Сезонные изменения реакции кардиореспираторной системы на физическую нагрузку у больных хроническим бронхитом

ЛИТЕРАТУРА

Автоматизированная система для научных исследований физиологии и патологии дыхания (препринт).- Благовещенск, 1984.- 86 с.

□ □□

УДК 612.2 “32”: 616.233:612.28

Н.Н.Вавилова

СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РЕАКЦИИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ БРОНХИТОМ

РЕЗЮМЕ

Цель работы состояла в комплексной оценке функционального состояния системы транспорта кислорода при хроническом бронхите в различные сезоны года. Методом эргоспирометрии определены показатели физической работоспособности, гемодинамики, вентиляции и газообмена при максимальной мышечной деятельности у 93 больных и 40 здоровых лиц. Выявлены сезонные различия кардиореспираторного обеспечения максимальной метаболической активности и реакции дыхательной системы на мышечную деятельность у больных хроническим бронхитом.

N.N.Vavilova

SEASONAL VARIATIONS IN CARDIORESPIRATORY RESPONSE TO EXERCISE IN PATIENTS WITH CHRONIC BRONCHITIS

The purpose of this study was to evaluate oxygen transport function in patients with ^rornc bronchitis during different seasons of the year. Various parameters of physical work capacity, haemodynamics, ventilation and gas exchange at the maximal muscle activity have been determined at 93 patients and 40 healthy persons by ergospirometry. The seasonal variations in cardiorespiratory support of maximal metabolic activity and response of respiratory system to muscle work in patients with ^rornc bronchitis are shown.

Многолетние наблюдения за больными хроническим бронхитом (ХБ) свидетельствуют о длительном течении заболевания, постоянном ухудшении функции кардиореспираторной системы и снижении физической работоспособности. В этой связи возрастает актуальность проблемы исследования структурнофункционального состояния дыхательной системы с точки зрения диагностики несовершенства компенсаторных механизмов.

О сезонных изменениях можно говорить как об адаптации, проходящей на фоне оптимальных энеpгозатpат при изменении метаболизма у здоровых лиц, связанных с влиянием метеорологических факторов. Исследование реакции дыхания на физическую нагрузку у больных ХБ представляет определенный интерес с точки зрения имеющейся выраженной динамики вентиляционной функции легких при сезонных внешнесредовых воздействиях различной интенсивности.

В естественных условиях внешней среды адаптивные изменения в организме всегда осуществляются на фоне мышечной активности. Сезонные ритмы различных физиологических функций организма складываются под влиянием экзогенных и эндогенных факторов. Среди эндогенных наиболее важное значение имеют циклические изменения нейрогумо-ральной регуляции, среди экзогенных - метеорологические и гелиофизические факторы.

Изучение взаимосвязи физической работоспособности с гелиогеофизическими и метеорологическими факторами ранее проводилось преимущественно непосредственно во время занятия физической культурой или в процессе цикла годичной подготовки спортсменов [5]. Было установлено, что холодные условия (низкая температура воздуха в сочетании с высокой влажностью, высоким атмосферным давлением и скоростью движения ветра) неблагоприятно влияют на функцию кардиореспираторной системы

и, соответственно, снижают двигательную активность [2]. В дни холодного атмосферного фронта по сравнению с днями устойчивой погоды происходит учащение ЧСС, снижается максимальное потребление кислорода (ПО2) и PWCl7o. При прохождении теплого фронта не происходит изменений ЧСС и артериального давления в состоянии покоя, снижается максимальное ПО2. При этом показатели физической работоспособности могут повышаться [1].

Положительное влияние на организм оказывает наличие солнечной погоды и "привычного" направления ветра, отрицательно действуют пасмурная погода и ветер "непривычного" направления. В то же время повышенная температура внешней среды снижает адаптационные способности организма. В экспериментальной термокамере при температуре 40° С физическая работоспособность спортсменов снижается на 13% [3].

По данным литературы, группу риска составляют больные бронхиальной астмой с атопическим синдромом и астмой физического усилия, у которых выявлена сезонная реакция при различных климатических условиях [11]. Комплексных исследований физической работоспособности у больных ХБ с анализом данных функции аппарата вентиляции, гемодинамики и газообмена при сезонной адаптации к внешне-средовым воздействиям различной интенсивности в течение года не проводилось.

