Научная статья на тему 'Спирометрические и акустические показатели форсированного выдоха у женщин в условиях 9-суточной изоляции'

Спирометрические и акустические показатели форсированного выдоха у женщин в условиях 9-суточной изоляции Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
328
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СПИРОМЕТРИЯ / ФОРСИРОВАННЫЙ ВЫДОХ / АКУСТИКА ЛЁГКИХ / ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ / ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ШУМЫ / ИЗОЛЯЦИЯ / SPIROMETRY / FORCED EXPIRATION / BRONCHIAL OBSTRUCTION / LUNG ACOUSTICS / LUNG SOUNDS / TRACHEAL SOUNDS / ISOLATION

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Михайловская Анна Никитична

Цель. Оценка вентиляционной функции у женщин в условиях изоляции. Материалы и методы. Исследование проводилось в рамках эксперимента «Луна 2015». Обследование включало спирометрические тесты и регистрацию шумов форсированного выдоха (ФВ). Акустический метод эффективен для обнаружения обструктивных изменений в лёгких и ранее применялся в условиях 520-суточной изоляции, иммерсии, гипербарии. Проводилось обследование шести участниц изоляции (возраст 25-35 лет) и четырёх женщин контрольной группы (возраст 25-42 лет): два обследования до изоляции, на четвёртые и седьмые сутки изоляции, на третий день после выхода из изоляции. Параметры окружающей среды в гермообъекте в среднем соответствовали обычным условиям жилых помещений. Определяли ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, ПОС, МОС50, СОС25-75. Во время манёвра ФВ с помощью микрофона регистрировались шумы над трахеей и вычислялась акустическая длительность шумов Та. Анализировали динамику показателей в условиях изоляции и корреляции между спирометрическими показателями и Та. Результаты. Основные спирометрические показатели у женщин в течение всего эксперимента были в пределах нормы. Наблюдалось некоторое снижение ФЖЕЛ, ОФВ1, МОС50, СОС25-75 на седьмые сутки изоляции. Уменьшение ФЖЕЛ было значимым по сравнению с контрольной группой, однако все указанные изменения не имели клинического значения. Установлена высокая корреляция между Та и отношением ОФВ1/ФЖЕЛ (индекс Тиффно), что соответствует данным предыдущих экспериментов. В среднем ухудшения бронхиальной проходимости во время изоляции не выявлено. Заключение. Пребывание в условиях 9-суточной изоляции не вызвало диагностически значимого ухудшения вентиляционной функции женщин. Полученные результаты подтвердили обоснованность применения акустического метода для мониторинга обструктивных нарушений, в т.ч. в условиях изменённой среды обитания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Михайловская Анна Никитична

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACOUSTIC AND SPIROMETRIC PARAMETERS OF FORCED EXPIRATION IN WOMEN UNDER 9-DAY ISOLATION IN CLOSED ENVIRONMENT

Objective. The purpose of the study was to evaluate the pulmonary ventilation function in women in closed environment. The trial was conducted as a part of the isolation experiment «Moon 2015». The study included spirometric testing and registration of forced expiratory noise (EN). The acoustic method is effective for the detection of obstructive changes in the lungs. Previously this method was used during 520-day isolation, under immersion and hyperbaric conditions. Materials and Methods. Six women aged 25-35 were examined during 9-day isolation. The control group consisted of 4 women aged 25-42. Women were examined twice before the isolation, on the 4th and 7th day of isolation and on the 3rd day after the isolation. Average environmental parameters corresponded to natural conditions. Vital capacity (VC), forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume 1 (FEV1), peak expiratory flow (PEF), maximum expiration flow 50 (MEF50), and forced expiration flow (FEF25-75) were measured. The duration of tracheal sound recorded during forced expiration Ta was determined. The tracheal sounds were recorded via a microphone. The dynamics of indicators in isolation, and the correlation between spirometry and Ta were analyzed. Results. The main spirometric indices of all women were normal throughout the experiment. Slight decrease in FVC, FEV1, MEF50, FEF25-75 was observed on the 7th day of isolation. Decrease in FVC by 7 % was significant if compared to the control group. However, all changes were within normal variability range and of no clinical relevance. High correlation between Ta and FEV1/FVC ratio (Tiffeneau index) was revealed, which corresponded to the data of the previous experiments. In general, no bronchial obstruction was revealed during isolation. Conclusion. 9-day isolation did not lead to ventilation abnormality in women. The results obtained confirmed the efficiency of acoustic method for obstructive disorders control including extreme environmental conditions.

