Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Бронхиальная астма (БА) является одним из самых распространенных заболеваний. Исследования последних лет показывают, что от 4 до 10 % населения планеты страдают БА различной степени тяжести. Среди детей этот процент повышается до 10–15 % [7]. Общеизвестно, что ключевым звеном патогенеза БА является хроническое воспаление. Воспалительные изменения и ремоделирование (фиброзирующие изменения) бронхиальной стенки наблюдаются не только у пациентов со среднетяжелой и тяжелой астмой, но и у больных с легкой формой заболевания, у которых они отличаются лишь меньшей интенсивностью [3].

Известно, что БА сопровождают изменения в системе гемостаза и микроциркуляции. Изменения, происходящие в микроциркуляторном русле легких и бронхов, проявляются рано и участвуют в поддержании воспалительных реакций в бронхах и легких, что в свою очередь приводит к нарушениям легочной и сердечной микроциркуляции, гипоксемии, легочной гипертензии [1]. Известны работы, посвященные исследованию структурных и функциональных нарушений в микроциркуляторном русле легких и бронхов у больных с заболеваниями органов дыхания [2]. Отдельные работы посвящены выявлению особенностей периферической микрогемодинамики у больных с данной патологией [6]. Однако все исследования по периферической микрогемодинамике носят разрозненный характер и не дают представлений об изменении локальных систем регуляции периферического кровотока у больных БА.

Цель настоящего исследования – изучение состояния периферической микрогемодинамики и выявление особенностей функционирования локальных систем регуляции микроциркуляторного русла кожи у больных с тяжелой атопической персистирующей БА в период хорошего контроля над симптомами.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 40 пациентов (13 мужчин и 27 женщин) с верифицированным диагнозом атопической тяжелой персистирующей БА в период хорошего контроля над симптомами, которые получают в течение последних 3-х лет терапию комбинированными глюкокортикостероидами (ГКС) согласно рекомендациям GINA 2011. За последние 3 месяца до обследования у всех пациентов не было документально зарегистрировано тяжелых обострений, требующих применения системных ГКС, госпитализаций и обращений за скорой медицинской помощью. Сенсибилизация к группе пыльцевых аллергенов была выявлена в 36,5 ± 2,8 % случаев, к бытовым аллергенам – в 39,7 ± 6,7 %, к эпидермальным – в 9,6 ± 2,8 % и к грибковым – в 3,8 ± 1,1 %, сенсибилизация к 2-м и более аллергенам – в 22,8 ± 6,2 %. 1-я группа наблюдения состояла из 20 пациентов, которые получали салметерол/флутиказон пропионат в дозе 100/500мкг/сутки. Средний возраст 1-й группы составил 61 ± 3 года; продолжительность заболевания БА – 14,4 ± 3,2 лет, артериальное давление (АД) – 143 ± 4/89 ± 3 мм рт.ст.; частота сердечных сокращений (ЧСС) – 72 ± 2 уд./мин, ОФВ1 – 80 ± 5 % от должного на фоне комбинированных ГКС в режиме постоянного дозирования. Во 2-ю группу были включены 20 пациентов, получающих фомотерол/будесонид 9/320 мкг/сутки. Средний возраст пациентов во 2-й группе – 62 ± 2 года, продолжительность заболевания БА – 8,8 ± 5,2 лет, АД – 132 ± 3/82 ± 1 мм рт.ст.; ЧСС – 67 ± 2 уд./мин, ОФВ1 – 93 ± 4 % от должного на фоне комбинированных ГКС в режиме постоянного дозирования. Пациенты использовали ингаляции короткодействующих β2 агонистов по требованию: в 1-й группе – 4,36 ± 1,6 случаев/неделю, во 2-й группе – 4,18 ± 1,4 случаев/неделю. В контрольную группу (n = 20) вошли условно здоровые добровольцы (средний возраст 60 ± 2 года, АД – 139 ± 5/83 ± 2 мм рт.ст., ЧСС – 70 ± 2 мин–1, ОФВ1 > 80 %), не имеющие в анамнезе патологии бронхолегочной системы и других тяжелых хронических заболеваний. Все испытуемые дали согласие на участие в исследовании, после того как получили полную информацию о методе и ходе проведения процедур. При обследовании больных проводились клинические и биохимические анализы крови, оценивались показатели ФВД, данные ЭКГ и периферической гемодинамики.