Цель настоящей работы состояла в комплексной оценке функционального состояния системы транспорта кислорода в различные сезоны года у больных ХБ.

Объект и методы исследования

В течение года были обследованы 93 больных ХБ и 41 здоровых лиц. В зависимости от сезонов года все обследованные лица были разбиты на 3 группы: при обследовании с ноября по март - зимнюю, с июня по август - летнюю и в переходный период с апреля по май - межсезонье. Все обследования больных проводились в стационарных условиях.

Реакция дыхательной системы на физическую нагрузку изучалась методом эргоспирометрии на аппарате "Эрго-пневмотест" ОМ/05-Ц (Эрих Егер, Германия) с газоанализом выдыхаемого воздуха по О2 и СО2. Анализ максимальных абсолютных и относительных величин системы транспорта кислорода проводился по частоте дыхания (ЧД), минутному объему дыхания (МОД), максимальному потреблению кислорода (ПО2), метаболической интенсивности (Мет). Анаэробный компонент газообмена оценивался по количеству дополнительно выделенного неметаболического СО2 (ВСО2 доп Т), дыхательному коэффициенту (ДК), анаэробной фракции работы (ААФ). Газотранспортная деятельность системы кровообращения определялась по максимальной частоте сердечных сокращений (ЧСС), кислородному пульсу (КП). Напряжение сердечно-сосудистой системы по отношению к достигнутому уровню газообмена оценивалось по показателю прироста ЧСС от

величины покоя до максимума к максимальной Мет (ДЧСС/Мет). Объем выполненной нагрузки оценивался в единицах работы (W) и мощности (W).

Реакция дыхательной системы на физическую нагрузку изучалась методом спирометрии с определением в исходном состоянии и на 10-й минуте восстановительного периода форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), пиковой объемной скорости выдоха (ПОСвыд), мгновенных объемных скоростей выдоха на уровне 25, 50 и 75% выдыхаемой ФЖЕЛ и объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1).

Полученные результаты обработаны методами вариационной статистики.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ полученных данных показал, что кардиорес-пираторное обеспечение максимальной мышечной деятельности у здоровых лиц существенно изменялось в межсезонье (табл. 1, 4). Уровень развиваемой вентиляции на высоте нагрузки стал достоверно ниже преимущественно за счет уменьшения дыхательного объема легких, по сравнению с данными в зимний период года. В летний период эти различия стирались.

Динамика гемодинамического ответа при максимальной мышечной деятельности у здоровых лиц была менее выраженной, чем динамика вентиляторного ответа (табл. 1). Основные параметры транспорта кислорода (максимальная ЧСС и КП) достоверно не изменились в динамике обследования. Незначительно увеличивалась хронотропная деятельность сердца по отношению к достигнутому максимальному уровню газообмена (ДЧСС/Мет) в летний

Таблица 1 Сезонная динамика показателей кардиореспираторной системы на высоте нагрузки у здоровых лиц и больных ХБ

Показатель Зима Лето Межсезонье

ЧСС, в 1 мин 163,7±3,41 162,5±7,57 161,3±2,53

КП, мл 15,7±1,39 15,4±0,45 12,6±1,44 11,2±0,68*** 13,5±0,94 12,6±0,61***

ДЧСС/Мет 9,1±0,75 9,2±0,43 10,6±1,00 11,3±0,63* 10,2±0,53 9,3±0,34

ЧД, в 1 мин 33,0±1,19 33,6±1,10 35,9±1,99 34,5±1,03 30,7±1,19 33,2±1,54

МОД, л 76,7±7,96 69,5±2,20 64,5±7,37 58,8±3,59 ** 59,5±3,73* 58,7±2,59 **

Примечание: здесь и далее * - достоверность различия значений в группах по сравнению с зимой. В числителе - значения здоровых лиц, в знаменателе -больных ХБ. * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001. период и межсезонье. Данные ДЧСС/Мет на уровне

Максимальное потребление кислорода на высоте физической нагрузки в динамике годичного цикла достоверно не изменялось (табл. 2). Суммарные параметры легочного газообмена за весь период тестирования (табл. 3, рис. 2) согласуются с сезонными изменениями аппарата вентиляции у обследованных лиц. Соответственно выполненной работе ПО2 Т и ВСО2 Т в межсезонье были достоверно ниже, чем в зимний период. Неметаболический излишек выделяемого углекислого газа, характеризующий степень анаэробных процессов в организме во время мышечной деятельности, не изменялся в динамике годичного цикла.

