Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патогенетические аспекты терапии гипервентиляционного синдрома методом респираторного биоуправления при бронхиальной астме у детей

На правах рукописи

ЗИНЧЕНКО Маргарита Ивановна

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕРАПИИ ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИОННОГО СИНДРОМА МЕТОДОМ РЕСПИРАТОРНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ У ДЕТЕЙ

14 00 16 -патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ии^иьваэз

Новосибирск 2007

003058893

Работа выполнена в Государственном учреждении Научно-исследовательском институте Молекулярной биологии и биофизики Сибирского отделения РАМН (Новосибирск) и Государственном учреждении Научно-исследовательском институте физиологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Научный руководитель

доктор медицинских наук Гришин Олег Витальевич

Научный консультант

академик РАМН,

доктор биологических" наук,

профессор Штарк Марк Борисович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Сафронов Игорь Дмитриевич

кандидат медицинских наук Мамоян Жанна Кялашовна

Ведущая организация ГОУВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава (Томск)

Защита состоится " ь/^-^иЦ_2007 года в часов на

заседании Диссертационного совета Д 001 048 01 при ГУ Научном центре клинической и экспериментальной медицины по адресу 630117, г Новосибирск, ул Академика Тимакова, 2, тел (383)333-64-56

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ГУ НЦКЭМ СО РАМН

Автореферат разослан

2007

Ученый секретарь диссертационного совета,

д б н

Пальчикова Н А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Несмотря на очевидные успехи медикаментозной терапии, встречаемость бронхиальной астмы среди детей и подростков не только не снижается, а продолжает нарастать По данным американских авторов каждые 10 лет показатели увеличиваются в среднем на 1/3 (Богорад, 2002, Johnson, 2002, Lugogo et al 2006) Данные российских клиницистов во многом совпадают с зарубежными (Ревякина, 2006) Так, если в 70-80-\ годах встречаемость была менее 1%, то в 80-90-х- уже около 2% (Дрожжев и др, 2002), а после 2000 года — составляет 5%, что согласуется с данными ВОЗ по анализу эпидемиологии этого заболевания в развитых странах (GINA, 2002, Zollner, 2005) В то же время некоторые клиницисты отмечают проблему ги-подиагностики бронхиальной астмы в России (Кондюрина и др, 2003) Разнообразие лекарственных средств, применяемых для лечения бронхиальной астмы, с течением времени неуклонно растет Но при этом полный контроль над симптомами бронхиальной астмы достигается редко (Горячкина, 2005)

Значительная медикаментозная нагрузка активирует исследования в области патофизиологических механизмов астмы в детском возрасте для поиска новых методов, альтернативных продолжительной ингаляционной противовоспалительной терапии Одно из таких направлений тесно связано с психосоматическим аспектом бронхиальной астмы, актуальность которого находит свое подтверждение в исследованиях в области нейрогенных механизмов персистирующего воспаления дыхательных путей (Ritz et al 2000, Bruton et al 2005) При астматическом удушье особую роль играют механизмы памяти, реализующиеся на выраженном эмоциональном фоне Развитие приступа, как и его ожидание, сопровождается чувством страха и значительным эмоциональным напряжением (De Peuter, 2004) Все это сопровождается дыхательными расстройствами, наиболее часто - по типу гипервентиляционного синдрома (ГВС) В клинических работах последних лет доказано, что при астме в большинстве случаев развиваются тревожно-депрессивные и панические расстройства (Nardi, 2006, Lee et al, 2006, Van Diest, 2006) Они провоцируют дыхательные расстройства (Gardner et al, 1996, Butani et al 1997) часто, до 80% случаев, диагностируемые как гипервентиляционный синдром (Федосеев и др , 1991, Ловицкий и др , 1997, Martinez-Maragon, 2005, Ogata, 2006) ГВС — это нарушение паттерна дыхания центрального генеза, приводящее к неадекватному увеличению альвеолярной вентиляции (Gardner 1996, 2004) и, как выяснилось, способен запускать механизмы бронхоспазма Снижение напряжения С02 в альвеолярном газе и артериальной крови (Bruton et al 2005, Van den Elshout et al 1991) приводит к внутри- и внеклеточному алкалозу, снижению содержания внеклеточного К+, Са2+, 02, повышению проницаемости для Na+ и гиперполяризации мембран (Gardner, 1996) В результате возрастает нервно-мышечная возбудимость, что способствует патологическому сокращению гладкой мускулатуры бронхов (Kavanagh et al, 2006) Механизм гипо-капнического бронхоспазма остается до конца еще не выясненным, однако факт его развития в ответ на снижение напряжения С02 в альвеолярном газе и

артериальной крови, особенно у больных астмой, можно считать вполне доказанным (Biuton et al 2005) Наиболее вероятно, патофизиологическим механизмом служит снижение порога чувствительности ирритантпых рецепторов в бронхах В результате даже незначительное усиление вентиляций и охлаждение слизистой дыхательных путей провоцирует и поддерживает брон-хоспазм (Федосеев и др , 1984)

Подтверждением также служат данные об эффективности респираторного биоуправления В ряде исследований у взрослых пациентов установлено, что вместе с увеличением напряжения С02 в альвеолярном газе, уменьшается выраженность дыхательных расстройств и клинических симптомов Появляются доказательства тесной взаимосвязи между нейрогенными механизмами и психосоматическим статусом больных астмой (Лещинская и др , 2006), которые выражаются, в частности, в достоверном увеличении параметров бронхиальной проходимости в результате лечения с помощью методов биоуправления (Ritz et al, 2000, Haslei et al 2005)

