© Н.П.Недугова, 2002 г. УДК 612.22 Поступила 2.02.1998 г.
Н.П.Недугова
Военно-медицинский институт ФПС РФ при НГМА, Нижний Новгород
Адаптивные изменения показателей кислородного баланса под влиянием гипоксических тренировок у здоровых и больных нейроциркуляторной дистонией при гипоксических пробах (сообщение II)
В клинике и патогенезе нейроциркуляторной дистонии (НЦД) большое место занимает снижение адаптации к факторам повседневной жизни, в том числе и к гипоксии. Умственные, психоэмоциональные, физические нагрузки предъявляют повышенные требования к кислородному обеспечению и метаболизму. Гипоксический тип погоды может существенно снижать работоспособность, провоцировать кризы.
В настоящее время не вызывает сомнения положительное влияние адаптации к гипоксии на течение сердечно-сосудистых заболеваний [1—4]. Одним из звеньев этой адаптации является ликвидация или уменьшение несоответствия между метаболическим запросом и энергетическим обеспечением и возврат отдельных показателей кислородного гомеостаза к показателям физиологической зоны [5].
В связи с этим представляется целесообразным более широко применять с тренирующей целью ингаляции гипоксических газовых смесей (ГГС) — при нормальном барометрическом давлении, в прерывистом режиме. Преимуществом и отличительными чертами такой адаптации, по нашему мнению (с учетом данных фундаментальных исследований [2]), являются следующие моменты:
адаптация к ежедневному гипоксическому воздействию представляет собой тренировку приспособления не только к самой гипоксии, но и к «включению» и «выключению» регулирующих систем;
при ежедневных коротких сеансах гипоксии организм в последующем получает нормальное количество кислорода (O2), что позволяет осуществлять нормальный ресинтез макроэргов и создавать оптимальные условия для нивелирования возникших при гипоксии негативных изменений;
организм не отвыкает от условий равнины;
исключаются побочные явления (например, метеоризм), связанные с пониженным барометрическим давлением;
не требуются затраты, которые необходимы для поездок и пребывания в горах, а создание и обслуживание аппаратуры для ингаляций ГГС значительно проще и дешевле, чем барокамер.
Целью данной работы явилось изучение изменения ряда параметров кислородного баланса под влиянием тренировки умеренной нормобарической импульсной гипоксией у здоровых и больных НЦД гипертензивного и кардиального типов при функциональных гипоксических пробах.
Материалы и методы. Нормобарические гипоксические тренировки получали 46 здоровых (мужчин — 27, женщин — 19) в возрасте от 22 до 30 лет (средний возраст 24 года), 58 больных НЦД гипертензивного типа (НЦД-Г) — 32 мужчины и 26 женщин в возрасте от 19 до 36 лет (средний возраст 26 лет) и 54 больных НЦД кардиального типа (НЦД-К) — 26 мужчин и 28 женщин в возрасте от 20 до 40 лет (средний возраст 28 лет). Давность заболевания — от 1 до 9 лет. Вредные привычки в виде курения и умеренного употребления алкоголя имели 47% здоровых и 37,5% больных НЦД. Низкая физическая активность отмечалась у 30,4% здоровых и 39,2% больных НЦД. Об отягощенной наследственности по гипертонической болезни и ИБС сообщили 26% здоровых и 27,7% больных НЦД.
Для тренировок использовали ингаляции кислородно-азотной (15 человек) или воздушно-азотной (43 человека) ГГС, дозируемой с помощью наркозных аппаратов «Наркон-П» или «УНАП-2», установку для группового дыхания (32 человека), метод увеличенного «мертвого пространства» с помощью дыхательных трубок различной длины (35 человек) [6] и дыхательный аппарат для создания гипоксии (патент № 2021825 от 30 октября 1994 г.) — 33 человека.
Курс гипоксических тренировок (ГТ) осуществлялся в течение 10—14 дней однократной ежедневной ингаляцией ГГС с содержанием O2 10%. использовалась методика нарастающей нагрузки, начиная с 30 мин (1—2 сеанса), с постепенным увеличением экспозиции до 60 мин в течение 2—4 дней. При исходно плохой переносимости гипоксии тренировку начинали с ГГС, содержащей 12—14% O2.
Во время каждого гипоксического сеанса контролировали самочувствие, цвет и влажность покровов, частоту сердечных сокращений и дыханий, артериальное давление, насыщение артериальной крови кислородом. Тренируемый вел дневник субъективных ощущений в течение всего курса.
