронхиальной астмой.

Научная и практическая значимость. В результате проведенных исследований получены новые данные, патофизиологически обосновывающие эффективность применения комбинированного метода в лечении детей с бронхиальной астмой.

Полученные нами результаты помогут сократить курс лечения и снизят фармакологическую нагрузку на организм, могут быть использованы в педиатрических клиниках, детских оздоровительных центрах, а также при изучении курса нормальной и патологической физиологии, педиатрии в профилированных высших учебных заведениях.


Внедрение. Результаты диссертационного исследования внедрены в лечебную практику Республиканского детского социально-реабилитационного центра «Радуга» (г. Нальчик, КБР). Основные положения диссертации используются в НИР кафедры и в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по патологической физиологии на кафедре нормальной и патологической физиологии Кабардино-Балкарского государственного университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. У детей с бронхиальной астмой отмечается ухудшение состояния функциональной системы дыхания, системы кровообращения, дыхательной функции крови и кислородных режимов организма, уменьшается скорость поэтапной доставки кислорода и его потребление.

2. Биоэлектрическая активность головного мозга детей, страдающих бронхиальной астмой, отражает гипоксическое состояние коры больших полушарий головного мозга.

3. Адаптация к пониженному pО2 во вдыхаемом воздухе в курсе интервальной гипоксической тренировки улучшает состояние функциональной системы дыхания у детей, больных бронхиальной астмой легкой и средней степени тяжести.

4. Сочетание традиционного санаторно-курортного лечения с ИГТ оказывает благотворное влияние на организм и приводит к улучшению показателей умственной и физической работоспособности у детей с бронхиальной астмой.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждались: на Международной конференции «Экспертные системы интегральной оценки состояния организма здоровых и больных, гипоксия, деструктивное и конструктивное действие на организм, эффективность использования адаптации к гипоксии в медицине и спорте» (г. Нальчик, 23-25 мая 2005г.); на VI международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г. Москва, 8-10 декабря 2005г.); на международном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива» (г. Нальчик, 2006-2007гг.); на II международной конференции «Моделирование устойчивого регионального развития» (г. Нальчик, 14-18 мая 2007г.); на VII Всероссийской конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (г. Санкт-Петербург, 28 сентября – 2 октября 2009г.); на XXI съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (г. Калуга, 2010г).


Публикации. По материалам диссертации опубликованы 9 работ, в том числе, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ («Вестник РУДН», «Международный журнал по иммунореабилитации» и «Известия КБНЦ РАН»).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 123 страницах машинописи, состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследований, трех глав собственных данных с обсуждением результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 217 источников, из них 40 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 31 таблицами, 17 рисунками.


ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обследовано 136 детей в возрасте от 8 до 11 лет (второе детство) с бронхиальной астмой. Все больные были разделены на 2 группы: 1группа - дети с бронхиальной астмой легкой степени (66 больных), 2 группа - дети с бронхиальной астмой средней степени тяжести (70 больных). Больные 1 и 2 группы прошли курс нормобарической интервальной гипоксической тренировки. Из них 40 детей 8-11 лет, больных бронхиальной астмой разной степени тяжести, проходили только курс общесанаторного лечения без ИГТ. Обследование проводилось в период относительной ремиссии. В контроле обследовалось 35 здоровых детей, проходивших курс ИГТ на фоне санаторно-курортного лечения.

Показатели состояния функциональной системы дыхания исследовали с использованием волюметра VEB MEDIZINNECHNIK (Германия), содержание кислорода во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе определяли на газоанализаторе “ИНСОВТ” (Санкт-Петербург), потребление кислорода по Дуглас-Холдейну, артериальное давление (АД) по Короткову, насыщение артериальной крови кислородом (SaO2) и частота сердечных сокращений (ЧСС) регистрировали на аппарате пульсоксиметр фирмы “Sensor- Medicus” (США). Определение минутного объема кровообращения (МОК) у детей проводили по методике Л.М. Пугиной. Содержание гемоглобина в крови определяли гемиглобиноцианидным методом на аппарате ФЭК-М.


