Автореферат и диссертация по медицине (14.00.50) на тему:Лазерная допплеровская флоуметрия и спектрофотометрия в диагностике и оценке эффективности лечения микроциркуляторных нарушений у больных вибрационной болезнью

на правах рукописи

Гинзбург Моисей Львович

Лазерная допплеровская флоуметрия и спектрофотометрия в диагностике и оценке эффективности лечения микроциркуляторных нарушений у больных вибрационной болезнью

14.00.50 - "Медицина труда"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2005

Диссертация выполнена в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте им. М.Ф. Владимирского

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук Горенков Роман Викторович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Тарасова Людмила Александровна Корнев Борис Максович

Ведущая организация:

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана

Защита диссертации состоится_2005 г.

в_часов на заседании диссертационного совета Д.001.012.01 при ГУ

научно-исследовательский институт медицины труда РАМН по адресу: 105 275, Москва, проспект Буденного, д.31

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института НИИ Медицины труда

Автореферат разослан_2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор

Н.Б.Рубцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Вибрационная болезнь (ВБ) в условиях современного производства - одна из самых распространенных форм профессиональной патологии (занимает до 25,8% в структуре профессиональной заболеваемости), является частой причиной снижения трудоспособности и инвалидности, что определяет большую социальную значимость этой проблемы [Н.Ф. Измеров, 1998; Г.А. Суворов с соавт., 2003].

Основными проявлениями ВБ от локальной вибрации являются периферические сосудистые нарушения в виде ангиоспастического или ангиодистонического синдромов и неврологические - полинейропатия верхних конечностей [В .Г. Артамонова, 1988; Л.А. Тарасова, 2000]. Периферические сосудистые нарушения при ВБ подробно изучались и продолжают изучаться в настоящее время [Н.Н. Микляева, 1987; M.Bovenzi et al., 1998; Р.В.Горенков, 1999; Т.Н.Сухаревская, 2000; П.Н. Любченко, 2000]. Это обусловлено тем, что изменения, вызванные локальной вибрацией, являются стойкими, продолжаются после прекращения работы с локальной вибрацией, приводят к инвалидизации больного и трудно поддаются лечению.

В настоящее время получены важные сведения о механизмах регуляции сосудистого тонуса, показана значительная роль эндотелиальной дисфункции сосудов в патогенезе ангиопатий [S. Moncada, 1993; И.Ю.Малышев., 1997; G.C.Stoclet et al. 1998]. Внедрены новые методы диагностики, позволяющие оценивать функцию эндотелия сосудов, проводить эффективный мониторинг лечения [D.S. Celermajer et al., 1994; М.С. Corretti et al., 1995; M.R. Adams et al., 1996; В.И. Козлов с соавт. 2002]. Одним из таких методов является лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ) с компьютерным спектральным анализом сигнала. Этот метод позволяет получить сведения об объемном кровотоке в тканях, оценить тип кровотока, изучить механизмы регуляции сосудистого тонуса. [А.И.Крупаткин, 2003].

На основании полученных фундаментальных сведений о патогенезе сосудистых расстройств в настоящее время созданы и используются новые вазоактивные препараты, что позволило достигнуть значительных успехов в лечении гипертонической болезни,

ишемической болезни сердца [Е.И. Чазов с соавт, 2003; Р.Г. Оганов с соавт. 2004]. Вместе с тем, в литературе встречается недостаточно работ, посвященных использованию современных вазоактивных препаратов в лечении периферических сосудистых нарушений при воздействии вибрации.

В патогенезе ВБ остается неизученным взаимосвязь между тяжестью сосудистых расстройств и трофическими нарушениями в тканях, подверженных воздействию вибрации. Для оценки функционально-морфологического состояния тканей перспективно использовать лазерную спектрофотометрию, которую сейчас называют «оптической биопсией» [СА.Дадвани с соавт., 1999; Д.А. Рогаткин с соавт., 2001].

Таким образом, новые медицинские технологии, активно внедренные в некоторые области клинической практики, пока еще не получили широкого применения в медицине труда, в том числе, диагностике и лечении ВБ. Приведенные данные свидетельствуют об актуальности настоящего исследования. Цель исследования:

Научное обоснование и разработка эффективных методов диагностики и лечения микроциркуляторных расстройств при ВБ от воздействия локальной вибрации. Задачи исследования:

1. Установить основные типы расстройства микроциркуляции и их особенности у больных ВБ по данным ЛДФ.

2. Изучить значимость сосудистых ритмов микрогемодинамики в механизмах формирования микроциркуляторных расстройств при ВБ.

3. Изучить механизмы микроциркуляторных нарушений по результатам функциональных проб (дыхательной, тепловой, окклюзионной) на основе метода ЛДФ у больных ВБ.

4. Оценить флюоресцентную активность ферментов, характеризующих энергетический обмен клетки (порфириновые соединения), с помощью метода лазерной спек-трофотометрии и определить ее взаимосвязь с развитием трофических и микроцир-куляторных нарушений в тканях, подверженных воздействию вибрации.

5. Оценить эффективность использования ингибитора АПФ (Диротона) в лечении

сосудистых расстройств при ВБ.

Научная новизна работы:

С помощью ЛДФ с использованием различных функциональных проб впервые дана интегральная оценка микроциркуляторного русла при ВБ. Выделены основные патологические типы нарушений микроциркуляции и раскрыты некоторые механизмы их патогенеза: показано значение миогенного и нейрогенного компонентов в нарушении регуляции тонуса сосудов; определен уровень поражения микроциркуляторного русла (симпатические нервные волокна, регулирующие работу артериовенозных шунтов, и гладко-мышечные клетки прекапиллярных сфинктеров артериол); показано значение сосудистой эндотелиальной дисфункции в развитии микроциркуляторных нарушений крови.

Впервые с помощью лазерной спектрофотометрии показано, что в основе повышения флюоресцентной активности порфириновых соединений, участвующих в дыхательной цепи переноса электронов, лежит фактор хронической гипоксии тканей, ведущий к компенсаторному их увеличению при воздействии локальной вибрации. Выявлена взаимосвязь между степенью трофических расстройств тканей, подверженных воздействию локальной вибрации и микроциркуляторными нарушениями.