Текст научной работы на тему «Спирометрические и акустические показатели форсированного выдоха у женщин в условиях 9-суточной изоляции»

УДК 612.216.1+612.216.2

СПИРОМЕТРИЧЕСКИЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРСИРОВАННОГО ВЫДОХА У ЖЕНЩИН В УСЛОВИЯХ 9-СУТОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

А.Н. Михайловская

ФГБУН Государственный научный центр Российской Федерации -Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва, Россия

e-mail: avseneva@gmail.com Цель. Оценка вентиляционной функции у женщин в условиях изоляции.

Материалы и методы. Исследование проводилось в рамках эксперимента «Луна - 2015». Обследование включало спирометрические тесты и регистрацию шумов форсированного выдоха (ФВ). Акустический метод эффективен для обнаружения обструктивных изменений в лёгких и ранее применялся в условиях 520-суточной изоляции, иммерсии, гипербарии. Проводилось обследование шести участниц изоляции (возраст 25-35 лет) и четырёх женщин контрольной группы (возраст 25-42 лет): два обследования до изоляции, на четвёртые и седьмые сутки изоляции, на третий день после выхода из изоляции. Параметры окружающей среды в гермообъекте в среднем соответствовали обычным условиям жилых помещений. Определяли ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, ПОС, МОС50, СОС25-75. Во время манёвра ФВ с помощью микрофона регистрировались шумы над трахеей и вычислялась акустическая длительность шумов Та. Анализировали динамику показателей в условиях изоляции и корреляции между спирометрическими показателями и Та. Результаты. Основные спирометрические показатели у женщин в течение всего эксперимента были в пределах нормы. Наблюдалось некоторое снижение ФЖЕЛ, ОФВ1, МОС50, СОС25-75 на седьмые сутки изоляции. Уменьшение ФЖЕЛ было значимым по сравнению с контрольной группой, однако все указанные изменения не имели клинического значения. Установлена высокая корреляция между Та и отношением ОФВ1/ФЖЕЛ (индекс Тиффно), что соответствует данным предыдущих экспериментов. В среднем ухудшения бронхиальной проходимости во время изоляции не выявлено.

Заключение. Пребывание в условиях 9-суточной изоляции не вызвало диагностически значимого ухудшения вентиляционной функции женщин. Полученные результаты подтвердили обоснованность применения акустического метода для мониторинга обструктивных нарушений, в т.ч. в условиях изменённой среды обитания.

Ключевые слова: спирометрия, форсированный выдох, акустика лёгких, вентиляционная функция, дыхательные шумы, изоляция.

Введение. Оценка функции внешнего дыхания является частью медицинского контроля, а также самостоятельным направлением исследований для выявления физиологических изменений у человека, находящегося в условиях изменённой среды обитания. В то же время проведение комплексной оценки респираторной функции в реальных, а не экспериментальных условиях сопряжено с рядом трудностей и не всегда целесообразно. Поиск простых и эффективных инструментов мониторинга вентиляционной функции лёгких остаётся актуальной задачей.

Акустический метод оценки вентиляционной функции был разработан в ТОИ ДВО

РАН и показал высокую эффективность при обнаружении изменений обструктивного характера, в т.ч. нерегистрируемых спирографией [1, 2]. Основным измеряемым показателем служит длительность шумов форсированного выдоха (ФВ), увеличение которой по сравнению с нормой является признаком обструкции. В отличие от спирометрии, акустический метод не требует калибровки датчиков и соблюдения специальных гигиенических условий, исключает воздушно-капельное инфицирование обследуемых.

Цель исследования. В настоящей работе проведена оценка вентиляционной функции у женщин во время 9-суточной изоляции в

рамках научного эксперимента «Луна-2015», организованного на базе ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН (ГНЦ РФ - ИМБП РАН). Изоляция в гермообъекте имитировала полёт женского экипажа к Луне. Представлены результаты обследований, особенностью которых была одновременная регистрация акустических и спирометрических параметров. Данная методика позволяет установить связь между акустической длительностью шумов ФВ и показателями спирометрии. Таким образом, цель исследования состояла в контроле вентиляционной функции во время изоляции и сравнении результатов, полученных этими методами.

