Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Газообмен, метаболизм и физическая работоспособность у больных сахарным диабетом 1-го типа

На правах рукописи УДК 616.379 - 008.64:(612.22 + 577.121)

ДЕМИДОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

ГАЗООБМЕН, МЕТАБОЛИЗМ И ФИЗИЧЕСКАЯ БОТОСПОСОБНОСТЬ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-го ТИПА

14.00.05 - «Внутренние болезни» 14.00.03 - «Эндокринология»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук

□03459045

Москва - 2009

003459045

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Минздравсоцразвития РФ Научный консультант: академик РАМН, профессор

Соколов Евгений Иванович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Мкртумян Ашот Мусаелович ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Минздравсоцразвития РФ

доктор медицинских наук, профессор Александров Олег Васильевич ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития РФ

доктор медицинских наук, профессор Сыркин Абрам Львович ГОУ ВПО «Московская медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ

Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт» Минздравсоцразвития РФ

Защита диссертации состоится "1.7 " 2009 года в /У часов

на заседании диссертационного совета Д 208.041.01 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Минздравсоцразвития РФ (по адресу: 127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20/1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. Юа)

Автореферат разослан ^¿^/¿¡Л/тР^ 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Ющук Е.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Сахарный диабет (СД) и его осложнения занимают чрезвычайно важное место как в структуре эндокринной патологии, так и в современной клинике внутренних болезней. По информации экспертов Международной Диабетической Федерации [Diabetes Atlas, 3rd edition, 2006] в мире насчитывается 246 миллионов больных СД1-го(СД-1) и 2-го типов в возрасте 20-70 лет, что составляет 6% этой возрастной группы населения.

На страницах современной медицинской печати весьма широко освещены стратегические проблемы альтерации при СД сердечно-сосудистой системы, почек и мочевыделительного тракта, изменений со стороны органов зрения, нервной системы, опорно-двигательного аппарата [Аметов A.C., 1998; Дедов И.И. и соавт., 1998; Балаболкин М.И., 2000; Миленькая Т.М. и соавт., 2000; Шестако-ва М.В., 2000; Mogensen С.Е., 1983; Fisher В.М. et al., 1986; Isaia G. et al., 1988; Kohner E., Porta M., 1989; Aronson D., Burger A.J., 2001]. Несомненно, что респираторная система (PC) также является реальной "мишенью" осложнений при СД, так как лёгкие имеют развитую сосудистую сеть, большую площадь эпителиальной поверхности и интенсивно функционирующий соединительнотканный каркас. Работы по изучению функции внешнего дыхания (ФВД) при СД-1 за более чем 30-летний период научного поиска достаточно немногочисленны [Абеле-ва Н.Ю., 1982; Селимханова Х.Х.К., 1988; Андросова Т.А., 1992; Schuyler D.E. et al., 1976; Schemthaner G. et al., 1977; Sandler M. et al., 1982; 1990; PrimhakR. et al., 1987; Lange P.et al., 1989; 1990; 2002; Ramirez L.C. et al., 1991; Schnack С. et al., 1996; Ljubic S.et al., 1998; Minette P.et al., 1999; Benbassat C.A. et al., 2001; Massmoudi K. et al., 2002; Boulbou M.S. et al., 2003; Walter R.E. et al., 2003], их результаты всё ещё остаются неоднозначными в вопросах об основных типах нарушения механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких, а также степени влияния тяжести проявлений эндокринопатии и качества её метаболического контроля на значения ключевых параметров, характеризующих состояние дыхательной системы. В доступных литературных источниках отсутствует

информация о характеристиках механических свойств РС и газообменной функции лёгких при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа (ВВСД-1). Недостаточно разработанной остаётся задача определения особенностей влияния декомпенсированного кетоацидоза (ДКА) и метаболических проявлений хронической почечной недостаточности (ХПН) при СД-1 на систему газотранспорта (СГТ), что является важным практическим вопросом, учитывая роль лёгких в поддержании кислотно-основного состояния (КОС) и элиминации вредных побочных продуктов метаболизма в ургентных ситуациях.

Противоречивость результатов исследования ФВД при СД-1 не даёт возможности выделить конкретные механизмы и этапы формирования диабетической пневмопатии (ДП) и наметить пути коррекции расстройств СГТ с целью предупреждения прогрессии сосудистых и тканевых нарушений. Нельзя не отметить и тот немаловажный факт, что в настоящее время лёгкие рассматриваются как весьма перспективный «плацдарм» для альтернативного ингаляционного пути введения инсулина [Юрпев М. е1 а1., 1999; Ьтс^а1а У., 2001; 8е1аш 1Ь. й а1., 2003], в связи с чем анализ функциональных характеристик РС при диабете является весьма актуальным и востребованным.

Изучение толерантности к физической нагрузке у пациентов с СД на протяжении последних нескольких десятилетий привлекает внимание отечественных и зарубежных исследователей как важная практическая и теоретическая проблема [Иванущак Н.И. и соавт., 1990; СолунМ.Н. и соавт., 1990; Жестовский С.С., 1997; Озёрная Т. В. и соавт., 1997; Ацаквтеп 1К. е1а1., 1985; ВагакИ Е. ег а1., 1992; Вагка1 Ь. й а1., 1996; ^Л^аяБегтап К. е1 а1., 2002]. Единодушно признавая факт снижения физической работоспособности (ФР) при диабете, учёные расходятся во взглядах на причины лимитирования мышечной деятельности при данном заболевании. Это не позволяет проводить комплексную патогенетическую терапию с учётом раннего выявления осложнений, последующим применением оптимального реабилитационного режима мышечных нагрузок и негативно сказывается на профессиональном статусе пациентов с СД-1, существенно снижая качество их жизни. Вопрос о взаимосвязи тяжести течения СД, его метаболичес-

кого контроля и основных причин ограничения толерантности к физической нагрузке нуждается в дальнейшем анализе.

Несмотря на то, что одним из приоритетных направлений клинической физиологии в настоящее время является исследование характера потребления основных питательных субстратов в условиях физической нагрузки при различных заболеваниях [Айсанов З.Р., 1994; Wasserman К. et al., 2002], оценка закономерностей динамики утилизации углеводов и жиров в процессе аэробной деятельности при СД-1 изучена не в полной мере [Colberg S.R. et al., 1996; Martin I.К. et al., 1995; Ward S.A. et al., 1999].

Таким образом, учитывая вышеизложенное, комплексное изучение СГТ, эс-сенциалыюго термогенеза, утилизации энергетических субстратов, гемодинами-ческой, вентиляционной и метаболической составляющей адаптации организма к нагрузке с целью верификации механизмов снижения ФРприСД является актуальной научной проблемой, имеющей важное практическое значение в разработке научно обоснованных лечебно-профилактических мероприятий, способствующих повышению качества жизни больных диабетом.

Цель исследования

Изучение состояния системы газотранспорта и механизмов снижения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1 -го типа в зависимости от степени нарушений метаболизма и выраженности осложнений данного заболевания.

Задачи исследования

1. Выяснить специфику воздействия диабетического кетоацидоза на энергообмен, утилизацию метаболических субстратов, вентиляционный паттерн, гемодинамику и газовый состав артериализированной капиллярной крови у лиц с впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа.

2. Исследовать состояние механики внешнего дыхания, структуры общей ёмкости лёгких, диффузионной способности, кислородного статуса и вентиляцион-но-перфузионных отношений у больных сахарным диабетом 1-го типа.

-43. Установить степень влияния тяжести проявлений сахарного диабета 1-го типа на показатели механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких.

4. Изучить состояние системы газотранспорта, кислотно-щелочного баланса и основного обмена у больных сахарным диабетом 1 -го типа с развитием хронической почечной недостаточности.

5. Оценить уровень физической работоспособности и механизмы лимитирования переносимости нагрузки в зависимости от выраженности осложнений сахарного диабета.

6. Осуществить анализ характера и интенсивности субъективных симптомов, ограничивающих физическую активность у лиц с сахарным диабетом 1-го типа.

7. Проанализировать закономерности потребления основных источников энергообеспечения (жиры, углеводы) в аэробную фазу нагрузочного теста при сахарном диабете 1-го типа.

8. Разработать классификацию и диагностический алгоритм по детектированию ведущих механизмов нарушения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа.

Научная новизна исследования

В настоящей работе на основании комплексного изучения различных звеньев газообменной функции лёгких, включавших в себя анализ механики внешнего дыхания, структуры общей ёмкости лёгких (ОЕЛ), диффузионной способности, кислородного статуса при СД-1, впервые сформулировано представление об этапах возникновения и прогрессирования ДП. Выяснено значение альтерации аль-веолярно-капиллярной мембраны (АКМ), возникновения гиперинфляции лёгких и развития рестриктивного вентиляционного дефекта (РВД) в патологии дыхательной системы при СД-1.

Установлено, что ранним функциональным проявлением ДП является снижение фактора переноса окиси углерода в режиме однократной задержки дыхания (ТЬсозЬ), который ассоциируется с начальными клиническими проявлениями микроангиопатии (МАП). Показано, что ограничительный тип нарушения механики внешнего дыхания возникает в развёрнутой стадии поздних осложнений

диабета (ПОД), чему способствует неудовлетворительный метаболический контроль заболевания, приводящий к развитию и эволюции МАП, нейропатии. Это вызывает не только прогрессирование альвеолярно-капиллярного блока, но и вовлечение в патологический процесс лёгочного кровотока и формирование РВД, с наиболее выраженными нарушениями всех звеньев СГТ в условиях развития ХПН.

Продемонстрировано, что ДКА в дебюте заболевания обусловливает формирование гипервентиляционного синдрома и возникновение лёгочной гиперинфляции (как ответной реакции PC в условиях интенсификации обменных процессов при кетогенезе) и их активную роль в компенсации ацидоза и элиминации токсических продуктов из организма. Применение концепции "The Deep Picture" - "Углублённая картина" [Siggaard-Andersen О. et al., 1995] позволило зафиксировать существенную гипероксию тканевых структур при развитии ДКА, а посредством непрямой калориметрии подтверждено значительное увеличение расходования энергии и возрастание роли жиров и кетонов в поддержании жизнеспособности организма в данной критической ситуации. Зафиксировано нарушение проницаемости АКМ у больных СД-1, происходящее у ряда лиц уже в дебюте заболевания, при манифестации эндокринопатии в виде ДКА.

Впервые выполнено комплексное сравнительное исследование ФВД, процессов адаптации/дезадаптации кардиореспираторной системы к физическим нагрузкам с установлением механизмов ограничения ФР у лиц с ВВСД-1 и длительно текущим СД-1 (ДТСД-1)в зависимости от характеристик манифестации заболевания и степени тяжести долгосрочных осложнений эндокринопатии. Показано лимитирующее влияние на толерантность к физической нагрузке при СД-1 как элементов, определяющих кардиореспираторную функцию (центральная гемодинамика, вентиляционная и диффузионная способность лёгких), так и факторов, связанных с нарушением конечной фазы доставки 02 к тканям (патология периферического артериального русла, снижение утилизации кислорода мышцами в результате дефекта гликолитических и митохондриальных ферментных систем). При ВВСД-1, а также у пациентов с отсутствием поздних

диабетических осложнений или с их начальными проявлениями лимитирование ФР происходило в результате превалирующего влияния гемодинамических факторов (преждевременное наступление анаэробного порога, достижение предельно допустимого значения частоты сердечных сокращений) или обусловливалось преимущественным нарушением потребления мышцами кислорода в результате дефекта гликолитических или митохондриальных ферментов. По мере эволюционной прогрессии проявлений МАП сохранял свою значимость гемодинами-ческий механизм нарушения ФР, при этом у ряда пациентов выявлена, как одна из причин ограничения толерантности к нагрузке патология периферических артерий. У больных с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений диабета отмечено сочетание циркуляторно-метаболического и респираторного механизмов лимитирования ФР. При тяжёлом течении ДТСД-1 в ряде случаев наблюдалось совместное возникновение циркуляторного и вентиляционного пределов с развитием значимой десатурации артериализированной капиллярной крови.

Впервые осуществлён анализ утилизации основных питательных субстратов при физической нагрузке у больных ВВСД-1 и ДТСД-1. Отмечено, что в аэробной фазе нагрузки при диабете имеет место существенное возрастание темпов использования в энергопродукции углеводов и сниженная способность миоцитов к окислению жирных кислот (ЖК). Это приводит к более быстрому истощению запасов мышечного гликогена, а в результате избыточной продукции двуокиси углерода происходит ускоренное закисление биологических сред с прогрессивным чрезмерным ростом вентиляционных потребностей организма. На основании полученных данных разработаны диагностические критерии по идентификации основных механизмов ограничения ФР при СД-1.

Практическая значимость исследования

Полученные результаты расширяют и углубляют современные представления о нарушениях РС у больных СД-1, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений диабета и прогнозе его течения. Определение состояния ФР

у пациентов с СД-1 позволяет индивидуально решать вопросы об их профессиональной пригодности для различных видов трудовой деятельности.

Детектирование преимущественных механизмов лимитирования толерантности к физической нагрузке оказывает несомненную помощь врачам-интернистам в комплексной оценке статуса кардиореспираторной системы, улучшает качественные характеристики клинического обследования больных СД-1 и приводит к выявлению ранних патологических сдвигов со стороны аппарата газотранспорта с целью их своевременной и адекватной коррекции. Внедрение в широкую практику ВЭМ-исследования способствует объективизации анализа ФР у лиц с СД, что необходимо для их рационального трудоустройства и определения качества долгосрочного метаболического контроля заболевания и эффективности реабилитационных мероприятий.

Результаты определения соотношения утилизации питательных субстратов в условиях покоя, наряду с данными мониторинга гликемии, содержания гликози-лированного гемоглобина, дают возможность более полно оценивать качество метаболического контроля диабета, а в условиях кетоацидоза вместе с параметрами кислородного статуса и кислотно-основного равновесия позволяют решить важную задачу оптимизации интенсивной терапии этого жизнеугрожающсго состояния.

Комплексная оценка СГТ, анализ обмена веществ в условиях покоя и в процессе ВЭМ-тестирования необходимы для разработки индивидуальных программ дозированных физических нагрузок, как одного из важнейших направлений в структуре лечебно-оздоровительных мероприятий при диабете, ориентированных на улучшение качества жизни этой категории больных.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Декомпенсированный диабетический кетоацидоз характеризуется значительным увеличением расходования энергии с повышением утилизации жиров и кетонов, развитием гипервентиляционного синдрома с повышением воздушности лёгких и существенной гипероксией периферических тканевых структур.

2. Диабетическая пневмопатия, сопровождающаяся расстройством газообме-

на и нарушением механики внешнего дыхания, является одним из поздних осложнений сахарного диабета 1-го типа.

3. Повышенный риск альтерации респираторной системы при диабете обусловлен метаболическими нарушениями и связанными с ними осложнениями основного заболевания.

4. Специфическими чертами расстройства функции внешнего дыхания при СД-1 являются: а) ухудшение газообмена вследствие снижения активно функционирующего объёма лёгких и неравномерности регионарных отношений альвеолярной вентиляции и капиллярного кровотока в лёгких; б) рестриктивный вентиляционный дефект.

5. Состояние физической работоспособности при сахарном диабете 1-го типа определяется качеством долгосрочного метаболического контроля заболевания.

6. Основной причиной лимитирования толерантности к физической нагрузке при диабете является возникающее уже в дебюте заболевания нарушение утилизации кислорода мышцами, а по мере развития поздних осложнений к цирку-ляторно-метаболическому типу снижения физической активности присоединяются кардиореспираторные механизмы ограничения работоспособности.

7. Расстройство метаболического ответа у больных диабетом на физическую нагрузку определяется ускоренным темпом утилизации углеводов и ранним переключением кислородзависимых процессов на анаэробный гликолиз.

8. Комплексное исследование функции внешнего дыхания и системы газотранспорта в процессе нагрузочного тестирования позволяет выявить ведущие механизмы снижения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений заболевания и прогнозе его развития.

Внедрение результатов работы в практику

Полученные теоретические и практические данные внедрены в клиническую практику эндокринологического отделения ГКБ № 70. Анализ ФР и детектирование основных механизмов ограничения толерантности к физической нагрузке с помощью прикладной программы "Intelli Support" у больных диабетом, исполь-

зуется в решении экспертных вопросов о профессиональной пригодности пациентов к различным видам трудовой деятельности, определении эффективности осуществляемого лечения и реабилитационных мероприятий.

Результаты исследования применяются в педагогическом процессе на кафедре факультетской терапии и профессиональных болезней Московского государственного медико-стоматологического университета.