Установлено, что терапевтический эффект от применения ингибитора АПФ (Диро-тона) зависит от типа нарушения микроциркуляции при ВБ.

Практическая значимость:

На основе полученных данных с помощью метода ЛДФ разработаны объективные критерии диагностики сосудистых нарушений в микроциркуляторном русле у рабочих, контактирующих с вибрацией, для определения тяжести ВБ, прогноза развития трофических нарушений, подбора и оценки эффективности медикаментозной терапии.

С помощью лазерной спектрофотометрии с исследованием спектра флюоресценции порфириновых соединений разработаны критерии диагностики трофических нарушений тканей, подверженных воздействию вибрации.

С учетом типа микроциркуляции определены показания для использования ингибиторов АПФ в лечении микроциркуляторных нарушений.

Внедрение в практику:

Метод исследования микроциркуляции - лазерная допплеровская флоуметрия, лечение микроциркуляторных расстройств у больных вибрационной болезнью современным ингибитором АПФ (Диротоном) с учетом типа микрогемодинамики внедрены в отделение профпатологии и ВТЭ МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского.

Издано пособие для врачей «Диагностика микроциркуляторных расстройств в верхних конечностях при вибрационной болезни с помощью лазерной допплеровской фло-уметрии» (2005 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Методом ЛДФ со спектральным анализом ритмов кровотока у больных ВБ определены основные типы нарушения микроциркуляции и их специфические особенности, выявлено поражение гладкомышечных клеток прекапиллярных сфинктеров и симпатических нервных волокон, регулирующих работу артериовенозных шунтов микроцирку-ляторного русла пальцев рук, показана роль эндотелиальной функции в патогенезе мик-роциркуляторных расстройств.

2. У больных ВБ увеличение активности флюоресценции порфириновых соединений, участвующих в дыхании клетки, коррелирует со степенью тяжести трофических и микроциркуляторных нарушений, что обусловлено хронической гипоксией тканей, подверженных воздействию локальной вибрации

3. Эффективность применения ингибитора АПФ (Диротона) в лечении сосудистых нарушений микроциркуляторного русла у больных ВБ зависит от типа микроциркуляции.

Апробация работы:

Основные положения работы обсуждались на объединенной научной конференции отделения профпатологии и ВТЭ, радиологии, кафедры терапии ФУВ МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского.

Фрагменты работы представлены на X Российском Национальном конгрессе «Человек и лекарство», 2003 г.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

На основе материалов диссертации издано пособие для врачей, опубликована глава "Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке микроциркуляторных нарушений верхних конечностей у больных вибрационной болезнью" в монографии "Лазерная доппле-ровская флоуметрия микроциркулляции крови", 2005 г.

Объем и структура работы: Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит введение, 4 главы, обсуждение и выводы, иллюстрирована 22 таблицами и 36 рисунками. Список литературы содержит 193 источника, из которых 102 - отечественных и 91 - иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Характеристика обследуемых больных.

В условиях клиники профпатологии и ВТЭ МОНИКИ обследовано 78 мужчин -больных ВБ от воздействия локальной вибрации в возрасте 38-65 лет (средний возраст составил 47,8 ±1,9 лет). В качестве контрольной группы обследовано 12 мужчин в возрасте 35-65 лет (средний возраст 42,1± 2,6 года), у которых отсутствовали какие-либо заболевания сердечно-сосудистой системы и контакт с локальной вибрацией.

Изучение условий труда позволило заключить, что локальная вибрация являлась основным ведущим неблагоприятным фактором, воздействующим на рабочих. Ручные виброопасные машины генерировали интенсивную вибрацию в широком диапазоне частот - от нескольких герц до 2000 Гц и выше с уровнями виброскорости, превышающими допустимые значения на 5-30 дБ на всем спектре частот. Наиболее опасными в плане развития вибрационной патологии являлся труд обрубщиков, клепальщиков и формовщиков. Они имели наибольшее время занятости в контакте с виброинструментами, и уровни вибрации значительно превышали нормы. ВБ у данной категории больных развивалась в более короткие сроки по сравнению с другими профессиональными группами. Стаж работы в контакте с вибрацией и развитием ВБ у обрубщиков был 13,1 ±1,0 лет, в то время как у слесарей-сборщиков это время составляло 22,5±1,0 лет (разница между группами достоверна, при р <0,01).

Большинство рабочих кроме локальной вибрации подвергались воздействию ком-

плекса других физических факторов: шум, вынужденная рабочая поза, статическая нагрузка на мышцы плеча и плечевого пояса, пыль, локальные и общие охлаждения.

По степени выраженности ВБ обследованные больные распределялись следующим образом: 1 стадия заболевания диагностирована у 16 больных (20,5%); наибольшее число больных имели 2 стадию заболевания - 47 человек (60,3%); остаточные явления вибрационной болезни установлены у 15 больных (19,2%). Методы исследования.

Для диагностики ВБ и степени ее выраженности, наличия сопутствующих заболеваний проводилось комплексное обследование: электронейромиография, реовазография верхних конечностей, электротермометрия с холодовой пробой кистей и предплечий, рентгенография кистей с захватом лучезапястных суставов.

Оценка функционального состояния микроциркуляторного русла проводилась с помощью ЛДФ со спектральным анализом ритмов кровотока. В качестве регистрирующей аппаратуры использовался лазерный анализатор кровотока «ЛАКК-01» (производство НПП «ЛАЗМА», Россия) для неинвазивного измерения скорости движения крови в капиллярах и диагностики состояния микроциркуляции в тканях и органах.

Метод ЛДФ основывается на оптическом (неинвазивном) зондировании тканей монохроматическим сигналом и анализе частотного спектра сигнала, отраженных от движущихся форменных элементов крови (в основном эритроцитов). Изменение частоты отраженного лазерного излучения (эффект Допплера) прямо пропорционально скорости движения клеток в измеряемом объеме ткани. В данной методике использовался лазерный источник красного излучения (длина волны 632 нм). При таком источнике луч лазера проникает в кожу на глубину до 1,5 мм и дает интегральную оценку кровотока в поверхностных сосудах в объеме ткани 1-1,5 ммЗ [В.И.Козлов с соавт., 1996, 2001].