Реабилитационные методы коррекции дыхательных расстройств (дыхательная гимнастика Стрельниковой, методы Бутейко, восточной медицины Цы-Гун, У-Шу и др ) нацелены на волевое управление дыханием для предупреждения или даже купирования приступов удушья (Lehler et al 2004) Вместе с гем изучение эффективности дыхательных тренингов показало, что без применения биоуправления большинство известных дыхательных методик достоверно не влияет ни на паттерн дыхания, ни на бронхиальную проходимость (Lehler et al 2004), что указывает на сохранение установочных характеристик регуляции дыхания па прежнем уровне

В России и за рубежом разработан ряд методов, основанных на биологической обратной связи под контролем капнографии, которые успешно применяются у взрослых (Khan, 1977, Zanus et al, 1984, O'Donnell et al, 1988, Esteve et al, 1996, Katsuia, 1997, Lehrei et al, 2000) При этом пациент наблюдает в режиме "on line" капнографию своего дыхания на мониторе и может произвольно изменять паттерн дыхания Для достижения терапевтического эффекта необходимо активное участие пациента в процессе лечения, требуются ежедневные и продолжительные тренировки У взрослых это достигается с помощью суггестивного воздействия со стороны лечащего врача или методиста, проводящего дыхательный тренинг Подобное трудно обеспечить в детской практике (Исаев, 1992) Особую проблему представляет продолжительность тренировок, так как ребенок быстро устает без игровой доминанты, и чем он младше, тем труднее проводить лечебный тренинг В результате дети не могут научиться контролировать и управлять своим дыханием Поэтому в последние годы, особенно за рубежом, активно развиваются методы игрового биоуправления, которые значительно облегчают тренинги биологической обратной связи (Штарк и др , 2002)

При астме у детей остаются неизученными патогенетические аспекты эффективности методов, направленных на коррекцию дыхательных расстройств и тревожных состояний, участвующих, как предполагается, в нейрогенных механизмах персистируюшего воспаления (Лещинская и др , 2006), с одной

4

стороны, и поддерживающих гипервентиляционные изменения в регуляции дыхания, с другой стороны

Технологически и методически проблема лечения гипервентиляционного синдрома у детей с астмой была решена лабораторией физиологии дыхания ГУ НИИ физиологии и ГУ НИИ молекулярной биохимии и биофизики СО РАМН Для этого совместно с НГТУ был разработан программный комплекс «БОС-капнография» Это позволило проводить у детей объективную диагностику гипервентиляционного синдрома, на основе которой стала возможна разработка игрового биоуправления и полноценного дыхательного тренинга при бронхиальной астме у детей

Цель исследования Изучить функциональное состояние системы внешнего дыхания при лечении гипервентиляционного синдрома методом игрового биоуправления у детей с бронхиальной астмой

Задачи исследования-

1 Выявить наиболее информативные функциональные показатели системы внешнего дыхания для респираторного игрового биоуправления при лечении гипервентиляционного синдрома у детей

2 Исследовать изменения величин функциональных параметров системы внешнего дыхания методами спирометрии и капнографии и динамику клинических проявления при бронхиальной астме в процессе лечения в группе наблюдения с использованием игрового биоуправления для коррекции гипервентиляционного синдрома в сравнении с группой контроля

3 Изучить отдаленные эффекты коррекции гипервентиляционного синдрома при бронхиальной астме методом респираторного биоуправления в течение 12 месяцев

Научная новнзна исследования. Впервые разработана и обоснована технология компьютерного капнографического биоуправления Впервые применен новый подход для коррекции гипервентиляционного синдрома у детей с бронхиальной астмой, основанный на технологии капнографического игрового биоуправления Впервые доказано положительное значение коррекции гипервентиляционного синдрома у детей с бронхиальной астмой при лечении в условиях стационара и в отдаленной перспективе

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость настоящего клинического исследования заключается в обосновании применения компьютерных игр для коррекции дыхательных расстройств у детей младшего и среднего школьного возраста, страдающих бронхиальной астмой В работе установлены основные критерии эффективности тренинга биоуправления при коррекции дыхательных расстройств Доказано, что этими критериями являются устойчивое увеличение концентрации С02 в альвеолярном воздухе и постоянное урежение частоты дыхания

Разработанный новый метод и практические рекомендации могут быть использованы в реабилитации детей, больных бронхиальной астмой В настоя-

щее время метод используется в клинике института физиологии СО РАМН для лечения детей с бронхиальной астмой

Положения, выносимые на защиту.