Публикации

По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Личное участие

Автором лично были осуществлены исследования основного обмена, механики внешнего дыхания, диффузионной способности лёгких, кислородного статуса, кислотно-основного равновесия артериализированной капиллярной крови, физической работоспособности при осуществлении стандартного теста с непрерывно-нарастающей ступенчатой нагрузкой, исследование характера использования метаболических субстратов при осуществлении программы с медленно-нарастающей нагрузкой. Соискателем проводился постоянный контроль качества исследований. В ходе осуществления диссертационной работы обследовано 189 пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и 36 здоровых добровольцев, с последующей интерпретацией и статистической обработкой основных параметров газообмена, эссенциального термогенеза и физической работоспособности.

Апробация диссертации

Материалы диссертации представлены на конференции "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины" (Москва, апрель 2001 г.), научно-практической конференции "Здоровье и образование в XXI веке" (Москва, май 2003 г.), научно-практической конференции "Актуальные вопросы пульмонологии" (Москва, январь 2004 г.).

Основные положения диссертации доложены на совместном заседании кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней МГМСУ, кафедры госпитальной терапии № 2 МГМСУ, кафедры эндокринологии и диабетологии

лечебного факультета МГМСУ 27 февраля 2008 года.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 445 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, описание материала и методов исследования, 2 глав собственных наблюдений), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 16 рисунками и 27 таблицами. Библиография включает 512 источников (129 отечественных и 383 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для работы послужили результаты исследований, осуществлённые в эндокринологическом отделении ГКБ № 70 г. Москвы.

Всего обследовано 189 пациентов (113 мужчин и 76 женщин) с СД-1, средний возраст которых составил 24,8±7,1 года. Больные представлены лицами с ВВСД-1 (48 человек) и ДТСД-1 (141 пациент). В контрольную группу вошли 36 здоровых добровольцев.

В свою очередь пациенты с ВВСД-1 подразделялись на две группы: 1-ю группу составили 15 больных (4 женщины и 11 мужчин, возраст 22,8±8,0 лет), манифестация заболевания у которых сопровождалась диабетической прекомой; 2-ю группу-33 больных (11 женщин и 22 мужчины, возраст 21,9±5,5 года) с дебютом СД-1 без ДКА.

Больные ДТСД-1 в зависимости от степени выраженности долгосрочных осложнений распределены в четыре группы: в 1-ю группу вошли 46 пациентов без объективных признаков ДМА (11 женщин и 35 мужчин, средний возраст 25,9±8,9 лет, стаж заболевания 5,1±2,9 лет); 2-ю группу составили 48 больных (23 женщины и 25 мужчин в возрасте 22,1±7,3 года, длительность заболевания 5,9±3,5 лет), у которых наблюдались начальные проявления ПОД в виде простой (непролиферативной) ретинопатии, с наличием доклинического этапа развития нефропатии, периферическая нейропатия характеризовалась отсутствием выра-

женного болевого синдрома и сопутствующих ей трофических нарушений; в 3-ю группу были включены 34 человека (19 женщин и 15 мужчин, средний возраст 25,0±7,7 лет, длительность заболевания 15,9±6,2 года) с тяжёлым течением диабета, что выражалось в развитии пре- и пролиферативной ретинопатии, нефро-патии, сопровождавшейся протеинурией и начальными явлениями снижения клубочковой фильтрации, артериальной гипертензией, периферической нейропа-тией с существенным болевым синдромом и расстройством трофики, выраженных проявлений автономной нейропатии, склонностью к кетогенезу и частым декомпенсациям эндокринопатии; 4-ю группу образовали 13 больных СД-1 (8 женщин и 5 мужчин, средний возраст 28,1±4,5 лет, продолжительность заболевания 20,3±6,4 года) тяжёлого течения с развитием ХПН. В исследовании участвовали молодые пациенты с СД-1, в подавляющем большинстве некурящие, не контактировавшие в процессе профессиональной деятельности с аэрозолями токсико-раздражающего действия, без признаков первичной патологии PC. Спектр презентации клинических проявлений основного заболевания характеризовался значительной широтой и разнообразием, что позволяло наиболее полно и достоверно оценить влияние тяжести его проявлений на состояние параметров, характеризующих ФВД, метаболизм, ФР и проследить их динамику от этапа манифестации эндокринопатии до развития поздних осложнений диабета.

В процессе осуществления работы проведено комплексное, многоэтапное обследование больных СД-1 и лиц контрольной группы.

С применением диагностического комплекса "Oxycon-Alpha" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) методом непрямой калориметрии осуществлялся анализ характеристик основного обмена: REE (% pred) - расходования энергии в покое, V02 - потребления 02 (ml/min), VC02 - выделения С02 (ml/min), RER - отношения респираторного обмена (RER=VC02/V02), соотношения утилизируемых энергетических субстратов (жиров, углеводов) [Ross R., 1989]; вентиляционного паттерна: Vt (mi) - дыхательного объёма, Bf (1/min)-частоты дыхания, VE (1/min) - минутной вентиляции; гемодинамики в покое: HR (1/min) -часто-

ты сердечных сокращений, Qt (1/min) - минутного сердечного выброса, Psys и Pdia (mm Hg) систолического и диастолического артериального давления.

Посредством газового анализатора серии "ABL-555" фирмы "Radiometr|Co-penhagen" (Дания) проводилось изучение кислородного статуса артериализиро-ванной крови: р02 (mm Hg) - напряжения кислорода, ct02 (mmol/1) - артериальной концентрации общего кислорода, р50 (mm Hg) - напряжения 02 при 50% де-сатурации крови, рх (mm Hg) - напряжения экстракции артериального кислорода, Lactat (mmol/1) - концентрации лактата в плазме крови и КОС: pH - отрицательного логарифма активности йонов водорода, SBC (mmol/1) - стандартного бикарбоната, SBE (mmol/1) - стандартного избытка (дефицита) оснований.

Исследование механики внешнего дыхания выполнялось с помощью бодипле-тизмографа "Bodyscreen-H" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) и включало в себя спирометрию с оценкой скоростных и статических лёгочных параметров: FVC (% pred) - форсированной жизненной ёмкости лёгких, FeVi (% pred) - объёма форсированного выдоха за первую секунду; индекса Тиффно (% pred), FeF25-75 (% pred) - средней объёмной скорости между 25 и 75% FVC; общей ёмкости лёгких TLC (% pred) и её структуры: VCin (% pred) - жизненной ёмкости лёгких, RV (% pred) - остаточного объёма лёгких, RV/TLC (% pred) - отношения RV к TLC.

Оценка диффузионной способности лёгких (ДСЛ) для окиси углерода в режиме однократной задержки дыхания TLcosb (% pred) и устойчивого состояния TLcOss (% pred) проводилась на аппарате "Transferscreen-H" фирмы "Erich Jaeger" (Германия).

Определение ФР выполнялось в условиях непрерывно-нарастающей ступенчатой нагрузки [Wasserman K.et al., 1987] с помощью программируемого велоэр-гометра "ER 900" и диагностического комплекса "Oxycon-Alpha" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) с динамическим анализом газообмена, мониторингом гемодинамики, дыхательного паттерна, а также гликемии, газового состава и КОС артериализированной капиллярной крови; исследование характера использования метаболических субстратов в процессе мышечной деятельности выполня-

лось при осуществлении программы с медленнонарастающей нарузкой [Айса-нов З.Р., 1994].

Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с применением дисперсионного вида анализа и t-теста Стьюдента для множественных сравнений с поправкой Бонферрони. Вычисления проводились с использованием программы "Biostat". Определялись следующие величины: объём выборки (п), среднее значение (М), стандартное отклонение (а), критерий Стьюдента (t), достоверность (р). Достоверными считались только те значения, вероятность ошибки которых была меньше 5 % (р<0,05). В представленных таблицах оценка изучавшихся показателей дана в виде М±о (среднее арифметическое значение и стандартное отклонение).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При исследовании метаболизма в покое в условиях манифестации ВВСД-1 выявлено существенное повышение REE, с подавляющим перевесом утилизации жиров и кстонов в обеспечении жизнеспособности организма, в наибольшей степени нарушение обмена веществ проявлялось в 1-й группе (таблица 1).

Обнаруживаемый при декомпенсации диабета структурный субстратный метаболический дисбаланс, когда углеводы становятся малодоступными для потребления клетками в ситуации абсолютной инсулиновой недостаточности, ведёт к резкому увеличению V02, что вызвано практически полной монополизацией жирами роли главного поставщика энергии. При манифестации ВВСД-1 определялось существенное повышение VE, изменение вентиляционного паттерна в виде одновременного роста Bf, VT в 1-й группе и преимущественного увеличения частоты дыхания во 2-й группе, что свидетельствует об ответной реакции дыхательной системы, направленной на респираторную коррекцию декомпенси-рованного и субкомпенсированного метаболического ацидоза в соответствующих группах. Гипервентиляционный паттерн наиболее ярко проявлялся у больных ВВСД-1 с ДКА, сочетаясь с формированием существенных вентиляционно--перфузионных несоответствий. Со стороны сердечно-сосудистой системы при ВВСД-1 отмечено развитие гиперкинетического синдрома с максимальной выра-

Таблица 1

Показатели основного обмена, легочной вентиляции, гемодинамики, кислородного статуса и кислотно-основного состояния у больных ВВСД-1 (М ± а)

Показатели 1-я группа (n=15) 2-я группа (n=33) Контрольн группа (n=36)

Манифестация диабета Компенсация диабета Манифестация диабета Компенсация диабета

REE,% pred 137,1±18,4"" 98,5*7,5 S U7,2±16,6"" 1Q4,0±9,4 s ' 102,2±7,1

V02,ml/min 330,6±76,0"** 224,6±18,2 S 269,6±46,4"" 236,2±19,7 s 233,9±19,1

RER 0,695±0,056**" 0,863±0,033 s 0,729±0,016*"* 0,845±0,030 s 0,850±0,03

углеводы,% 3,05±7,27**** 54,5± 11,0 s 9,53±5,48**** 48,5±10,1 s 49,9-tl 1,7

жирьц% 96,95±7,27**** 45,5±11,0 s 90,47±5,48'"* 51,5±10,1 s 50,1±11,7

VE,% pred 273,6±59,6"« 78,0±18,8 s 94,9±30,4"* 79,6±19,3 s 76,0±19,2

Bf/min 28,5±2,9**** 13,9±3,3 s 17,4±3,3** 14,2±3,6 s 14,8±3,1

VTf% pred 192,7±42,4»"* 112,8±38,4 s 10l,4±24,9 I02,6±26,3 ns I04,l±34,2

VD/VT 44,0±9,6**** 30,2±4,4 s 35,8±6,8"" 30,4±4,8 s 29,5±4,4

HR/min 124,2±17,8**** 74,5±10,7 s 99,3±16,5"" 78,4±11,0 s 78,2±9,4

QtJ/min 13,2±3,3*"* 5,21=k0,42 s 6,90±I,09**" 5,44±0,55 5 5,28±0,50

p02,mm Hg 78,4±7,5 76,3±3,0 ns 77,5±5,9 76,9±3,1 ns 78,2±3,7

ct02,mm Hg 9,51±l,04* 8,53±0,68 s 8,83±0,72 8,62±0,62 ns 8,89±0,58

p50rmm Hg 34,0±3,3**** 25,1±0,8 s 27,5±0,5**** 25,8±0,7 s 25,7±0,5

px, mm Hg 51,0±4,6'"** 34,3±1,3 s 38,3±2,1*"* 34,8±1,9 s 34,9±0,9

Lactat^mmol/1 1,84±0,5**" 1,04±0,36 s 1,07±0,31 1,09±0,41 ns 1,03±0,29

Clucose^nmol/1 27,7±5,l*»** б.ШОИО"" s I3,9±4,8**** 6,35±0,31**»* s 4,69±0,24

pH 7,096±0,100**** 7,428±0,020 s 7,348±0,026**" 7,426±0,022 s 7,419±0,013

SBQwrnoI/l 8,0±2,0**** 24,8±1,0 s 17,9±2,5**** 25,4±0,9 s 25,2±0,8

SBE,mmol/l -23,7±4,3**** 0,64±1,20 s -8,03±3,6**** 1,11±1,18 s 0,71 ±1,07

Примечание. *-р<0,01; **-р<0,005; **» - р<0,002; **** -р<0,001 -достоверные различия с показателями контрольной группы, в - динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, пз - незначимая.

женностью данных проявлений у пациентов с ДКА. При изучении 02-статуса с позиции концепции "The Deep Picture" [Siggaard-Andersen 0. et al., 1995] y больных ВВСД-1 не зафиксировано снижения поступления кислорода из лёгочной системы в кровоток (рОг), приемлемым являлся и его транспорт к тканям (ct02), более того у ряда пациентов с ДКА концентрация общего кислорода крови оказывалась достоверно выше, по сравнению с контрольным уровнем, выходя за пределы верхней границы нормы (см. табл. 1). Высвобождение 02 (р50) в условиях кетогенеза при ВВСД-1 существенно повышалось, что вызывалось снижением аффинитета гемоглобина к кислороду на фоне декомпенсированного в 1-й группе и субкомпенсированного во 2-й группе метаболического ацидоза. На потенциально избыточную способность артериальной крови к доставке 02 на пе-

риферию указывало и высокое значение конечно-капиллярного напряжения кислорода (рх), выраженное в наибольшей степени при ДКА. Несмотря на чрезмерную доставку 02 кровью к клеточным структурам у больных ВВСД-1 с ДКА отмечалось существенное увеличение концентрации лактата вследствие развития тканевой гипоксии, что сопровождалось смещением обмена веществ в область анаэробных процессов, в результате дисбаланса между кислородным запросом и реальной доставкой 02 на периферию. При достижении компенсации эндокри-нопатии у больных ВВСД-1 наблюдалась полная нормализация параметров расходования энергии, кислородного потребления и утилизации основных метаболических субстратов, Ог-статуса, КОС, кардиореспираторной составляющей СГТ. Таким образом, у больных ВВСД-1 в период манифестации эндокринопа-тии наиболее выражена именно тканевая гипоксия, при которой превалируют клеточные нарушения метаболизма, носящие транзиторный характер с реверсивными изменениями со стороны кислородтранспортной системы и кислотно-основного статуса при осуществлении своевременной и адекватной заместительной терапии.

При исследовании основного обмена (00) и сопряженных с ним метаболических параметров в условиях компенсации углеводного обмена при ДТСД-1 не отмечено отклонений этих показателей от контрольного уровня среди больных без клинических признаков ДМА или начальными проявлениями ПОД (таблица 2). Напротив, тяжёлое течение СД-1 с развёрнутыми микрососудистыми альтерациями, включавшее клиническую стадию диабетической нефропатии и наличие ХПН, ассоциировалось со снижением расходования энергии и кислородного потребления в условиях покоя, а также с изменением структуры энергопродукции и повышением роли жиров в обеспечении эссенциального термогенеза. Наиболее выраженное снижение интенсивности обмена веществ и изменение утилизации метаболических субстратов зафиксировано у больных С Д-1 с развитием почечной недостаточности.

Анализ актуальной лёгочной вентиляции по отношению к должному значению ие выявил достоверных различий с контрольной группой в уровнях УЕ, Bf

и Ут при ДТСД-1, однако во всех выделенных фуппах больных с изучаемой эндокринопатией определялось значимое повышение соотношения физиологического мёртвого пространства к дыхательному объёму, выраженное в наибольшей степени у пациентов 3-й и 4-й групп, что отражало неравномерность распределения вентиляции к кровотоку.

