Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Микродиспергирование бронхоальвеолярного содержимого у здоровых людей и при патологии внутренних органов (методические и клинические аспекты)

На правах рукописи

МУН ИРИНА ЕНСИКОВНА

МИКРОДИСПЕРГИРОВАНИЕ БРОНХОАЛЬВЕОЛЯРНОГО СОДЕРЖИМОГО У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ И ПРИ ПАТОЛОГИИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ (МЕТОДИЧЕСКИЕ II КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)

14 00 05 -вп\тренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандщата мелшиискпх наук

2 □□ЗОТ164Э

Хабаровок-2007

003071649

Работа выполнена на кафедре пропедевтики внутренних болезней ГОУ ВПО ДВГМУ РОСЗДРВа, на базе 301 Окружного военного клинического госпиталя и 368 консультативно-диагностической поликлиники

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

Вячес1ав Анатольевич Добрых

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Сергеи Леонидович Жарский

кандидат медицинских наук Татьяна Петровна Мамровская

Ведущая организация

Амурская юсударственная медицинская Академия

Защита состоится « 29 » мая 2007 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 208 026 01 по защите диссертаций при Дальневосточном государственном медицинском университете (680000, г Хабаровск, у л Муравьева - Ачурского35, конференц-зал)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дапьневосточного государственного медицинского университета (680000, г Хабаровск, ул Муравьева - Ач\рского35)

Автореферат разоспан «27» апреля 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета ДВГМУ,

доктор медицинских наук, профессор ^ в А Добрых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования Традиционные методы оценки активности воспаления в дыхательных путях включают анализ обычной и индуцированной мокроты, бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) и бронхобиопсий ^ в Мики ег а1, 2001, Э X Анаев, 2002) Эти методы не лишены ряда недостатков Индуцирование мокроты гипертоническим раствором хлорида натрия может изменять состав получаемых образцов, а также вызвать бронхоконстрикции (А Аг^сгак е1 а], 2005) Взятие БАЛ и биопсии возможно только при проведении брончобиопсии, которая является инвазивной процедурой

В связи с вышеперечисленными причинами последние годы все больше внимания уделяется исследованию конденсату выдыхаемого воздуха (КВВ) (Э X Анаев,2006, И А Климанов, 2006, ЯМ ЕАЪге, 2004) Данный метод является неинвазивным, экономичным, осуществляется с малым количеством биологического материала Интерес к изучению конденсата растет также и потому что на сегодняшний день, это единственный метод лишенный способности влиять на характеристики собираемых образцов Для получения анализа практически нет противопоказаний КВВ содержит около 200 летучих соединений и нелетучие макромолекулярные соединения, включая протеины, липиды, мукополисахаридные комплексы и нуклеопротеиды

Выведение с выдыхаемым воздухом и при кашле крупномолекулярных органических веществ, позволило В А Добрых сформулировать теорию диспергационного транспорта

Этот транспорт существует в двух вариантах генерирование эндогенного микродиспергационного аэрозоля (при дыхании) и аварийное (при кашле) Если летучие вещества попадают в конденсат преимущественно путем испарения с поверхности альвеол, то эндогенные нелетучие вещества (ЭНВ) -исключительно в результате процесса диспергирования

Методы сбора конденсата основаны на способности пересыщенного пара воды выдыхаемого воздуха осаждаться на охлажденной поверхности поглотителя Пациент дышит через ротовой мундштук со специальным клапаном, подобная конструкция предотвращает смешивание вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, тем самым обеспечивая поступление в конденсор исключительно выдыхаемого воздуха У НиЩ,2002, Т Н Г^Ьу^ООЗ) Несмотря на широкое распространение изучения КВВ во многих странах, до сих пор отсутствуют единые стандарты методики получения конденсата и его исследования

Спорным вопросом остается использование носового зажима при получение конденсата, поскольку при этом будет исключаться влияние функций носа на параметры КВВ

Сбор конденсата, являясь неинвазивным методом, часто осуществляется неоднократно у одного и того же пациента для динамического наблюдения В этом случае исследователями также не устанавливалось будут ли при повторном анализе изменяться параметры конденсата

В связи с существующими методическими проблемами в известных нам работах отсутствует количественная оценка содержания ЭНВ в выдыхаемом воздухе, которая реально отражает процессы, происходящие в дыхательных путях

Таким образом, внедрению исследования КВВ в диагностический процесс существенно препятствует отсутствие стандартизации таких исследований В литературе практически отсутствуют сведения количественно характеризующие характеристики микродиспергационного транспорта в норме и при различных заболеваниях Решению этих задач и была посвящена наша работа ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Изучение микродиспергационного транспорта в условиях физиологии и патологии внутренних органов

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Модифицировать методику анализа конденсата, путем оценки объема эндогенных нелетучих веществ

2 Исследовать экспирацию ЭНВ у здоровых людей в зависимости от условий сбора конденсата (влияние фильтра, носового зажима, процедуры повторного исследования)

3 Проанализировать изменения объема ЭНВ здоровых людей в зависимости от их возраста, пола и факта табакокурения

4 Изучить характеристики процесса микродиспергирования бронхоальвео-лярного содержимого у больных с патологией респираторной системы

5 Исследовать характеристики микродиспергационного транспорта у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе

6 Изучить параметры микродиспергирования у больных ИБС с синдромом хронической сердечной недостаточности

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

1 Существенно усовершенствован аппарат для сбора конденсата выдыхаемого воздуха, вследствие чего облегчена техника получения биосубстрата у обследуемых

2 Усовершенствована методика определения объема экспирируемых ЭНВ, что позволяет в значительной степени уменьшить время исследования

3 Впервые определены нормативы содержания ЭНВ в выдыхаемом воздухе, выявлены возрастные особенности диспергационного транспорта у практически здоровых людей

4 Впервые выявлено усиление процессов микродиспергирования бронхоальвеолярного секрета в остром периоде внебольничной пневмонии