1 Увеличение концентрации С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха и снижение частоты дыхания в покое при применении технологий респираторного биоуправления указывают на эффективную коррекцию гипервентиляционного синдрома с помощью этого метода

2 Респираторное биоуправление является эффективным методом реабилитации, что проявляется в продлении ремиссии и сокращении количества используемых бронходилататоров

3 Положительные эффекты сохраняются в течение 3-6 месяцев

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и обсуждены на Всероссийской конференции «Актуальные проблемы здравоохранения Сибири» (Ленинск-Кузнецкий, 1998), Х-ой научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 1999), IV-ом съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002), Молодежной научно-практической конференции (Новосибирск, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Санаторно-курортное лечение фундаментальные, прикладные и организационные аспекты» (Новосибирск, 2007)

Публикации По материалам диссертации опубликовано 9 работ, из них 2 публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций

Объем п структура работы. Диссертация изложена на 106 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка цитированной литературы, который включает 207 источников из них 75 отечественных и 132 зарубежных) Иллюстративный материал представлен 27 таблицами и 15 рисунками

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При разработке программно-аппаратного комплекса для диагностики и лечения гипервентиляционного синдрома мы определили набор показателей капнографии с целью установления такого алгоритма игровых условий, выполнение которых позволило бы решить две задачи дыхательного тренинга

1) обучить пациента управлять своим дыханием,

2) восстановить (изменить) показатели паттерна дыхания и концентрации С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха (FetC02)

Для эгого были набраны случайным образом группы взрослых и детей с диагностированным гипервентиляционным синдромом и пациенты без этого синдрома

В первые две группы вошли здоровые взрослые (9 мужчин и 9 женщин) и больные различными хроническими заболеваниями органов дыхания, осложненные гипервентиляционным синдромом (7 мужчин и 9 женщин) Возраст обследованных в обеих группах варьировал от 20 до 52 лет и по средним зна-

чениям не различался По антропометрическим характеристикам группы также не различались между собой

Во вторые две группы вошли дети в возрасте от б до 16 лет 10 детей с гипервентиляционным синдромом и 10 детей без диагностированного гипервентиляционного синдрома Различий между этими двумя группами по антропометрическим показателям и возрасту выявлено не было

Группа детей с наличием гипервентиляционного синдрома также была включена в исследования для оценки степени тревожности и реакции на фрустрацию до и после проведения тренингов игрового капнографического биоуправления

Для решения второй и третьей задачи данного исследования в течение года проводилось наблюдение за детьми, больными атопической бронхиальной астмой в сочетании с гипервентиляционным синдромом В группе наблюдения было 33 ребенка, которым проводили медикаментозное лечение и тренинг биоуправления с использованием компьютерных игр В группе контроля было 30 детей, у которых проводили только медикаментозное лечение По возрасту и степени тяжести заболевания обе группы не различались В обеих группах средний возраст составил 11,2 лет В исследовании преобладали мальчики в группе наблюдения было 26 мальчиков и 7 девочек, а в контрольной - 18 и 12, соответственно

Дети поступали в госпиталь с обострением бронхиальной астмы и находились на лечении 29-30 дней Основанием для включения пациента в настоящее клиническое исследование были следующие критерии

- купирование острого периода заболевания к 5-7 дню,

- возраст 7-15 лет

- наличие ГВС, диагностированного клинически и подтвержденного объективной диагностикой

При поступлении у больных детей определяли частоту клинических симптомов и потребность в бронхолитиках по 4-х балльной системе (Рыжова, 2000), (табл 1)

Таблица 1

Балльная оценка частоты клинических симптомов и потребности в бронхолитиках у больных бронхиальной астмой

Баллы Частота симптомов БА Потребность в бронхолитиках

0 нет симптомов нет потребности

1 не чаще 2 раз в неделю не чаще 2 раз в неделю

9 чаще 2 раз в неделю, чаще 2 раз в неделю,

но не более 1 раза в день но не более 1 раза в день

Т. ежедневно, но не чаще 3-4 раз в ежедневно, но не чаще 3-4 раз в

день день

4 постоянно, чаще 4 раз в день постоянно, чаще 4 раз в день

У всех пациентов последних двух групп во время пребывания в стационаре проводилось медикаментозное лечение согласно национальной программе «Бронхиальная астма Стратегия н профилактика», утвержденной на национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Москва, 1997 год) С 5-7 дня проводился набор в группы (группу наблюдения и группу контроля) Набор проводился случайным образом

Для диагностики вентиляторной функции аппарата внешнего дыхания использовался портативный спирограф «Flowscreen» фирмы «Jaeger» (Германия) Исследовались следующие параметры объем форсированного выдоха за 1секунду (FEVb ОФВ|), жизненная емкости легких (VC, ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (FVC, ФЖЕЛ), индекс Тиффно (FEV] / VC, ОФВ:/ЖЕЛ), потоково-объемная скорость (PEF, ПОС), максимальная скорость потока выдоха при выдыхании 25% ЖЕЛ (MEF 25, МОС 25), максимальная скорость выдоха при выдыхании 50% ЖЕЛ (MEF 50, МОС 50), максимальная скорость потока выдоха при выдыхании 75% ЖЕЛ (MEF 75, МОС 75), средний показатель проходимости по всему бронхиальному дереву (MMEF 25/75, МОС 25/75), объем форсированного вдоха за 1 секунду (FIVi) Для характеристики вентиляционной функции легких мы ограничились значением FEV,, так как величины динамики показателей - VC и скоростных показатели выдоха/вдоха хорошо коррелировали с FEV| и не имели какого-либо самостоятельного значения

Для диагностики гипервентиляционного синдрома использовался созданный для этой цели программно-аппаратный комплекс «БОС-капнография»

Результаты следующих анализируемых параметров больного выводились на экран монитора (табл 2)

Таблица 2

Пари метры дыхания, анализируемые нрограм мой обработки данных

Анализируемый параметр Обозначение Время усреднения

Концентрация С02 в конечной пор- FetC02,o6 % Каждые сек

ции выдыхаемого воздуха

Частота дыхания ЧД, в 1 мин Каждые 30 сек

Время дыхательного цикла Тдц, сек Каждые 30 сек

Коэффициент доктора Фрида, =ЧД/Ре1С02 Кдф Каждые 30 сек

Время выдоха по С02 Reo? Каждые 30 сек

Коэффициент вариации 11со2 CVRcoi (КВвыд) Каждые 30 сек

Отчет диагностической сессии представлен на рис 1

В случае, если у ребенка диагностировался гипервентиляционный синдром, приступали к лечебной сессии В процессе лечебной сессии пациент должен был стремиться привести свое дыхание к индивидуально подобранным параметрам капнографии, которые определялись на основании результатов диагностического обследования Например, в программе «Марсианское вторже-

ние», в которой результат также зависел от параметров дыхания больного, ставилась задача попасть в передвигающийся с определённой скоростью марсианский корабль (рис. 2).