Ранее акустический метод применялся в ГНЦ РФ - ИМБП РАН в условиях гипербарии и изменённого газового состава среды, в водной и сухой иммерсии, в 520-суточной изоляции (эксперимент «Марс-500») [3-8]. Однако одновременные спирометрические и акустические измерения и сопоставление полученных данных проводились пока только для иммерсионных экспериментов. Данные, полученные в условиях изоляции, необходимы для отработки методик контроля за состоянием экипажа, а также для обоснованного выбора оптимальных методов мониторинга в условиях изменённой среды, в т.ч. в длительных космических полётах.

Материалы и методы. В экспериментальную группу вошли шесть практически здоровых женщин - участниц 9-суточной изоляции в наземном экспериментальном комплексе ГНЦ РФ - ИМБП РАН. Программа исследований была одобрена комиссией по биоэтике ИМБП. Все обследуемые дали информированное согласие на проведение эксперимента. Средний возраст женщин составил 29,7±3,9 года (от 25 до 35 лет), средний рост - 162,5±8,9 см.

Параметры среды (давление, влажность, температура, газовый состав воздуха) во время изоляции в среднем соответствовали обычным условиям для жилых помещений, так как в комплексе осуществлялась естественная вентиляция.

До начала изоляции провели две серии фоновых обследований с 3-недельным интервалом. Участниц обучали правильному вы-

полнению методик, так как во время изоляции все тесты выполнялись ими самостоятельно под контролем врача экипажа. Были проведены две серии исследований на 4-е и 7-е сут изоляции соответственно и одна серия -на 3-й день после её окончания (+3 сут). Дыхательные манёвры выполнялись в положении сидя. В каждой серии манёвр ФВ повторяли 5 раз (при необходимости больше, но не более 8 раз). Перед форсированной спирометрией два раза повторяли манёвр жизненной емкости легких (ЖЕЛ).

Контрольная группа состояла из четырёх женщин-добровольцев, которые во время эксперимента вели привычный образ жизни. Средний возраст в этой группе составил 32,7±9,0 года (от 25 до 42 лет), средний рост -168,0±11,7 см. Обследования проводились в те же дни, что и в основной группе: первые три серии (две фоновых и на 4-е сут изоляции) у всех участниц контрольной группы, четвёртая серия (соответствующая 7-м сут изоляции) - у 3 чел. Последняя серия, соответствующая 3-м сут последействия, в контрольной группе не проводилась.

Обследование начиналось с тестов ЖЕЛ, после чего переходили к методике одновременной регистрации трахеальных шумов и скорости дыхательного потока во время ФВ. Обследуемый делал глубокий вдох, подключался к трубке датчика потока спирографа «Этон-01» («Этон», Россия) и выполнял манёвр ФВ. Так как во время изоляции прибор «Этон-01» находился в гермообъекте, спирометрия в контрольной группе в этот период проводилась на приборе Master Screen (Viasys Healthcare GmbH).

Аппаратура для регистрации акустических сигналов представляла собой USB-приставку к ноутбуку, состоящую из элек-третного микрофона со стетоскопической насадкой и звуковой карты. Перед началом ФВ обследуемый устанавливал микрофон на область гортани справа спереди от грудинно-ключично-сосцевидной мышцы и до окончания записи удерживал его рукой, плотно прижимая к шее. Запись и анализ звуковых файлов проводились в программе SpectraPlus (вер.5.0, Sound Technology Inc, USA). Результаты оценивали по наилучшему манёвру ФВ с

максимальными показателями суммы форсированной жизненной ёмкости лёгких (ФЖЕЛ) и объёма ФВ за 1-ю с (ОФВ1), удовлетворяющему критерию воспроизводимости: в лучших пробах ФЖЕЛ и ОФВ1 отличаются не более чем на 200 мл. Анализировали динамику следующих показателей: ФЖЕЛ, ОФВ1, пиковая объёмная скорость (ПОС), максимальные объемные скорости на уровнях 25, 50 и 75 % ФЖЕЛ (МОС25, МОС50, МОС75), средняя объёмная скорость выдоха на уровне 25-75 % ФЖЕЛ (СОС25-75), индекс Тиффно (отношение ОФВ1 к ФЖЕЛ). Для интерпретации результатов использовалась шкала должных по Клементу, реализованная в спирографах «Этон» [9].