5 Впервые обнаружено существенное угнетение микродиспергационного транспорта параллельное степени выраженности ХСН у больных ИБС

6 Впервые установлено значительное усиление микродиспергирования ЭНВ у больных с синдромом ХПН, нормализующееся после выполнения процедуры гемодиализа

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

В результате проведенных нами исследований предложена усовершенствованная методика сбора и исследования конденсата Благодаря новой методике стала возможной количественная оценка микро-диспергационного транспорта у здоровых людей и при патологии внутренних органов Учет этого показателя позволяет более точно интерпретировать содержание в КВВ его отдельных нелетучих компонентов

Выявленные особенности микродиспергирования при различных нозологиях и синдромах могут служить основой для разработки дополнительных диагностических тестов

ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1 Исследование ЭНВ в конденсате выдыхаемого воздуха отражающее процессы микродиспергационного транспорта представляют собой самостоятельную научно-практическую проблему

2 Усовершенствованная нами методика получения и исследования КВВ, позволяет количественно оценивать суммарное содержание в нем ЭНВ, являющееся биомаркером микродиспергационного транспорта

3 Экспирация ЭНВ повышается с возрастом у здоровых некурящих людей, увеличивается при однократном и длительном курении, не меняется при повторных исследованиях и использовании носового зажима Различий в экспирации ЭНВ по половому признаку и фазам менструального цикла нет

4 В острый период пневмонии экспирация ЭНВ значительно увеличивается, нормализуясь в период разрешения заболевания У больных хроническим бронхитом экспирация ЭНВ усиливается, а у больных ХОБЛ снижается

5 У больных ИБС с синдромом ХСН функционирование микро-дисиергационного транспорта ослабевает параллельно степени сердечной недостаточности

6 При хронической почечной недостаточности микродиспергационный транспорт усиливается, процедура гемодиализа оказывает нормализующее влияние на параметры микродиспергирования

Реализация результатов работы

Апробация работы. Материалы исследования были доложены на ежегодных научно-практических конференциях молодых ученых (Хабаровск, 2006г, 2007г) Результаты исследований были представлены в материалах 13, 14, 15 Национальных конгрессов по болезням органов дыхания (Москва, Санкт-Петербург, 2003-2005гг)

Публикации По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе две в центральных научных изданиях, получены два свидетельства на рационализаторские предложения

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, который включает 150 отечественных и 68 зарубежных источников Текст изложен на 134 страницах машинописного текста, иллюстрирован 14 рисунками, 28 таблицами и 3 фотографиями СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Обследование больных и здоровых людей проводилось на базе 301 ОВКГ, 368 консультативно-диагностической поликлиники и Краевой клинической больницы №1 г Хабаровска Всего нами было обследовано 381 человек В соответствии с целями и задачами исследования весь контингент обследованных был распределен на 7 групп

В 1 группу вошли 53 пациента с диагнозом внебольничной пневмонии, в возрасте от 18 до 23 лет Все пациенты были курильщиками со стажем

курения 3-5 лет, удовлетворительного питания (индекс массы тела=21,5±0,3) Диагноз внебольничной пневмонии устанавливался на основании клинико-рентгенологических и лабораторных данных в соответствии с МКБ-Х и практическими рекомендации по диагностике, лечению и профилактики внебольничной пневмонии (2003) У всех обследуемых диагноз пневмонии был подтвержден рентгенологически наличием очагово-инфильтративного процесса в легких Локализация пневмонии, во всех случаях, была сегментарная с явным преобладанием нижнедолевой локализации -81,3% (43 пациента), среднедолевая -7,5% (4 пациента), верхнедолевая -5,6% (3 пациента), двухсторонняя -5,6% (3 пациента)

Все обследованные поступили в отделение в остром периоде заболевания По общему анализу крови определялись типичные изменения в виде нейтрофильного лейкоцитоза со сдвигом влево и увеличения СОЭ

Помимо общеклинического обследования больным предлагалось дважды-до и после лечения заполнить специальную анкету, составленную на основе известных аналогов

Всем пациентам проводилось исследование функции внешнего дыхания

Сбор КВВ осуществлялся в первые два- три дня после поступления, в период разгара заболевания и после проведения контрольной рентгенографии, в период разрешения пневмонии, в среднем через 14 дней На момент повторного обследования инфильтрация у всех больных полностью разрешалась

Пациенты в зависимости от проводимого лечения были разделены на две группы 23 человека в дополнение к антибактериальной терапии получали фенспирид в дозе 160 мг/сут (по 80мг утром и вечером) Контрольная группа находилась только на стандартной преимущественно антибактериальной терапии Группы были сформированы по принципу рандомизации Пациенты не получали отхаркивающих и мукоактивных средств

Во 2 группу вошли больные ХОБЛ на 2-3 стадии заболевания Все они были мужского пола, их средний возраст составил 69,0± 1,9 лет

Основной причиной заболевания у обследованных пациентов было длительное табакокурение В среднем стаж курения составил 34,3 ±4,1 лет Установление диагноза проводилось на основании критериев отраженных в клиническом руководстве «Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких»(2003) Для определения тяжести заболевания этим пациентам проводилось стандартное спирографическое исследование

Функциональными критериями ХОБЛ считали постбронходилататорные ОФВ,< 80% от должных величин и/ или ОФВ,/ ФЖЕЛ <70%

3 группу составили больные с синдромом хронической сердечной недостаточности Диагноз устанавливался на основании классификации хронической сердечной недостаточности, принятой ВНОК(2002) Всего нами было обследовано 59 человек Причиной сердечной недостаточности у данных больных явилась ишемическая болезнь сердца (ИБС) Средний возраст пациентов составил 58,2 ± 1,7 лет

У 21 человек был установлен диагноз мелкоочагового инфаркта миокарда, у 38 человек-стенокардия напряжения (15 больных с ФК 3, 23 больных с ФК 2) Диагноз устанавливался на основании клинической картины, данных ЭКГ, результатов эхокардиографии (ЭХОКГ)