Таблица 2

Показатели основного обмена, лёгочной вентиляции, гемодинамики, кислородного статуса и кислотно-основного состояния у больных ДТСД-1 (М±а)

Показатели 1-я группа (n=46) 2-я группа (n=48) 3-я группа (n=34) 4-группа (n=13) Контрольная группа (п=36)

REEj% pred 103,6*10,2 100,4* 11,6 97,2*12,4* 88,3*15,7**** 102,2±7,1

VOynl/miti 237,5*25,3 224,9*29,5 202,3*30,1**** 181,4*32,9**** 233,9*19,1

RER 0,846*0,044 0,837±0,038 0,830*0,033* 0,824*0,036* 0,850*0,035

углеводы,% 48,3*15,1 45,6*15,6 43,4±14,9* 41,3*15,4* 49,9*11,7

жиры^/о 51,7±15, ] 54,4*15,6 56,6*14,9* 58/7*15,4* 50,1±11,7

VE,% pred 78,4*17,3 71,0± 13,2 69,9*12,5 73,9*15,3 76,0*19,2

Bf/min 14,6±2,9 15,0±3,2 15,2*3,2 15,3*3,3 14,8±3,1

VTf% pred 114,8*26,8 97,9*25,4 92,2±22,3 96,8*18,5 104,1*34,2

VD/VT 34,7*9,8** 35,9*8,2**** 38,0*9,6**** 42,6±8,l**** 29,5±4,4

HR/min 82,5*11,6 97,0* 11,2**« 94.7±12.1**** 86,5±8,l**** 78,2±9,4

Qtjl/min 5,55±0,71 5,30*0,94 5,16*0,65 S,75±1,23 5,28*0,50

Psys^mm Hg 114,9*12,8 113,3±12,5 112,2*17,2 145,9*20,3**** 111,4*10,9

Pdia^nm Hg 73,3*12,9 74,7±12,7 88,3±12,0**** 102,5*8,1**** 69,5*11,0

p02pm Hg 76,5*5,0 76,3*5,2 73,1±3,7**** 69,1*5,4**** 78,2*3,7

ctOi^mm Hg 8,80*0,70 8,57*0,99 7,65*1,04**** 6,30±1,43**** 8,89*0,58

Hb?g/I 151,5± 12,6 147,8±16,0 132,7±I6,6**** 111,4*23,7**** 153,0*7,3

p50,mm Hg 25,3*1,2 24,6* 1,4**** 26,5*1,6**** 27,5±2,6**** 25,7*0,5

px,mm Hg 34,3*2,1 34,0*2,9 32,2±3,6**** 30,6±3,9**** 34,9*0,9

Lactat^mmol/1 1,39*0,44**** 1,78*0,69**** 1,77*0,68**** 0,91 ±0,23 1,03*0,29

GIucosejmmol/1 6,29±0,31 **** 6,58*0,45**** 6,53*0,61 **** 6,12±0,49**** 4,69*0,24

pH 7,426*0,023 7,431*0,025** 7,396*0,033"" 7,363*0,039"" 7,419*0,013

SBCynrnol/l 25,3±1,6 25,8±1,4* 23,2±1,7**** 19,7±3,2**** 25,2*0,8

SBE, mmol/1 0,77*1,75 l,40±l,65* -1,06*1,70**** -6,16±3,94**** 0,97*0,94

Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: *-р<0,05; **-р<0,02; ***- р<0,005; »«**_ р<0,001.

Рассмотрение гемодинамической составляющей СГТ у больных С Д-1 с долгосрочными осложнениями эндокринопатии определило достоверное повышение частоты сердечных сокращений (НИ.) в условиях покоя, по сравнению с лицами без клинически выявляемых микрососудистых альтераций и у здоровых добровольцев (см. табл. 2). Это объяснимо с позиций формирования при СД-1 автономной нейропатии, с развитием парасимпатической денервации сердца, что

приводит к возникновению тахикардии покоя. С увеличением длительности диабета к парасимпатическим нарушениям присоединяется угнетение симпатической иннервации сердечно-сосудистой системы. Так, средняя величина HR у пациентов с ХПН на фоне диабетической нефропагии была существенно ниже, чем у больных с начальными и развёрнутыми проявлениями ПОД, это служило отражением редукции как парасимпатических, так и симпатических влияний на моторную функцию миокарда. Тем не менее, величина минутного сердечного выброса в состоянии покоя у больных ДТСД-1 без ПОД и с их присутствием достоверно не отличалась от контрольной группы. В условиях исследовании 00 в 1-й и 2-й группах АД не имело существенных различий с контрольной группой. В 3-й группе среднее значение Pdia было значимо выше контрольного уровня и артериальная гипертензия I степени зафиксирована у 47,1% пациентов, в эту категорию вошли больные диабетом с микроальбуминурией и клинической неф-ропатией. У всех обследованных с СД-1, осложнившегося ХПН (4-я группа) зафиксирована артериальная гипертензия (степень I -у 23,1%; степень II-у 53,8%; степень Ш-у 23,1% пациентов). Многофакторный корреляционный анализ (МКА) показал наличие достоверной положительной взаимосвязи между тяжестью течения СД-1 и ростом диастолического артериального давления (Pdia rs=0,475; р<0,001), при этом наибольшее влияние на развитие артериальной гипертензии оказывала стадия нефропатии (Psys rs=0,345; р<0,001; Pdia rs=0,641; р<0,001). Таким образом, при СД-1 рост АД определяется, в первую очередь выраженностью поражения почек.

При тестировании ФВД при ВВСД-1 в ближайшие сроки от его манифестации выявлено изменение структурных компонентов TLC исключительно у пациентов 1-й группы, что выражалось, с одной стороны, в снижении VCIN, а с другой в повышении ITGV и RV, по сравнению с этими показателями в контрольной группе (таблица 3), причём границы величин VClN находились в пределах границ от "нормы" до "условной нормы", а относительные средние значения ITGV и RV достигали уровня "умеренных отклонений от нормы".

Данные изменения статических лёгочных объёмов свидетельствовали об уве-

личении воздушности лёгочной ткани у пациентов 1-й группы в ранние сроки после ликвидации острых проявлений ДКА. Это состояние можно трактовать как компенсаторно-приспособительную реакцию PC или "острое вздутие лёгких", протекающее с расширением воздушных пространств и являющееся проявлением мобилизации газообменной функции дыхательной системы в ответ на интенсификацию обмена веществ в условиях осложнения диабета декомпенси-рованным метаболическим ацидозом, что нашло своё отражение в результатах МКА, выявившего достоверную взаимосвязь средней силы между параметрами RV и REE (r=0,499; р<0,001).

Таблица 3

Показатели механики внешнего дыхания и лёгочного газообмена у больных ВВСД-1 (M±ff)

Показатели 1-я группа (n=15) 2-я группа (n=33) Контрольная группа (n=36)

Манифестация диабета Компенсация диабета Манифестация диабета Компенсация диабета

VCIN,% pred 93,4*10,2* 101,6*10,5 s 97,7*13,1 102,0±8,4 ns 101,9*12,7

RV,% pred 143,7*23,9"» 119,6*22,8 s 119,2*26,0 107,1 ±24,6 ns 115,4±21,3

ITGV, % pred 119,6*16,2*** 108,8*11,6 s 108,0±15,8 105,1*16.5 ns 103,8±12,4

TLCy/o pred 105,9±ll,0 104,4*8,7 ns 103,1 ±12,3 103,1±11,3 ns 105,8*9,9

RV/TLC|%pred 134,3*21,0*** 112,2*22,2 s 112,0±19,6 102,9*20,9 ns 101,6*18,4

FVC,% pred 94,1*10,9* 103,9±9,9 s 98,9±13,4 103,2±8,5 ns 102,4*10,2

FeVl,% pred 101,2±11,2 106,7*10,2 ns 104,3*11,5 105,5*7,3 ns 108,4*12,4

FeVl/VClN^o pred 109,3±13,8 106,1*11,6 ns 107,0*9,0 I03,8±6,0 ns 105,3*7,9

FeF 25-75,% pred 90,0*16,5 93,9±17,1 ns 97,7*20,3 95,8*21,6 ns 96,1*17,5

TLCOsbi% pred 68,6*16,9*** 77,4*14,6*** ns 78,7*16,5*** 76,4*13,5*** ns 92,7*10,9

TLCOsb/VAf. pred 78,6*17,3*** 91,3*16,5** s 90,7±I9,9** 88,5*14,9*** ns 106,1*17,6

TLCOss«% pred 93,1*18,1** 98,4*14,2* ns 95,6*13,3*** 94,8*17,5*** ns 108,0*13,1

Примечание.*- р<0,05;"- р<0,002;'1'**-р<0,001 - достоверные различия с показателями контрольной группы, з - динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, пэ - незначимая.

Хорошо известно, что лёгочная гиперинфляция быстро нивелируется при устранении или уменьшении воздействия основного патогенетического фактора, вызывающего расширение воздушных пространств лёгких. В нашем исследовании обнаружена статистически значимая положительная динамика структурных изменений TLC в 1-й группе при достижении компенсации диабета.

Анализ скоростных параметров спирометрии не выявил нарушений проходимости бронхиального дерева у больных ВВСД-1 (см. табл. 3). Таким образом, признаков ограничения воздушного потока и рестриктивного вентиляционного дефекта при ВВСД-1 не зафиксировано, только у пациентов с ДКА, отмечено развитие реверсивной лёгочной гиперинфляции.

Газообменная функция лёгких при ВВСД-1 нарушалась в большей степени, чем механические характеристики ФВД (см. табл. 3). В 1-й и 2-й группах определялось значимое уменьшение ДСЛ в режиме однократной задержки дыхания, при этом в наибольшей степени расстройства переноса монооксида углерода наблюдались среди лиц, манифестация заболевания у которых сопровождалась диабетической прекомой. Обоюдное снижение фактора переноса СО и трансфер-коэффициента при ВВСД-1 свидетельствовало о нарушении ДСЛ за счёт падения проницаемости АКМ, что может быть связано с увеличением её толщины и (или) изменением физико-химических свойств последней. Вместе с тем, даже у больных 1-й группы величина ДСЛ находилась в пределах "умеренных отклонений от нормы", что не приводило к ограничению поступления 02 из лёгких в кровоток и не сопровождалось развитием гипоксемии. Фактор переноса СО, измеренный в условиях устойчивого состояния и отражающий преимущественно "гемодинамическую" составляющую ДСЛ при ВВСД-1 также достоверно снижался, по сравнению с контрольной группой, тем не менее его среднее значение в 1-й и 2-й группах определялось в границах от "нормы" до "условной нормы". Таким образом, именно "мембранный" компонент ДСЛ, в наибольшей степени изменялся у больных ВВСД-1. При компенсации диабета не отмечено достоверной динамики ДСЛ ни в одной из выделенных групп. Это свидетельствует о том, что достижение околонормальных цифр гликемии с ликвидацией кетогенеза не является гарантом восстановления нарушенных обменных процессов, лежавших в основе расстройств респираторной функции лёгких при ВВСД-1, для чего требуется гораздо более длительный период адекватного метаболического контроля заболевания.

Исследование механики внешнего дыхания при ДТСД-1 выявило развитие рестриктивного типа нарушения ФВД у больных с развёрнутыми ПОД и ХПН, однако при отсутствии или возникновении начальных клинических проявлений микроангиопатии, уменьшения ОЕЛ и её составляющих объёмов не отмечено (таблица 4).

В 3-й группе рестрикция зафиксирована более чем у половины пациентов, в 4-й группе этот тип расстройства СВД наблюдался уже у подавляющего большинства лиц, примерно у 8 из 10 обследованных. У больных СД-1 с развёрнутыми ПОД и ХПН, рестриктивный вентиляционный дефект характери-

Таблица 4

Показатели механики внешнего дыхания и лёгочного газообмена у больных ДТСД-1 (М±а)

Показатели 1-я группа (n=46) 2-я группа (n=48) 3-я группа (n=34) 4-я группа (n=13) Контрольная группа (n=36)

VClN.% pred 99,8±11,5 97,0±13,9 78,7± 11,9»* 71,0±13,2** 101,9±12,7

RV,% pred 116,8±22,2 115,6±31,2 79,8±33,4** 65,3±17,2** 115,4±21,3

ITGV,% pred 109,6±15,6 97,3±17,9 79,2±23,l" 71,4±12,3" I03,8±12,4

TLC,% pred 103,9±9,0 100,3*15,1 77,8±14,7" 70,6±20,9" 105,8±9,9

RV/TLC,% pred 112,1±I8,0 115,3±27,3 102,7±29,0 90,7±20,9* 101,6±18,4

FVC?% pred 103,9±10,8 98,7±12,5 78,8±12,6" 74,1±14,0" 102,4±10,2

FeV y/o pred I04,0±I3,6 102,6±14,8 80,7±15,1" 75,2±15,6" 108,4±12,4

FeVl/VClN,% pred 104,0±6,6 107,1 ±9,1 106,1 ±9,6 103,4±4,9 105,3±7,9

FeF 25-75,% pred 93,2±18,9 88,9±22,3 74,0±17,4" 68,6*15,8*« 96,1±17,5

TLCOsiy/o pred 95,5±12,9 69,7±11,8** 52,5±I3,2»* 46,1±13,7** 92,7±10,9

TLCOsb/VA,% pred 97,9±18,9 79,5±18,1" 82,3±19,5" 78,2±14,1** 106,1±17,6

TLCOss.% pred 102,3±13,7 83,9±16,5*" 69,2±14,2" 59,8±10,4** 108,0±13,1

Примечание. Достоверные различия с контрольной группой * - р<0,01;** - р<0,001.

зовался редукцией не только TLC, но и всех составляющих её структурных компонентов (VCin, RV). Это свидетельствует о том, что в основе данного нарушения механических характеристик внешнего дыхания лежит увеличение регид-ности соединительнотканного пульмонального каркаса. Анализ показателей петли "поток - объём" при осуществлении манёвра форсированной жизненной ёмкости лёгких у больных СД-1 в 1-й и 2-й группах не выявил их отклонений от контрольного уровня, напротив у пациентов с тяжёлым течением эндокринопа-тии, включая развитие ХПН (3-я и 4-я группы), определялось значимое сниже-

ние величин FVC и FeVi. Поскольку уменьшение FeVi было пропорционально падению значений FVC и VCin, то их соотношение не претерпевало существенных изменений и индекс Тиффно в 3-й и 4-й группах не имел достоверных различий с контрольной группой. Следует подчеркнуть, что дисметаболическис процессы, происходящие в лёгких при СД-1, ведут к увеличению регидпости пульмонального каркаса, что препятствует расправлению лёгких, но мало затрагивают дыхательные пути и не вызывают ограничения воздушного потока. МКА показал наличие достоверной обратной связи между тяжестью проявлений диабета и TLC (rs=-0,613; р<0,001), а также её структурными компонентами: VCin (rs= =-0,550; р<0,001), RV (rs=-0,484; р<0,001) и скоростным параметром механики внешнего дыхания FeV) (rs=-0,532; р<0,001). Взаимосвязь между качеством метаболического контроля, оцениваемого по значению HbAic, также имела статистически значимые характеристики с рядом показателей бодиплетизмографии и спирометрии: TLC (г=-0,599; р<0,001), VCin (г=-0,612; р<0,001), RV (г=-0,374; р<0,001), FeVi (г=-0,595; р<0,001). На индекс Тиффно и интегральный параметр MEF25-75, отражающий проходимость дыхательных путей, тяжесть течения диабета и качество его мониторинга существенного воздействия не оказывало.

Анализ газообменной функции лёгких у больных СД-1, позволяет констатировать, что расстройство ДСЛ при данной патологии непосредственно взаимосвязано со степенью выраженности клинических проявлений микроангиопатии. При этом, если у лиц без осложнений диабета (1-я группа) величины TLcOsb, TLcoss были нормальными, то начальные проявления альтерации микрососудистого русла (2-я группа), характеризовались снижением проницаемости АКМ, а последующая прогрессия ангиопатии в развёрнутый поздний диабетический синдром (3-я группа), включая развитие ХПН (4-я группа), сопровождалась нарушением как "мембранного", так и "гемодинамического" компонентов газообмена. МКА позволил выявить статистически значимые отрицательные взаимосвязи между фактором переноса окиси углерода в режиме задержки дыхания и степенью тяжести СД (rs—0,692; р<0,001), выраженностью вовлечения в патологический процесс почек, а именно со стадией диабетической нефропатии (г>=-0,555;

р<0,001) и степенью протеинурии (г=-0,501; р<0,001). Уровень НЬА1С(г=-0,419; р<0,001) и стадия ретинопатии (г*=-0,384; р<0,001), как составные характеристики качества метаболического контроля и тяжести течения СД, также оказывали существенное влияние на состояние ДСЛ.