В качестве функциональных нагрузок для оценки эффективности ГТ применялись общая гипоксическая проба (ОГП) [6] и проба Штанге, дополненная артериальной оксигемографией [7]. При ОГП проанализированы насыщение артериальной крови O2 (SaO2), определяемое на оксигемографе 036 М, и рассчитанные на основе спирографии на аппарате «Spirolyt-2» минутный объем дыхания (МОД), поглощение O2 (ПО2), коэффициент использования О2 (КИО2), кислородный пульс (КП) у 20 здоровых и 60 больных НЦД (30 человек — НЦД-Г и 30 — НЦД-К).
Проба Штанге в динамике проведена 25 здоровым и 30 больным НЦД-Г и 30 больным НЦД-К. Определяли время задержки дыхания на вдохе (ВЗД), фазу устойчивой оксигенации (ФУО), исходное и конечное SaO2, градиент падения оксигенации (ГПО):
ГПО = (SaO2исх. - SaO2конеч.) / ВЗД
Результаты и обсуждение. Для оценки субъективных ощущений под влиянием ГТ проанализированы 10 наиболее часто встретившихся жалоб: кардиалгии, сердцебиения, цефалгии, слабость, внутренняя дрожь, нехватка воздуха, частая зевота, плохой сон, гипергидроз, снижение работоспособности
У здоровых отмечавшиеся в 2,2 — 10,9% случаев признаки переутомления и вегетативной дисфункции были ликвидированы. У больных НЦД в 5,3 раза реже стали боли в сердце. Частота сердцебиений уменьшилась у больных НЦД-Г в 9 раз, НЦД-К — в 6,3 раза. Головную боль, причем меньшей интенсивности и реже возникающую, испытывали в 8,2 раза меньше больные НЦД-Г и в 5,8 раза — НЦД-К. Чувство нехватки воздуха, потребность в глубоких вдохах, зевота при физической нагрузке и умственном напряжении перестали беспокоить всех больных НЦД-Г, а у больных НЦД-К их частота уменьшилась соответственно в 3,4, 2,5 и 8 раз. Значительно улучшился сон и уменьшились вегетативные проявления.
Возрастание адаптивных возможностей организма под влиянием ГТ убедительно показывают результаты ОГП и пробы Штанге.
В результате ГТ среди больных НЦД-Г в 2,1 раза, а НЦД-К — в 1,8 раза возросло число лиц с хорошей переносимостью ОГП, а количество больных с плохой переносимостью уменьшилось соответственно в 7 и 4 раза. Если при диагностической ОГП количество жалоб у больных НЦД со сниженной толерантностью к гипоксии колебалось от 3 до 6, то при контрольной — от 1 до 3. В 4,8 раза реже возникала одышка, в 4 раза — боли в области сердца и в 4,3 раза — головная боль. В целом среди больных НЦД количество лиц со сниженной толерантностью к гипоксии уменьшилось в 2 раза.
Рациональнее становилась деятельность функции внешнего дыхания. При меньшей выраженности гипервентиляции (прирост МОД у здоровых до ГТ — на 10,4%, после ГТ — на 8,5%, у больных НЦД-Г соответственно на 21,6 и 10,2%, НЦД-К — на 22,9 и 10,4%) возрастали качественные показатели (табл. 1), что обеспечивало лучшую доставку O2 тканям.