Неинвазивное исследование параметров микроциркуляции крови кожи проводили при помощи лазерного анализатора капиллярного кровотока ЛАКК-01 (НПП «ЛАЗМА», Москва). Регистрируемая характеристика капиллярного кровотока представляет собой показатель микроциркуляции (ПМ), который отражает объемную скорость эритроцитов в единицу времени. Во время измерений испытуемый находился в положении лежа на спине в состоянии физического и психологического покоя в помещении с комнатной температурой 23 ± 1 °С. АД и ЧСС измеряли за 10 мин до начала исследования. ЛДФ-зонд фиксировали над наружной поверхностью правого предплечья вблизи лучезапястного сустава. Окклюзионная проба (ОП) выполнялась при помощи пневматической манжеты, расположенной на правом предплечье и накачанной до 240–250 мм рт.ст. В ходе исследования для каждого участника регистрировали две записи: одну в покое, а вторую – во время проведения ОП. ОП осуществлялась по следующей схеме: 1 мин регистрировался ПМ в покое, 3 мин – в условиях плечевой ишемии и 6 мин – в ходе развития постокклюзионной реактивной гиперемии и последующего восстановления кровотока. Рассчитывали следующие параметры: ПМисх – усредненное значение ПМ, зарегистрированного во время контрольной записи; ПМмакс – максимальное значение ПМ в ответ на кратковременную ишемию.

Для оценки состояния и особенностей функционирования систем регуляции микроциркуляции проводили амплитудно-временной анализ колебаний периферического кровотока на основе непрерывной вейвлет-фильрации [5; 15]. В исследуемом диапазоне частот от 0,009 до 2 Гц были выявлены 5 неперекрывающихся областей [14]: 0,6–2 Гц – диапазон кардиоритма; 0,2–0,6 Гц – диапазон респираторного ритма; 0,06–0,2 Гц – диапазон миогенной активности; 0,02–0,06 Гц – диапазон нейрогенной активности; 0,009–0,02 Гц – диапазон эндотелиальной активности. Осцилляции кровотока с характерными частотами обусловлены определенными физиологическими процессами: влиянием сердечно-сосудистой [10] и дыхательной систем [11], активностью гладкомышечных клеток стенок сосудов [8], нейрогенным контролем [13] и функционированием эндотелия сосудов [9]. Фрагменты ЛДФ-грамм, соответствующие покою и постокклюзионной реактивной гиперемии, фильтровали в частотных диапазонах кардио- и респираторного ритмов, а также эндотелиальной, нейрогенной и миогенной активности. Рассчитывали средние значения амплитуд колебаний в покое и максимальные значения амплитуд колебаний после прекращения окклюзии в каждом из исследуемых частотных диапазонов: кардиоритма (А(С) и A(C)макс), респираторного ритма (А(R) и А(R)макс), миогенной (А(М) и А(М)макс), нейрогенной (А(N) и А(N)макс) и эндотелиальной (А(E) и A(E)макс) активности.

Для анализа различий исследуемых параметров между группами использовали однофакторный тест ANOVA. Статистически значимыми считались различия при p < 0.05.

Результаты исследования и их обсуждение

При исследовании состояния периферической микрогемодинамики в условиях покоя среднее значение ПМисх достоверно не отличалось во всех исследуемых группах (таблица).

В ответ на кратковременную остановку кровотока и сопровождающую ее ишемию происходит выраженная вазодилатация, в результате которой после снятия окклюзии развивается постокклюзионная реактивная гиперемия, характеризующаяся значительным увеличением показателей микроциркуляции [4; 12]. В процессе развития постокклюзионной реактивной гиперемии значение ПМмакс достоверно трехкратно увеличилось (p < 0,05) во всех исследуемых группах относительно соответствующего показателя в покое (таблица). Достоверных различий значений ПМмакс между исследуемыми группами выявлено не было.