В курсе ИГТ гипоксия создавалась с помощью аппарата «Trade Medical». Курс нормобарической интервальной гипоксической тренировки включал 15 сеансов, в каждом из них – 4 серии пятиминутных гипоксических воздействий с пятиминутными интервалами дыхания комнатным воздухом с нормальным содержанием кислорода (20,9%).

Регистрация биопотенциалов различных участков коры головного мозга проводилась на 19-канальном электроэнцефалографе с компьютерной обработкой данных.

Исследование умственной работоспособности проводилось по тестам В.А.Анфимова, лабиринту Торндайка, физической работоспособности методом приседания.

Статистическую обработку результатов проводили методом вариационной статистики.


Результаты исследований и их обсуждение


1. Состояние функциональной системы дыхания у детей с бронхиальной астмой разной степени тяжести в условиях нормоксии и гипоксии.

В результате проведенных исследований были выявлены следующие изменения функциональной системы дыхания: частота дыхания и дыхательный объем у детей, больных бронхиальной астмой легкой степени тяжести достоверно не отличались от здоровых сверстников. Минутный объем дыхания был снижен на 222,0±2,3 мл/мин (табл.1). У детей, больных бронхиальной астмой средней степени тяжести отмечалось снижение МОД на 506,0±7,1 мл/мин. Частота дыхания (ЧД) была увеличена на 4,0±1,0 дых/мин. Сниженный минутный объем дыхания обусловливал у больных бронхиальной астмой меньшую скорость поступления кислорода в альвеолы. Все это приводит к уменьшению диффузионной поверхности, нарушению газообмена в легких и ухудшению поступления кислорода в кровь.

У всех детей с бронхиальной астмой была нарушена дыхательная функция крови. Количество гемоглобина в крови у детей с астмой легкой степени тяжести было снижено на 12,3±0,3 г/л, а у детей со среднетяжелой астмой на 17,5±0,4 г/л. Кислородная емкость крови (КЕК) была снижена соответственно на 16,4±0,8 мл/л и 23,4±2,9 мл/л. Насыщение артериальной крови кислородом было снижено у детей со среднетяжелой астмой на 3,2±0,2% У детей с бронхиальной астмой средней степени тяжести наблюдалась артериальная гипоксемия. У детей с астмой легкой степени тяжести скорость потребления кислорода была снижена на 19,1±0,8 мл/мин. по сравнению с показателями здоровых сверстников. У детей, больных бронхиальной астмой средней степени тяжести, было выявлено снижение данного показателя на 55,6±2,7 мл/мин.


Таблица 1

Показатели внешнего дыхания, дыхательной функции крови,

напряжения и потребления кислорода у детей

с БА разной степени тяжести и здоровых

(M±m), n=32


Показатели

Здоровые

Больные легкой степени тяжести

Больные средней степени тяжести

МОД, мл/мин

5390,0±45,5

5168,0±43,2**

4884,0±38,4***

ЧД, в 1 мин

20,0±1,0

22,0±1,3

24,0±1,0**

ДО, мл

270,4±13,5

235,7±12,7

204,3±10,2

Hb, г/л

137,8±1,5

125,5±1,8*

120,3±1,9**

КЕК, мл/л

184,6±6,5

168,2±5,7*

161,2±3,6**

SaO2, %


97,7±0,5

96,5±0,8

94,5±0,7***

PaO2, мм.рт.ст.

94,3±2,5

86,5±2,1*

71,4±1,7***

PvO2, мм.рт.ст.

36,5±1,5

40,7±1,7

45,1±1,9***

ПО2, мл/мин

158,3±5,5

139,2±4,7*

102,7±2,8***

* - p<0,05, ** - p<0,01, *** - p<0,001 по сравнению с показателями здоровых

У детей с астмой легкой степени тяжести отмечалось снижение напряжения кислорода в артериальной крови на 7,8±0,4 мм.рт.ст., а напряжение кислорода в венозной крови было повышено незначительно. У детей со среднетяжелой астмой наблюдалось уменьшение напряжения кислорода в артериальной крови на 22,9±0,8 мм.рт.ст. и возрастание напряжения кислорода в венозной крови на 8,6±0,4 мм.рт.ст.