Для характеристики микроциркуляции при ВБ оценивали следующие показатели [В.И. Маколкин с соавт., 1999; В.И. Козлов с соавт., 2001]:

- Показатель микроциркуляции (ПМ), характеризующий объемный кровоток, который пропорционален средней скорости движения форменных элементов крови и их количеству. ПМ измерялся в перфузионных единицах (пф.ед.);

-Временную изменчивость микроциркуляции характеризовали параметры: а - сред-неквадратическое отклонение (пф. ед.) от ПМ; К, -коэффициент вариации, вычисляемый по формуле: К, = о/ПМ • 100%.

Более детальный анализ функционирования микроциркуляторного русла проводился на втором этапе с помощью компьютерной обработки колебаний потока крови (спектральный анализ). Оценивались следующие ритмы колебаний кровотока [А. СокпШош Ы а1.,1994; В.И. Козлов и др., 1996]:

-Медленные колебания на частотах 1,2-3,6 в минуту характеризуют нейрогенную симпатическую активность (или нейрогенный тонус), которая выражается амплитудой нейрогенных колебаний ритмов кровотока - Ан, пф.ед. С этой частотой сокращаются исключительно зависимые от симпатической активности артериоло-венулярные анастомозы. По физиологической природе показатель нейрогенного тонуса регулирует общий приток крови в микрососудистое русло, отражает состояние артериоло-венулярных анастомозов и связан с активностью альфа-адренорецепторов (в основном альфа-1 рецепторов) мембран гладкомышечных клеток [Т.К. Вещегееп Ы а1., 1999].

Медленные колебания на частотах от 4 до 10 обусловлены собственной активностью миоцитов по пейсмекерному механизму. Их характеризует амплитуда миогенных колебаний ритмов кровотока - Ам, пф.ед., которая отражает состояние резистивного звена и прекапиллярных сфинктеров (или миогенный тонус), регулирующих поступление крови в нутритивные сосуды

-Быстрые колебания с частотой 11-36 в минуту связаны с перепадами давления в венозной части кровеносного русла в результате экскурсии грудной клетки дыхательными 'движениями. Данные колебания оценивали амплитудой дыхательных колебаний ритмов кровотока - Ад. пф.ед.

-Пульсовые колебания обусловлены изменением скорости движения крови, вызываемыми перепадами систолического и диастолического давления и выражаются амплитудой пульсовых колебаний ритмов кровотока - Ап. пф.ед.

Обследование проводилось в состоянии полного физического и психического покоя после предварительной адаптации к температуре в помещении - 20-22 градуса С.

Измерения проводили в двух участках кожи верхних конечностей: на ладонной поверхности дистальных участков 3-4 пальцев кисти (в области контакта с вибрацией) и наружной поверхности левого предплечья в точке, расположенной по срединной линии на 4 см выше основания шиловидных отростков локтевой и лучевой костей. Второй участок измерения является зоной Захарьина-Геда сердца, беден артерио-венозными анастомозами, и, следовательно, кровоток менее подвержен внешним воздействиям, что позволяет судить о состоянии микроциркуляторного русла в целом. Запись кровотока осуществлялась в положении сидя, кисть - на уровне сердца, в течение 3 минут, что достаточно для регистрации необходимого количества циклов изменения ПМ.

Функциональные пробы, выполненные с помощью ЛДФ, их клиническое значение и методика проведения представлены в таблице 1.

Таблица 1

Клиническое значение функциональных проб в лазерной допплеровской флоуметрии и

методика их проведения.

Название пробы Методика проведения Клиническое значение метода

Дыхательная Задержка дыхания на высоте вдоха в течение 15 секунд. Измеряется снижение кровотока при задержке дыхания и скорость его восстановления после пробы. 1. Оценивается активность симпатической нервной системы (по уровню снижения ПМ). 2. Оценивается состояние гладкомышечных клеток по скорости восстановления ПМ после пробы.

Окклюзионная Пережатие конечности манжетой под давлением 250 мм рт.ст. в течение 3 мин. Допплерограмму регистрируют до и после пробы. 1. Оценивается уровень биологического нуля (ПМ в отсутствие артериального притока крови) - т.е. количество депонированной крови в микроциркуляторном русле. 2. Оценивается эндотелиальная функция микрососудов по приросту ПМ во время фазы реактивной постокклюзионной гиперемии.

Тепловая Нагревание области исследования до 40-42°С до достижения максимального значения ПМ. Далее термостат выключают. Регистрация кровотока осуществляется до и после проведения пробы. 1. Оценивается активность дилататорных факторов эндотелия сосудов в ответ на нагревание. 2. Оценка резервных возможностей микро-циркуляторного русла. 3. Оценивается реактивность сосудодвига-тельного центра головного мозга, состояние гладкомышечных клеток по скорости восстановления кровотока после пробы.

Для функциональной оценки состояния тканей, подверженных воздействию вибрации, с помощью метода лазерной спектрофотометрии изучалась эндогенная флюоресценция, индуцированная облучением гелий-неоновым лазером на длине волны 632 нм. Данный вид флюоресценции специфичен для порфириновых соединений, которые присутствуют в тканях и участвуют в окислительно-восстановительных реакциях цепи переноса электронов дыхания клетки. [D.M.Harris, J. Werkhaven, 1987].

Для регистрации спектров флюоресценции использовался оптоволоконный спек-троанализатор ЛЭСА-4М (базовая конструкция группы Лощенова В.Б.) [Д.А.Рогаткин с соавт., 1997]. Глубина проникновения лазерного излучения с длиной волны 632 нм составляет 2-3 мм, поэтому с помощью данного метода оценивалось состояние прежде всего кожных покровов. Показатели флюоресценции биотканей регистрировались с помощью тонкого диагностического световода диаметром 2 мм, объединяющего приемные и освещающие волокна в единый жгут, который подносился к зоне обследования (подушечки 2-4 пальцев кистей) до легкого контакта рабочего торца жгута с поверхностью биоткани. Интенсивность флюоресценции выражали коэффициентом флюоресцентной контрастности (Kf) в условных единицах и рассчитывали по формуле:

- регистрируемый сигнал флюоресценции от ткани, 1л - регистрируемый сигнал обратно-рассеянного лазерного излучения на выходе из биоткани, - коэффициент пересчета единиц для данного измерительного прибора.

