Конденсат выдоха при ХОБЛ изучали после IHT и энтеральной оксигенотерапии. Авторы оценивали маркеры воспаления и антиоксидантные показатели.
Примечание редакции. Лечение сочетало гипокситерапию и энтеральную оксигенотерапию. Биохимические суррогатные показатели нельзя приравнивать к доказанному снижению обострений или смертности при ХОБЛ. Эта публикация не является отдельным клиническим подтверждением эффективности OXYTERRA RS. Ниже размещена редакционная текстовая версия предоставленной русскоязычной публикации. Таблицы и иллюстрации доступны в неизменённом исходном PDF. Это научный материал, не инструкция по лечению.
Кратко о публикации
- Обследованы 150 пациентов с ХОБЛ и группа сравнения из 70 пациентов.
- Изучены конденсат выдоха, дыхательная функция и антиоксидантные показатели.
- Результаты комбинированной программы не выделяют самостоятельный эффект IHT.
Конденсат выдоха при ХОБЛ: данные публикации
В настоящее время исследование конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ) является одним из наиболее перспективных направлений в пульмонологии и активно внедряется в клиническую практику. Исследование конденсата выдыхаемого воздуха – неинвазивный, доступный метод, позволяющий оценить морфо-функциональное состояние респираторной системы при воспалительных заболеваниях органов дыхания [2].
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) занимает ведущее место среди причин заболеваемости и смертности взрослого населения, как в России, так и в зарубежных странах [5, 8]. В России в настоящее время, в официальной медицинской статистике, числится около полумиллиона больных ХОБЛ. Однако, по подсчетам с использованием эпидемиологических маркеров, истинное число больных ХОБЛ около 11 миллионов. Это свидетельствует о поздней диагностике ХОБЛ, когда самые современные лечебные мероприятия не в состоянии остановить неуклонное прогрессирование болезни, что является основной причиной высокой смертности и инвалидизации больных ХОБЛ [5, 8].
Поэтому не вызывает сомнения социально-экономическая значимость этого широко распространенного заболевания и поиск эффективных немедикаментозных способов лечения, основанных на знании патогенеза. Высокая распространенность и тяжесть осложнений, к которым приводит ХОБЛ при отсутствии своевременного лечения, говорят о важности решения этой задачи для практической медицины.
Обоснование комбинированного лечения
Простым и доступным средством улучшения показателей конденсата выдыхаемого воздуха является нормобарическая интервальная гипокситерапия (ИГТ), которая не вызывает осложнений и побочных эффектов [3, 4, 6]. Комбинированное применение адаптации в гипоксии и энтеральной оксигенотерапии было осуществлено еще в середине прошлого века по предложению академика Н. Н. Сиротинина [6]. Однако до сих пор в доступной литературе отсутствуют данные о влиянии комбинированного использования интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии на метаболические процессы в легочной ткани при ХОБЛ. Таким образом, несомненно, требовались разносторонние исследования конденсата выдыхаемого воздуха у больных ХОБЛ после комбинированного применения ИГТ и энтеральной оксигенотерапии.
Все вышесказанное и определило цель настоящего исследования.
Цель исследования
Цель и пациенты
Выявление динамики изменения показателей конденсата выдыхаемого воздуха у больных ХОБЛ после комбинированного применения нормобарической интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии.
Материал и методы исследования
Мы обследовали 150 больных ХОБЛ в возрасте 45–60 лет. У 70 была лёгкая степень тяжести заболевания, у 80 — средняя. Контрольную группу составили сопоставимые по возрасту, степени тяжести, длительности заболевания 70 больных ХОБЛ, проходивших в санатории МВД РФ «Нальчик» санаторно-курортное лечение без интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии.
Критериями включения в исследование являлось наличие диагностируемой хронической обструктивной болезни легких легкой и средней степени тяжести с дыхательной недостаточностью I–II степени. Из исследования исключали больных тяжёлой ХОБЛ с дыхательной недостаточностью II–III степени.