Длительность трахеальных шумов ФВ (Та) определяли для всех воспроизводимых попыток. Первичная обработка акустических сигналов включала оценку на слух для исключения записей, содержащих посторонние шумы. Сигналы пропускали через цифровой фильтр с центральной частотой 1,1 кГц и шириной 1,9 кГц; таким образом, анализ проводился в полосе 200 Гц - 2 кГц. Значения Та определяли по падению уровня сигнала до максимального уровня фоновых шумов в условиях эксперимента - 60-70 дБ.

Статистический анализ выполнялся в пакете Statistica 8.0 (StatSoft, Inc). Значимыми считали различия при р<0,05. Динамику показателей в сериях измерений оценивали по тесту Фридмана. При выявлении значимых различий серии сравнивали по критерию Уилкоксона, с контрольной группой - по критерию Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение. Статистический анализ показал отсутствие значимых различий по всем исходным показателям между экспериментальной и контрольной группами. В контрольной группе значимых изменений акустических и спирометрических показателей во время эксперимента выявлено не было.

Исходные (фоновые) значения основных объёмно-скоростных показателей спирометрии у всех женщин были в пределах нормы. У участниц изоляции ЖЕЛ составила 85114 %, ФЖЕЛ - 79-121 %, ОФВ1 - 82-120 %, ПОС - 84-130 % от должных. Во время изоляции и после неё эти показатели также не выходили за пределы нормальных значений. Значения МОС25 у всех женщин также были в норме и составили 70-130 % от должных.

В табл. 1 представлены индивидуальные величины ЖЕЛ всех обследованных женщин.

Таблица 1

Величины ЖЕЛ участниц экспериментальной (exp) и контрольной (control) групп, л

Группа ФОН1 ФОН2 4 СУТ 7 СУТ +3 СУТ Должн. Повт.%

1 exp 3,61 3,69 3,59 3,44 3,40 3,31 2,2

2 exp 3,10 3,33 3,12 3,10 3,08 3,66 7,4

3 exp 4,23 4,83 4,62 4,67 4,58 4,23 14,8

4 exp 3,87 3,93 3,73 3,78 3,62 3,63 1,6

5 exp 3,71 3,51 3,53 3,51 3,34 3,31 5,4

6 exp 3,35 3,79 3,61 3,54 3,54 3,62 13,1

1 control 3,31 3,35 3,61 3,77 1,2

2 control 3,87 3,94 4,18 4,01 3,99 1,8

3 control 3,59 3,49 3,77 3,71 3,13 2,8

4 control 5,42 5,31 5,54 5,32 4,25 2,0

Примечание. Повт.% - повторяемость показателя по данным двух фоновых обследований.

У 3 участниц изоляции повторяемость ЖЕЛ в фоновых обследованиях оказалась низкой: колебания показателя превысили нормативное значение 6,8 % [9, 10], при этом ЖЕЛ, измеренная во 2-м фоновом обследовании, была выше, чем в других сериях. Такая же динамика наблюдалась у 2 других участниц. Таким образом, у 5 женщин экспериментальной группы ЖЕЛ во 2-м фоновом обследовании была выше, чем в последующих сериях. В среднем увеличение составило 57 %, что находится в пределах нормальной вариабельности и не имеет диагностического значения [10]. Однако объяснить значительные индивидуальные изменения на основе имеющихся данных не представляется возможным. Так как 2-е фоновое обследование проводилось незадолго до старта изоляции -на этапе окончательного отбора участниц, на результаты могли повлиять в т.ч. и психологические факторы.

В экспериментальной группе не выявлено значимой динамики ПОС, ОФВ1/ФЖЕЛ и акустической длительности шумов ФВ, однако получены значимые изменения ФЖЕЛ, ОФВ1, МОС50, СОС25-75 (тест Фридмана). Наблюдалось снижение ряда показателей ФВ на 7-е сут изоляции (в скобках указана разница в средних по группе): ФЖЕЛ (7 %),

ОФВ1 (5,5 %) по сравнению с 4-ми сут изоляции; ОФВ1 (6,5 и 10 %), МОС50 (16 и 15 %), СОС25-57 (14 и 15 %) по сравнению с данными 1-го и 2-го фоновых обследований соответственно; МОС50 (16 %), СОС25-75 (12,6 %) по сравнению с последействием.