Для оценки результатов метода лазерной спектрофотометрии в диагностике трофических нарушений кожных покровов больные ВБ были разделены на 2 группы. В первую группу вошли 14 человек с видимыми трофическими нарушениями кожи. Во вторую группу вошли 11 человек без видимых трофических нарушений кожных покровов. Флюоресцентная активность пальцев рук по изложенной выше методике исследовалась и в контрольной группе, которую составили 12 мужчин. В анамнезе у них отсутствовали какие-либо заболевания сердечно-сосудистой системы, контакт с локальной вибрацией и нарушения порфиринового обмена.

Лечение пролонгированным ингибитором АПФ - Диротоном (международное непатентованное название -лизиноприл) проведено 25 больным ВБ. Для оценки эффективно-

ста лечения диротоном использована группа сравнения - 11 больных ВБ, получавших базисное лечение -нестероидные противовоспалительные препараты, витамины группы В и группа контроля - 12 мужчин, у которых в анамнезе отсутствовали заболевания сердечно-сосудистой системы и контакт с вибрацией. Больным ВБ Диротон назначался в дозе по 10 мг в сутки при однократном применении утром на все время пребывания больного в стационаре (в среднем 15 дней).

Эффективность назначения Диротона и результаты лечения в группе сравнения основывались на данных исследования микроциркуляции до лечения и после методом ЛДФ с проведением функциональных проб (дыхательная, тепловая, окклюзионная), а также электротермометрии с проведением холодовой пробы.

Результаты исследования и их обсуждение.

Проведенные общепринятые клинические исследования позволили диагностировать периферический ангиодистонический синдром у 51 больного (65,3%) и в меньшем проценте случаев - у 22 больных (28,2%) - периферический ангиоспастический синдром. Синдром вегетативно-сенсорной полинейропатии рук установлен у 71 больного (91,0%). Часто диагностировались миодистрофический синдром - у 36 человек (46,1%) и изменения костной структуры в суставах кистей, свидетельствующие о костно-дистрофических патологических процессах - у 61 больных (78,2%). Среди других проявлений клиники ВБ необходимо отметить у 54 (69,2%)больных трофические нарушения кожи в виде наличия гиперкератоза, микротрещин на ладонных поверхностях кисти и пальцев.

Таким образом, полученные результаты подтверждают данные литературы о том, что при воздействии вибрации, уровни которой превышают предельно-допустимые на широком спектре частот, для клинической картины ВБ характерно преобладание ангио-дистонического синдрома над ангиоспастическим и наличие полисиндромности заболевания (сочетание сосудистых расстройств с другими синдромами) [Н.Б.Метлина, 1971; Л.М. Комлева, 1985; Г.А. Суворов с соавт., 2003].

Исследование у больных ВБ микрогемодинамики на пальцах рук с помощью ЛДФ показало разнонаправленные изменения, связанные со значительными колебаниями ПМ, отражающего объемный кровоток в пальцах рук, что позволило выделить на данном

этапе исследования 3 основных типа микроциркуляции (данные представлены в табл. 2):

-У 24 человек (30,8%) изначально диагностировано резкое снижение ПМ -более чем на 25 ниже контрольной группы. Данные по общепринятым клиническим исследованиям указывали на наличие ангиоспастического синдрома у 22 больных (91,6%) из этой группы. Этот факт заставил предположить на данном этапе исследования наличие спастического типа микрогемодинамики у данной категории больных.

-В группу с нормоциркуляторным типом отнесены 21 больной (26,9%), где ПМ отличатся от среднего значения в контроле только в пределах 25. У 18 (85,7%) больных из этой группы установлен периферический ангиодистонический синдром.

-Наибольшую группу - 33 человека (42,3 %) составили больные с гиперемическим типом микроциркуляции, у которых ПМ был выше на 25 среднего значения в контрольной группе. У 31 (93,9%) больного из этой группы клинически установлен периферический ангиодистонический синдром. Дальнейший этап исследования - компьютерный спектральный анализ колебаний кровотока показал, что ни один из установленных типов микрогемодинамики у больных ВБ не являлся физиологическим. Все перечисленные типы имели однонаправленные патологические изменения, выразившиеся в значительной депрессии всех ритмов кровотока (рис.1, табл.2).

Дальнейший этап исследования - компьютерный спектральный анализ колебаний кровотока показал, что ни один из установленных типов микрогемодинамики у больных ВБ не являлся физиологическим. Все перечисленные типы имели однонаправленные патологические изменения, выразившиеся в значительной депрессии всех ритмов кровотока (рис.1, табл.2). Особенно выраженным было подавление медленных ритмов кровотока, характеризующих миогенный и нейрогенный тонус. Подавление колебаний, связанных с миогенной активностью, обусловлено нарушением сокращения собственных гладко-мышечных клеток прекапиллярных сфинктеров терминальных артериол, которые регулируют обменную поверхность нутритивных сосудов. Снижение амплитуды данных вазомоторных колебаний наблюдается при увеличении притока крови в систему микроциркуляции, что связано с увеличением парциального напряжения кислорода в тканях, и в тех случаях, когда имеется микроангиопатия, то есть когда компоненты микроцирку-

ляторного русла теряют способность активного сокращения Beгtuglia et а1., 1991]. Весьма вероятно, что у больных ВБ снижение амплитуды этих колебаний связано с поражением гладкомышечных клеток.

Таблица 2

Показатели лазерной допплеровской флоуметрии кожи ладонной стороны пальцев кистей у больных вибрационной болезнью и здоровых.