При рассмотрении кислородного статуса отсутствие нарушений поступления, транспортировки и высвобождения 02 в ткани отмечено в условиях покоя как у больных ДТСД-1 без наличия ДМА (1-я группа), так и с её начальными клиническими проявлениями (2-я группа), даже несмотря на то, что в последней зафиксировано снижение пропускной способности АКМ. Только у пациентов с тяжёлым течением диабета, характеризовавшегося наличием развернутых поздних осложнений заболевания (3-я группа) и формированием ХПН (4-я группа), определялось статистически значимое снижение всех трёх ключевых параметров кислородного статуса артериальной крови (см.табл. 2). Падение значения р02, считающегося индикатором поступления кислорода из лёгких в системный кровоток, являлось ожидаемым результатом существенного нарушения ДСЛ, вследствие ухудшения проницаемости АКМ, уменьшения площади газообмена за счёт рестрикции и проявлений вентиляционно-перфузионных несоответствий. Выраженное влияние на снижение общего содержания кислорода в артериальной крови у больных 3-й и 4-й групп оказывало уменьшение концентрации гемоглобина с наиболее существенным изменением величины параметра сЮ2 у лиц с ХНП, вследствие развития дисэритропоэтической анемии. Вместе с тем, потенциальная способность к высвобождению 02 эритроцитами, оцениваемая по показателю рзо, у пациентов с тяжелым течением диабета имела достоверную направленность к повышению, в результате статистически значимой тенденции к снижению рН у больных 3-й группы и формирования метаболического ацидоза у представителей 4-й группы. Совокупное воздействие разнонаправленных сдвигов ключевых показателей кислородного статуса (снижение р02, сЮ2 и повышение р50) у больных с развёрнутыми проявлениями ПОД на экстрактивность 02 артериальной крови, характеризовалось достоверным уменьшением конечно-капиллярного парциального давления кислорода

(рх), по сравнению с контрольным уровнем, однако в 3-й группе его среднее значение оставалось в пределах референтных границ и лишь в 4-й группе величина этого ассоциированного параметра была ниже нормы. Несмотря на отсутствие расстройств 02-статуса и достаточную доставку кислорода к клеткам, у больных без ДМА или с её начальными проявлениями концентрация лактата в крови в 1-й группе значимо увеличивалась, по сравнению с контрольной группой, а во 2-й группе его средняя величина превышала референтный уровень. Повышение содержания лактата зафиксировано и у больных 3-й группы, это ассоциировалось с нарушениями кислородного статуса, вызывавшими смещение обмена веществ в сторону анаэробных процессов в результате неадекватной тканевой оксигенации и формирования клеточной гипоксии. Напротив, у пациентов с ХПН на фоне диабетической нефропатии концентрация лактата крови находилась в пределах нормы, несмотря на существенные расстройства всех фаз кислородного транспорта, что с одной стороны, можно объяснить снижением интенсивности основного обмена и повышением роли жиров в энергопродукции в условиях уремического токсикоза, а с другой - замедлением переноса молочной кислоты из клеток в кровоток, обусловленного тяжёлым поражением микрососудистого русла.

Анализ результатов нагрузочного тестирования у больных СД-1 выявил снижение толерантности к мышечной работе, происходящее уже в дебюте развития эндокринопатии. Наиболее выраженное снижение ФР определялось в условиях манифестации ВВСД-1 среди лиц, дебют заболевания у которых сопровождался ДКА (таблица 5).

Общими чертами характерными для лиц с лимитированной способностью к выполнению физической нагрузки, являлись сниженные уровни максимального кислородного потребления и раннее достижение порога анаэробного метаболизма. Таким образом, падение физической выносливости у больных ВВСД-1 происходило преимущественно в результате циркуляторно-метаболических причин ограничения максимального кислородного потребления. При рассмотрении кислородного пульса (У02 тах/НЯтах), являющегося индексом ударного объёма, за-

фиксировано его существенное уменьшение на пике достигнутой нагрузки в 1-й и 2-й группах. Это свидельствовало о превалирующей роли возрастания частоты сердечных сокращений над ростом ударного объёма в структуре минутного сердечного выброса при выполнении мышечной работы у лиц с ВВСД-1. Гипертоническая реакция на нагрузку отмечена примерно у каждого третьего пациента с ВВСД-1.

Изучение вентиляционной способности лёгких в процессе ВЭМ-тестирова-ния выявило достоверное повышение вентиляционных эквивалентов по 02 и С02 на всех уровнях нагрузки, что являлось отражением избыточного увеличе-

Таблица 5

Показатели физической работоспособности, вентиляционной и гемодина-мической составляющей системы газотранспорта в процессе велоэргоспиро-метрического тестирования у больных ВВСД-1 (М±а)

Показатели 1-я группа (п=15) 2-я группа (n=33) Контрольная группа (n=36)

Манифестация диабета Компенсация диабета Манифестация диабета Компенсация диабета

Watt max^/o prcd 70,2±16,8**** 88,9±П,8*** s 88,2±18,1** 9I,6±¡2,2* ns 98,8±9,0

V02 max,% pred 68,1±12,7**** 77,9±7,2**** s 75,9±14,9"«' 79,8±9,3**** ns 89,2±7,9

V02 max/kg^ ml/m¡n/kg 29,2±6,2*»** 33,4±4,5*** S 32,0±6,6**** 32,6±4,0**** ns 37,7±4,5

AT,% pred 35,9±6,6**** 40,1±6,4***« S 39,7±S,8**** 39,6±6,1**** ns 52,0±8,3

dV02/dW ml/min/watt 10,1±1,3* 9,86±1,20** ns 9,49±1,31**** 9,73±1,26**** ns I l,l±l,5

RQ max 1,29±0,17 1,46±0,!3*** S 1,39±0,14*** 1,40±0,I3**** ns 1.30±0,09

HR maxt% pred 88,6±4,8 91,4±4,6 ns 90,8±4,2 90,0±5,6 ns 89,5±4,9

HRmax/VCfcmax, % pred 76,9±12,2**** 85,5±12,1***« ns 85,9±9,3**** 86,1±9,4**** ns 100,1±12,3

Psys max^mm Hg 166,4±17,9* 192,7*20,7*" s 188,3±22,1* 191,8±21,2*** ns 178,5±17,4

Pdia majynm Hg 77,2±15,1* 90,8±14,2* s 88,5±14,4* 90,5±14,9* ns 80,7±14,0

VE max, % pred 55,3±11,5 81,7±10,3<*«* s 61,3±14,3 63,5±12,8* ns 57,7±10,2

BR.% 51,4±12,8 36,2±10,2«— s 46,6±12,5** 44,3±12,0**** ns 53,4±7,8

EqC02 AT 26,7±2,2*** 26,9±2,4**** ns 26,5±2,5**** 26,4±2,6**** ns 24,3±2,3

Eq02 AT 25,<5±2,6* 25,9±2,7* ns 25,7±2,8** 25,7±3,0** ns 23,9±2,7

EqC02 max 31,6±4,1**** 34,0±3,8**** ns 29,9*3,3**" 29,5±4,4"" ns 24,9±3,3

Eq02 max 40,6±7,1**** 49,2±7,8**** s 41,6±6,9**** 41,3±7,5**** ns 32,2±4,4

Lactat maxjnmol/l 8,63±2,29**** 9,55±2,84* ns 8,78±2,80**** 9,67±2,96* ns I0,9±l,8

Примечание. *- р<0,05; **-р<0,01; ***-р<0,005; *"*-р<0,001 -достоверные различия с показателями контрольной группы , s - динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, ns -незначимая.

ния минутного объёма дыхания, необходимого для данного уровня кислородного потребления и выделения углекислого газа. Это связано со снижением газообменной эффективности лёгочной вентиляции у больных ВВСД-1. Толерантность к мышечной нагрузке имела достоверно более низкие относительные характеристики (по сравнению с контрольной группой) и после достижения компенсации эндокринопатии, что свидетельствует о многофакторности и сложности механизмов расстройств кислородного обеспечения мышечной деятельности при диабете, которые не нивелировались в полной мере и по достижении адекватного метаболического контроля заболевания в течение ближайших сроков от его возникновения.

При оценке преимущественной субъективной симптоматики, возникавшей на максимуме достигнутой нагрузки в условиях манифестации диабета у пациентов 1-й группы, наиболее часто определялось восприятие мышечной усталости и значительно реже её совместное появление с чувством диспноэ. На фоне повышения параметров ФР в состоянии компенсации основного заболевания в 1-й группе существенно увеличивался удельный вес диспноэ в структуре субъективных причин прекращения мышечной работы. У больных 2-й группы значимых изменений в субъективной симптоматике, приводившей к прекращению ВЭМ-теста в зависимости от степени компенсации эндокринопатии, не отмечалось. При этом основную роль играло восприятие мышечной усталости, примерно, у 8 из 10 лиц и у каждого 10-го и 5-го пациента фиксировалось соответственно чувство диспноэ или его сочетание с мышечной усталостью. Следует сказать, что и в контрольной группе большинство добровольцев прекращали выполнение ВЭМ-теста из-за ощущения локальной мышечной усталости, меньшинство составили здоровые испытуемые, завершившие работу вследствие одинаково выраженных диспноэ и чувства усталости ног (13,8%) и лишь у единичных молодых здоровых людей основной причиной завершения нагрузки явилось диспноэ (5,6%). Таким образом, перцепция собственно одышки или её соче-

тания с мышечной усталостью у больных ВВСД-1 на пике достигнутой нагрузки присутствовала чаще, чем у представителей контрольной группы. Обращает на себя внимание и то, что некоторые больные ВВС Д-1 после достижения компенсации эндокринопатии и улучшения параметров ФР считали диспноэ основным симптомом, ограничивающим их физическую активность. Это, вероятно, связано с чрезмерным повышением лёгочной вентиляции, необходимой для обеспечения соответствующего уровня мощности нагрузки вследствие избыточной стимуляции дыхательного центра продуктами, ассоциированными с метаболическим ацидозом (Н+ и СО2), неизбежно развивающимся при высокой интенсивности физической работы и обусловливающего непропорциональное увеличение минутной вентиляции. При анализе объективных критериев достижения вентиляционного (BRmaxact <35% Pred VEmax) или циркуляторного предела (HRmax act >85% Pred HRmax) необходимо признать, что у больных ВВСД-1 преобладал сердечно-сосудистый тип ограничения ФР с достижением субмаксимальной HR. Тем не менее, у значительной части молодых пациентов циркуля-торный тип расстройства толерантности к физической нагрузке сочетался с достижением вентиляционного предела. При этом, несмотря на падение BR на высоте достигнутой нагрузки, компенсаторные возможности лёгочной системы у этих больных были сохранены и нами не определялись выраженная десатурация крови и гипоксемия во время ВЭМ-теста. Таким образом, сам по себе механизм респираторного ограничения у больных ВВСД-1 состоял не столько в нарушении вентиляционной способности в результате органической альтерации лёгких, сколько в расстройстве физиологического соответствия между величиной минутного объёма дыхания и уровнем кислородного потребления, что вело к падению эффективности газообмена при выполнении мышечной работы. Локальная мышечная усталость нижних конечностей по своей интенсивности у больных ВВСД-1 существенно превышала аналогичный симптом у здоровых добровольцев и являлась основным фактором, препятствующим выполнению нагрузочного теста в полном объёме.

Концентрация лактата на пике достигнутой нагрузки у больных ВВСД-1 оказалась достоверно более низкой, чем в контрольной группе (см. табл. 5). Данное явление может быть объяснено ранним развитием анаэробного порога при диабете, что наряду с другими аспектами циркуляторно-метаболического типа ограничения ФР, не позволяло молодым пациентам достичь должных параметров мощности нагрузки. Дополнительным существенным фактором сниженного уровня концентрации лактата при достижении V02max могло служить уменьшение запасов мышечного гликогена при ВВСД-1, поскольку образование молочной кислоты в процессе анаэробного гликолиза в условиях высокой мощности нагрузки происходит не за счёт утилизации глюкозы крови, а в результате расщепления внутримышечного гликогенового депо.

Данные анализа потребления основных метаболических субстратов методом непрямой калориметрии в процессе мышечной работы в аэробных условиях показали очевидные различия их утилизации по мере возрастания уровней нагрузки не только между здоровыми лицами и больными ВВСД-1, но и в зависимости от степени компенсации эндокринопатии (таблица 6 и 7).

Таблица 6

Показатели утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у лиц контрольной группы (п=36) (М±о)

Уровни аэробного статуса Структура утилизации метаболических субстратов, %

Углеводы Жиры

Разминка 41,0±17,1 59,0±17,1

30 % V02 max 57,0±14,6 43,0±14,6

40% V02max 71,6±15,3 28,4±15,3

50% VO2 шах 89,0±14,0 11,0*14,0

Для здоровых лиц характерна утилизация преимущественно жировых источников энергообеспечения в начале выполнения нагрузки и при её малой интенсивности (разминочный период), с последующим постепенным нарастанием потребления углеводов для обеспечения увеличивающейся силы мышечных сокращений в аэробном режиме (см. табл. 6).

Напротив, у больных ВВСД-1 в условиях дебюта заболевания даже небольшая мощность нагрузки вела к ускоренному темпу расходования углеводов в биоэнергетических процессах сократительной деятельности мышечных волокон и раннему переключению обмена веществ на анаэробный путь ресинтеза АТФ. Компенсация диабета способствовала более гармоничной интеграции основных метаболических субстратов при выполнении физической работы, но темп вовлечения углеводов в энергетику мышечных сокращений оставался достоверно более высоким, по сравнению с контрольной группой, что приводило к быстрому истощению запасов гликогена в миоцитах у молодых пациентов, предопределяя у них сниженную толерантность к нагрузке (см. табл. 7).

Таблица 7

Показатели утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больных ВВСД-1 (М±/т)

Уровни аэробного статуса 1-я группа (n=15) 2-я группа (п=33)

Манифестация диабета Компенсация диабета Манифестация диабета Компенсация диабета

углеводы. % жиры, % углеводы, % жирь)| % углеводу % жиры«, % углеводь^ % жиры, %

Разминка ♦♦♦♦ 74,7*6,2 **** 25,3*6,2 46,6*13,5 53,4*13,5 s 57,1*14,8 42,9*14,8 49,5*18,8 50,5*18,8 ns

30% V02 max pred 89, Э± 11,8 10,7±11,8 * 66,7*15,8 » 33,3*15,8 S 74,7*17,3 25,3*17,3 • * 69,4*21,5 ** 30,6*21,5 ns

40% V02 max pred **** 100,0*0,0 **** 0,0±0,0 * 81,7*1 1,9 ♦ 18,3*11,9 S **** 92,4*10,2 **** 7,6*10,2 • ** 83,5*15,4 16,5*15,4 s

50% V02 max pred **** 100,0±0,0 **** 0,0.10,0 * 97,7±4,1 * 2,3*4,1 S **** 100,0*0,0 0,0*0,0 » 95,3*9,2 * 4,7*9,2 s

Примечание. р<0,05; *"* - р<0,01; *** - р<0,002; »*** - р<0,001 - достоверные различия с показателями контрольной группы. 8- динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, пя - незначимая.

Изучение ФР у пациентов сДТСД-1 осуществлялось в первых трёх выделенных группах, у лиц с ХПН на фоне диабетической нефропатии (4-я группа) нагрузочное тестирование не проводилось. У больных ДТСД-1 зафиксировано достоверное снижение кислородного потребления на пике достигнутой нагрузки, по сравнению с контрольной группой (таблица 8).

Степень выраженности позднего диабетического синдрома оказывала существенное влияние на толерантность к мышечной нагрузке, о чём свидетельствует факт того, что нормальная ФР определялась в 1-й группе у более чем трети обследованных, во 2-й группе - только у каждого десятого больного, а в 3-й группе зафиксировано тотальное лимитирование толерантности к физической нагрузке. МКА позволил выявить достоверную отрицательную связь между тяжестью течения ДТСД-1 и V02max (п= - 0,350; р<0,001).

Таблица 8

Показатели физической работоспособности, кислородного статуса, вентиляционной и гемодинамической составляющей системы газотранспорта в процессе велозргоспирометрического тестирования у больных ДТСД-1 (М±а)

Показатели

1-я группа (п=46)

2-я группа (п=48)

3-я группа (п=34)

Контрольная группа(п-Зб)

Watt max.,% pred

79,0±16,2****

75,0±12,6****

71,4±13,5*«*«

98,8±9,0

V02 ша^% pred

71,0±13,4«**»

64,7±10,1«***

53,8±7,б****

89,2±7,9

V02 max/kg, ml/minAg

28,5±6,4****

27,3±б,3****

23,4±5,4****

37,7±4,5

АТ°А pred

38,0±9,1

35,4±5,9****

33,2±4,3****

52,0±8,3

dV02/d\% ml/min/watt

10,0±1,3""

9,20±1,80"*»

7,90±1,6б*

11,1±I,5

RQmax

1,40±0,14****

I,39±0,19***

1,39±0,20""

1,30±0,09

HR,maxr% pred HRmax/V 02max^ % pred

89,8*7,7

85,Q±8,9*

82,2±10,5****

78,9±13,2*»***

75,0±11,2****

65,1±9,1«»»

89,5±4,9

100,1±12,3

Psys max/nm Hg

192,9±27,1 *

171,8±28,6

174,6±34,7

178,5±17,4

Pdia шахршш Hg

89,6±12,5***

99,0*13,!

