Дисфункция скелетной мускулатуры (ДСМ) у больных ХОБЛ имеет важное медицинское и социальное значение. ДСМ является причиной низкой толерантности больных к физическим нагрузкам и низкой повседневной активности, снижения качества жизни и выживаемости.
ДСМ характеризуется функциональными (снижение силы и выносливости мышц) и анатомическими (атрофия, нарушение соотношения миофибрилл) изменениями [3]. Патофизиологические механизмы, лежащие в основе ДСМ, пока изучены недостаточно. Высказываются предположения о ведущей роли гипоксемии и системного воспаления в формировании ДСМ [3]. О значении гипоксемии в генезе ДСМ свидетельствуют результаты работ, показавших тесную взаимосвязь между уровнем РаО2 и ингибицией синтеза протеинов в скелетных мышцах [6]. На участие системного воспаления в патогенезе ДСМ у больных ХОБЛ указывают исследования, выявившие взаимосвязь между степенью атрофии скелетной мускулатуры и уровнем маркеров воспаления (интерлейкинами-1, 6, фактором некроза опухолей) [5].
В настоящее время показано что сердечно-сосудистые заболевания у больных ХОБЛ встречаются в 2‒3 раза чаще, чем в общей популяции населения. Это объясняется едиными патогенетическими механизмами развития легочной и сердечной патологии. Доказано, что персистирующее системное воспаление, присутствующее при ХОБЛ, вносит существенный вклад в патогенез атеросклероза и развитие сердечно-сосудистых заболеваний у больных ХОБЛ [1]. Большое значение в патогенезе, в частности, в развитии системного воспаления при ХОБЛ отводится гипоксемии [2].
Исходя из вышеизложенного, можно говорить о единых патогенетических механизмах развития ДСМ и сердечно-сосудистых поражений при ХОБЛ - системного воспаления и предположить наличие у этих больных определенной взаимосвязи между уровнем гипоксемии, степенью ДСМ и наличием сердечно-сосудистых заболеваний.
Цель исследования: изучить дисфункцию скелетной мускулатуры у больных ХОБЛ и ХОБЛ в сочетании с ИБС и ГБ в зависимости от наличия гипоксемии.
Материалы и методы исследования
Обследовано 77 больных ХОБЛ в период обострения при поступлении в стационар в возрасте от 42 до 78 лет. Средний возраст обследуемых составил 63,13 ± 3,1 лет. Из них женщин было 2, мужчин - 75 человек. Все больные курили. Индекс курящего человека составил - 269,4 ± 21,2, пачко-лет - 43,314 ± 2,6. Клинические критерии включения больных в исследование: возраст старше 40 лет; стаж курения более 10 пачек-лет; наличие постдилатационных параметров показателей функции внешнего дыхания: ОФВ1/ФЖЕЛ ≤ 0,7, ОФВ1 < 80 % от должных значений. У 35 пациентов имелась сопутствующая ишемическая болезнь сердца (ИБС). У 19 человек только ИБС, у 16 - ИБС в сочетании с гипертонической болезнью (ГБ) II ст. ИБС проявлялась у 22 больных в виде стенокардии напряжения II-III функционального класса по Канадской классификации, у 3 - в виде нарушения ритма сердца (фибрилляция предсердий, постоянная форма). У 18 больных имелись признаки хронической сердечной недостаточности (ХСН) II ФК по Нью-Йоркской классификации.
Все пациенты были разбиты на четыре группы: 1-я группа (22 чел.) - больные ХОБЛ без гипоксемии; 2-я группа (20 чел.) - больные ХОБЛ с гипоксемией; 3-я группа (19 чел.) - больные ХОБЛ с сопутствующей ИБС и ГБ без гипоксемии; 4-я группа (16 чел.) - больные ХОБЛ с ИБС и ГБ с гипоксемией. Распределение больных в обследуемых группах по стадиям ХОБЛ с указанием средней величины показателя ОФВ1 представлено в табл. 1.