Показатели I группа п=24 II группа N=21 III группа п=33 контроль, п=12

ПМ- пф.ед. 4,95±0,41* 16,5±0,37 24,2±0,32* 16,7±1,5

5, пф.ед. 0,66+0,42* 1,29±0,52* 1,82+0,31* 3,90±1,58

Ку, % 14,7+0,16 7,83±0,14* 7,10±0,12* 13,0±2,0

Показатели амплитуды частот (А), перфузионные единицы

Ан, пф.ед. 1,10+0,17* 1,87±0,21* 1,86+0,10* 3,34±0,16

Ам, пф.ед. 0,90+0,07* 1,57±0,10* 1,42±0,06* 2,89+0,12

Ад, пф.ед 0,44±0,05* 0,54±0,08* 0,53±0,06* 1,01±0,10

Ап, пф.ед. 0,2б±0,05* 0,35+0,05* 0,58±0,04 0,51±0,07

Условные обозначения: I - группа с преобладанием спастического типа, II — группа с преобладанием нормоциркуляторного типа, III - с преобладанием гиперемического микрогемодинамики; ПМ- показатель микроциркуляции; 5- отклонение от среднего значения ПМ; Ку, % - коэффициент вариации П М;

Ан - амплитуда нейрогенных колебаний, Ам- амплитуда миогенных колебаний, Ад- амплитуда дыхательных колебаний, Ал- амплитуда пульсовых колебаний; пф.ед. -перфузионные единицы.

* Разница между группами больных ВБ и контролем достоверна при р<0,01.

Подавление колебаний, связанных с нейрогенной активностью (или нейрогенного тонуса), свидетельствует о нарушении симпатической иннервации. Нарушение симпатической иннервации обусловлено периферической полинейропатией, выявленной у подавляющего большинства больных ВБ. Подавление нейрогенного тонуса может приводить к стазу крови в микроциркуляторном русле из-за нарушения работы артерио-венозных шунтов. При этом объемный кровоток может быть увеличен из-за депонирования крови в артериовенозных шунтах, что и наблюдалось у больных с гиперемическим типом кровотока.

Показатель микроциркуляции, пф.ед.

Амплитуда нейрогенных колебаний кровотока, пф.ед.

3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

Рис.1. Результаты спектрального анализа ритмов кровотока у больных вибрационной болезнью

в зависимости от типа микрогемодинамики.

Условные обозначения:

пф.ед. -перфузионные единицы.

I - группа больных вибрационной болезнью - спастический тип с явлениями стаза П - нормоциркуляторный тип с явлениями стаза Ш - гиперемический тип с явлениями стаза

* - разница показателей по сравнению с контрольной группой достоверна, при р<0,01.

Во всех 3 группах наблюдалось подавление и быстрых колебаний кровотока - дыхательных, пульсовых волн. Уменьшение амплитуды этих колебаний обычно наблюдается в случае увеличение тонуса артериол (их спазма) и стаза крови в микроциркуляторном русле. При этом кинетическая энергия быстрых волн, передающаяся форменным элементам крови во время систолы левого желудочка или передаточной пульсации венозно-

Амплитуда миогенных колебаний кровотока, пф.ед.

Амплитуда дыхательных колебаний кровотока, пф.ед.

го кровотока в связи с актом дыхания, «гасится» за счет выраженной инертности форменных элементов в микроциркуляторном русле.

Таким образом, при углубленном исследовании у больных ВБ изначально диагностированные типы кровотока (нормоциркуляторный, гиперемический и спастический) не явлются «чистыми», а относятся к сложным смешанным гемодинамическим типам с явлениями стаза или спазма.

Для уточнения характера выявленных изменений и более подробного раскрытия механизма патогенеза сосудистых нарушений больным вибрационной болезнью проводились функциональные пробы (данные представлены в таблице 3).

Дыхательная проба проводилась с целью выявления наклонности к ангиоспастиче-ским реакциям. Во время глубокого вдоха происходит увеличение возврата крови к сердцу, то есть уменьшение кровенаполнения сосудов венулярного звена, повышение реактивности преганглионарных симпатических нейронов, выброс катехоламинов и активация адренорецепторов миоцитов прекапиллярных сфинктеров, что вызывает спазм приносящих сосудов и в результате этих механизмов ПМ снижается. [Е.А. Турова с со-авт., 1997].

Результаты анализа дыхательной пробы показали резкое снижение кровенаполнения во время задержки дыхания при всех изначально установленных типах кровотока от 34% до 70%. Результаты электронейромиографического исследования у больных ВБ показали наличие денервационного процесса периферических нервов, иннервирующих дис-тальные отделы верхних конечностей. Поражение симпатических волокон подтверждается и результатами анализа ритмов кровотока по данным ЛДФ - обнаружено подавление нейрогенного тонуса.

По мнению А.И. Крупаткина (2003) при дефиците симпатической иннервации следует ожидать появление денервационной гиперчувствительности сосудов с появлением новых рецепторов во внесинаптических пространствах, на которые могут влиять минимальные концентрации катехоламинов. С учетом вышесказанного, данный механизм лежит в основе развития ангиоспазма в ответ на внешние воздействия у больных ВБ. После проведения дыхательной пробы в течение 1 минуты, как правило, у здоровых лиц

Таблица 3

Показатели лазерной допплеровской флоуметрии у больных вибрационной болезнью при проведении функциональных проб.

Показатели I группа п=24 II группа п=33 III группа п=21 контроль, п=12

Дыхательная проба

% снижения ПМ во время пробы 34,3+2,46* 40,5±1,83* 53,1+2,75* 25,1±1,54

% изменения ПМ от исходного уровня после пробы -3,5±1,01* -26,8±4,32* -19,4±3,89* +2,3±2,16*

Окклюзионная проба

Биологический ноль (Ао),пф.ед. 2,18 ±0,42 2,45±0,18 3,41±0,24л 2,22±0,37

ПМ через 5 сек после пробы 11,8 ±1,02* 13,7±1Д1* 14,9+1,43* 25,4±2,5

Максимальное значение ПМ после снятия окклюзии, пф.ед. 18,0±1,21* 27,2±1,27л 27,5±1,61л 31,4±1,5

Прирост кровотока в фазе реактивной гиперемии, % 277,4±37,6* 173,1±12,7 123,8±8,7* 181,4±10,9