Рис. I. Капнография: отчёт по рс- Рис. 2. «Выстрел» пушки при вы до-

зу л матам диагностической сессии хе пациента

Продолжительность одной лечебной сессии составляла 20-30 минут. К дыхательным тренингам приступали после купирования острого периода заболевания, на 5-7 день пребывания в стационаре. Количество тренингов биоуправления определялось индивидуально и составило в среднем 10 сеансов. Результаты проведённого лечения оценивались по окончании пребывания в стационаре, и спустя 2, 5 и 11 месяцев после выписки из стационара в виде сбора анамнеза, объективного осмотра больного, проведения контрольных капнографии и спирографии.

Сравнение показателей ОФВ|, FetC02 и ЧД в группах наблюдения и контроля проводилось с использованием t-критерия для независимых данных, частоты клинических симптомов и потребности в бронхолитиках - критерием Манна-Уитни. Кроме того, рассчитывали изменения ОФВь FetCO? и ЧД в процентах от их значения до тренинга. Сравнение этих показателей в обеих группах также проводилось с использованием t-критерия для независимых данных. Значения с р<0,05 принимались как статистически значимые. Анализ результатов проводился с использованием рекомендаций С.Гланиа (1994).

Изменения данных, влияние на них фактора времени, анализировались в программе статистического анализа и обработки данных в среде Windows (Anova, Friedemen-Anova и t-критерий для сравнения отдельных показателей).

Мы выражаем особую благодарность за помощь в организации исследования академику, профессору, д.м.н. С,М. Гавалову, академику, профессору, д.б.н. М.Б. Шгарку, разработчику программного обеспечения для респираторного игрового биоуправления А, А. Зубкову.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Разработка игрового биоуправления

Для разработки аппаратно-программного комплекса игрового респираторного биоуправления у 2 групп взрослых добровольцев (1 группа - здоровые, 2 группа - с различными заболеваниями органов дыхания, отягощенными гипервентиляционным синдромом) мы проанализировали различия в следующих параметрах (табл 3)

Таблица 3

Показатели функции внешнего дыхания, М ± Я И

1 гр Здоровые 2 гр

Показатель ГВС у больных с хронической патологий легких Р

Клинические проявления ГВС в баллах 0,5 ± 1,0 5,6 ± 1,2 <0,01

FetCCb, % 4,87 ± 0,52 4,57 ± 0,44 Нет

ДО, мл 518 ± 99 506 ±27 Нет

ЧД, дых/мин 14,1 ± 1,4 16,6 ±2,2 <0,05

кио2 39,6 ±7,6 34,6 ±6,8 <0,05

КП (мл/ЧСС) 4,10 ±0,55 3,71 ±0,37 нет

ЖЕЛ (в % ДЖЕЛ) 102 + 9 104 ± 10 нет

ОФВ,(в% ДОФВ,) 100 ± 12 95,0 ±8,0 нет

КВвыд, % 4,57 ± 1,9 16,7 + 3,4 <0,01

Было выявлено, что закономерным являлось различие в группах по степени выраженности проявления гипервентиляционного синдрома, который определяется по стандартному опроснику и измеряется в соответствующих баллах (Fried, 1987) Средние значения концентрации С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха (FetC02) по которой принято судить о наличие ГВС был у больных ниже, но средние величины по группам не имели достоверного различия Наибольшие различия достоверного характера наблюдались между группами по показателям ЧД и вариабельности паттерна легочной вентиляции, а именно продолжительности выдоха (KB) Полученные данные подтвердили тесную взаимосвязь механизмов центральной и корковой регуляции дыхания, причем таким образом, что корковые структуры у больных с ГВС начинают доминировать над центральными механизмами Это проявляется в увеличении неравномерности дыхания, увеличении легочной вентиляции и снижении концентрации углекислого газа (С02) в альвеолярном воздухе, а, следовательно, и в артериальной крови

В рамках поставленной первой задачи был определен наиболее информативный показатель в диагностике гипервентиляционного синдрома у взрослых из получаемых при капнографии в режиме биоуправления - это показатель вариабельности продолжительности выдоха (КВвыд)

На основании литературных данных (Fried, 1987, Абросимов 1991) и полученных результатов в качестве контролируемых и управляемых параметров для игрового биоуправления были выбраны три показателя

1) FetC02 - концентрация С02 в конце выдоха,

2) ЧД - частота дыхания

3) КВвыд - вариабельность дыхания

В качестве вспомогательных показателей, позволяющих проводить дополнительный анализ эффективности БОС-терапии, были выбраны следующие показатели

1) Кдф- коэффициент Фрида (Кдф = 4fl/FetCOz)