В 4 группу были включены 15 больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе Обследование проводилось в отделение хронического гемодиализа краевой клинической больницы №1 Процедура гемодиализа выполнялась в интермиттирующем режиме 3 раза в неделю на аппарате «Искусственная почка» АЬТШ-ТША-1000 Все обследуемые были лица мужского пола, некурящие, средний возраст составил 46,5±3,4 года У больных был установлен диагноз терминальной хронической почечной недостаточности (ТХПН) 2 А ст по классификации Н А Лопаткина и И Н Кучинского (1973г ) Причиной ТХПН в 12 случаях был хронический гломерулонефрит, у 1 больного - хронический пиелонефрит и у 2

больных сахарный диабет Диагноз устанавливался на основании данных анамнеза, общепринятых клинико-лабораторных критериев, инструментальных методов исследования

На момент обследования у больных не было выявлено симптомов заболеваний респираторной и сердечно-сосудистой систем

Получение конденсата осуществлялось до и непосредственно после процедуры гемодиализа

В 5 группу вошли 17 человек мужского пола, больные хроническим бронхитом Диагноз хронического бронхита (ХБ) устанавливался при наличии длительного курения и симптоматики хронического кашля и /или выделения мокроты, на протяжении 3 месяцев в году 2 и более лет подряд (по определению ВОЗ) Средний возраст обследованных составил 48,8±2,2 лет

6 группа- 32 практически здоровые некурящие девушки студентки медицинского университета в возрасте от 18 до 20 лет В этой группе мы проводили анализ параметров конденсата в зависимости от фазы менструального цикла Продолжительность цикла составляла в среднем 27,6±0,3 дня, сбор конденсата осуществлялся дважды в 1 и 2 фазу цикла

7 группа -для оценки возрастной динамики показателей диспергационного транспорта нами было обследовано 178 мужчин, не имевших клинически значимой патологии внутренних органов и при отсутствии симптомов патологии респираторной системы, в возрасте от 18 до 78 лет Обследуемые были разделены на группы в зависимости от возраста, группы были подобраны согласно рекомендациям Ленинградского симпозиума 1963г «Инфекции у пожилых», которые перекликаются с рекомендациями ВОЗ( 18-29 лет-молодой, 30-44 года - зрелый, 45-59 лет - средний возраст, 60-74 года-пожилой, 75-89лет -старый, 90 и более лет-долгожитель)

Среди обследованных 90 человек были некурящими, а 88 человек являлись курильщиками с различным стажем и интенсивностью курения

Традиционные методы обследования включали рентгенографию, эхокардиографию, ЭКГ, исследование функции внешнего дыхания (ФВД), общий и биохимический анализы крови

В ходе наших исследований сбор КВВ осуществлялся с помощью оригинального портативного аппарата, конденсирующего пары выдыхаемого воздуха Схожая конструкция использовалась в работе В Н Исаковой (1997), она была несколько усовершенствована Используемое устройство стало более компактным и легко переносимым, что позволяло осуществлять получение субстрата у постели тяжелобольных пациентов Оно снабжено клапанной системой с фильтрами и конденсатором паров В качестве фильтра использовалась специальная многослойная фильтровальная бумага, которая заменялась после каждого исследования В процессе сбора осуществлялись меры по предотвращению попадания в поглотитель слюны (предварительное прополаскивание полости рта дистиллированной водой, строгое удерживание мундштука в определенном положении, сглатывание аккумулирующей слюны) Для количественной оценки ЭНВ, весь полученный конденсат мы помещали на предметное стекло и испаряли при комнатной температуре, предохраняя от попадания пылевых частиц, содержащихся в воздухе лаборатории Площадь сухого остатка косвенно отражает объем ЭНВ Нами был видоизменен, используемый ранее В А Добрых метод подсчета ЭНВ, который осуществлялся путем измерения площади и толщины пятна сухого остатка последовательной перфокусировки объектива микроскопа В модифицированной нами методике использовалась окулярная вставка со счетной линейкой Для лучшей визуализации проводилась окраска стекла по методике Романовского -Гимзы в течение 15 минут В результате перехода капли конденсата в твердую фазу формируется пятно, с отдельными волнами, неровностями При увеличении в 40 раз подсчитывали количество частиц нелетучих веществ, попавших на концы линейки, при этом анализировалось 12 полей зрения на каждом предметном стекле

Основываясь на планиметрическом «методе полей» по А А Глаголеву производился расчет площади, занятой ЭНВ Так как пятна имели разные размеры и следовательно, разную толщину, для определения объема ЭНВ, мы применили специальную методику

Учитывая близость по составу плазмы крови и конденсата нами вместе со специалистом по системному анализу к т н С А Сачковым была составлена оригинальная компьютерная программа графической зависимости площади сухого остатка плазмы крови от его объема

Известно, что сухой остаток плазмы крови составляет 8-10% от ее жидкого объема Опытным путем, многократно, нами была определена площадь сухого остатка для различных объемов плазмы крови После этого был рассчитан график, использовавшийся нами для вычисления объема ЭНВ Он представлен на рисунке 1

График зависимости Площади (Б) от объема(\/)

1,00 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 V (объем)

Рис 1 Соотношение площади и объема сухого остатка плазмы крови (объяснение в тексте)

Основываясь на полученной графической зависимости, мы рассчитывали объем ЭНВ, зная площадь сухого остатка конденсата

Концентрация ЭНВ (С) в конденсате рассчитывалась по следующей формуле

С= объем ЭНВ/объем конденсата \ 100%

и выражалась в объемных процентах

Таким образом, новая модернизированная методика получения КВВ и определения объема ЭНВ позволила значительно экономить время и облегчить процедуру сбора конденсата для больных

Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью программы ВЮБТАТ Определяли среднюю арифметическую (М), ее ошибку(±т), рассчитывали критерий соответствия (^2) и коэффициент корреляции (г) Оценку достоверности данных оценивали по обычному и парному критерию Стьюдента (1) и значению вероятности (р) Различия считались достоверными при 1:<2,0, что соответствовало вероятности безошибочного прогноза, равной 95% и более (р<0,05) РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты проведенных исследований динамики процесса микродиспергирования в разные фазы менструального цикла, анализ свойств конденсата мы проводили дважды у одних и тех же девушек в фолликулиновую и лютеиновую фазы цикла В исследовании участвовали практически здоровые некурящие девушки в возрасте 18-20 лет Продолжительность цикла составляла в среднем 27,6±0,3дня Достоверных различий между параметрами конденсата в 1 и 2 фазу цикла выявлено не было

На следующем этапе исследования нами проводилось сопоставление физических свойств конденсата с полом обследуемых Сравнивались средние значения объема конденсата, объема экспирируемых эндогенных нелетучих веществ и концентрации данных веществ экспирируемых девушками и некурящими юношами одного возраста (18-22 года)

Полученные данные позволяют нам считать, что у молодых людей половые различия и фазы менструального цикла практически не влияли на изучавшиеся характеристики конденсата

Таким образом, у молодых людей процесс микродиспергирования бронхо-альвеолярного содержимого и экспирации ЭНВ не зависит от пола обследуемых и фазы менструального цикла

С возрастом изменения происходят во всех органах и системах человека, в том числе и бронхолегочной системе

С учетом существующих возрастных изменений бронхолегочной системы, нами были изучены физические свойства конденсата у здоровых некурящих мужчин в возрастном аспекте

Таблица 1

Возрастная динамика физических свойств конденсата выдыхаемого

воздуха у некурящих мужчин.

Параметры конденсата 1 группа 18-29лет п=27 2 группа 30-44 года п=23 3 группа 45 -бОлет п=21 4 группа старше 60 лет п=19

Объем 0,62±0,03 0,6±0,03 0,67±0,02 0,64±0,03

конденсата, мл

Объем ЭНВ, 0,47±0,03 0,60±0,03* 0,70±0,02** 0,64±0,02***

мм1

Концентрация ЭНВ, % 0,08±0,01 0,11 ±0,01 0,11±0,01 0,10±0,01

Примечание *- достоверные различия (р<0,05) между 1 и 2 группой обследуемых, **- достоверные различия (р<0,05) между 2и 3 группой обследуемых, ***- достоверные различия между 3 и 4 группой обследуемых

Как следует из представленных табличных данных, наблюдается достоверное увеличение экспирации эндогенных нелетучих веществ до 60 летнего возраста После 60 лет наблюдается тенденция к снижению экспирации ЭНВ

В то же время объем конденсата и концентрация ЭНВ фактически оставались неизменными во всех обследуемых группах

В качестве дополнения к проведенному анализу проводилось корреляционное сопоставление физических свойств конденсата и возраста обследуемых мужчин Полученные результаты приведены в таблице 2

Таблица 2

Коэффициенты корреляции физических свойств конденсата и возраста у

некурящих мужчин

Физические свойства конденсата Возраст обследуемых (п=90)

Объем конденсата (мл) г=0,129

Объем ЭНВ (мм3) г=0,59 *

Концентрация, % г=0,29*

Примечание * обозначены статистически достоверные корреляционные связи (р<0,01)

Как следует из приведенных в таблице результатов существуют прямые корреляционные связи между возрастом и объемом экспирируемых нелетучих веществ, а также, в меньшей степени, между возрастом и концентрацией ЭНВ в конденсате

Как известно, при старении организма, наряду с инволютивными изменениями, возникают приспособительные механизмы, которые противодействуют угасанию обмена веществ и функций организма

В ходе наших исследований мы выявили достоверное увеличение экскреции эндогенных нелетучих веществ, которое также как и концентрация этих веществ имело прямую корреляционную связь с возрастом обследуемых Данные изменения, вероятно, носят компенсаторный характер в связи с тем, что с возрастом происходит снижение мукоцилиарного клиренса, уменьшается количество и активность реснитчатых клеток Усиление процессов дисперги-

рования может возникать как приспособительная реакция в ответ на вышеперечисленные изменения После 60 лет в связи с возрастной инволюцией слизистой дыхательных путей, в том числе и секреторных клеток, вероятно, уменьшается количество и изменяются физические характеристики содержимого дыхательных путей, что приводит к некоторому снижению микродиспергирования и экспирации ЭНВ

Априорно предполагая, что изменения физических свойств содержимого дыхательных путей при ХСН могут влиять на процесс формирования диспергационного аэрозоля, мы в своей работе анализировали взаимосвязь между параметрами конденсата, отражающими процесс микродиспергирования, и степенью тяжести хронической сердечной недостаточности, в том числе по показателю фракции выброса левого желудочка Всем обследуемым было проведено рентгенологическое исследование органов грудной клетки, при котором очагово-инфильтративных изменений легких выявлено не было ни в одном случае Пациенты были распределены на две группы в зависимости от уровня показателя фракции выброса В 1 группу включены пациенты с нормальными значениями показателей фракции выброса левого желудочка (более 0,55), во 2 группу - пациенты со сниженными параметрами фракции выброса (0,55 и менее)

Получение конденсата осуществлялось после стойкого купирования ангинозных приступов у больных стенокардией, а у пациентов с инфарктом миокарда оно проводилось при удовлетворительном состоянии пациентов в подостром периоде развития болезни На таблице 3 представлены изученные нами характеристики конденсата у больных ишемической болезнью сердца

Таблица 3

Параметры конденсата выдыхаемого воздуха у больных ИБС (в зависимости от фракции выброса) и здоровых люден.