Изучению изменений функции внешнего дыхания в зависимости от сезонов года в отечественной литературе посвящено мало работ. В большинстве из них исследования проводились в состоянии относительного покоя, и внимание уделялось преимущественно вопросам адаптации внешнего дыхания приезжего населения к условиям Сибири и Крайнего Севера. У здоровых людей в осенне-зимний период происходит снижение бронхиальной проходимости, увеличение воздухонаполненности легких, повышение реактивности дыхательных путей, снижение возбудимости дыхательного центра и изовентиля-торная перестройка дыхания с увеличением дыхательного объёма и уменьшением частоты дыхания [7].

М.М.Евдокимов и соавт. [4] выявили увеличение ПО2, КП и коэффициента использования кислорода при воздействии низких температур. М.Т.Луценко и соавт.[6] также описали увеличение ПО2 и МОД в осенне-зимний период года по сравнению с летним в зоне муссонного климата Дальневосточного региона. Противоположные данные получены М.А.Якименко и соавт. [10]. Л.Г. Филатовой [9] была установлена сезонная динамика жизненной ёмкости легких: летом она была минимальной, к осени начинала увеличиваться и достигала максимума зимой, а весной имела тенденцию к снижению.

Полученные нами данные свидетельствуют, что у здоровых лиц физическая работоспособность и кардиореспираторное обеспечение мышечной деятельности закономерно изменяются под влиянием внешнесредовых воздействий различной интенсивности в течение годового цикла (рис. 1). В зимний период года на фоне высокой физической работоспособности газотранспортная функция кардиореспира-торной системы адекватна. В переходный период года снижаются резервные возможности аппарата вентиляции, нарушается эффективность гемодина-мического обеспечения и в результате снижается уровень газообмена. В летний период наблюдается восстановление кардиореспираторного обеспечения мышечной деятельности.

В группе больных ХБ в летний период, как и в межсезонье, отмечалось достоверное снижение ПО2 на высоте физической нагрузки (табл. 2, рис. 1) и, соответственно, суммарного ПО2 и ВСО2 за время тестирования (табл. 3, рис. 2). Функциональное аэробное несоответствие должному уровню было минимальным в зимний период года. В межсезонье ФАН повышалось с 28 до 33%, а летом отклонение уже достигало 40%. Анаэробная фракция работы и дефицит кислорода, характеризующие анаэробные механизмы энергообеспечения, у здоровых и больных ХБ в динамике годичного цикла достоверно не различались.

Сезонная реакция бронхиальной проходимости на физическую нагрузку по данным спирометрии форсированного выдоха представлена в табл. 5. Полученные данные в процентах относительно исходного значения достоверно не различались у обследованных лиц. Изменение ОФВ1 после физнагрузки по отношению к исходному уровню зимой, летом и в

Таблица 2

Сезонная динамика показателей газообмена на высоте нагрузки у здоровых лиц и больных ХБ

Показатель Зима Лето Межсезонье

ПО2, л 2,48±0,25 2,33±0,09 1,96±0,25 1,73±0,12 *** 2,05±0,14 1,92±0,10 **

ПО2, мл/кг 33,5±3,21 31,7±1,50 27,2±2,28 24,9±1,65 ** 28,5±1,38 29,9±1,36

Мет 9,6±0,91 9,1±0,43 7,8±0,65 7,1±0,47* 8,1±0,39 8,5±0,39

ААФ, % 18,7±4,14 17,2±1,70 17,1±4,22 13,6±1,60 13,4±1,94 14,9±2,39

ФАН 0,24±0,05 0,27±0,03 0,38±0,06 0,40±0,04 *** 0,35±0,03 0,33±0,03

ДК 1,13±0,04 1,13±0,02 1,14±0,10 1,14±0,02 1,1±0,02 1,1±0,02

Таблица 3

Сезонная динамика суммарных показателей газообмена у здоровых лиц и больных ХБ за время тестирования

Показатель Зима Лето Межсезонье

ПО2 Т, л 19,9±1,92 18,8±0,74 16,3±2,31 14,2±0,99 ** 15,6±1,04* 15,3±0,69 ***

ВСО2 Т, л 20,7±2,20 19,7±0,83 17,8±2,45 15,4±1,07 ** 15,7±1,06* 16,6±0,79 **

ВСО2доп Т, л 4,32±0,68 3,92±0,26 3,59±0,72 3,00±0,30* 3,02±0,33 3,56±0,38

ПО2 Д, л 0,36±0,07 0,40±0,03 0,27±0,04 0,33±0,03 0,40±0,04 0,34±0,03

Вт/кг

КП, мл в

МОД, л Г

Рис. 1. Динамика функционального состояния системы транспорта кислорода при определении физической работоспособности здоровых и больных ХБ в течение годового цикла.