Кроме того, значения ОФВ1 при 2-м фоновом обследовании были значимо выше (максимально на 10 %), чем в остальных сериях, что аналогично изменениям, полученным для ЖЕЛ.

Обнаруженные изменения средних показателей не превышают установленный диапазон повторяемости и не имеют клинического значения [10]. В то же время синхронные изменения в экспериментальной группе могут косвенно указывать на наличие факторов, влиявших на результаты тестов.

Сравнение величин относительных изменений с изменениями, полученными в соответствующих сериях у контрольной группы, показало, что значимым является только снижение ФЖЕЛ на 7-е сут изоляции по сравнению с 4-ми сут (р=0,019). Таким образом, можно говорить о некотором влиянии условий пребывания в изоляции на данный показатель. Динамика ФЖЕЛ в ходе эксперимента показана на рис. 1.

I

т

JL

• Median □ 25%-75% X Min-Max

Фон1 Фон2 4 Сут 7 Сут +ЗСут

в

-15

experiment

control

Рис. 1. Динамика ФЖЕЛ у женщин - участниц изоляции (слева) и снижение ФЖЕЛ на 7-е сут изоляции по сравнению 4-ми сут (справа). Представлены медианы, 25-75 % интервалы, минимальные и максимальные значения. Показатели даны в процентах от должных

Несмотря на то что, по данным мониторинга, параметры среды в гермообъекте во время изоляции находились в пределах допустимых норм, многие участницы отмечали появление дискомфорта, связанного с повышенной сухостью воздуха. Также нельзя исключить возможность локального ухудшения параметров среды в отдельных отсеках комплекса. Эти факторы могли повлиять на точность выполнения дыхательных манёвров, в т.ч. на способность выполнить полный вдох и максимальный выдох.

Одним из критериев правильности выполнения дыхательных манёвров являются близкие значения показателей ЖЕЛ и ФЖЕЛ. Во время изоляции тесты спокойного дыхания и манёвр ФВ проводились в одни и те же дни, но в разное время, поэтому непосредственное сравнение показателей не вполне кор-

ректно. Тем не менее следует отметить, что на 7-е сут изоляции у половины женщин наблюдалось значительное превышение ЖЕЛ над ФЖЕЛ - на 270, 410 и 460 мл, что может говорить о неправильной технике выполнения ФВ. Подобная ситуация наблюдалась во время 2-го фонового обследования: у трёх участниц ЖЕЛ больше ФЖЕЛ на 300, 300 и 500 мл, однако в последнем случае причиной различий могли быть простудные явления, отмеченные участницами и затруднявшие выполнение манёвра ФВ.

На рис. 2 показана групповая динамика акустической длительности трахеальных шумов ФВ и индекса ОФВ1/ФЖЕЛ во всех сериях эксперимента. В среднем по группе ухудшения бронхиальной проходимости во время изоляции не выявлено.

Та

I

• Ме^ап □ 25%-75% X Мш-Мах

Фон1 Фон2 4 Сут 7 Сут +3 Сут

^ 901-

С ш

I 85Ь

ю в о

75

Индекс Тиффно (Генслара)

ы

т

т

■ Мес1|ап П25%-75% X Мт-Мах

Фон1 Фон2 4 Сут 7 Сут +3 Сут

Рис. 2. Групповая динамика Та и индекса Тиффно в экспериментальной группе. Представлены медианы, 25-75 % интервалы, минимальные и максимальные значения.

Значимых изменений не выявлено

Индекс Тиффно у 7 участниц был в пределах 82-97 % во всех сериях обследований. У 3 женщин отмечалось некоторое снижение индекса в пределах условной нормы - до 7482 %. За границу нарушений принимали значение индекса Тиффно, равное 70 % [9, 10].