2) Rco2 - время выдоха по капнографии С02

3) Тдц- продолжительность дыхательного цикла

4) Тренды FetCO? и ЧД

Изучив соотношение показателей капнографии и спирографии у взрослых добровольцев, было проведено исследование у детей Целью его было установить значение показателей, характеризующих ГВС для выбора параметров в игровом биоуправлении

Были проанализированы результаты капнографии, полученные у 20 детей К первой группе были отнесены 10 человек, у которых на основании клинических и объективных исследований был диагностирован ГВС Ко 2-й группе - дети без ГВС

Основными параметрами, по которым различается паттерн дыхания у детей с ГВС и без такового, являлись частота дыхания, ТС02 и FetCO, (табл 4) Причем ЧД у детей увеличивается преимущественно за счет равномерного сокращения продолжительности выдоха без изменения структуры паттерна дыхания В тоже время группы не различались между собой по показателю неравномерности дыхания Коэффициент вариации продолжительности выдоха (КВвыд) в отличие от взрослых у детей не различался

Таблица 4

Различие типографических показателей у детей с ГВС и без ГВС, M±SD

Показатель Дети без ГВС Дети с ГВС Р

FetC02, об % 5,01±0,36 4,60±0,45 0,04

ЧД, дых/мин 14,7±0,8 19,9±3,62 0,002

ТС02 сек 2,70±0,44 2,07±0,37 0,02

ТвыдС02 0,65±0,05 0,67±0,05 0,35

КВвыд, % 14,1±6,35 14,3±4,45 0,93

На основании полученных нами и литературных данных для игрового биоуправления у детей были выбраны два параметра Ре1С02 и частота дыхания Эти показатели легли в основу разработки игрового сюжета, описанного в главе 2 5 диссертации

Влияние игрового биоуиравлешш на показатели тревожности н реакции на фрустрацию

Исследования последних десятилетий показали, что биоуправление или биологическая обратная связь оказывает свое действие преимущественно путем снижения тревожности и страха, что в значительной мере определяет эффективность метода при астме у детей (Fried, 1987, Gardner et al, 1996, Lehler, Vaschilo 2004, Bruton et al, 2005 и др ) Для оценки влияния тренингов респираторного биоуправления на психологический статус пациентов, с целью прояснения механизмов их воздействия, изучался уровень тревожности, тип и направление реакции на фрустрирующую ситуацию до и после проведения тренингов (в среднем - 9 тренингов по 30 минут) Обследуемая группа состояла из 9 детей в возрасте от 6 до 16 лет с различными диагнозами в сочетании с гипервентиляционным синдромом Для исследования уровня тревожности были использованы соответствующие возрастам методики Р Тэммла, М Дорки, В Амена, CMAS, Спилбергера-Ханина (Бурлачук и др , 1999, Тэммл и др , 2001, Астапов, 2004) Для статистической обработки результатов в данной группе состояние тревожности подразделили на высокий, средний и низкий уровень Исходное состояние группы характеризовалось высоким уровнем тревожности из 9 человек у 8 был выявлен высокий уровень и у 1 ребенка - средний После прохождения этими детьми тренингов респираторного биоуправления было выявлено достоверное (р=0,008) снижение показателей уровня тревожности в целом по группе

Для исследования реакции на фрустрацию использовался тест рисуночной фрустрации Розенцвейга, детский и взрослый его варианты (Бурлачук и др, 1999, Елисеев, 2001) Каких-либо достоверных изменений в реакции на фрустрацию в обследованной группе детей после окончания тренингов респираторного биоуправления выявлено не было Однако увеличился процент им-пунитивных реакций, и снизился процент экстрапунитивных реакций Переход на импунитивный уровень служит показателем отсутствия напряженности в ситуации фрустрации (Кукина, 2000, Сиваков, 2001), (табл 5)

Таблица 5

Изменения направлений и типов реакции на фрустрирующую ситуацию до и после тренингов респираторного биоуправления (N=9) в %

Экстрапу-нитивные Интрапу-нигивные Импуни-тивные Фиксация па самозащите Фиксация на препятствии Фиксация на удовлетворении потребностей Степень социальной адаптации

После 46 3 21,1 32,6 36 34,6 29,4 50,4 тренингов Дотре- 54 2 20 8 25 39 6 31 8 28 6 41 5 нингов р 0,3 0,74 0,28 0,45 0,47 0,88 0,56

Полученные данные говорят, как минимум, о тенденциях положительного влияния на психологический статуса пациентов Очевидно, что данный аспект требует дальнейшего детального изучения

Частота встречаемости гипервентиляциошюго синдрома

Анализ встречаемости гипервентиляционного синдрома среди детей города Новосибирска провели на основании обследования 162 детей, больных бронхиальной астмой, в возрасте от 7 до 15 лет, поступавших на обследование и лечение в Муниципальную детскую клиническую больницу скорой помощи N3 г Новосибирска У 82 детей (59%), был выявлен гипервентиляционный синдром, что соответствует литературным данным (Усманова, 1985, Жбанко-ва, 1989) Распределение данных по половозрастным признакам отражено в таблице б