Показатели Контрольная Группа(п=27) Больные с ишемической болезнью сердца (п=59)

1 группа ФВ>0,55 (п=29) 2 группа ФВ< 0,55(п=30)

Объем, мл 0,67±0,02 0,32±0,02** 0,24±0,01*

Объем ЭНВ, мм1 0,70±0,03 0,64±0,03 0,49±0,02*

Концентрация ЭНВ, % 0,11±0,01 0,22±0,02** 0,21 ±0,01

Примечание *- достоверные различия (р<0,05) между 1 и 2 группой, **-

достоверные различия (р<0,05) при сравнению с контрольной группой

Как видно из приведенных табличных данных у больных с сохраненной фракцией выброса левого желудочка наблюдается уменьшение объема конденсата при одновременном увеличении концентрации эндогенных веществ в нем, а при сниженной фракции выброса отмечаются четкие признаки уменьшения объема конденсата и снижения объема экспирируемых ЭНВ по сравнению с пациентами с сохраненной фракцией выброса Концентрация же ЭНВ в конденсате в обеих группах практически не различалась, хотя значительно превышала нормальные значения

Полученные нами результаты свидетельствуют, по всей вероятности, о том, что отмеченное нами уменьшение объема конденсата и снижение экскреции ЭНВ при ХСН связано с нарушением гемодинамики в малом круге кровообращения, вторичным гиперальдостеронизмом и изменениями физических характеристик содержимого бронхоальвеолярного пространства, как следствием этих сдвигов

Исследование состояния дыхательной системы при ХПН представляет безусловный интерес, так как широко известен факт высокой частоты

бронхолегочных заболеваний при уремии Среди причин смерти у больных ХПН поражения легких стоят на втором месте после сердечно-сосудистых заболеваний (А Ю Николаев, 1999)

Известно, что прогрессировать ХПН характеризуется нарастающей задержкой в жидкостях и тканях организма различных органических веществ и повышением их сывороточной концентрации, основная их часть представлена метаболитами белка

Установлено, что при сниженном выделении почками этих веществ усиливается роль других непочечных путей их выведения Некоторые из этих веществ, по-видимому являясь токсичными, могут рассматриваться как маркеры наблюдающейся ретенции метаболитов (А С Чиж, 1998) В таблице 4 приведены данные о характеристиках конденсата у больных ХПН с учетом процедуры гемодиализа (ГД)

Таблица 4

Сравнительные характеристики экспирируемых ЭНВ у больных ХПН

Показатели Практически здоровые 1 группа (больные ХПН 2 группа (больные

некурящие мужчины( п=23) до проведения ГД (п=15) ХПН после проведения ГД (п=15)

Объем, мл 0,67±0,02 0,51±0,05 0,38±0,04**

Объем ЭНВ, 0,70±0,03 0,90±0,06*, 0,74±0,05***

мм3

Концентрация 0,11 ±0,001 0,18±0,02*, 0,20±0,02**

Примечание * достоверные различия между изучаемыми показателями у больных ХПН до ГД и контрольной группой, **- достоверные различия между изучаемыми показателями у больных ХПН после ГД и контрольной группой, ***- достоверные различия между группами больных ХПН до и после ГД (р<0,05)

Как следует из данных представленных в таблице, у больных с ХПН 1 группы в сравнении с группой контроля наблюдается достоверное увеличение объема ЭНВ и их концентрации в конденсате В то же время объем конденсата у пациентов этой группы не отличался от контрольных показателей У больных ХПН 2 группы установлено, что объем конденсата достоверно ниже, а концентрация экспирируемых нелетучих веществ выше в сравнении с группой контроля Полученные данные показывают, что после проведения процедуры гемодиализа, уменьшается объем ЭНВ в то время как на объем конденсата и на концентрацию ЭНВ данная процедура не оказывает влияния

Таким образом, результаты изучения микродиспергационного транспорта у больных с синдромами хронической сердечной и почечной недостаточности показали существенные нарушения этого процесса

У больных ХСН наблюдалось снижение объема конденсата, что можно предположительно объяснить имеющим место нарушением натриево-водного баланса в легких, и ухудшением капиллярного кровотока в альвеолах при этой патологии (Е С Енисеева,1995) Степень выраженности функционирования сердечно сосудистой системы при ХСН была прямо связана по нашим данным с функционированием микродиспергационного транспорта, что проявилось снижением объема экспирируемых ЭНВ, параллельно величине фракции выброса

У больных ХПН до процедуры гемодиализа выявилось значительное повышение объема экспирируемых ЭНВ и их концентрации в конденсате, что можно рассматривать как процесс, компенсирующий нарушения выделительной функции почек С этой точки зрения процесс микродиспергирования бронхоальвеолярного секрета можно рассматривать как один из резервных путей выведения токсичных метаболитов из организма Процедуру гемодиализа у больных ХПН, после которой закономерно снижался объем экспирируемых ЭНВ, можно рассматривать как фактор снижающий

экспирацию ЭНВ вследствие своего нормализующего показатели гомеостаза действия

Заболеванию пневмонией подвержены представители всех возрастных групп населения, однако, максимальные показатели заболеваемости пневмонией регистрируются среди молодого пополнения солдат Воруженных Сил РФ (И А Гучев,2004, Н Н Жолондзь,2003, А В Мартынова,2003)

Изучая вещества, содержащиеся в КВВ при пневмонии, исследователи, как правило, не делали различий при интерпретации концентрации летучих и нелетучих веществ (Б И Гельцер, 1990, М А Хасина, 2001, М Ю Хасина, 2004) При оценке концентрации нелетучих веществ, авторы не учитывали общий объем образующегося при дыхании диспергационного аэрозоля, что могло приводить к ошибочному толкованию отклонений количества содержащихся в конденсате веществ (В А Гончарова, 1996, Б И Гельцер, 2003, А В Емельянов, 2003)

В связи с этим мы посчитали необходимым провести исследование диспергационого транспорта в динамике у больных ВП молодого возраста Анализ конденсата осуществлялся дважды первый раз на 2-3 день поступления в период разгара заболевания и повторно после проведения контрольной рентгенограммы грудной клетки, на которой во всех случаях отмечалось выраженная положительная динамика инфильтративного процесса