Таблица 1
Распределение больных в обследуемых группах
|
Группы |
II стадия |
III стадия |
IV стадия |
Средний |
|
1-я группа. ХОБЛ без гипоксемии (n - 22) |
7 (31,9 %) |
15 (68,1 %) |
40,65 ± 4,87 |
|
|
2-я группа. ХОБЛ с гипоксемией (n - 20) |
10 (50 %) |
10 (50 %) |
39,55 ± 3,55 |
|
|
3-я группа. ХОБЛ+ИБС и ГБ без гипоксемии (n - 19) |
7 (36,8 %) |
12 (63,2 %) |
39,27 ± 2,49 |
|
|
4-я группа. ХОБЛ+ИБС и ГБ с гипоксемией (n - 16) |
11 (68,7 %) |
5 (31,3 %) |
35,28 ± 2,45 |
Помимо общеклинического обследования при поступлении, больным определяли парциальное напряжение газов артериальной крови (РаО2, РаСО2) с помощью аппарата «Blood Easy Gas» (США), насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом (SaO2) с помощью пульсоксиметра «Nonin onyx» (США). Критерием наличия гипоксемии считали снижение РаO2 ниже 80 мм рт. ст., SaO2 ниже 95 %. Мышечную силу верхних конечностей измеряли в daN (единица мышечной силы) с помощью кистевого динамометра ДК-50 на правой и левой руке. Традиционно считается, что главной причиной нарушения толерантности к физическим нагрузкам при ХОБЛ является развитие одышки, однако в ряде случаев больные ХОБЛ прекращают выполнение нагрузок вследствие развития утомления мышц ног, в основе чего лежит ДСМ [7]. В связи с чем в качестве одного из показателей ДСМ проводился тест с 6-минутной ходьбой согласно стандартному протоколу. Дистанцию, пройденную в течение 6 минут (6 minute walking distance - 6MWD), измеряли в метрах и сравнивали с должным показателем. Контрольную группу составили 15 некурящих мужчин соответствующего возраста.
Полученные результаты обработаны статистически при помощи пакета прикладных программ Excel 7.0 и Statistica 7.0 с использованием непараметрических и параметрических критериев. Подсчитывались средние величины и стандартные отклонения. Различия считали достоверными при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
У больных ХОБЛ во всех обследуемых группах отмечено достоверное снижение мышечной силы мускулатуры верхних конечностей в сравнении с контрольной группой (табл. 2).
У больных ХОБЛ во всех обследуемых группах отмечено достоверное снижение мышечной силы мускулатуры верхних конечностей в сравнении с контрольной группой (табл. 2). Причем, в группах с явлениями гипоксемии отмечалось более выраженное снижение данных показателей по сравнению с пациентами без гипоксемии. Во 2-й группе (ХОБЛ с гипоксемией) мышечной сила была достоверно ниже и на правой, и на левой руке по сравнению с 1-й группой (ХОБЛ без гипоксемии). В группе больных ХОБЛ с сопутствующей кардиальной патологией с гипоксемией мышечная сила была также достоверно ниже на правой руке по сравнению с группой ХОБЛ + ИБС и ГБ без гипоксемии.
У больных ХОБЛ с сопутствующей сердечно-сосудистой патологией как с явлениями гипоксемии (4 группа), так и без гипоксемии (3 группа) отмечалось достоверное снижение мышечной силы мускулатуры обеих верхних конечностей по сравнению с группой ХОБЛ без сопутствующей ИБС и ГБ без гипоксемии (1 группа) и достоверно не отличалась от группы ХОБЛ без коморбидной сердечно-сосудистой патологии, но с явлениями гипоксемии (2 группа).
В пробе с 6-минутной ходьбой во всех группах больные прошли значительно меньшую дистанцию, чем должны по расчетам. Причем, в группах с гипоксемией это расстояние было меньше, чем у больных без гипоксемии, однако достоверных значений эта разница достигла в группах с кардиальной патологией. Больные ХОБЛ с наличием кардиальной патологии проходили меньшее расстояние, чем без патологии сердечно-сосудистой системы в группах как с наличием гипоксемии, так и без нее, но достоверные отличия выявлены при сравнении значений в группах с гипоксемией (2 и 4 группы). Наименьшую дистанцию прошли пациенты ХОБЛ с патологией сердечнососудистой системы и с явлениями гипоксемии (4 группа). В этой же группе отмечены самые низкие показатели мышечной силы мускулатуры верхних конечностей и значения SaO2 и PaO2. Это свидетельствовало о важной роли гипоксемии и наличия сопутствующей сердечно-сосудистой патологии в снижении функциональных показателей у больных ХОБЛ.
