CC BY
47
Н.Н. МЕЩЕРЯКОВА, к.м.н., Научно-исследовательский институт пульмонологии ФМБА России, Москва
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ОСЦИЛЛЯЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
У БОЛЬНЫХ С ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ
Одной из основных проблем больных с дыхательной недостаточностью (ДН) является эффективная работа важнейшего защитного механизма дыхательной системы мукоцилиарного клиренса (МЦК). МЦК связан с движением реснитчатого эпителия и покрывающего его слоя слизи. Задача защитной функции МЦК за счет колебательных движений ресничек заключается в удалении пылевых частиц и патологических микроорганизмов [1].
Ключевые слова:
дыхательная недостаточность высокочастотная осцилляция аппарат Vest
Для функции легких наиболее важна способность мукоцилиарного аппарата транспортировать бронхиальный секрет в центральные воздушные пути, из которых происходит откашливание [2]. Транспорт мокроты в бронхах зависит от нескольких факторов, включающих поток воздуха по воздушным путям, функцию реснитчатого эпителия и вязкость секрета. Изменение МЦК - одна из причин обострений больных, страдающих заболеваниями легких [3, 4].
Кроме МЦК, для работы респираторной системы большое значение имеет мышечная система легких, и в первую очередь важнейшая мышца вдоха - диафрагма. В отличие от скелетной мускулатуры конечностей диафрагма развивает пиковую величину силы приблизительно при 130% ее длины в состоянии покоя. Снижение напряжения мышцы при меньшей ее длине, т. е. при увеличении объема легких в покое, приобретает важное клиническое значение. При заболеваниях, приводящих к дыхательной недостаточности и эмфизематозным изменениям, гиперинфляция легких приводит к уплощению диафрагмы. Такая диафрагма имеет меньшую длину и поэтому развивает меньшую силу. Она работает в невыгодных с точки зрения механики условиях. По мере уплощения диафрагмы радиус ее кривизны увеличивается и генерируемое давление понижается. Это явление вместе с укорочением мышцы обусловливает снижение силы диафрагмы при гиперинфляции у больных с дыхательной недостаточностью. Сокращение инспираторных мышц создает градиент давления между атмосферой и альвеолами, в результате чего возникает поток воздуха. Давление, создаваемое дыхательными мышцами для преодоления статической эластической отдачи легких и грудной стенки при различных объемах легких, будет влиять на такие показатели легочной функции, как общая емкость легких (ОЕЛ) и остаточный объем (ООЛ), в свою очередь отвечающих за гиперинфляцию [5]. Снижение
силы и выносливости дыхательной мускулатуры приводит к ухудшению функционального состояния дыхательной системы. Поэтому механическое влияние на эластическую отдачу дыхательной системы у больных с ДН будет воздействовать на функцию легких [6, 7].
Кроме МЦК, для работы респираторной системы большое значение имеет мышечная система легких, и в первую очередь важнейшая мышца вдоха - диафрагма
Высокочастотная осцилляция грудной клетки - это механическое воздействие высокочастотной вибрацией и компрессией на грудную клетку, которое может влиять как на пассаж мокроты по бронхам, так и на легочные объемы [8]. Созданы аппараты, воздействующие на грудную клетку методом высокочастотной вибрации и компрессии. Благодаря вибрационному и компрессионному воздействию положительным давлением аппарат способствует отхождению мокроты и улучшению функциональных и объемных показателей легких [9]. В нескольких международных исследованиях были получены положительные результаты по воздействию аппарата на дренажную функцию легких за счет улучшения МЦК и функциональные изменения в легких у больных с ДН [10, 11]. Одно из последних исследований по эффективности применения вибрационно-компрессионной терапии у пациентов с ДН было проведено в Италии А^опеИо Мсо1оп1 с соавт. [12]. В исследовании участвовало 37 пациентов с бронхообструктивным синдромом, страдающих ДН,за исключением пациентов с муковисцидозом. Все пациенты рандомизационно были поделены на 3 группы: первая группа получала стандартную медикаментозную терапию + терапию при помощи аппарата высокочастотной осцилляции с частотой 13-15 Гц, компрессией 2-5 Бар по 30 мин 2 раза в день. Вторая группа получала методы физиотерапии, включающие тренировку при помощи тренажеров с положительным давлением, направленных на экспираторные мышцы, пасту-ральный дренаж, методы перкуссии по 45 мин 2 раза день. Третья группа получала медикаментозную терапию
согласно стандартам. В результате исследования обе группы, получающие терапию при помощи аппарата высокочастотной осцилляции и методы физиотерапии, получили достоверное улучшение показателей по сравнению с группой медикаментозной терапии. Использование методов грудной клетки достоверно снизило титры С-реактивного белка (p < 0,019) по сравнению с группой, получающей методы физиотерапии. Показатели жизненной емкости легких (ЖЕЛ, p < 0,006) и объем форсированного вдоха за первую секунду (ОФВг, p < 0,001) в группе с терапией аппаратом высокочастотной осцилляции улучшились по сравнению с физиотерапией. Уменьшение уровня одышки достоверно в двух группах не получено.