В возрастных группах 11-12 и 13-15 лет гипервентиляционный синдром чаще сопровождает бронхиальную астму у девочек, чем у мальчиков При этом известно, что у мальчиков в возрасте 7-14 лет бронхиальная астма встречается чаще, чем у девочек (Дрожжев и др , 2002, Nicolai et al, 2003) В самой старшей возрастной группе гипервентиляционный синдром чаще подтверждался капнографически снижением FetC02 У девочек Вероятно, это объясняется более высокой эмоциональной лабильностью у девочек препубертат-ного и пубертатного возраста У мальчиков с возрастом капнографическое подтверждение ГВС встречается несколько реже Известно, что у мальчиков с возрастом течение астмы становится более легким, тогда как у девочек наблюдается обратная тенденция

Таблица 6

Встречаемость ГВС у детей с бронхиальной астмой в разных возрастных группах, %

Возрастная группа Бронхиальная астма с ГВС (п=82) Бронхиальная астма без ГВС (п=80)

Пол Снижение FetC02 при кап-нографии Без снижения FetC02 при капно-графии

7-10 лет Мальчики Девочки 33 12 42 12 25 76

11-12 лет Мальчики 18 30 52

Девочки 11 56 33

13-15 лет Мальчики Девочки 12,5 50 35 14 52,5 36

Представленные данные подтверждают широкое распространение гипервентиляционного синдрома у детей с бронхиальной астмой

Динамика показателей внешнего дыхания и легочного газообмена

Перед выпиской пациентов из стационара, после проведения курса сеансов БОС - капнографии, проводился сравнительный анализ между показателями динамики функции внешнего дыхания, газообмена и клинического состояния группы наблюдения, в которой проводился тренинг биологической обратной связи, и контрольной группы Нашей целью было выявить влияние коррекции гипервентиляционного синдрома с помощью капнографического игрового биоуправления на эффективность лечения бронхиальной астмы Для этого проводилось клиническое обследование обеих групп с повторным сбором анамнеза, а также аппаратные исследования функции внешнего дыхания спирометрия и капнография, при поступлении в стационар и перед выпиской из него Динамика функции внешнего дыхания оценивалась по объему форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ,)

Таблица 7

Динамика объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ,) в период пребывания пациентов в стационаре (в % к должным), М (ЯП)

На 7-й день После лечения, Изменение показа-

Группа пребывания в на 30-й день теля (Л), в % к ис- Р

стационаре пребывания ходному значению,

Группа наблюдения 95(19) 106(17) 14 (20) 0,016

(п=33) Группа контроля (п=30) 101 (20) 100(15) 1(19) 0,827

Р 0,223 0,144 0,0106 -

Достоверная положительная динамика ОФВ1 от 7 к 30 дню пребывания в стационаре была выявлена только в группе наблюдения (табл 7)

Таблица 8

ГеХС02, (об %) в период пребывания детей группы наблюдения и контрольной группы в стационаре, М(БП)

FetCO, ЕеЮОг после лечения, на

Группа на 7-й день пребывания в стационаре, об% 30-й день пребывания, об% Р

Группа наблюдения 4,56 (0,49) 5,45 (0,52) < 0,01

(п=33) Группа контроля (п=30) 4,52(0,83) 4,45 (0,73) 0,73

Р 0,814 <0,01 -

Динамика ГеКЮо в группе наблюдения была достоверной в отличие от динамики этого показателя в контрольной группе (табл 8)

Было обнаружено снижение частоты дыхания как в группе наблюдения, так и в контрольной группе (табл 9) И эти изменения явились статистически достоверными

Таблица 9

Динамика частоты дыхания в минуту (ЧД) в период пребывания детей группы наблюдения и контрольной группы в стационаре, М (ЗД)

ЧД на 7-й день ЧД после лечения, Изменение показа-

Группа пребывания в на 30-й день пре- теля (А), в % к ис- Р<

стационаре бывания ходному значению

Группа наблюдения 16,9 (4,1) 12,3(3,7) -27,5(14,9) 0,001

(п=33)

Группа контроля (п=30) 15,9 (3,3) 14,0(3,8) -8,6(27,1) 0,043

Р = 0,293 0,077 0,001 -

Дополнительное к базовому лечению воздействие дыхательного тренинга с применением биологической обратной связи у обследуемых детей способствует улучшению вентиляционной способности легких Также наблюдалось достоверное влияние метода на альвеолярную вентиляцию, о чем судили по показателю FetC02, значения которого близки к уровню РаС02 (Gardner, 1996) В группе наблюдения по окончанию терапии ЧД снизилась достоверно сильнее по сравнению с группой контроля Тренинг биоуправления, нацеленный на снижение частоты дыхания и увеличение FetC02, по-видимому, привел к изменению установочной точки регуляции дыхания по С02 Из этого следует, что в группе наблюдения в процессе лечебного тренинга удалось достичь устойчивого изменения паттерна дыхания и была достигнута коррекция двух основных составляющих ГВС гипокапнии и тахипноэ

Сравнительный анализ результатов показал, что в процессе лечения у детей обеих групп наблюдалось улучшение состояния Выраженность клинических проявлений (табл 10) и потребность в бронхолитиках (табл 11) достоверно снизились после лечения в обеих группах Это доказывает эффективность лечения базовой терапии в стационаре Fia этапе обострения бронхиальной астмы Однако, несмотря на то, что по клиническим проявлениям группы исходно не различались, после лечения клинические проявления снизились в большей степени в группе наблюдения

Таблица 10

Сравнение динамики клинических проявлений: распределение встречаемости детей с определенным количеством баллов после лечения в контрольной и группе наблюдения, в %

Группы % детей с баллом «0» % детей с баллом «1» % детей с баллом «2» % детей с баллом «3» % детей с баллом «4»