Исследование конденсата и биохимические методы
Инструментальное исследование проводилось в утренние часы натощак и после 30минутного отдыха в лаборатории. Сбор конденсата выдыхаемого воздуха проводили стандартизованным методом с помощью аппарата ECoScreen (ErichJaeger, Германия) [2]. Для характеристики респираторной влагопотери измеряли и рассчитывали объем экспирата за 10 минут дыхания. В конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ) определяли активность лактатдегидрогеназы, содержание общих липидов и белков на аппарате – фотоэлектроколориметр, водородный показатель (рН) КВВ – на аппарате «ОР-270» фирмы «Radelkis» (Венгрия).
Для определения поверхностного натяжения конденсата выдыхаемого воздуха использовали метод большой капли Х. Б. Хаконова. Количественное определение общего белка (г/л) в конденсате выдыхаемого воздуха проводилось в коротковолновом ультрафиолете на аппарате фотоэлектроколориметр КФК 3 («МПО-Медснаб»). В качестве диагностического теста перекисного окисления липидов определяли в сыворотке крови уровень малонового диальдегида по В. Б. Гаврилову. Для оценки антиоксидантной защиты определяли активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в эритроцитах по методу В. М. Меина.
Гипоксические процедуры и оксигенотерапия
Оптимальное содержание кислорода в смеси для гипокситерапии выбирали по результатам гипоксического теста. При проведении гипокситерапии использовался принцип ступенчатой адаптации к гипоксии. Гипоксические газовые смеси поступали от аппарата «гипоксикатор» «Био-Нова-204», который конвертировал комнатный воздух в гипоксическую газовую смесь с регулируемым содержанием кислорода. Интервальная гипоксическая тренировка включала 15 сеансов, в каждом из них – 4 серии пятиминутных гипоксических воздействий с пятиминутными интервалами дыхания комнатным воздухом с нормальным содержанием кислорода (20,9 % O2).
Содержание кислорода в гипоксической смеси: у больных легкой степени тяжести в первые 5 сеансов составляла 14 %, во вторые – 13 %, в третьи – 12 %, у больных средней степени тяжести в первые 5 сеансов – 16 %, во вторые – 15 %, в третьи – 14 %.
Энтеральная оксигенотерапия проводилась с использованием кислородного коктейлера ТМ «АРМЕД». Для приготовления коктейля за основу бралась питьевая вода, в качестве пенообразователя – сироп корня солодки, обладающий пенообразующим и пеноудерживающим, общим тонизирующим, адаптогенным и успокаивающим свойствами [1]. Рекомендуемой разовой порцией коктейля являлось 300 мл. Курс энтеральной оксигенотерапии составлял 15 ежедневных процедур. Гипокситерапию проводили утром, с 9 до 11 часов. Кислородные коктейли больные принимали днём, с 12 до 14 часов.
Статистическую обработку проводили в Microsoft Excel и Statistica 6.0 для Windows.
При анализе достоверности динамики показателей использовали t-критерий Стьюдента для парных измерений. Все численные данные представлены в виде M±m. Здесь M — среднее групповое значение, m — стандартная ошибка средней. Различия считались статистически достоверными при р< 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Исходные воспалительные и окислительные изменения
Об активности воспалительного процесса в бронхиальном дереве при ХОБЛ можно судить по состоянию перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы, поскольку эти системы контролируют состояние клеточных мембран как в норме, так и при различных патологических состояниях.
У всех больных ХОБЛ усиливалась липопероксидация. Одновременно снижалась активность антиоксидантной защиты клеток. Отмечалось достоверное (р<0,05) повышение концентрации малонового диальдегида в крови у больных ХОБЛ легкой степени тяжести до 98,4±1,21 мкмоль/л, у больных средней степени тяжести – достоверное (р<0,001) увеличение до 112,5±1,16 мкмоль/л, что подтверждало повышение интенсивности перекисного окисления липидов у больных ХОБЛ легкой и средней степени тяжести.