Таким образом, напряжение кислорода в венозной крови было повышено в обеих группах, что являлось следствием сниженной утилизации кислорода тканями из артериальной крови.

Отклонение от нормальных значений перечисленных показателей обусловило особенности кислородных режимов организма больных бронхиальной астмой. Уменьшенное содержание гемоглобина и кислорода в артериальной крови являются факторами, обусловливающими меньшую скорость доставки кислорода к тканям, что может быть причиной снижения потребления кислорода и развития тканевой гипоксии.


Изменения, полученные нами при исследовании функциональной системы дыхания после санаторно-курортного лечения, были недостоверными для улучшения снабжения организма больных кислородом, поэтому другой группе больных был проведен комбинированный метод лечения (КМЛ). КМЛ включает в себя современный метод лечения гипоксических состояний - нормобарическую интервальную гипоксическую тренировку (ИГТ) и санаторно-курортное лечение.

У всех больных бронхиальной астмой после комбинированного метода лечения улучшилось состояние всех звеньев функциональной системы дыхания. У детей с астмой легкой степени тяжести произошло увеличение минутного объема дыхания на 157,0±2,4 мл/мин. У больных среднетяжелой астмой дыхательный объем увеличился на 35,0±0,1 мл., частота дыхания снизилась на 4,0±0,2 дых/мин (табл.2).

Улучшение легочной вентиляции привело к нормализации процессов оксигенации крови, что сопровождалось улучшением показателей дыхательной функции крови: возросло содержание гемоглобина в крови больных в среднем на 5,5±0,2 г/л, соответственно увеличилась КЕК, насыщение и напряжение кислорода в артериальной крови и его потребление тканями.

Существенным явилось достоверное увеличение скорости потребления кислорода у всех больных с бронхиальной астмой в среднем на 21,4±1,5%.

Таблица 2

Изменение показателей внешнего дыхания, дыхательной функции крови, напряжения и потребления кислорода у детей,

больных БА разной тяжести после КМЛ

(M±m), n=32

Показатели

Больные БА легкой

степени тяжести

Больные БА средней

степени тяжести

до КМЛ


после КМЛ

до КМЛ

после КМЛ

МОД, мл/мин

5168,0±43,2

5325,0±45,6*

4884,0±38,4

4886,0±31,4

ЧД, в 1 мин

22,0±1,3

20,5±1,1

24,0±1,0

20,0±0,8**

ДО, мл

235,7±12,7

260,1±14,1

204,3±10,2

239,3±10,3*

Hb, г/л

125,5±1,8

130,4±1,7*

120,3±1,9

126,1±1,5**

КЕК, мл/л

168,2±5,7

174,7±1,9*

161,2±3,6

168,9±1,7**

SaO2, %

96,5±0,8

97,0±0,7


94,5±0,7

96,8±0,8*

PaO2, мм.рт.ст.

86,5±2,1

88,2±1,8

71,4±1,7

82,6±2,1**

PvO2, мм.рт.ст.

40,7±1,7

39,1±1,5

45,1±1,9

38,9±2,2**

ПО2, мл/мин

139,2±4,7

169,0±3,5**

102,7±2,8

124,6±2,1**

* - p<0,05, ** - p<0,01 - по сравнению с показателями до КМЛ


Изменения перечисленных показателей функциональной системы дыхания свидетельствуют об улучшении снабжения организма кислородом на всех этапах его массопереноса: улучшилась скорость поэтапной доставки кислорода в легкие, альвеолы, скорость транспорта кислорода артериальной кровью.

Эти особенности функции внешнего дыхания, кровообращения, дыхательной функции крови обеспечили изменения кислородных режимов организма больных бронхиальной астмой после курса ИГТ. Важным результатом комбинированного метода лечения с ИГТ явилось снижение степени артериальной гипоксемии.

В результате проведенного комбинированного метода лечения, включающего ИГТ, произошло достоверное улучшение основных показателей кислородных режимов организма, в результате чего улучшилось обеспечение организма кислородом, которое напрямую зависит от состояния ФСД.



следующая страница >>