А - толерантность к физической нагрузке (Вт/кг); Б - максимальное потребление кислорода (Мет); В - кислородный пульс (мл); Г - минутный объем дыхания (л).

♦ здоровые; - -о- - ХБ.

ВСО2Т, л

ПО2Т, л

сезон

сезон

зима

межсезонье

Рис. 2. Динамика суммарного потребления кислорода (ПО2) и выделения углекислого газа (ВСО2Т) у здоровых и больных ХБ в течение годового цикла.

* здоровые; - -о- - ХБ.

межсезонье составило, соответственно, 0,87±1,45, 1,74 ±2,76, -1,12±1,23% и МОС50 -3,30±3,83,

-1,56±5,33 и -4,79±3,60% (р>0,05). Достоверно

ухудшилась проходимость на уровне бронхов по данным МОС50 после физнагрузки у обследованных лиц в зимний период года. Полученные данные, видимо, следует рассматривать как проявления неадекватной работы аппарата вентиляции при достижении максимального уровня физической работоспособности в зимний период года. Следует отметить, что у больных ХБ синдром посленагрузочного бронхоспазма не являлся доминирующим в холодное время года, так как падение ОФВ! не превышало границ, установленных для диагностики астмы физического усилия. В то же время, по данным литературы, группу риска составляют больные бронхиальной астмой с атопическим синдромом и астмой физического усилия. При обследовании у них определяется сезонная реакция при различных климатических условиях [11].

Изменения вентиляции, гемодинамики, как и газообмена у больных ХБ в межсезонье и летом соответствовали их энергообмену во время максимальной мышечной деятельности (рис. 1). Достоверно снижался кислородный пульс и уровень развиваемой вентиляции. По данным эргоспирометрии, для выполнения меньшей по мощности нагрузки, по сравнению с зимним периодом, больным требовалась выраженная мобилизация возможностей сердечно-сосудистой системы, на что указывал высокий уровень хронотропной реакции сердца (ДЧСС/Мет). Прирост ЧСС от уровня покоя к достигнутому уровню газообмена летом находился в патологической области в отличие от реакции здоровых лиц. Из данных табл. 4 видно, что максимальная физическая работоспособность у больных ХБ в летний период года была ниже, чем зимой.

Ранее показано, что сезонная динамика регуляции дыхания заключается в уменьшении порога чувствительности и снижении возбудимости дыхательного центра зимой,

что сопровождается увеличением МОД и изменением его паттерна [7]. В исследованиях с физической нагрузкой установлено, что напряжение

Таблица 4

Сезонная динамика показателей физической работоспособности у здоровых лиц и больных ХБ

Показатель Зима Лето Межсезонье

W, кДж 69,3±10,13 57,2±2,83 72,8±13,75 50,9±3,52 56,1±4,15 48,7±3,59

^, Вт 227,3±23,56 205,7±7,43 218,2±28,35 176,2±9,56 * 196,1±12,37 186,1 ±9,09

^, Вт/кг 3,09±0,33 2,82±0,14 3,01±0,24 2,60±0,15 2,74±0,12 2,84±0,14

^, % долж. 95,6±4,44 89,7±2,87 101,1±7,54 86,9±3,50 88,3±1,85 82,8±2,48

Таблица 5

Сезонная динамика показателей реакции бронхиальной проходимости на физическую нагрузку у больных ХБ

Показатель Зима (п=25) Лето (п=19) Межсезонье (п=23)