Проведенный анализ показателей диспергационного транспорта у больных пневмонией в динамике отражен в таблице 5

Таблица 5

Параметры конденсата в периоды разгара п разрешения внебольннчнон пневмонии у мужчин молодого возраста

Параметры конденсата Контрольная группа п=34 1 группа ( период разгара) п=53 2 группа (период разрешения) п=53

Объем 0,66±0,04 0,51±0,03* 0,72±0,03**

конденсата, мл

Объем ЭНВ, мм1 0,62 ±0,03 0,82±0,04* 0,60 ±0,03**

Концентрация ЭНВ, % 0,10±0,01 0,18±0,08* 0,09±0,01 **

Примечание * - достоверные различия( Р<0,01) в сравнении с группой контроля, **- достоверные различия( Р<0,01) в сравнении с периодом разрешения

Как следует из данных, представленных в таблице, период разгара пневмонии сопровождался значительным увеличением объема экспирации ЭНВ и повышением концентрации ЭНВ в конденсате, а в период разрешения происходила полная нормализация этих показателей

Как установлено, разгар воспалительного процесса в легких сопровождается целым рядом важных патогенетических процессов нарушается функция эпителия дыхательных путей, участвующего в продукции бронхиального секрета, изменяется трансэпителиальный перенос электролитов и воды, и вследствие этого изменяются физические характеристики содержимого дыхательных путей (Э X Анаев, 2006) Вероятно, эти процессы отражаются и на функционирование микродиспергационного транспорта, что приводит к увеличению экспирации ЭНВ в острый период заболевания

Учитывая, что для хронического бронхита и ХОБЛ характерны проявления бронхиальной дискринии, мы исследовали экспирацию ЭНВ у этой категории пациентов

Мы сопоставили параметры конденсата у больных ХБ и ХОБЛ, в сравнении с практически здоровыми курящими и некурящими людьми, соответствующего возраста и пола Полученные результаты отражены в таблице б

Таблица 6

Параметры конденсата у практически здоровых некурящих, курящих и

больных ХБ п ХОБЛ

Параметры конденсата 1 группа (здоровые некурящие, п=40) 2 группа (здоровые курящие, п=19) 3 группа (больные ХБ, п=17) 4 группа (больные ХОБЛ, п=27)

Объем, мл 0,65±0,02* 0,56±0,04 0,62±0,04 0,34±0,05**

Объем ЭНВ, мм3 0,67±0,01 0,69±0,03 0,74±0,04 0,53±0,03**

Концентрация ЭНВ, % 0,11±0,03* 0,13±0,01 0,12±0,01 0,16±0,03**

Примечание * - достоверные различия( Р<0,05) в сравнении 1 и 2 группы, **-

достоверные различия( Р<0,05) в сравнении 4 группы с 1, 2 и 3 группами

Как видно из данных таблицы экспирация ЭНВ в группах практически здоровых курящих и некурящих не различалась, у больных ХБ имелась тенденция к повышению количества ЭНВ, однако она не была статистически достоверной В группе ХОБЛ наблюдалось снижение объема ЭНВ по сравнению с другими группами В то же время концентрация ЭНВ в конденсате у курящих была выше, чем у некурящих У пациентов, страдающих хроническим бронхитом, этот показатель не имел достоверных различий с

группами здоровых курящих и некурящих мужчин При ХОБЛ концентрация ЭНВ была достоверна выше, чем в остальных сравниваемых группах

Как следует из полученных данных, при хроническом бронхите не происходит достоверных изменений показателей микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого, в то же время при ХОБЛ отмечается существенное снижение объема ЭНВ и увеличение их концентрации Таким образом, подсчет суммарного количества и концентрации экспирируемых ЭНВ может быть полезным тестом в диагностике нарушений процесса микродиспергирования бронхальвеолярного содержимого при ряде заболеваний внутренних органов ВЫВОДЫ

1 Исследование суммарного количества ЭНВ в конденсате выдыхаемого воздуха, отражающее процессы микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого представляют собой самостоятельную научно-практическую проблему

2 Разработанная нами методика изучения содержания ЭНВ в КВВ, позволяет улучшить количественную оценку процесса микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого Суммарный объем экспирируемых ЭНВ является более информативным показателем, чем концентрация ЭНВ в конденсате

3 Экспирация ЭНВ повышается с возрастом у здоровых некурящих людей, увеличивается при однократном и длительном курении В возрасте старше 45 лет влияние факта курения нивелируется Объем ЭНВ не меняется при повторных исследованиях и использовании носового зажима Различий в экспирации ЭНВ по половому признаку и фазам менструального цикла нет

4 В острый период внебольничной пневмонии экспирация ЭНВ значительно увеличивается, нормализуясь в период разрешения заболевания Применение фенспирида (эреспала) не влияет на экспирацию ЭНВ в этой группе больных У больных хроническим бронхитом имеется тенденция к усилению экспирации

ЭНВ, а у больных ХОБЛ этот показатель существенно снижается Таким образом, выявляются существенные нозологические различия процесса естественного микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого при заболеваниях органов дыхания

5 У больных ИБС с симптоматикой хронической сердечной недостаточности экспирация ЭНВ снижается параллельно степени выраженности ХСН Это свидетельствует об ослаблении функционирования микродиспергационного транспорта у этой категории больных, что может иметь значение в патогенезе острых инфекций дыхательных путей у больных с синдромом ХСН 6 При хронической почечной недостаточности до процедуры гемодиализа выявляется значительное увеличение объема ЭНВ, которое после проведения процедуры закономерно снижается Усиление микродиспергационного транспорта ЭНВ при ХПН можно рассматривать как компенсаторный механизм при нарушении выделительной функции почек ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Усовершенствованная нами методика сбора и исследования конденсата у здоровых лиц и у людей с различной патологией внутренних органов облегчает получение этого биосубстрата и исследование содержания суммарных ЭНВ