100,0*18.2*"»

80,7*14,0

VE mayo pred

61,3±1S,7

56,8±17,5

58,2*16,3

57,7±10,2

Bf max/min

34,8*8,3

36,1*7,8

39,8*6,4****

34,8*5,3

Vt max.L

2,10*0,49

1,93*0,42

1,45*0,34****

2,11±0,50

RR,% СЙ

49,8*13,1

46,6*12,3***

41,5*14,4****

53,4*7,8

EqC02 AT

26,5*2,6****

27,4*2,4****

26.8*2,6****

24,3±2,3

Eq02 AT

25,2*2,8*

26,3*2,5****

27,1*2,8****

23,9*2,7

EqCQ2 max

28,2±4,4****

31,0*5,4****

30,5*4,3****

24,9*3,3

Eq02 max

39,4*7,4****

43,1*8,9****

42,4*10,5"**

32,2*4,4

Vd/Vt,%

15,4*7,9

13,7±7,7

18,7*6,2*

15,8*5,2

Lactat max^ mmol/1

10,1*2,8

8,39*2,35****

8,01*2,10****

10,9±1,8

p02 max. mm Hg

88,1*8,2

84,5*8,4****

76,0*7,7*

91,5*8,1

S02 maxj_%

p02max-p02resy mm Hg_

95,8*0,7

94,5*1,4****

92,4*2,6"**

11,3*8,4

8,04*8,59"

1,12*7,81*"*

96,1 ±0,8

13.2±8.3

Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: * - р<0,05; **-р<0,01; *"-р<0,005; "**-р<0,001.

При анализе максимального кислородного потребления, приходящегося на 1кг массы тела (см. табл. 8), у пациентов с ДТСД-1 определялось достоверное снижение данного параметра во всех трёх группах, по сравнению с контрольным уровнем. Однако среднее значение V02max/kg в 1-й и 2-й группах превышало крайний лимит в 25 ml/min/kg, что свидетельствует о способности указанного контингента лиц с ДТСД-1 к продолжительным физическим нагрузкам в течение 8-часового рабочего дня и потенциальной возможности к адекватному выполнению большинства требуемых профессиональных нагрузок. Лишь у больных 3-й группы с тяжёлым течением диабета средняя величина параметра V02max/kg находилась ниже 25 ml/min/kg, но и у этой категории лиц выполнение профессиональных задач, требующих превышения средних метаболических затрат в пределах 40% максимального кислородного потребления, осуществимо без появления ощущений дискомфорта. Только при уровне V02max/kg меньше 15 ml/min/kg человек не в состоянии выполнять большинство работ, поскольку для него очень труден даже приход к месту работы и возвращение домой [Light R.W., 1990]. В нашем исследовании у молодых больных ДТСД-1 с тяжёлыми поздними осложнениями эндокринопатии без формирования ХПН не документировано столь критически низких значений кислородного потребления на единицу массы тела при достижении максимальной мощности нагрузки.

Во всех группах больных ДТСД-1 отмечено достоверно более раннее появление порога анаэробного метаболизма, по сравнению с контрольной группой, при этом значение кислородного потребления на уровне деггекции AT было существенно ниже референтных границ. Тем не менее, при осуществлении МКА не удалось выявить статистически значимых взаимосвязей V02 at со степенью выраженности микрососудистых альтераций при диабете, качеством его метаболического контроля и длительностью течения эндокринопатии. Вероятно, что при выполнении физической работы преждевременное переключение обмена веществ в миоцитах на безкислородный путь ресинтеза АТФ обусловлено формированием дефектов в функционировании внутриклеточных окислитель-

ных и гликолитических ферментных систем MB, которые оказываются предопределёнными самим развитием диабета. Не случайно, что и у пациентов с ВВСД-1 выявлено быстрое наступление порога анаэробного метаболизма как в стадии субкомпенсации заболевания, так и при достижении удовлетворительного гликемического контроля заболевания. Таким образом, при СД-1 определяется ускоренное возникновение анаэробного порога как своего рода переломной ступени адаптации СГТ к физической нагрузке, что вызывает снижение аэробной производительности организма в условиях выполнения мышечной работы. Сочетание падения кислородного потребления на пике нагрузки с уменьшением уровня анаэробного порога является признаком развития патологического циркуляторно-метаболического типа ограничения ФР. У молодых пациентов с СД-1 при осуществлении ВЭМ-тестирования наряду с падением V02max, ранним развитием AT, отмечалось также достоверное повышение коэффициента дыхательного обмена на высоте мощности нагрузки (RQmax=VC02max/V02max). Это являлось отражением более быстрого темпа продукции С02 по сравнению с потреблением О2 у больных ДТСД-1, в результате ускоренной переориентации окислительного метаболизма MB в процессе осуществления физической работы на безкислородный путь энергопродукции. Зафиксированное повышение RQmax при осуществлении нагрузочного тестирования свидетельствовало о важной роли в снижении толерантности к физической нагрузке при ДТСД-1 нарушенной способности мышечной ткани к утилизации 02, вследствие расстройств метаболизма в миоцитах.

При анализе гемодинамического обеспечения мышечной работы у больных СД-1 наблюдался высокий темп роста частоты сердечных сокращений по отношению к увеличению кислородного потребления (см. табл. 8). При этом, если у обследованных 1 -й группы величина HRmax не имела значимых различий с аналогичным показателем в контрольной группе, то во 2-й и 3-й группах вследствие развития автономной кардиалыюй нейропатии значение HR достигало определённого фиксированного уровня, существенно более низкого, чем в конт-

рольной группе и у лиц без осложнений эндокринопатии. У молодых пациентов с ДТСД-1 рост сердечного выброса в процессе выполнения ВЭМ-тестиро-вания происходил путём повышения частоты сердечных сокращений, а не за счёт увеличения ударного объёма, что являлось отражением гипо-систолии сердца, в том числе и у больных без клинических проявлений микрососудистых альтераций. При ДТСД-1 в 1-й группе гемодинамическое обеспечение мышечной деятельности истощается в результате преимущественного снижения сократительной способности миокарда, а попытка достижения необходимого уровня У02тах происходит посредством роста ГО. У пациентов 2-й и 3-й группы сердечный выброс оказывается лимитированным в результате как уменьшения ударного объёма, так и отсутствия требуемого прироста НЯ. При динамическом анализе артериального давления в условиях покоя и при осуществлении ВЭМ-тестирования выявлено, что вне нагрузки в 1-й и 2-й группах Рбу$ и РсНа находились в пределах нормы и не имели достоверных различий с контрольной группой. Напротив, в 3-й группе определялось изолированное повышение диас-толического давления. При достижении порога анаэробного метаболизма во всех выделенных группах больных ДТСД-1 Рэуэ было статистически значимо ниже, а РсНа существенно повышалось по сравнению с контрольной группой. На пике достигнутой нагрузки Рбу* достоверно превышало контрольное значение только в 1-й группе, в то время как реакция РсНа во всех трёх группах характеризовалась достоверным увеличением. Преимущественный рост диастолического давления при ДТСД-1, является следствием повышения "жесткости" сердечного каркаса и неспособности альтерированных микрососудов обеспечивать снижение периферического сопротивления и осуществлять адекватное перераспределение кровотока в функционирующие МВ. Гипертоническая реакция на нагрузку зафиксирована в 1-й группе у каждого пятого пациента, во 2-й группе у половины лиц и, примерно, у 7 из 10 обследованных больных в 3-й группе.

При изучении лёгочной вентиляции на максимуме достигнутой мощности нагрузки во всех трёх группах больных ДТСД-1 показатель УЕшах не имел достоверных различий с контрольным уровнем (см. табл. 8). Вместе с тем, при анализе

вентиляционного паттерна в 3-й группе на пике интенсивности работы определялось, с одной стороны, значимое снижение дыхательного объёма, а с другой - существенное увеличение частоты дыхательных движений. У этой группы пациентов с развернутыми проявлениями ПОД при тестировании ФВД выявлялось нарушение механики внешнего дыхания по рестриктивному типу, в результате чего минутная вентиляция при мышечной деятельности увеличивалась у них в большей степени за счёт учащения дыхания, а не посредством преимущественного роста дыхательного объёма, что наблюдается у испытуемых контрольной группы. Оценка вентиляционных эквивалентов по отношению к кислородному потреблению и выделению углекислого газа у больных ДТСД-1 в процессе нагрузки зафиксировала относительно избыточный минутный объём дыхания к уровню У02 и УС02, что свидетельствует о снижении эффективности лёгочной системы в выведении образующейся углекислоты и обеспечении возрастающей утилизации кислорода. Снижение вентиляционного резерва (ВК) на максимуме мышечной работы наблюдалось у пациентов ДТСД-1 с наличием ПОД (2-я и 3-я группа). В11 был исчерпан во 2-й группе практически у каждого третьего пациента, а в 3-й группе у половины лиц.

При анализе субъективной симптоматики, возникающей у больных ДТСД-1 на высоте достигнутой нагрузки, получены следующие результаты. В 1-й группе у большей половины пациентов основной жалобой, послужившей причиной прекращения педалирования, явилась усталость ног или мышечная боль, соче-танное возникновение усталости ног и диспноэ было вторым по встречаемости ощущением на пике мышечной работы и выявлялось примерно у каждого четвёртого пациента. И, наконец, исключительное субъективное восприятие затруднённого дыхания отмечено у оставшейся меньшей части обследуемых 1-й группы. Среди больных 1-й группы структура сенситивных восприятий, которые препятствовали дальнейшему осуществлению физической работы при ВЭМ-тести-ровании, напоминала таковые у представителей контрольной группы, с той лишь разницей, что совместное появление одышки и усталости ног у пациентов без долгосрочных осложнений заболевания, наблюдалось практически в два раза ча-

ще чем у практически здоровых добровольцев. Во 2-й группе субъективные симптомы на высоте нагрузки в виде усталости ног и сочетания диспноэ с локальной мышечной усталостью нижних конечностей распределялись поровну и выявлялись примерно у 8 пациентов из 10, у остальных больных одышка являлась основным ощущением при достижении максимально возможного уровня кислородного потребления. Таким образом, у пациентов 2-й группы, имевших начальные проявления микрососудистых альтераций, по сравнению с больными 1-й группы без наличия ангиопатии, увеличивалось количество случаев развития диспноэ и содружественного возникновения одышки и мышечной усталости на высоте нагрузочного тестирования, что повлекло за собой существенное снижение числа пациентов, не способных к поддержанию необходимой частоты педалирования велоэргометра из-за утомления ног. В 3-й группе у больных с развёрнутым поздним диабетическим синдромом структурная картина субъективной симптоматики при достижении максимально возможной мощности нагрузки была идентичной со 2-оЙ группой. Изучение интенсивности восприятия диспноэ и усталости ног по шкале Борга [Borg G., 1985] при достижении максимального уровня мощности нагрузки показало, что у пациентов с ДТСД-1 выраженность этой симптоматики достоверно повышалась, по сравнению с представителями контрольной группы.

При рассмотрении объективных критериев центральных механизмов лимитирования ФР при ДТСД-1 в 1-й группе, как и в контрольной группе, толерантность к мышечной работе ограничивалась, главным образом, способностью сердечно-сосудистой системы обеспечивать возрастающую доставку кислорода к тканям. Тем не менее, в 1-й группе происходило четырёхкратное увеличение, по сравнению с контрольной группой, числа лиц с одновременным достижением циркуляторного и вентиляторного пределов, а ФР была редуцированной у более чем половины пациентов. Характерной особенностью структурного спектра центральных механизмов лимитирования максимального потребления кислорода при мышечной деятельности во 2-й группе, явилось существенное снижение относительного числа лиц с изолированным достижением исключи-

тельно циркуляторного предела и существенным увеличением числа пациентов, которые при достижении максимально возможной мощности нагрузки сохраняли достаточный ВК. и не выходили за лимит частоты сердечных сокращений, однако сохранённая ФР у данной категории больных определялась только в 4,2% случаев. В 1 -й и 2-й группах не отмечено изолированного вентиляционного ограничения ФР, но одновременное превышение субмаксимальной НИ. и выход за пределы дыхательного резерва выявлялось в три раза чаще, чем в контрольной группе. Качественным отличием 3-й группы явилось обнаружение в ней вентиляционного механизма ограничения ФР, зафиксированного у каждого пятого обследованного. Это представляется вполне очевидным, поскольку у значительной части больных с развернутыми ПОД определялся рестриктивный вентиляционный дефект. Тем не менее, отнюдь не у всех лиц с наличием ограничительного типа нарушения ФВД удавалось однозначно детектировать снижение дыхательного резерва на максимуме нагрузки, так как у ряда этих пациентов определялся преимущественно гемодинамический механизм ограничения ФР или имело место одновременное возникновение вентиляционного предела и субмаксимальной НИ. Кроме того, около трети пациентов 3-й группы не смогли достичь ни вентиляционного, ни циркуляторного пределов в процессе ВЭМ-тестирования вследствие быстро возникающего чувства усталости или боли в мышцах нижних конечностей.

Следует признать, что снижение толерантности к физической нагрузке у больных СД-1 не представляется возможным объяснить исключительно циркулятор-ными или вентиляционными механизмами. Более того, респираторные факторы, лимитирующие УОг шах при мышечной деятельности, ограничиваются не только сниженной вентиляционной способностью лёгких, но и расстройством проницаемости 02 через АКМ, которое было зафиксировано у пациентов с развитием долгосрочных осложнений диабета. У больных СД-1 изолированно диффузионный фактор респираторного ограничения максимального кислородного потребления при мышечной деятельности отмечен не был и определялся только у па-

циентов с ПОД в сочетании с циркуляторным или вентиляционным механизмом лимитирования ФР.

Наряду с центральными факторами ограничения толерантности к физической нагрузке, у больных ДТСД-1 выявлялись также периферические механизмы, вызывавшие снижение УОг шах в процессе мышечной работы. Так, нарушение утилизации кислорода миоцитами вследствие дефекта гликолитических или мито-хондриальных ферментных систем как самостоятельная причина лимитирования ФР зафиксирована исключительно у больных ДТСД-1 без долгосрочных осложнений или их начальными проявлениями. У пациентов с развёрнутыми ПОД данная причина снижения толерантности к нагрузке наблюдалась в комбинации с циркуляторными и вентиляционными расстройствами доставки 02. Прекращение нагрузочного теста в результате преимущественной патологии периферических артерий в 1-й группе не отмечено, а у больных с ПОД данный фактор снижения У02шах встречался практически у каждого пятого обследуемого.

При анализе кислородного статуса в процессе ВЭМ-тестирования у больных ДТСД-1 (см. табл. 8) статистически значимое снижение рОг и БОг, при достижении анаэробного порога и максимального кислородного потребления, по сравнению с контрольной группой, зафиксировано у пациентов с ПОД. При этом достоверная десатурация артериализированной капиллярной крови на пике нагрузки во 2-й группе отмечена у каждого десятого больного, а в 3-й группе у трети пациентов. В этих группах определялось также достоверное снижение артериальной концентрации общего кислорода в процессе нагрузки, по сравнению с контрольным уровнем, что было связано не только с нарушением перехода 02 из альвеол в кровоток, вследствие формирования диабетической пневмопатии у больных с ПОД, но в первую очередь обусловливалось падением общего содержания гемоглобина, являющегося определяющим фактором газотранспортных возможностей крови. Несмотря на преждевременное наступление анаэробного порога у лиц с ДТСД-1 концентрация лактата у них при достижении данного этапа ВЭМ--тестирования не имела достоверных различий с контрольной группой. На пике кислородного потребления, в условиях крайней усталости, содержание молоч-

ной кислоты в крови у больных 1-й группы значимо не отличалось от контрольного уровня, а во 2-й и 3-й группах анализируемый метаболит оказался существенно ниже, чем у представителей контрольной группы. Более низкая концентрация молочной кислоты в крови у больных с ПОД при выполнении максимальной нагрузки свидетельствует о снижении у них метаболической ёмкости гликолиза.

В процессе осуществления протокола с медленным нарастанием уровня нагрузки в аэробных условиях выявлена существенная разница в характере утилизации основных метаболических субстратов (жиры, углеводы) у испытуемых контрольной группы и больных ДТСД-1 (таблица 6 и 9). При ДТСД-1 общая характеристика утилизации основных метаболических субстратов в процессе аэробной нагрузки была стереотипной и выражалась в отсутствии относительного возрастания роли жиров в энергообеспечении мышечной работы в разминочный период, с последующим переключением обмена веществ на подавляющее использование углеводов в продукции энергии для сократительной деятельности миоцитов.