Начиная со второго фонового обследования у одной участницы изоляции отмечено снижение до границ условной нормы показателей М0С50 и МОС75 (55-65 % от должных) и индекса Тиффно (74-77 % от должных). Наиболее низкие значения М0С50, МОС75, СОС25-75 (менее 60 %) наблюдались на 7-е сут изоляции, тогда как в периоде

последействия эти показатели выросли почти до исходных цифр - в среднем до 70 %. Также у этой участницы наблюдалось заметное увеличение длительности трахеальных шумов ФВ во время изоляции и в периоде последействия - до 2,5-3,0 с. Такие изменения могут говорить о некотором ухудшении вентиляции, не связанном с пребыванием в гер-мообъекте.

У двух женщин из контрольной группы относительно низкие значения индекса Тиффно (менее 75-80 %) также коррелировали с повышенной длительностью шумов ФВ (Та более 2 с).

В табл. 2 приведены результаты расчёта коэффициента корреляции Спирмена между акустической длительностью трахеальных

Высокая корреляция наблюдалась между Та и МОС75, СОС25-75 и Тфжел. Наиболее значима обратная зависимость между длительностью шумов ФВ и индексом ОФВ1/ФЖЕЛ (г=-0,83), что совпадает с результатами, полученными нами ранее в иммерсионных экспериментах [4]. Таким образом, можно ожидать, что относительное увеличение длительности шумов ФВ коррелирует с уменьшением соотношения ОФВ1/ФЖЕЛ и является диагностическим признаком ухудшения бронхиальной проходимости.

Заключение. Основные спирометрические показатели ФВ (ФЖЕЛ, ОФВ1, ПОС) и ЖЕЛ участниц эксперимента до, после и во время изоляции в гермообъекте находились в пределах индивидуальных норм, установленных для здоровых женщин.

По сравнению с контрольной группой, у участниц изоляции наблюдалось статистически значимое уменьшение ФЖЕЛ на 7-е сут изоляции по сравнению с 4-ми сут. Также обнаружено относительное снижение ОФВ1, МОС50, СОС25-75 на 7-е сут изоляции, но по сравнению с контрольной группой эффект не был значимым. Все изменения находились

шумов ФВ и показателями спирометрии. Для анализа использовались данные всех участниц по всем сериям эксперимента.

в пределах установленной повторяемости показателей и не имеют клинического значения. Возможно, локальное ухудшение параметров среды в гермообъекте (духота или сухость воздуха, которую отмечали некоторые участницы) затрудняло выполнение дыхательных тестов, что привело к занижению объёмно-скоростных показателей, в наибольшей степени зависящих от приложенного усилия и точности выполнения манёвров.

По результатам обследований, в экспериментальной группе не выявлено значимых изменений акустической длительности шумов ФВ и индекса Тиффно; таким образом, пребывание в условиях изоляции не привело к ухудшению бронхиальной проходимости. Статистический анализ данных подтвердил высокую корреляцию между длительностью шумов ФВ и ОФВ1/ФЖЕЛ. Акустический метод можно использовать в качестве базового контроля вентиляционной функции в различных условиях изменённой среды обитания.

Автор благодарит всех участниц эксперимента «Луна - 2015», его организаторов, а также Ю.А. Попову за помощь в подготовке и проведении исследований.

Таблица 2

Коэффициент корреляции Спирмена между длительностью трахеальных шумов ФВ и показателями спирометрии

ФЖЕЛ ОФВ1 ПОС МОС25 МОС50 МОС75 СОС25-75 ОФВ1/ФЖЕЛ Тфжел

г 0,369 0,062 0,315 -0,139 -0,380 -0,788 -0,682 -0,827 0,760

р 0,013 0,686 0,035 0,364 0,010 0,0004 0,0001 0,0001 0,0004

Примечание. Тфжел - время форсированного выдоха.

Литература

1. Коренбаум В.И., Почекутова И.А., Кулаков Ю.В. Способ диагностики нарушений бронхиальной проходимости. Патент РФ № 2212186; 2003.

2. Коренбаум В.И., Почекутова И.А., Костив А.Е., Тагильцев А.А. Акустическая диагностика бронхиальной обструкции на основе анализа трахеальных шумов форсированного выдоха. Альманах клинической медицины. 2008; 17 (1): 187-190.

3. Почекутова И.А., Коренбаум В.И., Агапов Я.В. Акустические и спирометрические показатели функции внешнего дыхания у водолазов, использующих замкнутые кислородные системы. Военно-медицинский журнал. 2006; 327 (3): 58-61.