Таблица 1. Влияние ГТ на показатели кислородного баланса при ОГП |
Группа исследуемых |
МОД, л/мин |
ПО2, мл/мин |
Исход. |
Гипокс. |
Восст. |
Исход. |
Гипокс. |
Восст. |
Здоровые |
4,8±0,08 4,7±0,07 |
5,3±0,1 5,1±0,2 |
4,9±0,1 4,7±0,1 |
274±7 273±9 |
303±9 301±8 |
276±6 277±10 |
НЦД-Г |
5,1±0,1* 4,9±0,2 |
6,2±0,2* 5,4±0,2x |
5,2±0,1 5,1±0,3 |
269±8 270±10 |
286±10* 302±14 |
276±7 268±11 |
НЦД-К |
4,8±0,1 4,8±0,2 |
5,9±0,2* 5,3±0,3 |
4,9±0,1 4,9±0,9 |
256±5 262±7 |
260±7* 291±9x |
249±9 266±10 |
Продолжение. Таблица 1. Влияние ГТ на показатели кислородного баланса при ОГП |
Группа исследуемых |
КИО2, мл/л |
КП, мл/уд./мин |
Исход. |
Гипокс. |
Восст. |
Исход. |
Гипокс. |
Восст. |
Здоровые |
57,4±1,0 58,3±1,1 |
54,4±1,7 56,1±1,3 |
57,1±1,2 58,3±1,3 |
4,2±0,1 4,4±0,1 |
4,5±0,2 4,8±0,2 |
4,2±0,2 4,4±0,1 |
НЦД-Г |
51,1±1,0* 55,0±0,9 |
41,7±1,3* 52,1±1,1x |
50,0±1,1* 54,3±2,2 |
3,9±0,1 4,1±0,1 |
3,7±0,3* 4,5±0,2x |
3,8±0,2* 4,1±0,2 |
НЦД-К |
52,3±11* 54,8±1,0 |
41,2±1,6 49,9±1,4x* |
50,3±1,2* 54,9±1,9x |
3,9±0,1 4,2±0,1 |
3,6±0,2* 4,4±0,2x |
3,7±0,2* 4,3±0,3x |
Примечания. В числителе - данные до ГТ, в знаменателе - после ГТ. Достоверность отличий p=<05-0,001: x- с показателями до ГТ; * - с показателями здоровых. |
Таблица 2. Изменение артериализации крови при ОГП у здоровых и больных НЦД на фоне ГТ, % |
Группа обследуемых |
Исходный период |
Гипоксия |
10 мин |
20 мин |
30 мин |
40 мин |
Здоровые |
97±0,1 98±0,1 |
90±0,4 93±0,3x |
86±0,8 88±0,8x |
84±0,8 88±0,8x |
84±0,7 88±0,8x |
НЦД-Г |
96±0,2 98±0,1 |
85±0,9* 92±0,6x |
81±1,1* 88±1,5x |
77±1,1* 86±2,3x |
77±1,2* 84±2,6x |
НЦД-К |
97±0,1 98±0,1 |
85±1,6* 91±0,7x |
82±1,2* 87±2,2x |
76±0,9* 85±2,4x |
75±0,9* 85±1,6x |
Продолжение. Таблица 2. Изменение артериализации крови при ОГП у здоровых и больных НЦД на фоне ГТ, % |
Группа обследуемых |
Восстановительный период |
10 мин |
20 мин |
30 мин |
Здоровые |
97±0,2 98±0,2 |
98±0,1 98±0,1 |
98±0,1 98±0,1 |
НЦД-Г |
92±0,6* 98±0,3x |
95±0,4* 98±0,1 |
98±0,1 98±0,1 |
НЦД-К |
93±0,5* 97±0,4x |
96±0,3* 97±0,6 |
98±0,1 98±0,1 |
Примечания. В числителе - данные до ГТ, в знаменателе - после ГТ. Достоверность отличий p=<05-0,002: x- с показателями до тренировки; * - с показателями здоровых. |
Яркой была динамика SaO2 (табл. 2). Артериализация крови уменьшалась менее значительно во всех группах. У здоровых наблюдалась стабилизация SaO2 уже с 20-й минуты ОГП, а у больных НЦД — с 30-й. В периоде реституции возвращение к исходным величинам наблюдалось уже в первые 10 мин, в то время как до ГТ это происходило лишь к 30-й минуте. Данные факты свидетельствуют о более рациональной содружественной работе кислородтранспортных систем и меньшем «кислородном долге».
При пробе Штанге у всех здоровых, хотя и в разной степени, увеличивались ВЗД и ФУО, уменьшался ГПО. У 86,6% (26 человек) больных НЦД-Г и 83,3% (25 человек) больных НЦД-К отмечены аналогичные изменения (табл. 3). Количественные и качественные показатели пробы Штанге в наших исследованиях были ниже, чем в работах спортивных врачей [8], что и понятно, но тенденции изменений были идентичными.