Таблица 2
Результаты измерения силы мускулатуры верхних конечностей и теста с 6-минутной ходьбой в обследуемых группах ХОБЛ
|
Группы |
Динамометрия daN |
6 MWD (метры) |
Инструментальные |
|||
|
правая рука |
левая рука |
долж. |
факт. |
SaO2 |
PaO2 |
|
|
1 гр. ХОБЛ без гипоксемии (n - 22) |
34,68 ± 2,09 º p < 0,05 |
32,72 ± 1,78 º p < 0,05 |
553,2 ± 10,2 |
392,7 ± 21,4 ºp < 0,01 *p < 0,01 |
96,8 ± 0,15 |
79,2 ± 2,21 |
|
2 гр. ХОБЛ c гипоксемией (n - 20) |
24,46 ± 2,79 º p < 0,01 ¹ p < 0,05 |
24,73 ± 2,43 º p < 0,01 ¹ p < 0,05 |
563,2 ± 17,4 |
371,9 ± 22,3 ºp < 0,01 *p < 0,01 |
92,3 ± 0,50 ºp < 0,001 ¹p < 0,001 |
65,8 ± 2,67 ºp < 0,001 ¹p < 0,001 |
|
3 гр. ХОБЛ +ИБС и ГБ без гипоксемии (n - 19) |
27,81 ± 2,17 º p < 0,01 ² p < 0,05 |
23,37 ± 3,01 º p < 0,01 ² p < 0,05 |
529,1 ± 18,3 |
341,7 ± 19,8 º p < 0,01 *p < 0,01 |
96,7 ± 0,32 |
78,2 ± 2,63 |
|
4 гр. ХОБЛ +ИБС и ГБ с гипоксемией (n - 16) |
21,01 ± 2,49 º p < 0,001 ³ p < 0,01 ♦ p < 0,05 |
20,40 ± 3,09 º p < 0,001 ³ p < 0,01 |
525,7 ± 17,6 |
288,4 ± 18,2 ºp < 0,01 *p < 0,01 ♦ p < 0,05 ³p < 0,01 □p < 0,05 |
90,4 ± 1,01 ºp < 0,001 ♦p < 0,001 ³p < 0,001 |
56,1 ± 3,76 ºp < 0,001 ♦p < 0,001 ³p < 0,001 |
|
Контрольная группа (n - 15) |
42,67 ± 3,01 |
40,73 ± 2,31 |
537,9 ± 11,2 |
539,6 ± 10,3 |
97,8 ± 0,51 |
79,8 ± 2,68 |
Примечание: º - достоверность различий по сравнению с контрольной группой; ¹ - достоверность различий между 1 и 2 группами; ² - достоверность различий между 1 и 3 группами;
³ - достоверность различий между 1 и 4 группами; * - достоверность различий по сравнению с должными величинами; ♦ - достоверность различий между 3 и 4 группами; □ - достоверность между 2 и 4 группами.
Достоверное снижение силы мышц мускулатуры верхних конечностей, уменьшение дистанции в пробе с 6-минутной ходьбой во всех обследуемых группах больных ХОБЛ как с гипоксемией, так и без нее, как с коморбидной сердечно-сосудистой патологией, так и без нее свидетельствует, что ХОБЛ является непосредственной причиной развития ДСМ. Более короткая дистанция в пробе 6 MWD, более низкие показатели динамометрии при измерении силы мышц мускулатуры верхних конечностей в группах больных ХОБЛ с наличием гипоксемии по сравнению с пациентами с нормальными показателями SaO2 и PaO2 указывает на важную патогенетическую роль гипоксемии в формировании развития миопатии у больных ХОБЛ. При сравнении двух групп больных ХОБЛ с нормальными показателями сатурации и парциального напряжения кислорода артериальной крови выявлено достоверное снижение силы мышц верхних конечностей в группе больных ХОБЛ с сопутствующей ИБС и ГБ по сравнению с больными ХОБЛ без коморбидной сердечно-сосудистой патологии. Это свидетельствует о том, что сопутствующие заболевания сердца и сосудов вносят определенный вклад в формирование миопатии скелетной мускулатуры у больных ХОБЛ или имеют общие патофизиологические механизмы развития. Наиболее низкие цифры мышечной силы мускулатуры верхних конечностей, наиболее короткая пройденная дистанция в пробе с 6-минутной ходьбой в группе больных ХОБЛ с патологией сердечно-сосудистой системы и с явлениями гипоксемии свидетельствуют о взаимоусилении отрицательного влияния этих факторов на состояние скелетной мускулатуры больных ХОБЛ. Причем, у этих больных по сравнению с другими группами были достоверно наименьшие показатели SaO2 и PaO2. Таким образом, у больных ХОБЛ выявлена определенная взаимосвязь между развитием дисфункции скелетной мускулатуры, наличием гипоксемии и сопутствующей сердечно-сосудистой патологии. Чем выраженнее гипоксемия, тем значительнее ДСМ, особенно у пациентов с сопутствующей кардиальной патологией. Возможно гипоксемия, активируя процессы системного воспаления, приводит к развитию миопатии скелетной мускулатуры и поражению сердечно-сосудистой
системы.
Выводы
1. Имеется взаимосвязь между наличием гипоксемии и развитием дисфункции скелетной мускулатуры и сопутствующей сердечно-сосудистой патологии.
2. Гипоксемия играет важную роль в развитии дисфункции скелетной мускулатуры. Чем выраженнее гипоксемия, тем значительнее дисфункция скелетной мускулатуры, особенно в группе с сопутствующей кардиальной патологией.
3. Своевременное назначение длительной кислородной терапии имеет большое значение в устранении гипоксемии и предотвращении развития дисфункции скелетной мускулатуры.
Рецензенты:
Беседнова Н.Н., д.м.н., главный научный сотрудник лаборатории иммунологии ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии Сибирского отделения РАМН, г. Владивосток;
Кику П.Ф., д.м.н., профессор, зам. директора по научной и лечебной работе НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения РАМН - Владивостокский филиал учреждения РАМН «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания», г. Владивосток.
Работа поступила в редакцию 19.07.2011.