Высокочастотная осцилляция грудной клетки в реабилитации больных ХОБЛ


Информация только для специалистов в сфере медицины, фармации и здравоохранения!

 3469

Высокочастотная осцилляция грудной клетки в реабилитации больных ХОБЛ
Н.Н. МЕЩЕРЯКОВА, к.м.н., ст.н.с., ФГУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России, Москва


Хроническая обструктивная болезнь легких – это заболевание, которое можно предупредить и лечить. Она характеризуется персистирующим ограничением скорости воздушного потока, которое обычно прогрессирует и связано с повышенным хроническим воспалительным ответом легких на действие патогенных частиц или газов. Хотя хроническая обструктивная болезнь легких поражает легкие, она также приводит к значительным системным проявлениям и усугубляет сопутствующие заболевания [1].
 
Главным патофизиологическим критерием хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) является ограничение скорости воздушного потока, особенно экспираторного, приводящего к значительным нарушениям механики дыхания, вентиляционно-перфузионных отношений, работы дыхания и регуляции вентиляции.

 Системные проявления ХОБЛ включают в себя поражение периферической мускулатуры, синовиальных оболочек, сосудов, а также изменение психического статуса пациента, преимущественно в виде депрессивных расстройств. Именно при выраженности таких проявлений у пациентов наблюдается наибольшее падение переносимости физической нагрузки, и данные изменения препятствуют успешному лечению обострения, усугубляя клиническую картину заболевания.

 При ХОБЛ происходит нарушение вентиляции на фоне физических нагрузок из-за увеличения объема «мертвого» пространства, нарушений газообмена и повышения вентиляционных потребностей, связанных с дисфункцией периферических мышц. У больных с эмфиземой происходит замедление нормального опорожнения легких при выдохе за счет ограничения экспираторного потока, которое возрастает при нагрузке, что приводит к увеличению работы дыхания, повышению нагрузки на дыхательные мышцы и усилению ощущения дыхательного дискомфорта. Это, в свою очередь, служит причиной ограничения физической нагрузки и тренированности [2, 3]. Кроме вышеперечисленных процессов, большое значение в снижении физической активности больных ХОБЛ имеет снижение белковой основы поперечно-полосатой мускулатуры, низкий порог анаэробного окисления в мышцах, нарушение питания, связанное с гипоксемией, а также действие маркеров системного воспаления, воспалительных цитокинов: фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α), участвующего в развитии кахексии, интерлейкинов (ИЛ-6, ИЛ-1β), С-реактивного белка (СРБ) – и снижение тестостерона [4]. Все эти процессы приводят к изменению дыхательной и скелетной мускулатуры, что значительно влияет на механику дыхания.

 Изменение механики дыхания является существенным патофизиологическим процессом, определяющим течение ХОБЛ. Важнейшей мышцей вдоха является диафрагма – куполообразная скелетная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости. При спокойном дыхании диафрагма является единственной активной инспираторной мышцей. При физической нагрузке или патологических процессах в легких, приводящих к изменению работы дыхательной мускулатуры, в частности при ХОБЛ, необходимо увеличить вентиляцию, и для этого активизируются другие инспираторные мышцы. К ним относятся наружные межреберные, лестничные и грудино-ключично-сосцевидные мышцы. В отличие от вдоха, выдох в нормальных условиях в состоянии покоя происходит пассивно. Эластичная отдача легких и грудной стенки обеспечивает возникновение градиента давления, достаточного для экспираторного потока. При обструкции дыхательных путей выдох становится активным процессом, требующим работы экспираторной мускулатуры, включая внутренние межреберные и брюшные мышцы. Дополнительными мышцами выдоха являются мышцы голосовой щели и диафрагма. Патологические процессы в легких требуют усиленной работы всей дыхательной мускулатуры, однако гиперинфляция легких приводит к уплощению диафрагмы. Такая диафрагма имеет меньшую длину и поэтому развивает меньшую силу и работает в невыгодных условиях с точки зрения механики, а другие мышцы подвергаются изменениям вплоть до атрофии, и все это приводит к нарушению дыхания [5].
 
 Кашель является основным механизмом очищения дыхательных путей. Для нормального кашлевого рефлекса необходим вдох перед кашлем, составляющий 60–80% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), осуществляемый за счет работы инспираторной мускулатуры. Затем происходит закрытие голосовой щели и сокращение экспираторных мышц. Создается высокое внутриплевральное давление, и внутрипросветные потоки продвигают содержимое к ротоглотке. Однако при слабости дыхательной мускулатуры, нарушении вентиляционных процессов в легких механизм очищения дыхательных путей затруднен [5]. Одним из способов влияния на работу дыхательной мускулатуры и вентиляции легких является легочная реабилитация.