Отличительной чертой здоровых лиц, по сравнению с больными ДТСД-1, при осуществлении протокола ВЭМ с медленно нарастающей мощностью нагрузки, явилась большая способность к использованию СЖК в качестве энергетического источника, это снижало скорость расходования углеводных субстратов, способствуя тем самым сохранению ограниченных запасов мышечного гликогена, что благоприятно сказывалось на состоянии ФР. Повышенный уровень глюкозы крови при диабете может непосредственно угнетать липолиз, а высокая концентрация лактата - снижать мобилизацию жирных кислот путём повышения их эсте-рификации в адипозной ткани. У больных СД-1 имеет место преимущественное использование в качестве энергетического источника мышечных сокращений глюкозы крови и гликогеновых запасов миоцитов даже в условиях относительно малой интенсивности нагрузки.

Таблица 9

Показатели динамики утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больныхДТСД-1 (Mía)

Уровни аэробного статуса 1-я группа (n=46) 2-я группа (п=48) 3-я группа (п=34)

углеводы.% жиры-% углеводы^0/« жиры.% углеводы^» ЖИрЫу/о

Разминка 50,4*21,0« 49,6*21,0* 52,4*15,7** 47,6*15,7** 55,0*13,1*** 45,0±13;1***

30% V02max 70,2*21,9«* 29,8*21,9** 75,2*18,1*** 24,8*21,9*** 71,7*17,8«** 28,3*17,8***

40% V02max 90,2*15,3*«* 9,8*15,3*** 95,2±9,1*** 4,8*9,1 *♦* 95,2*9,7*** 4,8*9,7***

50% УОгшах 96,8*9,7"* 3,2*9,7*** 100,0*0,0*** 0,0*0,0*** 100,0±0,0*** 0,0*0,0***

Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: * - р<0,05; ** - р<0,005; ***-р<0,001.

Резюмируя результаты настоящей работы можно констатировать, что вслед за нарушением обмена веществ при манифестации сахарного диабета 1-го типа происходит инициация начальных проявлений расстройств газообмена и снижение физической работоспособности вследствие циркуляторно-метаболических причин. Эволюция долгосрочных осложнений диабета в последующем ассоциируется с прогрессирующим повреждением всех звеньев системы газотранспорта, тяжесть которых в значительной степени определяется качеством метаболического контроля эндокринопатии.

ВЫВОДЫ

1. Метаболический дисбаланс, наблюдаемый при сахарном диабете 1-го типа, ведёт к развитию острых и долгосрочных осложнений, оказывающих существенное влияние на функционирование всех звеньев системы газотранспорта и состояние физической работоспособности.

2. Манифестация сахарного диабета 1-го типа характеризуется:

а) повышением расходования энергии, изменением структуры энергообеспечения организма, формированием метаболического ацидоза, что сопровождается компенсаторным ростом минутного объёма дыхания, лёгочной гиперинфляцией

и гиперкинетическим ответом сердечно-сосудистой системы, наиболее выраженных! при осложнении заболевания диабетической прекомой;

б) увеличением кислородного транспорта с возникновением потенциальной опасности гипероксической альтерации тканевых структур в условиях развития декомпенсированного кетоацидоза;

в) расстройством "мембранного" компонента диффузионной способности лёгких при сохранённой "гемодинамической " составляющей газообмена.

3. Пневмопатия при сахарном диабете 1-го типа представляет собой проявление долгосрочных осложнений основного заболевания, ранним диагностическим маркером которой является снижение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны, с последующим формированием рестриктивного вентиляционного дефекта. Обструктивный паттерн нарушения механики внешнего дыхания при сахарном диабете 1 -го типа не характерен. Это обусловлено повышением эластической ретракционной способности легких, ведущей к сохранению достаточного просвета дыхательных путей, что обеспечивает приемлемый уровень объёмной скорости изгнания воздуха.

4. У больных длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа, при отсутствии клинически выявляемых микрососудистых осложнений, изменений структуры общей ёмкости лёгких и расстройств газообмена не происходит. Однако формирование развёрнутого позднего диабетического синдрома сопровождается развитием рестриктивного типа нарушения функции внешнего дыхания с прогрессирующим снижением диффузионной способности, вследствие сокращения активно функционирующего объёма лёгких и возникновения регионарных несоответствий между альвеолярной вентиляцией и капиллярным кровотоком.

5. При хронической почечной недостаточности на фоне диабетической нефро-патии наблюдается наибольшая степень альтерации функции респираторной системы в результате редукции лёгочных объёмов и расстройств "мембранного" и "гемодинамического" компонентов газообмена.

6. Превалирование анаэробных метаболических процессов в тканях организма

больных сахарным диабетом 1-го типа детектируется уже при его манифестации и в дебюте развития долгосрочных осложнений. Это вызвано нарушением микроциркуляции, ведущим к возникновению дисбаланса между потребностью тканей в кислороде и реальной доставкой последнего, при потенциально достаточном уровне поступления 02 из лёгких и его транспорта кровью. Сахарный диабет 1 -го типа с развёрнутыми клиническими проявлениями поздних микрососудистых осложнений ассоциируется с уменьшением переноса 02 к клеточным структурам, что связано как с расстройством системы внешнего дыхания, так и с нарушением его доставки, вызываемой падением концентрации гемоглобина, уровень которого в значительной мере определяет кислородную ёмкость крови.

7. У больных с впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа при манифестации эндокринопатии имеет место существенное снижение толерантности к физической нагрузке, выраженное в наибольшей степени у пациентов с началом заболевания, сопровождающемся декомпенсированным кетоацидозом. Достижение компенсации диабета у данной категории больных характеризуется позитивными сдвигами в состоянии физической работоспособности, вместе с тем параметры, отражающие кислородное обеспечение организма в процессе мышечной деятельности, остаются у значительной части лиц существенно ниже должного уровня.

8. Превалирующее значение в редукции толерантности к физической нагрузке при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа имеют циркуляторно-мета-болические механизмы лимитирования максимального кислородного потребления, с ранним достижением анаэробного порога, что ведёт к увеличению роли безкислородных биоэнергетических процессов в обеспечении мышечных сокращений.

9. При длительно текущем сахарном диабете 1-го типа выявлено достоверное падение физической работоспособности, обусловленное центральными (гемодинамика, вентиляция, газообмен) и периферическими (микроциркуляция, мышечный метаболизм) механизмами её ограничения. Респираторный механизм паде-

ния толерантности к физической нагрузке у больных без долгосрочных осложнений диабета проявляется снижением газообменной эффективности вентиляции, а у пациентов с развитием диабетической пневмопатии исчерпанием дыхательного резерва и нарушением оксигенации крови.

10. Характер и интенсивность субъективной симптоматики при максимальной нагрузке определяется наличием и степенью выраженности осложнений сахарного диабета. Перцепция локальной мышечной усталости в сочетании с диспноэ является основным симптомокомплексом, ограничивающим физическую работоспособность при сахарном диабете 1-го типа. При этом у пациентов с впервые выявленным и длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа без поздних осложнений заболевания превалирует восприятие мышечной усталости, а у лиц с поздними осложнениями диабета при развитии рестриктивного вентиляционного дефекта и существенном снижении диффузионной способности лёгких в ограничении толерантности к физической нагрузке приобретает ведущее значение диспноэ.

11. При сахарном диабете 1-го типа установлена редуцированная способность мышечной ткани к метаболизму жиров в процессе аэробной фазы велоэргоспи-рометрического тестирования, с ускоренным темпом утилизации углеводов, что вызывает преждевременное развитие порога анаэробного метаболизма и снижение толерантности к физической нагрузке.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При осложнении сахарного диабета 1-го типа декомпенсированным кето-ацидозом, необходимо динамическое протоколирование и интерпретация кислородного статуса с позиций концепции "The Deep Picture", кислотно-основного состояния артериальной крови, что позволяет документально обосновывать осуществление респираторной поддержки и коррекцию метаболических нарушений. У пациентов с диабетической кетоацидотической комой (без проявлений респираторного дистресс-синдрома и лёгочной патологии) выявляется приемлемое поступление кислорода в артериальное русло с потенциально избыточной его

доставкой и высвобождением на периферии, что не даёт оснований для облигат-ного назначения респираторной 02-поддержки при этом ургентном состоянии.

2. Эргоспирометрическое тестирование должно шире использоваться в практической деятельности эндокринологических отделений с целью объективной оценки физической работоспособности и рационального трудоустройства лиц с сахарным диабетом 1-го типа. Больные сахарным диабетом 1-го типа без клинических проявлений осложнений эндокринопатии, несмотря на ограниченную толерантность к мышечной деятельности, способны к продолжительной физической нагрузке на протяжении 8-часового рабочего дня. Пациенты с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений заболевания (исключая нефропатию в стадии уремии) в состоянии выполнять профессиональные задачи, без ощутимого дискомфорта, если для их решения не требуется более 40 % от должного максимального кислородного потребления.

3. Важную роль в снижении устойчивости к физической работе у пациентов, страдающих сахарным диабетом 1 -го типа, играет нарушенная способность мышечной ткани к утилизации кислорода, что наряду с дефектами активности окислительных ферментных систем и расстройствами микроциркуляции, может быть обусловлено и общей детренированностью данной категории больных. В связи с этим становится актуальным внедрение научно обоснованных программ по физической реабилитации пациентов с сахарным диабетом 1-го типа в структуру комплекса мероприятий по предупреждению развития и прогрессирования микрососудистых повреждений.

4. Осуществление велоэргоспирометрии для оценки состояния физической работоспособности больных сахарным диабетом 1-го типа необходимо планировать при достижении удовлетворительного метаболического контроля заболевания, во второй половине дня, через 2 часа после обеда и отдыха (в 15-16 часов). Приемлемыми границами гликемии перед проведением стандартного нагрузочного протокола является уровень глюкозы крови от 6,5 до 11,0 ммоль/л, при этом инсулин целесообразно вводить в течение дня в область живота (для предупреждение развития гипогликемии во время и после велоэргоспирометрии),

по завершении нагрузочного тестирования должен следовать приём пищи (полдник).

5. На основании полученных данных разработан алгоритм верификации основных механизмов лимитирования физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа, который может быть представлен в следующем виде:

VO2 max act < 81 % V02 max pred АТ<40% V02 max pred

I

35% < — BR — <35 %

1. Гемодинамичсский тип:

1.1. Центральный циркуляторный механизм:

(цирку ляторно-метаболический)

\Ю2 тах/НКтах< 81% pred, НЯтах> 85 % Штах ргес),

НШКЮ/тШ, dV02/dW<9ml/m¡n/watt.

1.2. Периферический циркуляторный механизм:

(патология периферических артерий)

Боль в нижних конечностях ЙУ02 тахЛМ<9т1/т1пМа«, | Р5у.5, Pdia.

1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.

3. Респираторпо-метаболический тип:

Bf max>40/m!n, VDmax/VTmax>0,21, AS02 <-4 %, Ар02< 5 mm Hg.

4. Смешанный тип:

4.1. Циркуляторно-респираторный

4.2. Циркуляторно-мышечный:

4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2

4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2

2. Мышечный тип:

Я0>1,5; Т ЬасШ.

6. По результатам проведённого исследования предложена классификация наиболее часто встречающихся типов лимитирования максимального кислородного потребления при сахарном диабете 1-го типа: 1. Гемодинамический тип:

1.1. Центральный циркуляторный механизм снижения УОг шах вследствие

диабетической кардиопатии;

1.2. Периферический циркуляториый механизм редукции V02max, обусловленный патологией периферических артерий.

1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.

2. Мышечный тип снижения V02 шах в результате нарушения утилизации кислорода миоцитами.

3. Респираторно-метаболический тип редукции V02 max вследствие комбинации вентиляционно-диффузионных и метаболических механизмов ограничения физической работоспособности.

4. Смешанный тип:

4.1. Циркуляторно-респираторный

4.2. Цирку ляторно-мышечный:

4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2

4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Попкова A.M. Состояние респираторной системы у больных сахарным диабетом // Материалы научной сессии, посвященной 50-летию РАМН. - М., 1994. - с. 66.

2. Демидов Ю.И., Попкова A.M., Серов В.В. Сравнительная оценка респираторной системы у лиц с впервые выявленным и длительно текущим инсулинза-висимым диабетом// Материалы X национального конгресса по болезням органов дыхания. - СПб, 2000. - с. 312.

3. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И., Ежова А.Н. Оценка состояния функции внешнего дыхания у лиц с впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа// Новые технологии в медицине / Материалы XXIII межвузовской научной конференции молодых учёных. - М., 2001.- с. 57.

4. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И., Ежова А.Н. Состояние механики внешнего дыхания, газообмена и физической работоспособности у некурящих лиц с впервые выявленным и длительно текущим инсулинзависимым диабетом // Фунда-

ментальные науки и прогресс клинической медицины / Материалы II конференции молодых учёных России с международным участием. - М., 2001. - с. 397.

5. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И. Функциональное состояние лёгочной системы при сахарном диабете 1-го типа, осложнённого нефропатией // Материалы II Российского диабетологического конгресса. - М., 2002,- с. 201.

6. Демидов Ю.И. Механика внешнего дыхания и газообмен при сахарном диабете 1-готипа, осложненного клинической нефропатией // Материалы XII национального конгресса по болезням органов дыхания. - М., 2002. - с. 321.

7. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Зыков К.А. Газообмен и общий метаболизм у больных инсулинзависимым сахарным диабетом, осложнённым кетоацидо-зом // Пульмонология. - 2002.- № 4. - с. 50 - 54.

8. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И. Система газотранспорта у больных сахарным диабетом 1-го типа, осложнённого нефропатией в стадии уремии // Материалы X Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2003. --с. 167.

9. Демидов Ю.И.,Чачиашвили М.В. Физическая работоспособность и метаболический контроль сахарного диабета 1-го типа // Материалы X Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2003. - с. 434.

10. Демидов Ю.И. Механика внешнего дыхания и газообмен у молодых больных сахарным диабетом 1-го типа//Научные труды IV международной конференции "Здоровье и образование в XXI веке".- М., 2003. - с. 200 - 201.

11. Демидов Ю.И. Кислородный статус, утилизация метаболических субстратов и вентиляция лёгких у больных впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа, осложненного кетоацидозом // Материалы конференции "Актуальные проблемы пульмонологии". - М., 2004. - с. 35 - 39.

12. Демидов Ю.И.,Фомина В.М., Чачиашвили М.В. Состояние респираторной системы и качество биохимического контроля эндокринопатии у больных сахарным диабетом 1-го типа// Материалы XII Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2005. - с. 344.

-4613. Демидов Ю.И., Серов В.В., Фомина В.М. Диабетическая пневмопатия // Материалы XV национального конгресса по болезням органов дыхания. -М., 2005. - с. 144.

14. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Гемодинамическая составляющая системы газотранспорта у больных сахарным диабетом 1-го типа в процессе осуществления нагрузочного тестирования // Кардиолог. - 2006. - № 10. - с. 33 --39.

15. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Состояние механики внешнего дыхания у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа//Клиническая медицина. - 2007,- № 9. - с. 54 - 58 .

16. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Потребление кислорода и гемодинамика у больных сахарным диабетом 1-го типа в процессе нагрузочного тестирования // Российский кардиологический журнал.- 2007. - № 1. - с. 21 - 26.

17. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Физическая работоспособность у больных сахарным диабетом 1 -го типа // Клиническая медицина. - 2008.-№ 1.- с. 54 - 57.

18. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Особенности утилизации основных метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больных сахарным диабетом 1-го типа // Проблемы эндокринологии. - 2008. - № 4. - с. 3 - 7.

19. Демидов Ю.И. Оценка роли утилизации основных метаболических субстратов при осуществлении аэробной фазы физической нагрузки у больных впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа и здоровых лиц //Клиническая медицина. - 2008. - № 3. - с. 37 - 41.

20. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Газообменная функция лёгких у больных сахарным диабетом 1-го типа // Терапевтический архив. - 2008,- № 3. - с. 63 - 66.

21. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Система газотранспорта у больных сахарным диабетом 1-го типа // Пульмонология. - 2008. - № 1. - с. 87 - 92.

ормат А5

умага офсетная N1-80 г/м2 сл. печ. л. Тираж юо экз. аказ № 79

Отпечатано в РИО МГМСУ Изд. лицензия ИД № 04993 от 04.06.01 года Москва, 103473, Делегатская ул., 20/1

Актуальность проблемы

Сахарный диабет (СД) и его осложнения занимают чрезвычайно важное место как в структуре эндокринной патологии, так и в современной клинике внутренних болезней. По информации экспертов Всемирной Организации Здравоохранения, в мире более 150 миллионов человек страдают этим заболеванием, аналитическая оценка распространенности и темпов его роста позволяет прогнозировать, что к 2010 году в мире будет насчитываться более 230 миллионов пациентов с СД [143].