4. Михайловская А.Н., Осипова А.А., Дьяченко А.И. Акустические и спирометрические показатели шумов форсированного выдоха в условиях 5-суточной сухой иммерсии. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2011; 47 (6): 32-36.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Дьяченко А.И., Михайловская А.Н., Осипова А.А. и др. Трахеальные шумы форсированного выдоха в условиях водной иммерсии. Сб. матер. III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». М.: МГУ; 2010; 3: 195-197.

6. Дьяченко А.И., Шулагин Ю.А., Осипова А.А. и др. Связь между продолжительностью шумов и параметрами механики форсированного выдоха при нормальном и повышенном давлениях. Сб. трудов XX сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС; 2008; 3: 153-157.

7. Дьяченко А.И., Коренбаум В.И., Шулагин Ю.А., Осипова А.А., Попова Ю.А., Кирьянова Е.В., Костив А.Е., Михайловская А.Н., Мокерова Е.С., Шин С.Н., Почекутова И.А. Влияние измененных газовых сред на акустические параметры форсированного выдоха человека. Физиология человека. 2012; 38 (1): 92-98.

8. Дьяченко А.И., Коренбаум В.И., Михайловская А.Н., Осипова А.А., Суворов А.В., Шин С.Н., Почекутова И.А. Динамика продолжительности трахеальных шумов форсированного выдоха в условиях изоляции у испытателей - участников программы «МАРС-500». Физиология человека. 2014; 40 (1): 96.

9. Клемент Р.Ф., Зильбер Н.А., сост. Функционально-диагностические исследования в пульмонологии. Методические рекомендации. СПб.: СПбМИ им. ак. И.П. Павлова; 1993. 47.

10. Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Спирографическая диагностика нарушений вентиляционной функции лёгких: пособие для врачей. Благовещенск: Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания; 2009. 32 с.

ACOUSTIC AND SPIROMETRIC PARAMETERS OF FORCED EXPIRATION IN WOMEN UNDER 9-DAY ISOLATION IN CLOSED ENVIRONMENT

A.N. Mikhaylovskaya

Institute for Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

e-mail: avseneva@gmail.com

Objective. The purpose of the study was to evaluate the pulmonary ventilation function in women in closed environment. The trial was conducted as a part of the isolation experiment «Moon - 2015». The study included spirometric testing and registration of forced expiratory noise (EN). The acoustic method is effective for the detection of obstructive changes in the lungs. Previously this method was used during 520-day isolation, under immersion and hyperbaric conditions.

Materials and Methods. Six women aged 25-35 were examined during 9-day isolation. The control group consisted of 4 women aged 25-42. Women were examined twice before the isolation, on the 4th and 7th day of isolation and on the 3rd day after the isolation. Average environmental parameters corresponded to natural conditions. Vital capacity (VC), forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume 1 (FEV1), peak expiratory flow (PEF), maximum expiration flow 50 (MEF50), and forced expiration flow (FEF25-75) were measured. The duration of tracheal sound recorded during forced expiration Ta was determined. The tracheal sounds were recorded via a microphone. The dynamics of indicators in isolation, and the correlation between spirometry and Ta were analyzed.

Results. The main spirometric indices of all women were normal throughout the experiment. Slight decrease in FVC, FEV1, MEF50, FEF25-75 was observed on the 7th day of isolation. Decrease in FVC by 7 % was significant if compared to the control group. However, all changes were within normal variability range and of no clinical relevance. High correlation between Ta and FEV1/FVC ratio (Tiffeneau index) was revealed, which corresponded to the data of the previous experiments. In general, no bronchial obstruction was revealed during isolation.

Conclusion. 9-day isolation did not lead to ventilation abnormality in women. The results obtained confirmed the efficiency of acoustic method for obstructive disorders control including extreme environmental conditions.

Keywords: spirometry, forced expiration, bronchial obstruction, lung acoustics, lung sounds, tracheal sounds, isolation.

References

1. Korenbaum V.I., Pochekutova I.A., Kulakov Yu.V. Sposob diagnostiki narusheniy bronkhial'noy prokhodimosti [Diagnostics of bronchial obstruction]. PatentRF№ 2212186; 2003 (in Russian).