 Целью легочной реабилитации является уменьшение симптомов заболевания, улучшение качества жизни пациентов и увеличение социальной активности [6].

  Согласно совместным рекомендациям Американского торакального общества (принятым советом директоров АТО в декабре 2005 г. и исполнительным комитетом ЕРО в ноябре 2005 г.) и Европейского респираторного общества, определение выглядит следующим образом: «Пульмонологическая реабилитация – мультидисциплинарная, основанная на доказательной базе всеобъемлющая система мероприятий для больного с хроническим заболеванием органов дыхания, имеющего клинически значимое течение заболевания и нарушение уровня повседневной активности. Интегрированная в ежедневное лечение пульмонологическая реабилитация призвана уменьшить проявления болезни, оптимизировать функциональный статус, улучшить кооперативность и уменьшить стоимость лечения за счет стабилизации или уменьшения системных проявлений болезни» [7].

 Таким образом, важнейшая задача реабилитации – влияние на процессы в организме пациента, приводящие к немощи, являющейся следствием хронической болезни. Одним из активных компонентов в легочной реабилитации в последнее время является вибрационно-компрессионная терапия. Применяемая традиционная медикаментозная терапия не всегда эффективно влияет на патологическое изменение механики дыхания у больных с дыхательной недостаточностью. Механическое воздействие высокочастотной вибрацией и компрессией на грудную клетку может влиять на пассаж мокроты по бронхам и легочные объемы [8].

 Одним из аппаратов, который может проводить механическое воздействие по очистке дыхательных путей методом высокочастотной вибрации на грудную клетку, является прибор Vest (Hill-Rom, США). Он не только влияет на улучшение отхождения мокроты за счет вибрационного воздействия, но и может влиять на функциональные и объемные показатели легких за счет компрессионного воздействия положительным давлением [9].

 В проводимых международных исследованиях были получены положительные результаты по воздействию аппарата Vest на отхождение мокроты, функциональные изменения в легких и была оценена безопасность данного прибора у больных с дыхательной недостаточностью [10–12].

 В нашей стране уже несколько лет данный метод используется в терапии больных муковисцидозом, однако для пациентов с другой патологией легких применение вибрационно-компрессионного воздействия еще недостаточно исследовано. Поэтому целью нашего исследования является изучение влияния методов высокочастотной осцилляции грудной клетки при помощи аппарата Vest на функциональное состояние легких у больных с легочной патологией.

Материалы и методы

  Исследование проводилось в пульмонологическом отделении городской клинической больницы №57 г. Москвы (клиническая база НИИ пульмонологии ФМБА России). Испытание носило характер простого открытого сравнительного. В части исследования, посвященного ХОБЛ, участвовало две группы. Все пациенты, участвующие в осмотре, имели ХОБЛ тяжелой и крайне тяжелой степени (GOLD 2006) или ХОБЛ стадии С и Д (GOLD 2011). Первая группа состояла из 11 пациентов ХОБЛ (средний возраст 66,2 ± 7,0 года), 2-я группа сравнения состояла из 12 пациентов ХОБЛ (средний возраст 60,4 ± 8,6 года). Характеристики участников исследования представлены в таблице 1. В течение всего периода наблюдения пациенты получали стандартную медикаментозную терапию в соответствии с клинической ситуацией (ингаляционные β2-агонисты, ингаляционные бронхолитики, ингаляционные кортикостероиды, муколитики, антибиотики при инфекциях нижних дыхательных путей). Пациенты, входящие в 1-ю группу, получали также курс вибрационно-компрессионной терапии, осуществляемой при помощи аппарата Vest.

 Вибрационно-компрессионная терапия

 Вибрационно-компрессионная терапия проводилась при помощи аппарата системы очистки дыхательных путей The Vest, модель 10 (Hill-Rom Services, Inc., США). Всем пациентам, входящим в 1-ю группу, была назначена терапия с частотой вибрации 8, 9 Гц, компрессии с давлением 5, 6 кПа и временем от 15 до 20 мин. Число сеансов в 1-й группе колебалось от 10 до 14. Число сеансов, частота вибрации, сила компрессии и время проведения сеансов назначались в зависимости от тяжести состояния пациента.