Группа наблюдения (п=33) 78,8 18,2 3,0 0 0

контроль (п=30) 26,7 60,0 13,3 0 0

Р <0,01 <0,01 0,14 - -

Таблица 11 Сравнение динамики потребности в бропхолитиках: распределение стречаемости детей с определенным количеством баллов после лечения в группе наблюдения и группе контроля (%)

Группы % детей с баллом «0» % детей с баллом «1» % детей с баллом «2» % детей с баллом «3» % детей с баллом «4»

Группа наблюдения (п=33) 81,8 15,2 3,0 0 0

Контроль (11=30) 50,0 43,3 6,7 0 0

Р 0,009 0,017 0,494 - -

Для определения длительности лечебного эффекта тренингов с биологической обратной связью у детей, больных бронхиальной астмой, пациенты группы наблюдения далее наблюдались в течение года (рис 3)

Изменение всех исследуемых показателей у пациентов в течении 12 месяцев обследования

1 2

3 4 5

граница достоверных изменении большинства параметров

РеЮ02 -о - ОФВ, о ЧД

-- частота приступов удушья потребность в бронхолитиках

Рис 3 Изменение исследуемых показателей у пациентов в течение 12 месяцев исследования (1- при поступлении в стационар, 2 - перед выпиской, 3 - через 3 месяца, 4 - через 6 месяцев, 5 - через 12 месяцев от начала лечения в стационаре)

Если проследить значение достоверности динамики всех показателей, то можно отметить следующую последовательность Прежде всего, наблюдались достоверные изменения основных параметров альвеолярной вентиляции, на которые и был нацелен дыхательный тренинг Значения РеЮОг и ЧД возвращались к исходным (до лечения) уже через 6 месяцев При этом выраженность клинических симптомов приходила к исходному уровню к 12 месяцу Дольше других «поддерживалось» улучшенное состояние бронхиальной проходимости К 12 месяцу от начала исследования достоверных различий ОФВ] от его исходных значений мы не наблюдали Таким образом, сначала смещаются на уровень до лечения установочные точки регуляции дыхания, на этом фоне, очевидно, вновь формируется ГВС Вслед за этим возвращается персистирующее воспаление, что выражается в изменении клинических проявлений и повышении потребности в бронхолитиках Потом постепенно происходит нарушение бронхиальной проходимости Такая последовательность подтверждает важный вклад гипервентиляционного синдрома в обострении бронхиальной астмы

Наше исследование показало, что под воздействием дыхательного тренинга с применением биологической обратной связи у обследуемых детей наблюдается достоверное влияние метода на альвеолярную вентиляцию, о чем можно

судить по показателю РеЮСЬ, значения которого отражают уровень РаС02 (Са1с1пе1, 1996) В группе наблюдения по окончанию терапии в большей степени снизилась ЧД по сравнению с группой контроля Таким образом, в группе наблюдения в процессе лечебного тренинга удалось достичь устойчивого изменения паттерна дыхания На основании этого можно сделать вывод, что тренинг биоуправления, нацеленный на снижение частоты дыхания и увеличения Ре1С02, приводит к изменению установочных характеристик дыхательного центра и повышению порога чувствительности к С02

Вместе с тем между группами было обнаружено достоверное различие в пользу метода биоуправления В группе наблюдения значительнее снизились клинические проявления Большинство детей (78,8%), прошедших курс биоуправления не имело клинических симптомов вообще, в то время как у большинства детей, лечившихся только медикаментозной терапией (73,3%), оставались клинические симптомы Эти результаты полностью согласуются с динамикой использования бронхолитиков В группе с биоуправлением по сравнению с группой контроля потребность в бронхолитиках была ниже В группе наблюдения 82% детей не нуждались в бронхолитиках вообще, а в контрольной группе таких было только 50%, и у 43% возникала потребность в бронхолитиках (1-2 раза в неделю), тогда как в группе с коррекцией ГВС таких детей было всего 15%

Как показали функциональные исследования, более выраженная положительная клиническая динамика в группе наблюдения нашла объективное отражение в состоянии бронхиальной проходимости В период пребывания в стационаре ОФВ| возросла в среднем на 14% у детей группы наблюдения, против 1% в контрольной группе (р<0,05)

Таким образом, показано, что создание игровой доминанты в результате десяти 30-минутных сеансов тренинга биоуправления у детей с бронхиальной астмой способствует коррекции двух основных составляющих гипервентиляционного синдрома гипокапнии и тахиаритмии дыхания, а также обеспечивает улучшение бронхиальной проходимости у больных детей, снижение частоты клинических симптомов БА и потребности в бронхолитиках Важное значение тренинга состоит в том, что пациент обучается контролировать свое дыхание Поэтому ситуации, сопровождающиеся страхом или другими отрицательными эмоциями, сопряженными с развитием приступов удушья, не приводят к развитию гипервентиляционного синдрома, играющего триггерную роль

На рисунке 4 представлены основные механизмы развития и закрепления гипервентиляционного синдрома и его влияние на течение периода обострения

Рис. 4. Механизмы формирования порочного круга гипервентиля-пионнога синдрома при бронхиальной астме* (*цифровые обозначения

на рисунке соответствуют следующим литературным источникам: 1- Лешинская и др., 2006; 2- Kavanagh et а!., 2006; Bruton et aI., 2005; 4-Has 1er et al,, 2005; 5- Van den Elshout, 1991; 6- Baymdir et al., 2000; 7- Ritz et a!,, 2000; 8- Nardi et al., 2004; 9- Бреслав, 1994)