2. Korenbaum V.I., Pochekutova I.A., Kostiv A.E., Tagil'tsev A.A. Akusticheskaya diagnostika bronkhial'noy obstruktsii na osnove analiza trakheal'nykh shumov forsirovannogo vydokha [Acoustic diagnostics of bronchial obstruction based on tracheal forced expiratory noise analysis]. Al'manakh klinicheskoy meditsiny. 2008; 17 (1): 187-190 (in Russian).

3. Pochekutova I.A., Korenbaum V.I., Agapov Ya.V. Akusticheskie i spirometricheskie pokazateli funktsii vneshnego dykhaniya u vodolazov, ispol'zuyushchikh zamknutye kislorodnye sistemy [Acoustic and spirometric indices of the external respiration function of divers using closed oxygenous systems]. Voenno-meditsinskiy zhurnal. 2006; 327 (3): 58-61 (in Russian).

4. Mikhaylovskaya A.N., Osipova A.A., D'yachenko A.I. Akusticheskie i spirometricheskie pokazateli shumov forsirovannogo vydokha v usloviyakh 5-sutochnoy sukhoy immersii [Acoustic and spirometric indices of forced expiration noise under conditions of 5-day dry immersion]. Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2011; 47 (6): 32-36 (in Russian).

5. D'yachenko A.I., Mikhaylovskaya A.N., Osipova A.A. i dr. Trakheal'nye shumy forsirovannogo vydokha v usloviyakh vodnoy immersii [Forced expiration tracheal sounds under water immersion]. Sb. mater. III Evraziyskogo kongressa po meditsinskoy fizike i inzhenerii «Meditsinskaya fizika-2010» [Proceedings of the 3rd Eurasian Congress on Medical Physics and Engineering «Medical Physics-2010»]. M.: MGU; 2010; 3: 195-197 (in Russian).

6. D'yachenko A.I., Shulagin Yu.A., Osipova A.A. i dr. Svyaz' mezhdu prodolzhitel'nost'yu shumov i parametrami mekhaniki forsirovannogo vydokha pri normal'nom i povyshennom davleniyakh [Correlation between mechanical parameters and duration of tracheal sounds during forced expiration under normal and hyperbaric conditions]. Sb. trudovXXsessii Rossiyskogo akusticheskogo obshchestva [Proceedings of the 20th Session of Russian Acoustical Society]. M.: GEOS; 2008; 3: 153-157 (in Russian).

7. D'yachenko A.I., Korenbaum V.I., Shulagin Yu.A., Osipova A.A., Popova Yu.A., Kir'yanova E.V., Kostiv A.E., Mikhaylovskaya A.N., Mokerova E. S., Shin S.N., Pochekutova I.A. Vliyanie izmenennykh gazovykh sred na akusticheskie parametry forsirovannogo vydokha cheloveka [Influence of changed gas media on acoustic parameters of human forced exhalation]. Fiziologiya cheloveka. 2012; 38 (1): 92-98 (in Russian).

8. D'yachenko A.I., Korenbaum V.I., Mikhaylovskaya A.N., Osipova A.A., Suvorov A.V., Shin S.N., Pochekutova I.A. Dinamika prodolzhitel'nosti trakheal'nykh shumov forsirovannogo vydokha v usloviyakh izolyatsii u ispytateley-uchastnikov programmy «MARS-500» [Dynamics of duration of tracheal forced expiratory noises during long-term isolation in the «Mars-500» experiment]. Fiziologiya cheloveka. 2014; 40 (1): 96 (in Russian).

9. Klement R.F., Zil'ber N.A., sost. Funktsional'no-diagnosticheskie issledovaniya v pul'monologii. Metodicheskie rekomendatsii [Diagnostic tests in pulmonology: methodological recommendations]. SPb.: SPbMIim. ak. I.P. Pavlova; 1993. 47 (in Russian).

10. Perel'man Yu.M., Prikhod'ko A.G. Spirograficheskaya diagnostika narusheniy ventilyatsionnoy funktsii legkikh: posobie dlya vrachey [Spirometric diagnostics of lung ventilation disorders: Physicians manual]. Blagoveshchensk: Dal'nevostochnyy nauchnyy tsentr fiziologii i patologii dykhaniya; 2009. 32 (in Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.