Время нарастания макс, значения ПМ, с. 22,9±4,41* 14,2±1,21* 15,9±2,1* 9Д2±0,92

Тепловая проба

Ср. значение ПМ до постановки теплового датчика (а), пф.ед. 7,61±1,17* 16,6±0,64 22,0±0,45* 16,7+1,51

Макс, амплитуда кривой (А) после нагревания, пф.ед. 37,2±2,70* 40,2±2,02л 40,1±1,77л 46,1 ±1,62

Время восходящего колена кривой (ТО, с 198,6±17,0* 186,1±15,3Л 138,8±14,0 137,1±15,4

Время нисходящего колена кривой (Тг), с 233,4±31,3* 277,6±31,1* 215,0±34,0* 151,3±15,1

Резерв капиллярного кровотока -А/а • 100% 474,8±27,2* 242,7±11,1 205,9±10,3* 276,1±14,1

ПМ - показатель микроциркуляции; I - группа с преобладанием спастического типа, II - группа с преобладанием нормоциркуляторного типа, III - с преобладанием гиперемического микрогемодинамики;

* Разница между группами больных ВБ и контролем достоверна при р<0,01; Л Разница между группами больных ВБ и контролем достоверна при р<0,05. регистрируется небольшое увеличение кровенаполнения по сравнению с исходно базовым уровнем, что и наблюдалось в контрольной группе (увеличение ПМ на 2,3±2,16 %).

У больных ВБ после проведения пробы ПМ не возвращался к норме и был ниже исходного базового уровня во всех группах. Согласно мнению авторов [В .И. Маколкин с со-авт, 1999], данные изменения могут свидетельствовать о микроангиопатии.

Тепловая проба позволяет оценить активность вазодилататоров, вырабатываемых волокнами болевой чувствительности и эндотелием сосудов в ответ на нагревание (оксид азота, субстанция Р, кальцитонин, аденозиновые аналоги АТФ и др.) ^Х. et я1., 1998]. Результаты тепловой пробы показали снижение активности дилататорных факторов при всех типах микроциркуляции у больных ВБ: ПМ не достигал уровня контрольной группы при нагреве кожи. После проведения пробы у больных ВБ отмечалась задержка времени возврата объемного кровотока к исходному уровню. Такую инертность микроциркуляторного русла можно объяснить нарушением регулирующей функции сосудодвигательного центра. Длительное воздействие вибрации на рецепторы вибрационной чувствительности создает условия для нарастания возбудимости вибрационных центров в гипоталамусе, которые иррадиирует на соседние области, в том числе на сосудодвигательный центр, изменяя функциональное состояние периферических сосудов [СМ. Минасян с соавт., 1991; Л.М. Комлева, 1997].

Проведение окклюзионной пробы позволило уточнить некоторые механизмы патогенеза сосудистых нарушений у больных ВБ. Во время пережатия плечевой артерии (фаза ишемии) несмотря на то, что приток крови в систему микроциркуляции во время окклюзии плечевой артерии прекращается, уровень ПМ остаётся выше инструментального нуля прибора, который называется биологическим нулём. Это объясняется сокращением гладкомышечных клеток микрососудов и движением оставшейся части крови в микро-циркуляторном русле. Биологический ноль был выше контрольной группы у больных с преобладанием гиперемического типа микрогемодинамики. В группе больных ВБ с преобладанием спастического типа микроциркуляции, несмотря на исходно низкий приток крови, биологический ноль не снижался по сравнению с контролем. Полученные изменения объясняются наличием явлений стаза крови в микроциркуляторном русле. Индивидуальный анализ выявил повышение биологического нуля выше 2 а по сравнению с контролем у 82% больных с гиперемическим типом микроциркуляции, у 37% со спасти-

ческим и 42% с нормоциркуляторным. У больных со значительным повышением уровня биологического нуля визуально пальцы рук были отечными с синюшным оттенком, выявлялся резко положительный симптом «белого пятна», что также указывает на стазиче-ские явления крови в микроциркуляторном русле.

Вторая фаза оклюзионной пробы после декомпрессии связана с восстановлением кровотока в артерии и максимальным заполнением кровью сосудов микроциркуляции (развивается реактивная гиперемия). Возникновение реактивной гиперемии объясняется несколькими причинами. Во-первых, что во время окклюзии (ишемическая фаза) происходит переход тканевого метаболизма на анаэробные процессы, образование лакта-та, накопление углекислоты и других веществ, оказывающих вазодилататорное влияние. Во-вторых, повышенный поток крови после декомпрессии приводит к воздействию на рецепторы, чувствительные к деформации эндотелиальных клеток, что сопровождается активным выбросом мощного эндотелиального фактора релаксации -оксида азота [A.M. Malek et al., 1994]. Оценка фазы реактивной гиперемии показывает, что во всех трех группах больных с исходно разными типами микроциркуляции имелась общая закономерность: достоверное увеличение времени нарастания максимальной амплитуды кровотока во время фазы реактивной гиперемии и снижение максимального значения ПМ после окклюзии. Эти данные объясняются сниженной способностью к вазодилата-ции сосудов микроциркуляторного русла на воздействие повышенного потока крови, что связано с преобладающим влиянием вазоконстрикторных факторов над вазодилати-рующими.

Результаты исследований микроциркуляции показали, что при наличии ВБ расстройства микроциркуляции выявлены у большинства больных в состоянии покоя, что свидетельствует о стойкости нарушений. Полагают, что стойкие нарушения микроциркуляции играют ведущую роль в патогенезе трофических расстройств [Артамонова В.Г. с соавт, 1999, А.И. Крупаткин, 2003].