Сравнительная характеристика параметров микроциркуляции в условиях покоя
и при выполнении ОП у исследуемых групп

Примечание. В таблице представлены средние значения ± стандартная ошибка:
* – относительно контрольной группы; ^ – относительно 1-й группы.

Для оценки изменений в артериолярном и венулярном звеньях микроциркуляторного русла исследовали амплитуды колебаний кровотока в частотных диапазонах респираторного и кардио-ритма в условиях покоя и в процессе развития постокклюзионной реактивной гиперемии. Достоверных изменений значений амплитуд колебаний в соответствующих частотных диапазонах во всех исследуемых группах обнаружено не было (таблица), что может свидетельствовать о сохранности артериолярного и венулярного кровотока кожи у больных БА.

Оценка функционирования локальных систем регуляции микроциркуляторного русла на основе анализа амплитуд колебаний кровотока в частотных диапазонах миогенного, нейрогенного и эндотелиального ритмов в условиях покоя и в процессе развития постокклюзионной реактивной гиперемии показала следующее. Величина А(M) не менялась у больных 1й и 2й группы в условиях покоя и в процессе развития постокклюзионной реактивной гиперемии по сравнению с соответствующим параметром у условно здоровых испытуемых (таблица). A(N) в 1-й группе больных достоверно уменьшалась на 31 % (р < 0,05) относительно контрольной группы, в то время как во 2-й группе больных данный параметр достоверно не отличался от контрольной группы. A(N)макс достоверно не различались у больных 1-й и 2-й группы по сравнению с соответствующим показателем у условно здоровых добровольцев (таблица). Значения A(E) и A(E)макс в 1-й группе больных достоверно уменьшались на 44 и 64 % соответственно по сравнению с соответствующими показателями у условно здоровых испытуемых (табл.). У больных 2-й группы достоверных изменений значений A(E) и A(E)макс относительно контрольной группы обнаружено не было (таблица).

Заключение

В результате проведенного исследования обнаружено отсутствие достоверных изменений ПМисх и ПМмакс у больных 1-й и 2-й групп по сравнению с условно здоровыми испытуемыми. Полученный результат свидетельствует о том, что у больных БА сохраняются как нормальная перфузия кожи кровью в покое, так и резервные возможности микроциркуляторного русла кожи в условиях кратковременной ишемии. Это подтверждается отсутствием достоверных изменений значений A(C) и A(C)макс, A(R) и A(R)макс у больных 1й и 2й групп относительно контрольной группы, что может свидетельствовать о сохранности нормального кровотока в артериолярном и венулярном звеньях микроциркуляторного русла кожи у больных БА. Было обнаружено, что изменения в локальных системах регуляции кровотока у больных БА зависят от продолжительности заболевания. Так, у больных БА 1-й группы, имеющих более длительную продолжительность заболевания, было показано значительное уменьшение A(N). Также в данной группе наблюдалось значительное уменьшение A(E) и A(E)макс, что может косвенно свидетельствовать об ухудшении функционирования эндотелиальной системы регуляции периферического кровотока в коже (так называемой эндотелиальной дисфункции) у данных больных. У больных 2-й группы при меньшей длительности заболевания не было выявлено достоверных изменений в локальных системах регуляции. Таким образом, предложенный подход для оценки микроциркуляции кожи крови на основе амплитудно-временного анализа колебаний кровотока позволяет выявлять ранние изменения функционирования систем регуляции периферического кровотока кожи у больных с бронхолегочной патологией и корректировать процесс терапии комбинированными ГКС.

Рецензенты:

Маевский Е.И., д.м.н., профессор, зам. директора по науке, зав. лабораторией энергетики биологических систем, ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН», г. Пущино;

Рахманов Р.С., д.м.н., профессор, директор, ФБУН «Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород.

Работа поступила в редакцию 13.05.2014