  В течение всего периода наблюдения пациенты получали стандартную медикаментозную терапию в соответствии с клинической ситуацией (ингаляционные β2-агонисты, при необходимости ингаляционные кортикостероиды, муколитики, антибиотики при инфекциях нижних дыхательных путей).  

 Всем пациентам, входящим в исследование, в начале и конце обследования (визиты 1 и 2) выполняли функциональное исследование легких с бодиплетизмографией и оценивали одышку, выраженность кашля, количество и характер мокроты по модернизированной шкале MRC. В данной шкале одышка оценивалась по 4 баллам, где 0 баллов свидетельствовало об отсутствии одышки, а 4 балла выражалось тем, что одышка делает невозможным выходить за пределы своего дома или проявляется при одевании. Кашель оценивался по 3 баллам, где 0 баллов – это отсутствие кашля, а 3 балла – выраженный мучительный кашель. Продукция мокроты также определялась по 3 баллам, где 0 баллов – мокроты нет, 3 балла – большая продукция мокроты. Характер мокроты оценивался по ее цвету и также составлял 3 балла, где 0 баллов – бесцветная, слизистая, 3 балла – темно-желтая, зеленая, гнойная.

Исследование функции внешнего дыхания

 Спирометрия, бодиплетизмография исследовались по стандартной методике на аппарате MasterScreen-Body (Erich Jaeger GmbH, Германия) в соответствии с объединенными рекомендациями Американского торакального и Европейского респираторного обществ (ATS/ERS) [13]. Анализировали следующие параметры: форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), ОФВ1 (объем форсированного выдоха за первую секунду), соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ, ПСВ (пиковая скорость выдоха) и общую емкость легких (ОЕЛ), остаточный объем (ОО), функциональную остаточную емкость (ФОЕ), которые выражались в процентах от должных величин.
 
 Статистическая обработка данных проводилась при помощи компьютерной программы Statistica 6,0 для Windows. Рассчитывали средние величины и 95%-ный доверительный интервал (ДИ), для непараметрических показателей – медиану и интерквартальный разброс. Для сравнения данных между группами использовали t-критерий Стьюдента.

 Результаты

 Наиболее яркие изменения в динамике основных показателей респираторной функции наблюдались в группе больных, получающих терапию с механической высокочастотной осцилляцией грудной клетки.

 В группе больных применение терапии аппаратом Vest достоверно улучшило такие показатели, как ФЖЕЛ с 74,0 до 79,0% (p < 0,01), ОФВ1 с 51,1 до 56,8% (p < 0,01), ОФВ1/ФЖЕЛ с 45,2 до 46,6% (p < 0,01), ПСВ с 52,4 до 58,6% (p < 0,001). Уменьшились такие показатели, как ООЛ с 191,7 до 181,7% (p < 0,01), ООЛ/ОЕЛ с 112,5 до 107,3% (p < 0,05) (табл. 2). По данным модернизированной шкалы MRC, у больных в данной группе достоверно уменьшилась одышка на 0,9 ± 0,4 балла (p < 0,01), кашель снизился на 1,43 ± 0,6 балла (p < 0,001), сократилось количество мокроты с 1,81 до 0,90 балла (p < 0,001) и изменился характер мокроты с гнойной до слизистой (с 2,81 до 0,45 балла, p < 0,001).

 На фоне терапии аппаратом Vest получено снижение показателей, отвечающих за гиперинфляцию легких ООЛ и ООЛ/ОЕЛ, однако, хотя эти показатели достоверно уменьшились, изменения касались тех пациентов, у которых количество сеансов было больше 10 (от 10 до 14). Больные, имеющие количество сеансов <10, в данное исследование не вошли. Достоверного влияния на гиперинфляцию легких у этих людей не было выявлено, хотя и улучшились показатели спирометрии, уменьшилась одышка и количество мокроты.

В контрольной группе больных ХОБЛ, получающих только медикаментозную терапию, достоверно улучшились только показатели ФЖЕЛ с 70,2 до 73,2% (p < 0,01) и несколько уменьшились: одышка с 3,9 до 3,6 балла (p < 0,05), кашель с 2,93 до 2,08 балла (p < 0,01), количество мокроты с 2,93 до 2,08 балла (p < 0,05); воспалительный характер мокроты также уменьшился на фоне проводимой терапии с 2,90 до 1,3 балла (p < 0,05).