Таблица 3. Показатели пробы Штанге у здоровых и больных НЦД на фоне ГТ |
Показатель |
Здоровые |
Больные НЦД-Г |
Больные НЦД-К |
До ГТ |
После ГТ |
До ГТ |
После ГТ |
До ГТ |
После ГТ |
Исх. SaO2,% |
98±0,1 |
98±0,1 |
98±0,1 |
98±0,2 |
98±0,2 |
98±0,1 |
Конеч. SaO2,% |
90±0,7 |
94±0,9 |
85±0,9* |
92±2,1x |
84±2,9* |
90±2,0x |
ВЗД, с |
70±2 |
90±4x |
45±4* |
58±3x* |
40±3* |
53±3x* |
ГПО, %/с |
0,11 |
0,04x |
0,28* |
0,10x |
0,35* |
0,15x* |
ФУО, с |
20±1,4 |
27±1,3x |
16±1,9 |
22±1,3x |
15±1,0* |
21±1,6x* |
Примечания. Достоверность отличий p=<0,05-0,005; x - с показателями до ГТ; * - со здоровыми |
Исходное ВЗД у здоровых и больных НЦД-Г укладывается в диапазон оптимальной реактивности центральных и периферических хеморецепторов, смешанного или липидного типа метаболизма, сопровождаемый функциональным напряжением в системе тканевого дыхания и лимитируемый на уровне центральной гемодинамики [9]. ВЗД у здоровых, возросшее в результате ГТ в 1,3 раза, попадает в новую качественную градацию, которая, по мнению И.Б.Заболотских [2], характеризуется уменьшением реактивности хеморецепторов, преобладанием липидного типа метаболизма, усилением экстракции O2 в тканях и сочетанной активацией вагоинсулярной и гипофизарно-адренокортикальной системы. Больные же НЦД-Г, несмотря на возрастание ВЗД на 28%, не «переходят» через границу диапазона (80 с). Длительность произвольного апноэ до 40 с у больных НЦД-К соответствует высокой реактивности центральных и периферических хеморецепторов, углеводному типу метаболизма, активации симпатоадреналовой системы. У 10% больных НЦД ВЗД составляло всего 25—27 с. Для этой группы характерны чрезмерно высокая реактивность хеморецепторов, гипоксический субстратно-ферментативный гипоэргоз, углеводный тип катаболизма, исходная активация стресс-реализующих систем. ГТ способствовали у этих лиц увеличению ВЗД, длительность которого соответствовала диапазону более рациональных регуляторных механизмов, присущих больным НЦД.
Заключение. Обобщая вышеизложенное, можно констатировать, что ГТ путем ингаляций ГГС при нормальном барометрическом давлении в разработанном нами режиме способствуют развитию адаптивных изменений в системах, ответственных за транспорт и утилизацию кислорода, и приводят к улучшению показателей кислородного баланса у здоровых и больных НЦД. Гипоксические пробы (общая гипоксическая в нашей модификации и Штанге) являются функциональными нагрузками, убедительно демонстрирующими эффективность ГТ в плане повышения адаптации к экзогенной гипоксии.
Улучшение в результате ГТ кислородного обеспечения тканей способствовало ликвидации кардиалгий у 81% больных НЦД, сердцебиений — у 89% больных НЦД-Г и у 84% — НЦД-К, цефалгий — соответственно у 88 и 93%. Лучше всего поддавался коррекции респираторный синдром у больных НЦД-Г — в 100% случаев. У больных НЦД-К его отдельные проявления ликвидировались в 70—87% случаев.
Литература
Алешин И.А. и др. Немедикаментозное лечение больных гипертонической болезнью методом адаптации к периодической гипоксии в условиях барокамеры. Тер архив 1993; 8: 23—29.
Заболотских И.Б. Механизмы обеспечения пробы Штанге. В кн.: Тез. докл. X Всерос. Пленума правления, федерации и общества анестезиологов и реаниматологов. Н.Новгород: 1995; с. 55.
Меерсон Ф.З. и др. Адаптация к периодической гипоксии в терапии и профилактике. М: Наука; 1989.
Поляков В.А. Исследование компенсаторных возможностей аппарата внешнего дыхания с помощью увеличенного «мертвого» пространства. В кн.: Дыхательная недостаточность. Гиперкапния, гипероксия, гипоксия. Куйбышев; 1977; с. 76.
Артыков М.А. Изучение влияния дополнительного «мертвого» пространства на дыхание в условиях покоя и работ различной мощности. В кн.: тез. докл. 9-й Всесоюзн. научн. конф. по физиологии, морфологии, биохимии и биомеханике мышечной деятельности. Ч. 1. М; 1966; с. 17.
Мотылянская Р.Е., Ерусалимский Л.А. Врачебный контроль при массовой физкультурно-оздоровительной работе. М: Физкультура и спорт; 1980.
Березовский В.А. Кислородный гомеостазис в норме и патологии. В кн.: Кислородный гомеостазис и кислородная недостаточность. Киев: Наукова думка; 1978; с. 5—18.
Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Стресс-лимитирующие системы организма и новые принципы профилактической кардиологии. М: Медицина; 1989.
Дембо А.Г. Врачебный контроль в спорте. М: Медицина; 1988.
|