Для оценки трофических нарушений проведено исследование эндогенной флюоресценции кожных покровов пальцев рук методом спектрофотометрии. Данные показали увеличение коэффициента флюоресцентной контрастности -К^ (отражает содержание

активных флюоресцирующих веществ в исследуемых тканях) в спектральной зоне свечения эндогенных порфириновых соединений во всей группе больных ВБ до 0,19±0,04 усл. ед. по сравнению с контролем, где величина этого показателя составила 0,08±0,01 усл. ед. (разница достоверна при р<0,01). У больных ВБ с визуальными трофическими нарушениями кожных покровов свечение порфиринов было достоверно выше, чем у больных без видимых трофических нарушений кожных покровов (соответственно Kf составил 0,27±0,04 усл. ед. и 0,17±0,02 усл. ед., р<0,01). Как уже указывалось выше, порфириновые соединения участвуют в цепи переноса электронов дыхания клетки. Увеличение порфириновых соединений в коже тканей, подверженных воздействию вибрации следует рассматривать как компенсаторно-приспособительную реакцию в ответ на хроническую гипоксию, обусловленную стойким нарушением микроциркуляции. Это подтверждает проведенный анализ корреляционных взаимоотношений: наибольшая корреляционная взаимосвязь активности флюоресценции была обнаружена между визуальными проявлениями трофических изменений кожи менее значимая, но достоверная корреляционная зависимость была получена между амплитудой нейро-генных ритмов кровотока миогенных ритмов кровотока при р<0,05) и показателем микроциркуляции (г= -0,33 при р<0,05). Таким образом, показатели нейрогенного и миогенного тонуса, уровень порфириновых соединений несут определенную информацию о трофических процессах в тканях и могут использоваться для ранней диагностики нарушений трофики тканей при ВБ.

Полученные результаты исследования микроциркуляции с помощью ЛДФ позволили не только подробно раскрыть механизмы сосудистых нарушений при ВБ, но и обоснованно подойти к терапии этих нарушений, а в последствие оценить ее эффективность. Особенно важным для подбора адекватной терапии микроциркуляторных нарушений современными вазоактивными препаратами является выделение типов микрогемодинамики [В.В. Бранько, 1999; B.C. Задионченко, 2003]. Учитывая, что «чистых» ге-модинамических типов нарушения микроциркуляции у больных вибрационной болезнью не было, следовательно, выбор специфической лекарственной терапии, воздействующей на все звенья патогенеза был затруднен.

По данным литературы, уникальными свойствами, воздействующими на многие механизмы патогенеза сосудистых расстройств, являются ингибиторы АПФ. Вазодилати-рующие, вазопротективные, антипролиферативные эффекты ингибиторов АПФ обнаруживаются при назначениях их в дозах, которые не влияют или мало влияют на системное артериальное давление [Ю Н. Беленков, 1997; П.Х. Джанашия, 1999]

Результаты оценки лечения Диротоном показали, что при ежедневном контроле артериального давления у больных ВБ по сравнению с исходными данными не было достоверных изменений показателей систолического и диастолического артериального давления.

Наиболее эффективным по результатам лечения является использование Диротона у больных со спастическим типом микрогемодинамики. В данном случае увеличился уровень перфузии тканей, возросла активность нейрогенного и миогенного компонентов ритма кровотока, улучшилась функция эндотелия по данным холодовой, окклюзионной и тепловой проб, что в конечном итоге привело к снижению доминирующего действия констрикторных факторов над дилатационными (рис.2).

Больные ВБ со спастическим типом микроциркуляции

50 45 40 35 30

46,1

пф.ед 25

20 15 10 5

0

■ контроль

■ до лечения

□ после лечения

Рис. 2. Некоторые показатели ЛДФ и функциональных проб под влиянием лечения Диротоном у больных ВБ со спастическим типом микроциркуляции.

* разница показателей у больных ВБ до и после лечения достоверна при р<0,05

У больных с гиперемическим и нормоциркуляторном типах кровотока без выраженных признаков стазических явлений также отмечался положительный эффект назначения Диротона, проявляющийся в нормализации показателя микроциркуляции, снижении ангиоспастических реакций при проведении функциональных проб.

У части больных ВБ (36 %) имелся неудовлетворительный результат лечения. Исходные показатели ЛДФ кожи пальцев у больных ВБ до назначения Диротона в группах с неэффективным и эффективным результатом от лечения представлены в таблице 4.

Таблица 4

Исходные показатели лазерной допплеровской флоуметрии кожи пальцев у больных вибрационной болезнью (до назначения Диротона) в группах с неэффективным и эффективным результатом от лечения.

Показатели больные ВБ с эффективным результатом от лечения, п=16 Зольные ВБ с неэффективным результатом от лечения, п=9 контрольная группа, п=12

Амплитуда пульсовых колебаний, пф.ед. 0,34±0,06 0,22±0,04*,( 0,51±0,07

Дыхательная проба

максимальное понижение ПМ во время пробы в % 42,5 ±4,0 ^ 19,4 ±2,21 ^ 25,1±1,54

Окюпозионная проба

Биологический ноль (Ао), пф.ед. 2,41 ±0,31 4,2б±0,53*1' 2,22±0,37

ПМ через 5 сек после снятия окклюзии, пф.ед. 12,0±2,301' 22,6±3,9* 24,8±3,4

Тепловая проба

Максимальная амплитуда кривой (А), пф.ед. 37,5±2,171' *2,1±4,7 46,1±1,62

Время восходящего колена кривой (ТО, с 215,1±34,01' 140,6±13,1* 137,1±15,4

Время нисходящего колена кривой (Тг), с 239,4±38,41' 175,4±30,2* 151,3±15,1

Резерв капиллярного кровотока -А/а • 100% 529,5±46,21' 233,2±24,2^* 27б,1±14,1

• Разница показателей между группами больных ВБ достоверна при р<0,05; ^ Разница показателей между группами больных ВБ и контролем достоверна при р<0,01.

У больных с неэффективным результатом лечения, тип микроциркуляции характеризовался следующими особенностями: резким снижением амплитуды пульсовых колебаний, незначительным падением показателя микроциркуляции во время дыхательной

пробы (по сравнению с контролем и особенно с группой с эффективным лечением), высоким уровнем биологического нуля во время окклюзии, низким резервом капиллярного кровотока в пробе с нагреванием. Эти признаки специфичны для наличия выраженных стазических явлений. Спастические реакции в группе с неудовлетворительным лечением по данным дыхательной, окклюзионной, тепловой проб были менее выражены, чем в группе с эффективным лечением, что обусловлено инертностью форменных элементов микроциркуляторного русла в результате стаза. Следовательно, с данными критериями показателей ЛДФ использование Диротона нецелесообразно.