Кроме улучшения мукоцилиарного клиренса, важным элементом воздействия аппарата высокочастотной осцилляции является вибрационное воздействие на мышцы. Вибрация всего тела является относительно новой мышечной стимуляцией. В результате вибрации происходит рефлекторное сокращение мышц, что стимулирует их работу. В своем исследовании Rainer GLoeck с соавт. показали влияние вибрационной терапии на улучшение толерантности к физической нагрузке у больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [13]. В качестве вибрационной терапии использовали вибрационную платформу (вибрация составляла 24-26 Гц, время процедуры по 3 мин 3 раза в сутки). Пациенты с ХОБЛ тяжелой и крайне тяжелой стадией (ХОБЛ 3-4 ст.) в течение 3 нед. получали курс вибрационной терапии. В результате исследования было полученное достоверное улучшение показателей теста 6-минутной ходьбы (6МТ) на 64,0 ± 59,0 м. В контрольной группе, находящейся на стандартной терапии, улучшение показателей 6МТ составило 37,0 ± 52,0 м, различия между двумя группами составило 27 м (p < 0,046). Помимо теста 6МТ, был проведен тест на скорость движения «сесть - встать», где в группе с вибрационной терапией уменьшение времени составило -4 ± 4,8 с, в группе контроля -2 ± 3,1 с; различие между двумя группами составило 1,9 с (p < 0,067). В данном исследовании было показано влияние вибрации на толерантность к физической нагрузке у больных с ХОБЛ тяжелой степени, где данные показатели чрезвычайно важны. Однако, можно ли использовать вибрационную осцилляцию грудной клетки в качестве стимулятора работы дыхательных мышц, вопрос остается открытым.
Высокочастотная осцилляция грудной клетки - это механическое воздействие высокочастотной вибрацией и компрессией на грудную клетку, которое может влиять как на пассаж мокроты по бронхам, так и на легочные объемы
Мы в НИИ пульмонологии проводили ряд исследований по влиянию высокочастотной осцилляции грудной клетки у пациентов с ДН при помощи аппарата высокочастотной осцилляции на изменение функциональных
показателей легких, одышки и качества жизни. В одном из исследований участвовали пациенты с 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). В течение всего периода наблюдения пациенты получали стандартную медикаментозную терапию в соответствии с клинической ситуацией (ингаляционные ßj-агонисты, ингаляционные бронхолитики, ингаляционные кортикостероиды, муколитики, антибиотики при инфекциях нижних дыхательных путей). Пациенты, входящие в группу 1, получали также курс вибрационно-компрессионной терапии, осуществляемой при помощи аппарата высокочастотной осцилляции. Обычно целью применения высокочастотной осцилляции грудной клетки является улучшение МЦК, поэтому в режимах аппарата используют высокую частоту и низкую компрессию, но нам было интересно воздействие на пациента и частоты вибрации и компрессии. Использование высокой частоты вибрации и компрессии одновременно пациентами ХОБЛ некомфортно переносится, поэтому мы использовали средние показатели частоты вибрации 8-9 Гц и компрессии 5-6 Бар, время терапии составило 15-20 мин. Число сеансов было 7 и 14, однако лучшие показатели были получены при 14 сеансах, поэтому именно эти данные мы приводим ниже. В исследовании функции внешнего дыхания использовали спирометрию, бодиплетизмографию, проводимую по стандартной методике на аппарате MasterScreen-Body (Erich Jaeger GmbH, Германия) в соответствии с объединенными рекомендациями Американского торакального и Европейского респираторного обществ [14].
Кроме улучшения мукоцилиарного клиренса, важным элементом воздействия аппарата высокочастотной осцилляции является вибрационное воздействие на мышцы
Качество жизни (КЖ) оценивалось по общему вопроснику MOS SF-36 (краткий вопросник оценки статуса здоровья [The MOS 36-item Short-Form Health Survey], автор J. Ware с соавт., 1992). Одышка оценивалась по модифицированной шкале MRC (Medical research Council Scale). В результате исследования были получены достоверные данные по улучшению функции легких в группе получавших терапию с помощью аппарата высокочастотной осцилляции. Такие показатели функции легких, как ОФВ1, увеличились с 51,1 ± 23,8 до 56,8 ± 28,5% долж. (p < 0,01), ФЖЕЛ -с 74,0 ± 25,8 до 79,0 ± 27,1% долж. (p < 0,01), ОФВ1/ФЖЕЛ -с 45,2 ± 17,4 до 46,6 ± 17,1 (p < 0,01), ПСВ - с 52,4 ± 20,4 до 58,6 ± 23,7% долж. (p < 0,001). Но самое главное, мы получили уменьшение показателей, свидетельствующих о гиперинфляции: ООЛ - с 191,7 до 181,7% долж. (p < 0,01) и ООЛ/ОЕЛ - с 112,5 до 107,3 (p < 0,05). Во 2-й группе достоверно повысился только параметр ФЖЕЛ - с 70,2 до 73,2% долж. (p < 0,01).