2 Предлагаемая нами методика позволяет более точно подсчитывать и интерпретировать содержание в конденсате выдыхаемого воздуха отдельных нелетучих ингредиентов Это расширяет диагностические возможности изучения КВВ при патологии внутренних органов

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1 Мун, И Е Влияние лечения спиривой на микродиспергационный транспорт содержимого дыхательных путей и показатели вентиляции у больных ХОБЛ/ Мун И Е , Сироткин Ф А , Тевелевич Е И //Актуальные вопросы современной медицины сборник трудов научно-практической конференции -Хабаровск, 2005 -С 17-18

2 Добрых, В А Количество экспирируемых эндогенных нелетучих веществ как биомаркер диспергационного транспорта содержимого дыхательных путей/ В А Добрых, И Е Мун, Б Я Рыжавский, С П Фролов, Д В Езерский// 13-национальный конгресс по болезням органов дыхания сборник резюме -СПб -2003 -С 17

3 Добрых, В А Некоторые методические проблемы изучения конденсата влаги выдыхаемого воздуха/В А Добрых, И Е Мун, С П Фролов, А П Плахотный//14-национальный конгресс по болезням органов дыхания сборник резюме -Москва -2004 -С 345

4 Добрых, В А Влияние спиривы и эреспала на микродиспергационный транспорт секрета бронхов и течение ХОБЛ и внебольничной пневмонии/В А Добрых, И Е Мун//15-национапьный конгресс по болезням органов дыхания сборник резюме -Москва -2005 -С 230

5 Добрых,В А Некоторые проблемы изучения конденсата выдыхаемого воздуха при патологии органов дыхания/ В А Добрых, И Е Мун//Проблемы туберкулеза и болезней легких -2005-ЖЗ -С 33-35

6 Добрых, В А Диспергационный транспорт бронхоальвеолярного содержимого и его клиническое значение/В А Добрых, И Е Мун// Атмосфера Пульмонология и аллергология -2006 -№3 -С 53-55

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БАЛ- бронхоапьвеолярный лаваж КВВ- конденсат выдыхаемого воздуха КСО-конечный систолический объем КДО- конечный диастолический объем КСР- конечный систолический размер КДР- конечный диастолический размер ЛП- левое предсердие ЛЖ- левый желудочек ПП-правое предсердие ПЖ-правый желудочек

ТХПН- терминальная хроническая почечная недостаточность ФВ-фракция выброса ФВД-функция внешнего дыхания ФСГ-фолликулостимулирующий гормон ХСН- хроническая сердечная недостаточность ХБ-хронический бронхит

ХОБЛ-хроническая обструктивная болезнь легких ЭНВ-эндогенные нелетучие вещества

Подписано в печать 24 04 2007 Формат 60\84/16 Бумага писчая Тираж 100 экз Зака! № 328 Издательский центр ГОУ ВПО ДВГМУ 680000, г Хабаровск, ул Муравьева-Амурского,35

Актуальность исследования

Традиционные методы оценки активности воспаления в дыхательных путях Включают анализ обычной и индуцированной мокроты, бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) и бронхобиопсий [185]. Индуцирование мокроты гипертоническим раствором хлорида натрия может изменять состав получаемых образцов, а также вызвать бронхоконстрикцию [152]. Взятие БАЛ и биопсии возможно только при проведении бронхобиопсии, которая является инвазивной процедурой.

В связи с вышеперечисленными причинами последние годы все больше внимания уделяется исследованию конденсату выдыхаемого воздуха (КВВ). Данный метод является неинвазивным, экономичным, осуществляется с малым количеством биологического материала. При этом он достаточно информативный и отражает изменения в организме как на стадии развернутой патологии, так и на стадиях предболезни и реконва-лесценции [7,8]. Интерес к изучению конденсата растет также и потому что на сегодняшний день, это единственный метод который сам по себе не оказывает влияния на собираемые образцы. Для получения анализа практически нет противопоказаний.

КВВ содержит около 200 летучих соединений и нелетучие макромолекулярные соединения, включая включая протеины, липиды, мукополисахаридные комплексы и нуклеопротеиды.

Эти макромолекулы представляют собой биомаркеры различных патологических процессов, происходящих в легких [196].

Обнаружение в конденсате крупномолекулярных органических веществ, позволило В.А.Добрых сформулировать теорию диспергационного транспорта. Этот транспорт существует в двух вариантах: генерирование эндогенного микродиспергационного аэрозоля (при постоянном дыхании) и аварийное (при кашле). Следовательно, если летучие вещества попадают путем испарения с поверхности альвеол, то эндогенные нелетучие вещества (ЭНВ) в результате процесса диспергирования [40].

В настоящее время появились портативные аппараты для сбора КВВ, однако до сих пор отсутствуют единые стандарты методики получения конденсата [7,186,190].

Методы сбора конденсата основаны на способности пересыщенного пара воды выдыхаемого воздуха осаждаться на охлажденной поверхности поглотителя. Пациент дышит через ротовой мундштук со специальным клапаном, подобная конструкция предотвращает смешивание вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, тем самым обеспечивая поступление в конденсор исключительно выдыхаемого воздуха [181,206]. Далее имеется возможность изучения летучих и нелетучих субстанций, содержащихся в конденсате.

Однако нет стандартизации получения и несмотря на то, что вдыхаемый воздух содержит много органических и неорганических примесей, не изучен вопрос о целесообразности очищения вдыхаемого воздуха от пыли. Интерпретация количественных значений содержания нелетучих веществ в конденсате не учитывает параметры их естественного диспергирования и переноса в процессе дыхания, что мешает правильной трактовке результатов исследования.

Спорным вопросом остается использование носового зажима при получение конденсата, поскольку при этом будет исключаться влияние функций носа на параметры КВВ.

Сбор конденсата, являясь неинвазивным методом, часто осуществляется неоднократно у одного и того же пациента для динамического наблюдения. В этом случае исследователями также не устанавливалось будут ли при повторном анализе изменяться параметры конденсата.