Широкое внедрение результатов научных исследований в деятельность эндокринологической службы в последнем десятилетии существенно улучшило качество жизни больных сахарным диабетом. Тем не менее, многие пациенты с СД продолжают страдать от органоспецифических осложнений, обусловленных основным заболеванием, причём их частота, тяжесть и эволюция во многом определяются недостаточным качеством метаболического контроля эндокринопатии. Долгосрочный мониторинг диабета предполагает уделять особое внимание питанию, расходованию энергии, характеру и интенсивности физических нагрузок, тщательному соблюдению режима медикаментозного лечения, анализу эффективности осуществляемых реабилитационных мероприятий, оценке способности пациента к выполнению профессиональных обязанностей [4].

На страницах современной медицинской печати весьма широко освещены стратегические проблемы альтерации при СД сердечно-сосудистой системы, почек и мочевыделительного тракта, изменений со стороны органов зрения, нервной системы, опорно-двигательного аппарата [8]. Подтверждается тот факт, что СД характеризуется яркими системными проявлениями, затрагивая разнообразные органные структуры. Становится все более очевидным предположение о вовлечении в патологический процесс при диабете дыхательной системы, обеспечивающей функцию переноса газов между атмосферой и кровью. Вместе с тем, конкретные механизмы повреждения респираторного статуса у больных диабетом в настоящее время все еще составляют предмет для дискуссий.

Исследования дыхательной системы при СД зачастую реализуются в изучении особенностей развития острых и хронических воспалительных изменений в лёгочной ткани преимущественно по данным анализа морфологического материала. При этом подчеркивается значительная степень распространенности воспаления при СД, его наклонность к деструкции, затяжному течению и рецидиви-рованию [13, 20, 24, 25, 48, 49, 55, 61, 62, 63, 102, 103, 113, 123,127, 132, 141, 206, 306, 387, 389, 397, 455, 456, 478, 487].

Анализ респираторной функции в публикациях российских исследователей обычно ограничивается декларируемыми утверждениями об изменении вентиляционного паттерна, редукции жизненной ёмкости лёгких и повышении кислородного потребления в условиях покоя при диабете [1, 5,10, 19, 53, 67, 71, 95, 96, 97, 98,118,124,127], что на современном этапе развития функциональной диагностики является явно недостаточным для целостной оценки легочной системы.

Несмотря на то, что первые научные работы о нарушении механики внешнего дыхания при сахарном диабете 1-го типа (СД-1) увидели свет в середине семидесятых годов прошлого столетия [131] и в последующем были существенно дополнены информацией о состоянии газообмена, структуры общей ёмкости лёгких и эластических свойств торакального каркаса [132,149,200,211,212,215, 309,350,351,354,392,398,399,400,403, 404, 405,407,408,413,419,436, 437], многие аспекты данной проблемы остаются спорными, поскольку имеют место сообщения об отсутствии изменений статических объемов и диффузионной способности легких (ДСЛ) при данной эндокринопатии, в том числе и у лиц с поздними осложнениями диабета [349,401].

Исходя из существенной роли органов дыхания в регуляции кислотно-основного состояния (КЩС), водно-солевого обмена, участия лёгких в элиминации азотистых шлаков и других продуктов метаболизма, важной является задача выяснения особенностей влияния на систему газотранспорта (СГТ) и основной обмен (ОО) диабетического кетоацидоза и нефропатии с почечной недостаточностью. Остаётся не выясненным вопрос о состоянии функции внешнего дыхания (ФВД) при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа (ВВСД-1), что является важной задачей поскольку, если при СД возникает альтерация респираторной системы (РС), то необходимо установить в какие временные сроки это происходит и не оказываются ли данные изменения предопределенными уже в дебюте эндокринопатии или они формируются по мере развития осложнений основного заболевания. Наличие разночтений в специфике и характере альтерации органов дыхания при СД существенно тормозит разработку и внедрение в клиническую практику методов коррекции газообменной функции легочной системы при данной патологии. Изучение изменений состояния РС при СД представляется весьма важной и актуальной проблемой, в свете разрабатываемых в настоящее время альтернативных способов доставки инсулина, включающих в себя его ингаляционный путь введения посредством аэрозольных белковых комплексов [135, 440, 486].

Проводимый в настоящее время в практической медицине анализ функционального респираторного статуса, ограничивающийся исключительно исследованием механики дыхания, структуры статических объемов и ДСЛ, является не вполне самодостаточным с точки зрения комплексной оценки системы дыхания, выяснения ее приспособительных возможностей и резервного потенциала целостного организма. Это обусловлено тем, что в указанном перечне тестов не учитывается важный аспект, заключающийся в определении способности пациента к выполнению физической нагрузки и метаболической реакции на нее, что не позволяет индивидуально идентифицировать тонкие механизмы ограничения физической активности, нередко скрытые от клинициста при общепринятых исследованиях кардиореспираторной системы в условиях покоя [2].

Имеющиеся на сегодняшний день данные литературы о состоянии физической работоспособности (ФР) немногочисленны и касаются преимущественно больных сахарным диабетом 2-го типа [39, 269, 296], или сочетания последнего с ишемической болезнью сердца [41,42], а у лиц с СД-1 констатируют только снижение толерантности к нагрузке, без выяснения преимущественных механизмов и причин ее ограничения [26, 42, 50, 87, 88, 139, 156, 266, 426, 427, 457]. Тогда как, важность проблемы состоит в настоятельной необходимости расшифровки ведущих факторов лимитирования ФР, анализа и оценки субъективной симптоматики, препятствующей выполнению нагрузочного теста в полном объеме при СД [87, 88, 105].

Актуальным и недостаточно изученным является вопрос о влиянии качества метаболического мониторинга СД и тяжести его проявлений на толерантность к физической нагрузке и основные причины ее ограничения [26, 42, 44, 87, 88, 105, 156, 413, 426, 427, 457, 490, 491]. В настоящее время установлено, что использование питательных компонентов при определенной мощности физической нагрузки сопряжено с эквивалентным количеством поглощаемого организмом кислорода, требуемого для их окисления. Это определяет соответствующие уровни сердечной деятельности и альвеолярной вентиляции необходимые для обеспечения предъявляемого к кардиореспираторной системе метаболического запроса [318, 394, 395, 422]. Несмотря на то, что уже многие годы исследования по анализу потребления основных метаболических субстратов в условиях физической нагрузки при различных заболеваниях являются одним из приоритетных направлений общей и клинической физиологии [2, 318, 422], оценка закономерностей динамики утилизации жиров и углеводов в процессе аэробной деятельности при СД остаётся недостаточно изученной [394, 395].

Таким образом, для более глубокого понимания механизмов снижения ФР при СД требуется комплексный, системный подход к рассмотрению гемодина-мической, вентиляционной и метаболической составляющей адаптации организма к нагрузке, при этом существенную роль для оценки последней играет изучение характеристик утилизации главных энергетических субстратов, анализ динамики кислородного статуса, гликемии и продукции лактата.

Дальнейшее изучение и расшифровка специфики изменений СГТ, особенностей метаболической адаптации и дезадаптации организма к нагрузке, даёт возможность детектировать преимущественные механизмы снижения ФР у лиц, страдающих СД-1, что позволяет получить более полное представление о функциональном состоянии РС у данной категории пациентов, оценить их способность к различным видам трудовой деятельности и объективно характеризовать эффективность осуществляемых лечебно-реабилитационных мероприятий.

Цель исследования

Изучение состояния системы газотранспорта и механизмов снижения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1 -го типа в зависимости от степени нарушений метаболизма и выраженности осложнений данного заболевания.

Задачи:

1. Выяснить специфику воздействия диабетического кетоацидоза на систему внешнего дыхания, утилизацию метаболических субстратов и газовый состав артериализированной капиллярной крови у лиц с впервые выявленным диабетом 1-го типа.

2. Исследовать состояние механики внешнего дыхания, структуры общей ёмкости легких, диффузионной способности, кислородного статуса и вентиляцион-но-перфузионных отношений у больных сахарным диабетом 1-го типа.

3. Установить степень влияния тяжести проявлений сахарного диабета 1-го типа щ показатели вентиляционной и газообменной функции легких.

4. Изучить состояние системы газотранспорта, кислотно-щелочного баланса и основного обмена у больных сахарным диабетом 1-го типа с развитием почечной недостаточности.

5. Оценить уровень физической работоспособности и механизмы лимитирования переносимости нагрузки в зависимости от выраженности осложнений сахарного диабета.

6. Осуществить анализ характера и интенсивности субъективных симптомов, ограничивающих физическую активность у лиц с сахарным диабетом 1-го типа.

7. Проанализировать закономерности потребления основных источников энергообеспечения (жиры, углеводы) в аэробную фазу нагрузочного теста при сахарном диабете 1-го типа.

8. Разработать классификацию и диагностический алгоритм по детектированию ведущих механизмов нарушения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа.

Научная новизна

В настоящей работе на основании комплексного изучения различных звеньев газообменной функции лёгких, включавших в себя анализ механики внешнего дыхания, структуры общей ёмкости легких, диффузионной способности, кислородного статуса, особенностей метаболизма, энергетики и ФР при СД-1, впервые сформулировано представление о этапах возникновения и прогрессирования диабетической пневмопатии.

Выяснено значение альтерации альвеолярно-капиллярной мембраны (АКМ), гиперинфляции легких и развития рестриктивного вентиляционного дефекта в патологии дыхательной системы при СД-1. Показано, что ограничительный тип нарушения механики внешнего дыхания возникает в развёрнутой стадии поздних осложнений диабета (ПОД), чему способствует неудовлетворительный метаболический контроль заболевания, приводящий к развитию и эволюции мик-роангиопатии, нейропатии, что обуславливает не только прогрессирование аль-веолярно-капиллярного блока, но и вовлечение в патологический процесс лёгочного кровотока и формирование рестриктивного вентиляционного дефекта, с наиболее выраженными нарушениями всех звеньев СГТ в условиях развития почечной недостаточности.

Продемонстрировано, что декомпенсированный метаболический ацидоз в дебюте заболевания обусловливает формирование гипервентиляционного синдрома и возникновение повышенной воздушности легких, как ответной реакции PC в условиях интенсификации обменных процессов при кетогенезе и её активную роль, направленную на компенсацию ацидоза и элиминацию токсических продуктов из организма. Применение концепции "The Deep Picture" ("Углубленная картина") [473, 385] позволило зафиксировать существенную гипероксию периферических тканевых структур при развитии диабетического кетоацидоза (ДКА), а посредством непрямой калориметрии подтверждено значительное увеличение расходования энергии и возрастание роли жиров и кетонов в поддержании жизнеспособности организма в данной критической ситуации. Зафиксировано нарушение проницаемости АКМ у больных СД-1, происходящее у ряда лиц уже в дебюте заболевания, при манифестации эндокринопатии в виде ДКА.

Впервые осуществлен системный сравнительный анализ ФВД, процессов адаптации/дезадаптации кардиореспираторной системы к физическим нагрузкам с установлением конкретных механизмов ограничения ФР у лиц с ВВСД-1 и длительно текущим СД-1 (ДТСД-1) в зависимости от характеристик манифестации заболевания и степени тяжести долгосрочных осложнений эндокринопатии. Показано лимитирующее влияние на толерантность к физической нагрузке при СД-1, как элементов, определяющих кардиореспираторную функцию (центральная гемодинамика, вентиляционная и диффузионная способность легких), так и факторов, связанных с нарушением конечной фазы доставки 02 к тканям - патологии периферического артериального русла, снижения утилизации кислорода мышцами в результате дефекта гликолитических и митохондриальных ферментных систем. Отмечено, что степень адекватности долгосрочного контроля диабета качественно влияет на характер гемодинамического, вентиляционного и метаболического ответа на велоэргометрическое (ВЭМ) - тестирование (достижение циркуляторного предела, исчерпание резерва по увеличению минутного объема дыхания на высоте максимальной нагрузки, наступление порога анаэробного метаболизма), а также на субъективную симптоматику, возникающую на пике исследования (степень выраженности диспноэ, интенсивность болевых ощущений в мышцах нижних конечностей, усталость - невозможность поддерживать необходимую частоту педалирования). Установлено, что одышка является основным лимитирующим симптомом физической активности при наличии у диабетиков рестриктивного вентиляционного дефекта и значимого снижения ДСЛ, в большинстве случаев ассоциируясь с уменьшением резерва дыхания или десатура-цией артериализированной капиллярной крови на максимуме достигаемой мощности работы. Вместе с тем, причиной падения дыхательного резерва являлся не только ограничительный тип нарушения механики внешнего дыхания, но и рост относительных вентиляционных затрат дыхательной системы на поддержание эквивалентного уровня кислородного потребления и выведения избыточно образующейся углекислоты, в результате раннего переключения окислительного метаболизма на анаэробный гликолиз внутримышечного пула гликогена. В свою очередь, доминирующим субъективным симптомом во время выполнения нагрузочного тестирования у пациентов с отсутствием осложнений диабета или начальными проявлениями микроангиопатии с нормальной или умеренно нарушенной ФВД было ощущение усталости ног, а в ряде случаев чувство интенсивной боли в икроножных мышцах.

В ходе осуществления работы детектированы конкретные механизмы ограничения ФР у больных ДТСД-1 в зависимости от тяжести эндокринопатии. При впервые выявленном заболевании, а также у пациентов с отсутствием поздних диабетических осложнений или с их минимальными проявлениями, лимитирование ФР происходило в результате превалирующего влияния гемодинамичес-ких факторов - преждевременного наступления анаэробного порога (AT - anaerobic threshold), достижения предельно допустимого значения частоты сердечных сокращений или обусловливалось преимущественным нарушением потребления мышцами кислорода в результате дефекта гликолитических или митохон-дриальных ферментов. В такой ситуации падение утилизации 02, было сопряжено с ранним включением анаэробного метаболизма в энергетическое обеспечение выполняемой работы, высоким значением дыхательного коэффициента на максимальной нагрузке, повышением концентрации лактата крови. По мере эволюционной прогрессии проявлений микроангиопатии, сохранял свою значимость гемодинамический механизм нарушения ФР, при этом у ряда пациентов удавалось выделить, как одну из причин ограничения толерантности к нагрузке преимущественную патологию периферических артерий, что проявлялось низким значением AT, гипертонической реакцией на ВЭМ-тест, с наиболее выраженным подъемом диастолического давления. Наконец, исключительно у больных с развернутыми проявлениями долгосрочных осложнений диабета, отмечалось сочетание циркуляторно-метаболического и респираторного механизмов лимитирования ФР. При тяжелом течении ДТСД-1 выявлялось в ряде случаев одновременное достижение циркуляторного и вентиляционного пределов с развитием значимой десатурации артериализированной капиллярной крови.

Несмотря на существенную альтерацию легочной системы при сахарном диабете, выявляемую при функциональном тестировании в покое, следует признать гемодинамический тип ограничения переносимости физической нагрузки преобладающим при ВЭМ-тестировании у большинства больных с анализируемой эндокринопатией. Это обусловлено тем, что документировать роль вентиляционных и тем более диффузионных факторов в уменьшении ФР при СД-1, удавалось лишь у пациентов с выраженным снижением ДСЛ и формированием рест-риктивного вентиляционного дефекта. Выявляемая уже на начальных этапах течения СД-1 альтерация АКМ, отнюдь не означает, что именно диффузия 02 окажется главным элементом, препятствующим выполнению нагрузки в полном объёме, поскольку система транспорта газов в легких характеризуется большим запасом прочности и имеет совершенные механизмы адаптации [115].Последнее, также относится и к вентиляционной способности легких, так как у людей минутный объем дыхания может быть увеличен в процессе нагрузки более чем в 20 раз, по сравнению с состоянием покоя, в то время как сердечный выброс возрастает лишь пятикратно [92]. Неслучайно поэтому, гемодинамические нарушения выявляются у больных диабетом гораздо чаще, в то время, как отклонения со стороны РС не имея зачастую ярких клинических проявлений, могут быть детектированы с помощью достаточно тонких методов функциональной диагностики, а в процессе физической деятельности маскируются значительными резервными возможностями легких и более ранним достижением циркуляторного предела со стороны сердечно-сосудистой системы.

Впервые осуществлен анализ утилизации основных питательных субстратов при физической нагрузке у больных с манифестированным и длитетельно текущим СД. Отмечено, что в аэробную фазу нагрузки при диабете имеет место существенное возрастание темпов использования в энергопродукции углеводов и сниженная способность мышечных волокон к окислению жирных кислот, что приводит к более быстрому истощению внутримышечного запаса гликогена, а в результате избыточной продукции двуокиси углерода происходит ускоренное закисление биологических сред с прогрессивным чрезмерным ростом вентиляционных потребностей организма.