Одышка по шкале М^С в 1-й группе достоверно уменьшилась с 3,7 ± 1,5 до 2,9 ± 0,8 балла (р < 0,01), в группе сравнения одышка снизилась с 4,3 ± 1,0 до 4,0 ± 1,6 балла.
Исследование показало, что применение методов высокочастотной осцилляции грудной клетки улучшает функциональные показатели легких и уменьшает гиперинфляцию, влияет на КЖ, особенно на критерии, отвечающие за физическую активность пациентов
В 1-й группе, где применялся аппарат высокочастотной осцилляции, наилучшие показатели касаются таких критериев КЖ, как ФА, улучшившаяся с 22,7 ± 21,5 до 35,9 ± 23,8 (р < 0,001), РФ - с 2,27 ± 4,1 до 32,7 ± 30,4 (р < 0,05), РЭ - с 0 ± 0,2 до 27,5 ± 13,8 (р < 0,01), СС -с 29,5 ± 18,7 до 38,6 ± 17,2 (р < 0,05). Такие критерии КЖ, как Б, ЖС, ОЗ, ПЗ, тоже достоверно улучшились. В группе 2, где получали только традиционную медикаментозную терапию, достоверно улучшились такие критерии КЖ, как ФА, РФ, ОЗ, РЭ, СС, но эти показатели были меньше, чем в группе 1. Данное исследование показало, что при-
менение методов высокочастотной осцилляции грудной клетки улучшает функциональные показатели легких и уменьшает гиперинфляцию, влияет на КЖ, особенно на критерии, отвечающие за физическую активность пациентов, а значит, может быть использовано не только для улучшения МЦК, но и в качестве тренировочного воздействия на дыхательные мышцы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование высокочастотной осцилляции грудной клетки как метода вибрационно-компрессионной терапии известно давно и использовалось в первую очередь у больных с муковисцидозом. Применение данной терапии в последние годы у пациентов с другой легочной патологией, приводящей к ДН, позволило взглянуть на аспекты высокочастотной осцилляции грудной клетки с разных сторон. Данная терапия может не только влиять на улучшение МЦК, но и уменьшать гиперинфляцию легких, а также воздействовать на улучшение работы дыхательной мускулатуры. Высокочастотная осцилляция грудной клетки является методом, простым в применении, хорошо переносится пациентами и может быть использована как один из компонентов легочной реабилитации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Reid LM. The pathology of obstructive and inflammatory airway diseases. Eur. J respir Dis, 1986. 69 (147): 26-37.
2. Warwick WJ. Mechanisms of mucous transport. Eur. J. Respir Dis, 1983. 127: 162-167.
3. Mannino DM, Buist AS. Global burden of COPD: risk factors, prevalence, and fyture trends. Lancet, 2007. 370: 765-773.
4. Bourdin A., Burgel P., Chanez P. et al. Recent advances in COPD: pathophysiology, respiratory physiology and clinical aspects, including comorbidities. Eur. Respir review, 2009. 18: 198-212.
5. Майкл А. Гриппи. Патофизиология легких. Москва. БИНОМ. 2008. 27-33, 102-103.
6. Aliverti A, Stevenson N, Dellaca RL et al. Regional chest wall volumes during exercise in chronic obstructive pulmonary disease. Thorax, 2004. 59: 210-216.
7. 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: 269-275.
8. Kirilliff LH, Owens GR, Rogers RM, Mazzocco MC. Does chest physiotherapy work? Chest, 1985. 83(3): 436444.
9. Diette GB, Rand CS, Wise RA et al. Feasibility of using a sham control device in clinical trials of High freguency Chest wall Oscillation (HFCWO) in COPD. Am. J. Respir Crit. Care Med, 2004. 167: 613.
10. Kempainen RR, Milla C, Duniz J et al. Comparison of setting used for high-freguency chest-wall compression in cyctic fibrosis. Respir. Care, 2010. 55 (6): 782-783.
11. Allan JS, Garrity GM, Donahue DM. High-freguency chest-wall compression during the 48 hours following thoracic surgery. Respir. Care, 2009. 54 (3): 340-343.
12. Nicolini A, Cardini F, Landucci N, Lanata S, Ferrari-Bravo M, Barlascini C. Effectiveness of treatment with high-frequency chest wall ascillation in patients with bronchiectasis. BMC Pulmonary Medicine, 2013. 13:21. C.1471-2466.
13. Rainer Gloeck, Inda Heinzeimann, Sandra Baeuerle, Eva Damm, Anna-Lena Schwedhelm, Merve Diril, David Buhrow, Andreas Jerrentup, Klaus Kenn. Effects of whole body vibration in patients with chronic obstructive pulmonary disease- A randomized controlled trial. Respiratory MEDICINE, january 2012. 106, 1: 75-83.
14. Wanger J, Clausen JL, Coates A et al. Standardisation of the measurement of lung volumes. Eur. Respire.J., 2005. 26: 511-522.
15. Likert R. A technigue for the measurement of attitude. Archives of Psychology, 1932. 140: 1-55.