Очевидно, что причинами неудовлетворительного лечения больных с преобладанием стазических явлений можно объяснить выраженными органическими поражениями микрососудов. В результате этого может снижаться чувствительность рецепторов ткани к ингибиторам АПФ, эндотелиальному фактору релаксации. Этим пациентам нежелательно назначать вазоактивные препараты, угнетающие сократительную активность гладкой мускулатуры сосудов и усиливающие венозный застой. В связи с вышеизложенным, в терапию больных со стазическим типом микроциркуляции обязательно должны включаться средства, улучшающие реологические свойства крови ( антиагреганты,

небольшие дозы ксантиновых производных). Проведенные исследования в данной работе позволили сделать следующие выводы:

1. Методом лазерной доплеровской флоуметрии установлено, что при воздействии локальной вибрации, превышающей предельно-допустимые уровни на широком спектре частот, в сочетании с другими неблагоприятными факторами (шум, мышечное статические и динамическое перенапряжение, пыль) у 42,3% больных ВБ развивается гипере-мический тип микрогемодинамики со спастическими явлениями, у 30,8% - нормоцирку-ляторный со спастическими явлениями и 26,9% спастический тип. При всех типах микрогемодинамики имеются признаки стаза крови в микроциркуляторном русле. Нарушения микроциркуляции выявлены в состоянии покоя, без проведения функциональных проб, что указывает на стойкость сосудистых нарушений.

2. Данные спектрального анализа ритмов кровотока лазерной допплеровской фло-уметрии независимо от типа микроциркуляции выявили специфические особенности

микрогемодинамики у больных ВБ: подавление всех ритмов кровотока с преимущественной депрессией амплитуд миогенного и нейрогенного тонуса (в 3-5 раз ниже группы контроля), что указывает соответственно на поражение гладкомышечных клеток прека-пиллярных сфинктеров нутритивных сосудов и симпатических нервных волокон, регулирующих работу артериовенозных шунтов микроциркуляторного русла пальцев рук.

3. Проведение функциональных проб с помощью лазерной допплеровской флоумет-рии на пальцах рук выявило у всех больных ВБ, независимо от типа гемодинамики, наличие сосудистой эндотелиальной дисфункции в виде снижения амплитуды и увеличения времени максимального кровенаполнения микрососудов при проведении окклюзи-онной пробы; инертность сосудодвигательного центра головного мозга по показателю снижения скорости восстановления микрокровотока после нагревания; повышенную чувствительность адренорецепторов к констрикторным факторам по данным дыхательной пробы, проявляющуюся резким снижением показателя микроциркуляции при задержке дыхания.

4. Повышение флюоресцентной активности порфириновых соединений (К), участвующих в системе дыхательного окисления клетки, по данным метода лазерной спек-трофотометрии связано с трофическими нарушениями кожных покровов пальцев рук, подверженных воздействию вибрации. В основе повышения К, порфириновых соединений лежит фактор хронической гипоксии тканей, что подтверждается достоверной корреляцией с микроциркуляторными расстройствами: чем больше депрессия амплитуды нейрогенных и миогенных ритмов кровотока, тем выше Кг.

5. Эффективность использования ингибитора АПФ - Диротона в лечении сосудистых нарушений микроциркуляторного русла у больных ВБ зависит от типа микроциркуляции. Наиболее выраженный терапевтический эффект наблюдался в группе больных со спастическим типом микрогемодинамики (увеличился показатель микроциркуляции на 29,3%; в 2 раза возрастала активность нейрогенного и миогенного компонентов ритма кровотока; улучшалась функция эндотелия сосудов по данным окклюзионной и тепловой проб). У 36% больных ВБ, получавших Диротон, результаты лечения были неэффективны, что связано с исходным преобладанием стазического типа микроциркуляции, для

которого характерно резкое снижением амплитуды пульсовых колебаний, незначительное падение показателя микроциркуляции во время дыхательной пробы, высокий уровень биологического нуля во время окклюзии, низкий резерв капиллярного кровотока в пробе с нагреванием.

Список научных трудов, опубликованных по теме диссертации:

1. Гинзбург М.Л., Горенков Р.В. Использование ингибиторов ангиотензинпревращаю-щего фермента при синдроме Рейно от воздействия вибрации //X Российский Национальный конгресс "Человек и лекарство " / Тез. докл. -2003, -С 488-489

2. Карпов В.Н, Горенков Р.В., Гинзбург М.Л. Особенности периферической микроциркуляции у больных с профессиональным хроническим обструктивным бронхитом по данным лазерной допплеровской флоуметрии(ЛДФ) // Тез. 11 Всеросс. конгресса "Профессия и здоровье" /2003, Иркутск -Москва,-С211-212

3. Карпов В.Н., Любченко П.Н., Горенков Р.В., Гинзбург М.Л. Особенности тепловой пробы у больных вибрационной болезнью при исследовании микроциркуляторным ме-тодом/ЛГез.Всеросс. конгресса "Профессия и здоровье /М.2004,-С. 490-491

4. Любченко П.Н., Карпов В.Н., Гинзбург М.Л., Горенков Р.В.,Рогаткин Д.А.,Сидоров В.В Диагностика микроциркуляторных расстройств в верхних конечностях при вибрационной болезни с помощью лазерной допплеровской флоуметрии //Пособие для вра-чей.М.2005,-31с

5. Карпов В.Н., Любченко П.Н., Горенков Р.В., Рогаткин Д.А., Гинзбург М.Л.Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке микроциркуляторных нарушений верхних конечностей у больных

вибрационной болезнью //в кн. "Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркулля-ции крови", под редакцией А.И.Крупаткина и В.В. Сидорова / М.-2005.-С156-175

6. Любченко П.Н., Шумский В.И., Горенков Р.В., Карпов В.Н., Рогаткин ДА., Гинзбург М.Л Значение лазерной допплерометрии в диагностике профессиональных ангиопатий верхних конечностей//Вестник РАМН.- 2005, №6.-С32-27

Зак. 385-05 г. Тир. 100 экз.

/ ы.

1 ■"^¿»»¿.•^гг' j

7 3 Ш 2005 î í

LtUU^iffttJ ~ - v__

1765