Обсуждение

Во всех группах на фоне как примененной традиционной медикаментозной терапии, так и механической стимуляции вибрационным воздействием грудной клетки получено влияние на восстановление проходимости бронхиального дерева и улучшение МЦК. В нашем исследовании уменьшилось количество мокроты (на 0,91 ± 0,45 в группе больных ХОБЛ, находящихся на терапии аппаратом Vest, и на 0,85 ± 0,4 балла в контрольной группе) и ее воспалительный характер (на 2,36 ± 0,4 балла в 1-й группе и на 1,6 ± 0,5 балла в группе контроля).

  Изменения связаны с улучшением дренажной функции легких на фоне вибрационного воздействия на грудную клетку, что привело к уменьшению одышки в 1-й группе на 0,8 ± 0,8 по сравнению с группой медикаментозной терапии, где одышка уменьшилась только на 0,3 ± 1,0 балла. Кроме того, данные изменения в 1-й группе улучшили такие показатели функции легких, как ОФВ1, ПСВ и ОФВ1/ФЖЕЛ, и повлияли на объемные показатели за счет снижения общей емкости легких и остаточного объема.
 
 Данные изменения были достоверны, хотя и не очень высоки, однако в своей терапии мы использовали средние показатели частоты вибрации и компрессии, руководствуясь комфортностью восприятия данной терапии. Возможно, при увеличении частоты вибрационного воздействия и компрессии мы получили более выраженные изменения в легких, т. к. увеличение количества сеансов терапии аппаратом Vest >10 раз приводит к уменьшению показателей гиперинфляции. Компрессия, создаваемая аппаратом Vest, влияет на работу дыхательных мышц, уменьшая гиперинфляцию, а вибрация стимулирует мышечные сокращения. При длительном воздействии компрессии и вибрации на дыхательные мышцы мы можем получить достаточно сильный тренировочный эффект. Поэтому исследования для выявления наиболее оптимальных режимов воздействия на дыхательные мышцы являются актуальными.

Заключение

Применение методов высокочастотной осцилляции грудной клетки восстанавливает проходимость бронхиального дерева в результате механической стимуляции вибрационным воздействием и уменьшает показатели гиперинфляции легких за счет компрессионного воздействия у больных ХОБЛ. Компрессионное воздействие совместно с вибрацией на грудную клетку оказывает влияние на работу дыхательной мускулатуры, соответственно, положительно влияет на механику дыхания и может использоваться как один из компонентов легочной реабилитации.


Список литературы:

1. Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких. Пересмотр 2011 г. М.: Российское респираторное общество, 2012.
2. Aliverti A., Stevenson N., Dellaca R.L. et al. Regional chest wall volumes during exercise in chronic obstructive pulmonary disease // Thorax. 2004. №59. P. 210–216.
3. Diaz O., Villafranca C., Ghezzo H. et al. Role of inspiratory capacity on exercise tolerance in COPD patients with and without tidal expiratory flow limitation at rest // Eur. Respir. J. 2000. №16. P. 269–275.
4. Wouters E.F.M., Schols A.M.J. Nutritional support in chronic respiratory diseases // Pulmonary Rehabilitation. Vol. 5. Monograph 13. 2000. P. 111–131.
5. Майкл А. Гриппи. Патофизиология легких. М.: Бином, 2008.
6. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Pocket Guide to COPD Diagnosis, Management, and Prevention / Medicalmuni Comcations resources, Inc. 2008.
7. American Thoracic Society / European Respiratory Society Statement on Pulmonary Rehabilitation // Am J respire Crit Care Med. 2006. №173. P. 1390–413.
8. Kirilloff L.H., Owens G.R., Rogers R.M., Mazzocco M.C. Does chest physiotherapy work? // Chest. 1985. №83(3). P. 436–444.
9. Diette G.B., Rand C.S., Wise R.A., Thompson K., Merriman B. Feasibility of using a sham control device in clinical trials of High freguency Chest wall Oscillation (HFCWO) in COPD // Am J Respir Critical Care Med. 2004. №167. P. 613.
10. Kempainen R.R., Milla C., Dunitz J., Savik K. et al. Comparison of settings used for high-freguency chest-wall compression in cyctic fibrosis // Respir Care. 2010, Jun. №55(6). P. 782–3.
11. Allan J.S., Garrity G.M., Donahue D.M. High-freguency chest-wall compression during the 48 hours following thoracic surgery // Respir Care. 2009. №54(3). P. 340–343.
 12. Chatburn R.L. High-freguency assisted airway clearance // Respir Care. 2007. №52(9). P 1224–1237.





Последние статьи