На основании полученных данных разработан диагностический алгоритм по идентификации основных механизмов ограничения ФР при СД-1.

Практическая значимость

Полученные результаты расширяют и углубляют современные представления о нарушениях РС у больных СД-1, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений диабета и прогнозе его течения.

Определение состояния ФР у пациентов с СД-1 позволяет индивидуально решать вопросы о профессиональной пригодности данных лиц для различных видов трудовой деятельности.

Детектирование преимущественных механизмов лимитирования толерантности к физической нагрузке оказывает несомненную помощь врачам-интернистам в комплексной оценке статуса кардиореспираторной системы, улучшает качественные характеристики 'клинического обследования больных СД-1 и приводит к выявлению ранних патологических сдвигов со стороны аппарата газотранспорта, с целью их своевременной и адекватной коррекции. Внедрение в широкую практику ВЭМ-исследования способствует объективизации анализа ФР у лиц с СД, что необходимо для их рационального трудоустройства и определения качества долгосрочного метаболического контроля заболевания и эффективности реабилитационных мероприятий.

Результаты определения соотношения утилизации основных питательных субстратов в условиях покоя, наряду с данными мониторинга гликемии, содержания гликозилированного гемоглобина, дают возможность более полно оценивать степень метаболического контроля диабета, а в условиях кетоацидоза, вместе с параметрами кислородного статуса и кислотно-основного равновесия, позволяют оптимизировать интенсивную терапию данного ёжизнеугрожающего состояния.

Комплексная оценка СГТ, анализ обмена веществ, как в условиях покоя, так и в процессе ВЭМ-тестирования необходимы для разработки индивидуальных программ дозированных физических нагрузок, как одного из важнейших направлений в структуре лечебно-оздоровительных мероприятий при диабете, ориентированных на улучшение качества жизни этой категории больных.

Внедрение в практику

Комплексное обследование кардиореспираторной системы у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа внедрено в практическую деятельность эндокринологического отделения ГКБ № 70. Анализ ФР и детектирование основных механизмов ограничения толерантности к физической нагрузке с помощью специальных прикладных программ ("Intelli Support") у молодых больных диабетом используется в решении экспертных вопросов о профессиональной пригодности пациентов к различным видам трудовой деятельности, определении эффективности осуществляемого лечения и реабилитационных мероприятий.

Результаты исследования применяются в педагогическом процессе на кафедре факультетской терапии и профессиональных болезней ГОУ ВПО МГМСУ.

Основные положения, выносимые на з а щ и ту

1. Декомпенсированный диабетический кетоацидоз характеризуется значительным увеличением расходования энергии с повышением утилизации жиров и кетонов, развитием гипервентиляционного синдрома с повышенной воздушностью легких и существенной гипероксией периферических тканевых структур.

2. Диабетическая пневмопатия, сопровождающаяся расстройством газообмена и нарушением механики внешнего дыхания, является одним из поздних осложнений сахарного диабета 1-го типа.

-213. Повышенный риск альтерации респираторной системы при диабете обусловлен метаболическими нарушениями и связанными с ними осложнениями основного заболевания.

4. Специфическими чертами расстройств функции внешнего дыхания при СД-1 являются: а) ухудшение газообмена вследствие снижения активно функционирующего объёма лёгких и неравномерности регионарных отношений альвеолярной вентиляции и капиллярного кровотока в легких; б) рестриктивный вентиляционный дефект.

5. Состояние физической работоспособности при сахарном диабете 1-го типа определяется качеством долгосрочного метаболического контроля заболевания.

6. Основными причинами лимитирования толерантности к физической нагрузке при диабете является возникающее уже в дебюте заболевания нарушение утилизации кислорода мышцами, а по мере развития поздних осложнений к цир-куляторно-метаболическому типу снижения физической активности присоединяются кардиореспираторные механизмы ограничения работоспособности.

7. Расстройство метаболического ответа у больных диабетом на физическую нагрузку определяется ускоренным темпом утилизации углеводов и ранним переключением кислородзависимых процессов на анаэробный гликолиз.

8. Комплексное исследование функции внешнего дыхания и системы газотранспорта в процессе нагрузочного тестирования позволяет определить ведущие механизмы снижения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа, что дает возможность более полно судить о тяжести проявлений заболевания и прогнозе его развития.

Апробация работы

Основные материалы и положения диссертации доложены на конференции "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины" (Москва, 28 апреля 2001 г.), научно-практической конференции "Здоровье и Образование в XXI веке" (Москва, 27 мая 2003 г.), научно-практической конференции "Актуальные вопросы пульмонологи" (Москва, 24 января 2004 г.), совместном заседании кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней МГМСУ, кафедры клинической иммунологии МГМСУ, кафедры госпитальной терапии № 2 МГМСУ, кафедры эндокринологии и диабетологии лечебного факультета МГМСУ (27 февраля 2008 г.)

выводы

1. Метаболический дисбаланс, наблюдаемый при сахарном диабете 1-го типа, ведёт к развитию острых и долгосрочных осложнений, оказывающих существенное влияние на функционирование всех звеньев системы газотранспорта и состояние физической работоспособности.

2. Манифестация сахарного диабета 1-го типа характеризуется: а) повышением расходования энергии, изменением структуры энергообеспечения организма, формированием метаболического ацидоза, что сопровождается компенсаторным ростом минутного объёма дыхания, лёгочной гиперинфляцией и гиперкинетическим ответом сердечно-сосудистой системы, наиболее выраженных при осложнении заболевания диабетической прекомой; б) увеличением кислородного транспорта с возникновением потенциальной опасности гипероксической альтерации тканевых структур в условиях развития декомпенсированного кетоацидоза; в) расстройством "мембранного" компонента диффузионной способности лёгких при сохранённой "гемодинамической " составляющей газообмена.

3. Пневмопатия при сахарном диабете 1-го типа представляет собой проявление долгосрочных осложнений основного заболевания, ранним диагностическим маркером которой является снижение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны, с последующим формированием рестриктивного вентиляционного дефекта. Обструктивный паттерн нарушения механики внешнего дыхания при сахарном диабете 1-го типа не характерен. Это обусловлено повышением эластической ретракционной способности лёгких, ведущей к сохранению достаточного просвета дыхательных путей, что обеспечивает приемлемый уровень объёмной скорости изгнания воздуха.

4. У больных длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа, при отсутствии клинически выявляемых микрососудистых осложнений, изменений структуры общей ёмкости лёгких и расстройств газообмена не происходит. Однако формирование развёрнутого позднего диабетического синдрома сопровождается развитием рестриктивного типа нарушения функции внешнего дыхания с прогрессирующим снижением диффузионной способности, вследствие сокращения активно функционирующего объёма лёгких и возникновения регионарных несоответствий между альвеолярной вентиляцией и капиллярным кровотоком.

5. При хронической почечной недостаточности на фоне диабетической нефро-патии наблюдается наибольшая степень альтерации функции респираторной системы, в результате редукции лёгочных объёмов и расстройств "мембранного" и "гемодинамического" компонентов газообмена.

6. Превалирование анаэробных метаболических процессов в тканях организма больных сахарным диабетом 1-го типа детектируется уже при его манифестации и в дебюте развития долгосрочных осложнений. Это вызвано нарушением микроциркуляции, ведущим к возникновению дисбаланса между потребностью тканей в кислороде и реальной доставкой последнего, при потенциально достаточном уровне поступления 02 из лёгких и его транспорта кровью. Сахарный диабет 1-го типа с развёрнутыми клиническими проявлениями поздних микрососудистых осложнений ассоциируется с уменьшением переноса 02 к клеточным структурам, что связано как с расстройством системы внешнего дыхания, так и с нарушением его доставки, вызываемой падением концентрации гемоглобина, уровень которого в значительной мере определяет кислородную ёмкость крови.

7. У больных с впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа при манифестации эндокринопатии имеет место существенное снижение толерантности к физической нагрузке, выраженное в наибольшей степени у пациентов с началом заболевания, сопровождающемся декомпенсированным кетоацидозом. Достижение компенсации диабета у данной категории больных характеризуется позитивными сдвигами в состоянии физической работоспособности, вместе с тем параметры, отражающие кислородное обеспечение организма в процессе мышечной деятельности, остаются у значительной части лиц существенно ниже должного уровня.

8. Превалирующее значение в редукции толерантности к физической нагрузке при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа имеют циркуляторно-мета-болические механизмы лимитирования максимального кислородного потребления, с ранним достижением анаэробного порога, что ведёт к увеличению роли безкислородных биоэнергетических процессов в обеспечении мышечных сокращений.

9. При длительно текущем сахарном диабете 1 -го типа выявлено достоверное падение физической работоспособности, обусловленное центральными (гемодинамика, вентиляция, газообмен) и периферическими (микроциркуляция, мышечный метаболизм) механизмами её ограничения. Респираторный механизм падения толерантности к физической нагрузке у больных без долгосрочных осложнений диабета проявляется снижением газообменной эффективности вентиляции, а у пациентов с развитием диабетической пневмопатии исчерпанием дыхательного резерва и нарушением оксигенации крови.

10. Характер и интенсивность субъективной симптоматики при максимальной нагрузке определяется наличием и степенью выраженности осложнений сахарного диабета. Перцепция локальной мышечной усталости в сочетании с диспноэ является основным симптомокомплексом, ограничивающим физическую работоспособность при сахарном диабете 1-го типа. При этом у пациентов с впервые выявленным и длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа без поздних осложнений заболевания превалирует восприятие мышечной усталости, а у лиц с поздними осложнениями диабета при развитии рестриктивного вентиляционного дефекта и существенном снижении диффузионной способности лёгких в ограничении толерантности к физической нагрузке приобретает ведущее значение диспноэ.

11. При сахарном диабете 1-го типа установлена редуцированная способность мышечной ткани к метаболизму жиров в процессе аэробной фазы велоэргоспи-рометрического тестирования, с ускоренным темпом утилизации углеводов, что вызывает преждевременное развитие анаэробного порога и снижение толерантности к физической нагрузке.

-410

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При осложнении сахарного диабета 1-го типа декомпенсированным кето-ацидозом, необходимо динамическое протоколирование и интерпретация кислородного статуса с позиций концепции "The Deep Picture", кислотно-основного состояния артериальной крови, что позволяет документально обосновывать осуществление респираторной поддержки и коррекцию метаболических нарушений. У пациентов с диабетической кетоацидотической комой (без проявлений респираторного дистресс-синдрома и лёгочной патологии) выявляется приемлемое поступление кислорода в артериальное русло с потенциально избыточной его доставкой и высвобождением на периферии, что не даёт оснований для облигат-ного назначения респираторной Ог-подцержки при этом ургентном состоянии.

2. Эргоспирометрическое тестирование должно шире использоваться в практической деятельности эндокринологических отделений с целью объективной оценки физической работоспособности и рационального трудоустройства лиц с сахарным диабетом 1-го типа. Больные сахарным диабетом 1-го типа без клинических проявлений осложнений эндокринопатии, несмотря на ограниченную толерантность к мышечной деятельности, способны к продолжительной физической нагрузке на протяжении 8-часового рабочего дня. Пациенты с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений заболевания (исключая нефропатию в стадии уремии) в состоянии выполнять профессиональные задачи без ощутимого дискомфорта, если для их решения не требуется более 40 % от должного максимального кислородного потребления.

3. Важную роль в снижении устойчивости к физической работе у пациентов, страдающих сахарным диабетом 1-го типа, играет нарушенная способность мышечной ткани к утилизации кислорода, что наряду с дефектами активности окислительных ферментных систем и расстройствами микроциркуляции, может быть обусловлено и общей детренированностью данной категории больных. В связи с этим становится актуальным внедрение научно обоснованных программ по физической реабилитации пациентов с сахарным диабетом 1-го типа, в структуру комплекса мероприятий по предупреждению развития и прогреееирования микрососудистых повреждений.

4. Осуществление велоэргоспирометрии для оценки состояния физической работоспособности больных сахарным диабетом 1-го типа необходимо планировать при достижении удовлетворительного метаболического контроля заболевания, во второй половине дня, через 2 часа после обеда и отдыха (в 15-16 часов). Приемлемыми границами гликемии перед проведением стандартного нагрузочного протокола является уровень глюкозы крови от 6,5 до 11,0 ммоль/л, при этом инсулин целесообразно вводить в течение дня в область живота (для предупреждение развития гипогликемии во время и после велоэргоспирометрии), по завершении нагрузочного тестирования должен следовать приём пищи (полдник).

5. Проведение велоэргоспирометрического тестирования позволяет детектировать у больных диабетом гемодинамический, респираторно-метаболический и мышечный тип лимитирования максимального потребления кислорода. Заключение о гемодинамическом механизме снижения физической работоспособности вследствие циркуляторных причин может быть констатировано при наличии следующих эргоспирометрических критериев: раннее достижение анаэробного порога (АТ<40% V02 max pred), снижение V02 max/HRmax (кислородного пульса) менее 81% pred, HRmax более 85% pred или уменьшение HRR (резерв частоты сердечных сокращений) менее 10/min, падение значения dV02 max/dW (отношение прироста кислородного потребления к увеличению мощности нагрузки) менее 9 ml/min/watt. При этом фиксируется высокий уровень BR (дыхательный резерв), более 35 % от должного значения максимальной лёгочной вентиляции. Патология периферических артерий может быть верифицирована по возникновению интенсивных болей в нижних конечностях на высоте нагрузки, низкими значениями dV02/dW, AT и гипертензивной реакцией. Заключение о респираторном механизме снижения физической работоспособности (при сахарном диабете 1-го типа сочетается с циркуляторно-метаболическим типом лимитирования кислородного потребления) вследствие вентиляционных причин, может быть констатировано при снижении дыхательного резерва менее 35%, увеличении В Г (частоты дыхания) более 40-50/гшп, отсутствии снижения на высоте нагрузки Уо/Ут (отношение мёртвого пространства к дыхательному объёму) менее 0,21. У больных сахарным диабетом 1-го типа наблюдается сочетанное возникновение вентиляционного и диффузионного типов респираторного ограничения толерантности к мышечной деятельности, при этом диффузионный механизм характеризуется десатурацией крови на максимуме нагрузки более чем на 4 %, уровнем Б02 шах менее 90 %, низким значением А р02 (прирост парциального напряжения кислорода между его значением в покое и на пике нагрузки) менее 5 шш Щ. Заключение о снижении физической работоспособности вследствие нарушения утилизации кислорода мышцами может быть констатировано при раннем развитии АТ, повышении ЯС^ шах более 1,5, увеличении содержания лактата в крови (как самостоятельная причина ограничения У02шах, наблюдается у больных сахарным диабетом 1-го типа без развития поздних осложнений).

6. На основании полученных данных разработан алгоритм верификации основных механизмов лимитирования физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа, который может быть представлен в следующем виде:

У02 шах а(* < 81 % У02 шах рге<1

АТ<40% У02 шах ргсс! I

35% < ^ В11 <35 %

1. Гемодннамический тип: 3. Респираторно-метаболический тип:

1.1. Центральный циркуляторный механизм: ВГтах>40/ггип, УОтах/УТтах>С),21, циркуляторно-метаболический) АБ02 <-4 %, Др02< 5 гпш Нц.

У02 шах/НКшах< 81% ргес!, 4. Смешанный тип:

НЯтах> 85 % НЯтах ргес!, 4.1. Циркуляторно-респираторный

Н11К<10/тт, 4.2. Циркуляторно-мышечный: dV02/dW<9mi/min/watt. 4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2

1.2. Периферический циркуляторный механизм: 4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2 патология периферических артерий) Боль в нижних конечностях dV02 тахМУ/<9т1/пнп/\уа«, Т Рвув^ Pdiast.

1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.

2. Мышечный тип:

1К}>1,5; | Ьас1а1:.

-4137. По результатам проведённого исследования предложена классификация наиболее часто встречающихся типов лимитирования максимального кислородного потребления при сахарном диабете 1-го типа:

1. Гемодинамический тип:

1.1. Центральный циркуляторный механизм снижения V02max вследствие диабетической кардиопатии;

1.2. Периферический циркуляторный механизм редукции VO2 шах, обусловленный патологией периферических артерий.

1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.

2. Мышечный тип снижения V02 шах в результате нарушения утилизации кислорода миоцитами.

3. Респираторно-метаболический тип редукции VO2 max вследствие комбинации вентиляционно-диффузионных и метаболических механизмов ограничения физической работоспособности.

4. Смешанный тип:

4.1. Цирку ляторно-респираторный

4.2. Цирку ляторно-мышечный:

4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2

4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2