Как известно, процессы свободнорадикального окисления и антиоксидантная система организма тесно взаимосвязаны и сбалансированная работа приводит к ограничению процессов перекисного окисления липидов [7]. Действие свободных радикалов кислорода приводит к появлению легко окисляемых фракций липидов, что ускоряет процессы перекисного окисления липидов, повреждение нуклеиновых кислот и ДНК, и повреждение белковых структур клетки. Повышение активности антиоксидантов приводит к торможению процессов перекисного окисления липидов. Таким образом, повышение интенсивности перекисного окисления липидов может возникать не только в результате действия свободных радикалов кислорода, но и при снижении антиоксидантной защиты клеток организма. Поэтому возникла необходимость определения активности таких ферментов антиоксидантной системы, как глютатионпероксидаза и супероксиддисмутаза.
Антиоксидантные ферменты до лечения
У больных ХОБЛ лёгкой степени тяжести активность глутатионпероксидазы достоверно (p<0,05) снижалась до 65,4±1,31 мкмоль/1гНв/мин. При средней степени тяжести она снижалась до 41,3±0,14 мкмоль/1гНв/мин (p<0,01).
У больных ХОБЛ средней степени тяжести выявили выраженное снижение активности супероксиддисмутазы — до 1,8±0,01 ед.акт./1гНв (p<0,01).
Уменьшение активности ферментов антиоксидантной системы у больных бронхиальной астмой свидетельствовало об истощении компенсаторных механизмов в условиях окислительного стресса. Таким образом, одним из основных патогенетических звеньев в механизме повреждения бронхиального дерева при ХОБЛ является перекисное окисление липидов, которое активируется свободными радикалами кислорода. Прогрессированию этого процесса способствует также снижение активности ферментов антиоксидантной системы.
Окислительные процессы и мембраны
По интерпретации авторов, усиление перекисного окисления липидов при ХОБЛ дестабилизирует клеточные и внутриклеточные мембраны различных органелл. Их структура перестраивается, в результате чего повышается проницаемость цитоплазматических мембран.
Все эти изменения приводят к повреждению структурных компонентов бронхиального дерева, поддержанию хронического воспалительного процесса в бронхах с развитием бронхообструкции, гиперсекреции и повышением реактивности бронхиального дерева.
Изменения после комбинированного лечения
После сочетанного лечения концентрация малонового диальдегида у больных ХОБЛ достоверно уменьшилась (p<0,05). Речь идёт об интервальной гипокситерапии вместе с энтеральной оксигенотерапией. В авторском тексте приведено значение 68,32±1,13 мкмоль/л. Авторы связывают это со снижением интенсивности перекисного окисления липидов (табл. 1).
Таблица 1 исходной публикации показывает изменения прооксидантной и антиоксидантной систем при комбинированном лечении (M±m).
Антиоксидантная защита после курса
Кроме того, после курса достоверно (p<0,05) повысилась активность ферментов антиоксидантной системы — глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы. Авторы связывают это с повышением устойчивости клеток к повреждающим факторам и активацией возможных компенсаторных механизмов.
При этом улучшились обменные процессы в легочной ткани, снизилась мембранодеструкция различных клеточных элементов бронхиального дерева и легочной ткани, что привело к уменьшению деструктивных процессов в легочной ткани, стиханию воспалительных процессов, улучшению бронхиальной проходимости и усилению репаративных процессов в легочной ткани.
Показатели конденсата и итоговая интерпретация
Интервальная гипокситерапия и энтеральная оксигенотерапия оказали благоприятное влияние на метаболические процессы в бронхиальном дереве и легочной ткани, о чем свидетельствовали изменения конденсата выдыхаемого воздуха у больных ХОБЛ. После лечения отмечалось достоверное (р<0,05) уменьшение активности лактатдегидрогеназы в конденсате выдыхаемого воздуха. Изменения активности лактатдегидрогеназы и увеличение рН явилось результатом улучшения тканевого дыхания и увеличения скорости потребления кислорода тканями после комбинированного метода лечения. Уменьшение поверхностного натяжения конденсата выдыхаемого воздуха после лечения привело к улучшению дренажной функции бронхиального дерева и мукоциллиарного клиренса (табл. 2).