ФЖЕЛ, л 4,95±0,21 5,11±0,20* 4,02±0,31 4,14±0,32 4,71±0,25 4,75±0,25

ОФВЬ л 3,63±0,20 3,65±0,20 3,01±0,26 3,07±0,29 3,26±0,23 3,23±0,23

МОС25, л/с 6,44±0,51 6,42±0,57 5,79±0,73 5,74±0,71 5,10±0,49 5,08±0,51

МОС50, л/с 4,17±0,43 3,81±0,35* 3,58±0,45 3,52±0,49 3,05±0,29 2,88±0,29

МОС75, л/с 1,77±0,21 1,62±0,22 1,51±0,20 1,53±0,25 5,10±0,49 5,08±0,51

ПОСвыд, л/с 8,70±0,49 8,56±0,50 7,11±0,55 7,53±0,68 7,27±0,55 7,49±0,61

Примечание: в числителе - исходное значение, в знаменателе - после физической нагрузки. * - достоверность различия значений до и после нагрузки.

механизмов регуляции дыхания ведет к снижению физической работоспособности больных ХБ [8].

Таким образом, анализ данных эргоспирометрии в динамике годичного цикла показал, что в зимний период у больных ХБ, как и у здоровых лиц, сохраняется относительно высокий уровень физической работоспособности. Толерантность к физической нагрузке летом ниже, чем в переходные периоды года. Кроме того, изменяется и фазный характер сезонной перестройки функционального состояния системы транспорта кислорода. Сглаживания сезонных различий в реакции кардиореспираторной системы на мышечную деятельность в летний период у больных ХБ не происходит, по сравнению со здоровыми. Следовательно, выполнение в этот период года физической работы, не соответствующей возможностям больных ХБ, будет способствовать неблагоприятному течению заболевания и может привести к срыву механизмов компенсации.

В этой связи влияние метеосезона на функциональное состояние кардиореспироторной системы при определении максимальной физической работоспособности следует рассматривать с позиции профессиональных энерготрат и рационального сочетания труда и отдыха, планирования отпусков и санаторно-курортного лечения. Использование средств физической культуры в комплексной программе восстановительного лечения должно включать сезонное программирование адекватной мышечной нагрузки.

Периодизация тренировочного процесса обусловлена фазовым характером вегетативных систем обеспечения мышечной деятельности в годичном цикле. Наилучшие условия для развития тренированности организма, как видимо, имеются в зимнее

время. Целесообразно использовать для этого элементы циклических видов спорта (бег, плавание, езда на велосипеде по программе велотерапии и т.п.) в связи с высокими требованиями этого вида деятельности к работе кислородотранспортной системы организма. С учетом полученных данных в летний период года при проведении лечебновосстановительной программы предпочтение следует отдавать гимнастическим упражнениям с элементами дыхательной терапии, а также методам пассивной реабилитации (массажу, аутотренингу, психотерапии и физиотерапии с водными процедурами).

Литература

Особенности распространения и характер течения ХНЗЛ и эффективность пульмонологической помощи в зоне муссонного климата Дальневосточного региона//Актуальные вопросы пульмонологии.Благовещенск, 1983.- С.3-14.

□ □□

УДК 612.217:616.233-002-08:546.41:579.264

Н.А.Капустина, В.П.Колосов

ПРИМЕНЕНИЕ АНТАГОНИСТОВ КАЛЬЦИЯ ПРИ ЛЕЧЕНИИ НАРУШЕНИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ БРОНХИТОМ

РЕЗЮМЕ

С помощью функциональных методов исследования изучена терапевтическая эффективность коринфара у 47 больных хроническим бронхитом. Контроль исследования: 30 здоровых лиц и 45 больных. Определены степенные градации утомления и слабости дыхательных мышц. Впервые комплексно изучено функциональное состояние диафрагмы и грудино-ключично-сосцевидной мышцы у больных хроническим бронхитом на основе их взаимосвязи с характером реактивности дыхательных путей. Предложены новые способы диагностики гиперреактивности дыхательных путей и утомления диафрагмы. Впервые обосновано применение антагонистов кальция для терапевтической коррекции нарушений дыхательных мышц. Разработан способ прогнозирования эффективности применения коринфара.

SUMMARY N.A. Kapustina, V.P. Kolosov

ROLE OF CALCIUM ANTAGONISTS IN

TREATING RESPIRATORY MUSCLE FUNCTION DISTURBANCES IN PATIENTS WITH CHRONIC BRONCHITIS

Function investigation methods were used to determine therapy value of corinfar in 47 pa- |