В связи с существующими методическими проблемами в известных нам работах отсутствует количественная оценка содержания ЭНВ в выдыхаемом воздухе, которая реально отражает процессы, происходящие в дыхательных путях.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Изучение микродиспергационного транспорта в условиях физиологии и патологии внутренних органов.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1 .Модифицировать методику анализа конденсата, путем оценки объема эндогенных нелетучих веществ.

2.Исследовать экспирацию ЭНВ у здоровых людей в зависимости от условий сбора конденсата (влияние фильтра, носового зажима, процедуры повторного исследования).

3. Проанализировать изменения объема ЭНВ здоровых людей в зависимости от их возраста, пола и факта табакокурения.

4.Изучить характеристики процесса микродиспергирования бронхоальвео-лярного содержимого у больных с патологией респираторной системы.

5. Исследовать характеристики микродиспергационного транспорта у больных с хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе.

6. Изучить параметры микродиспергирования у больных ИБС с синдромом хронической сердечной недостаточности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

1 .Существенно усовершенствован аппарат для сбора конденсата выдыхаемого воздуха, вследствие чего облегчена техника получения этого биосубстрата у обследуемых.

2.У совершенствована методика определения объема экспирируемых ЭНВ, что позволяет в значительной степени уменьшить время исследования.

3. Впервые определены нормативы содержания ЭНВ в выдыхаемом воздухе, выявлены возрастные особенности микродиспергационного транспорта у практически здоровых людей.

4.Впервые выявлена усиление процессов микродиспергирования бронхо-альвеолярного секрета в остром периоде внебольничной пневмонии.

5.Впервые обнаружено существенное угнетение микродиспергационного транспорта параллельное степени выраженности ХСН у больных ИБС.

6.Впервые установлено значительное усиление микродиспергирования ЭНВ у больных с синдромом ХПН, нормализующееся после выполнения процедуры гемодиализа.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ:

В результате проведенных нами исследований предложена усовершенствованная методика сбора и исследования конденсата. Благодаря новой методике стала возможной количественная оценка микродиспергационного транспорта у здоровых людей и при патологии внутренних органов. Учет этого показателя позволяет более точно интерпретировать содержание в КВВ его отдельных нелетучих компонентов. Выявленные особенности микродиспергирования при различных нозологиях и синдромах могут служить основой для разработки дополнительных диагностических тестов.

ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1 .Исследование в конденсате выдыхаемого воздуха суммарных ЭНВ, характеризующих процессы микродиспергационного транспорта бронхо-альвеолярного содержимого, представляет собой самостоятельную научно-практическую проблему.

2.У совершенствованная нами методика получения и исследования КВВ, позволяет количественно оценивать суммарное содержание в нем ЭНВ, являющееся биомаркером микродиспергационного транспорта. 3.Экспирация ЭНВ повышается с возрастом у здоровых некурящих людей, увеличивается при однократном и длительном курении, не меняется при повторных исследованиях и использовании носового зажима. Различий в экспирации ЭНВ по половому признаку и фазам менструального цикла нет.

4.В острый период пневмонии экспирация ЭНВ значительно увеличивается, нормализуясь в период разрешения заболевания. У больных хроническим бронхитом экспирация ЭНВ усиливается, а у больных ХОБЛ снижается.

5.У больных ИБС с синдромом ХСН функционирование микродиспергационного транспорта ослабевает параллельно степени сердечной недостаточности.

6.При синдроме хронической почечной недостаточности микродис-пергиционный транспорт усиливается, процедура гемодиализа оказываает нормализующее влияние на параметры микродиспергирования.

ВЫВОДЫ

1. Исследование суммарного количества ЭНВ в конденсате выдыхаемого воздуха, отражающее процессы микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого представляют собой самостоятельную научно-практическую проблему.

2. Разработанная нами методика изучения содержания ЭНВ в КВВ, позволяет улучшить количественную оценку процесса микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого. Суммарный объем экспирируемых ЭНВ является более информативным показателем, чем концентрация ЭНВ в конденсате.

3.Экспирация ЭНВ повышается с возрастом у здоровых некурящих людей, увеличивается при однократном и длительном курении. В возрасте старше 45 лет влияние факта курения нивелируется. Объем ЭНВ не меняется при повторных исследованиях и использовании носового зажима. Различий в экспирации ЭНВ по половому признаку и фазам менструального цикла нет. 4. В острый период внебольничной пневмонии экспирация ЭНВ значительно увеличивается, нормализуясь в период разрешения заболевания. Курсовое применение фенспирида (эреспала) не влияет на экспирацию ЭНВ в этой группе больных. У больных хроническим бронхитом имеется тенденция к усилению экспирации ЭНВ, а у больных ХОБЛ этот показатель существенно снижается. Таким образом, выявляются существенные нозологические различия процесса естественного микродиспергирования бронхоальвеолярного содержимого при заболеваниях органов дыхания.

5. У больных ИБС с симптоматикой хронической сердечной недостаточности экспирация ЭНВ снижается параллельно степени выраженности ХСН. Это свидетельствует об ослаблении функционирования микродиспергационного транспорта у этой категории больных, что может иметь значение в патогенезе острых инфекций дыхательных путей у больных с синдромом ХСН.

6. При хронической почечной недостаточности до процедуры гемодиализа выявляется значительное увеличение объема ЭНВ, которое после проведения процедуры закономерно снижается. Усиление микродиспергационного транспорта ЭНВ при ХПН можно рассматривать как компенсаторный механизм при нарушении выделительной функции почек.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Усовершенствованная нами методика сбора и исследования конденсата у здоровых лиц и у людей с различной патологией внутренних органов облегчает получение этого биосубстрата и исследование содержания суммарных ЭНВ.

2. Предлагаемая нами к внедрению методика позволяет более точно подсчитывать и интерпретировать содержание в конденсате выдыхаемого воздуха отдельных нелетучих ингредиентов. Это расширяет диагностические возможности изучения КВВ при патологии внутренних органов.