В конденсате достоверно (p<0,05) уменьшилось содержание общего белка и липидов. Это свидетельствовало об улучшении состояния альвеолярно-капиллярных мембран, уменьшении их проницаемости. Изменения показателей конденсата выдыхаемого воздуха после комбинированного применения гипокситерапии и оксигенотерапии свидетельствовали об улучшении метаболических процессов, уменьшении гипоксии и перекисного окисления липидов в бронхиальном дереве и легочной ткани.
Выявленные изменения конденсата выдыхаемого воздуха и состояния прооксидантной и антиоксидантной систем организма привели к улучшению клинического течения болезни: уменьшилась бронхообструкция и одышка, легче стала отделяться мокрота, повысилась переносимость физической нагрузки.
Заключение
Неинвазивный, легко доступный метод изучения метаболических процессов в легочной ткани – сбор конденсата выдыхаемого воздуха, в настоящее время нашел широкое применение в диагностике воспалительных заболеваний легких.
Проведенные исследования по выявлению динамики изменения состояния конденсата выдыхаемого воздуха у больных ХОБЛ после комбинированного применения нормобарической интервальной гипокситерапиии энтеральной оксигенотерапии показали, что отмечается улучшение метаболических процессов в бронхиальном дереве и легочной ткани. Выявлено увеличение объема конденсата и его рН, снижение активности лактатдегидрогеназы и содержания общих белков и липидов, уменьшение поверхностного натяжения конденсата выдыхаемого воздуха. Комбинированное лечение привело также к уменьшению содержания малоновогодиальдегида, что свидетельствовало о снижении процессов перекисного окисления липидов и увеличению активностиглютатионпероксидазы и супероксиддисмутазы, что подтверждало активацию антиоксидантной системы. Таким образом, доказана высокая эффективность использования интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии для улучшения мукоциллиарного клиренса бронхиального дерева у больных ХОБЛ.
Данные исходной публикации
Полные таблицы, иллюстрации и формулировки авторов доступны в исходном PDF. Ссылки ниже открывают соответствующие страницы оригинала.
Конденсат выдоха до и после лечения — страница 5
Окислительные и белковые показатели — страница 6
Технология и применение
В программе сочетались дыхательные воздействия и энтеральная оксигенотерапия. Подробнее о технологии IHT и IHHT.
Литература
1. Агапитова Л. Э. Применение кислородного коктейля – доступный метод оксигенотерапии // Курортные Ведомости. – 2006. – № 2. – С. 35.
2. Анаев Э. Х., Авдеев С. Н., Чучалин А. Г. Исследование рН конденсата выдыхаемого воздуха при воспалительных заболеваниях легких // Пульмонология. – 2005. – № 5. – С. 75- 79.
3. Борукаева И. Х., Шауцукова Л. З., Шаваева Ф. В. Нормобарическая интервальная гипокситерапия и энтеральная оксигенотерапия в лечении подростков с бронхиальной астмой // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 5; URL: www.scienceeducation.ru/128-22605 (дата обращения: 06.11.2015).
4. Борукаева И. Х., Иванов А. Б., Абазова З. Х. Механизмы эффективности адаптации к гипоксии у больных хроническими обструктивными болезнями легких // Материалы Международной научной конференции, посвященной 75-летию АГУ. – Майкоп. – 2015. – С. 186.
5. Иванова Е. В., Биличенко Т. Н., Чучалин А. Г. Заболеваемость и смертность населения трудоспособного возраста России по причине болезней органов дыхания в 2010–2012 гг. // Пульмонология. – 2015. – № 3. – С. 291-297.
6. Колчинская А. 3., Цыганова Т. Н., Остапенко Л. А. Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте. – М.: «Медицина», – 2003. – 407 с.
7. Сазонтова Т. Г., Архипенко Ю. В. Значение баланса прооксидантов и антиоксидантов – равнозначных участников метаболизма // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. – 2007. – № 3. – С. 2-18.
8. Хроническая обструктивная болезнь легких. Федеральная программа / Под ред. акад. РАМН, профессора А. Г. Чучалина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М., 2004. – 61 с.