Возникает замкнутый круг: стресс, вызванный страхом удушья, ировоиирует приступ астмы, который порождает страх смерти от удушья. В формировании замкнутого круга участвует ещё один известный механизм -увеличение сопротивления в дыхательных путях рефлекторно приводит к гипервентиляции (Camana-Montaldo et al., 2000). Дыхательный тренинг капнографического игрового биоуправления способен разрушить связи гипервентиляции с брокхоспазмом и развитием паники у ребенка, то есть разрушить патофизиологическую основу гипйрвентиляционйрго синдрома. Умение избегать паники и рефлекторной гипервентиляции дает два очень важных клинических эффекта. Во-первых, это помогает пациенту самостоятельно справляться со многими астматическими приступами. Во-вторых, резко снижает потребность в бронхолитиках.

выводы

1 Наиболее информативными показателями, характеризующими состояние функции внешнего дыхания у детей с гипервентиляционным синдромом, для осуществления эффективного респираторного биоуправления являются частота дыхания (ЧД) и концентрация С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха (РеКГО,)

2 Увеличение концентрации С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха с 4,56 до 5,45 об % и снижение частоты дыхания с 16,9 до 12,3 дых/мин в сочетании с более выраженным уменьшением тяжести клинических проявлений (в 1,5-3 раза) в группе наблюдения по сравнению с группой контроля, указывают на то, что коррекция гипервентиляционного синдрома методом респираторного биоуправления обеспечивает эффективную реабилитацию детей с бронхиальной астмой

3 Положительные эффекты воздействия технологии респираторного биоуправления сохраняются на протяжении 3-6 месяцев

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Клиническое применение капнографии в биоуправлении для диагностики и лечения гипервентиляционного синдрома / В Г Гришин, О Г Гришин, А А Зубков, М И Красноборова // Бюллетень СО РАМН - 1999 - № 1 -С 55-59

2 Коррекция гипервентиляционного синдрома с использованием БОС капнографии на основе формирования игровой доминанты у детей школьного возраста, больных бронхиальной астмой / О В Гришин, А В Зубков, М И Евтушенко, В Г Гришин // Биоуправление-4 Теория и практика (под ред МБ ШтаркаиМ Шварца) - Новосибирск -2002 - С 216-221

3 Гавалов С М Новый подход в коррекции дыхательных ритмов при бронхиальной астме у детей /СМ Гавалов, М Б Штарк, М И Красноборова // Актуальные проблемы здравоохранения Сибири Тезисы докладов всероссийской конференции - Ленинск - Кузнецкий, 1998 -С 237

4 Новый подход в коррекции гипервентиляционного синдрома при бронхиальной астме у детей /МИ Красноборова, С М Гавалов, Н И Рома-ненко, А В Лиханов, А А Львов, О В Гришин, А А Зубков // X врачебная научно-практическая конференция Тезисы докладов - Новосибирск, 1999 -С 98

5 Гришин О В Эффективность использования компьютерных игр в лечении дыхательных расстройств у больных бронхиальной астмой / О В Гришин, В Г Гришин, М И Евтушенко // 4 съезд физиологов Сибири и Дальнего Востока Тезисы докладов - Новосибирск, 2002 - С 85-86

6 Зинченко М И Компьютерные игры и БОС в лечении астмы у детей / М И Зинченко В В Гультяева // Тезисы докладов молодежной научно-практической конференции - Новосибирск, 2004 - С 20

20

7 Влияние дыхательного тренинга, основанного на БОС - капнографии в сочетании с компьютерными играми на состояние здоровья у детей - астматиков / В В Гультяева, О В Гришин, М И Зинченко, В Г Гришин // Российский физиологический журнал им ИМ Сеченова -2004 -№8 -С 514

8 Эффективность биологической обратной связи в коррекции дыхательных расстройств у детей с бронхиальной астмой /МИ Зинченко, В В Гультяева, В Г Гришин, О В Гришин // Бюллетень сибирской медицины -2005 -Т 4 -прилож 1 -С 43

9 Гришин О В Отдаленные результаты коррекции дыхательных расстройств с применением компьютерного игрового биоуправления / О В Гришин, М И Зинченко, В Г Гришин // Консилиум - 2007 - № 4 - С 89

Список сокращений

БА - бронхиальная астма

БОС - биологическая обратная связь

ГВ - гипервентиляция

ГВС - гипервентиляцнонный синдром

ДО -дыхательный объем

КВвыд (CVRco2) - коэффициент вариации продолжительности выдоха

rco2

Кдф - коэффициент Фрида (K,|,=4fl\FetC02)

КП - кислородный пульс

ЧД - частота дыхания

С02 - двуокись углерода

FetC02 - концентрация С02 в конечной порции выдыхаемого

воздуха

FEV, - (ОФВ,) - объем форсированного выдоха

за 1 секунду

FEV|\VC - (индекс Тиффно) - отношение ОФВ,\ЖЕЛ

Н+ - ионы водорода

НСО-, - основание двуугольной кислоты

MEF25 - (МОС25) - максимальная объемная скорость

при выдохе 25% ЖЕЛ MEF50 - (МОС50) - максимальная объемная скорость

при выдохе 50% ЖЕЛ MEF75 - (МОС75) - максимальная объемная скорость

при выдохе 75% ЖЕЛ РаС02 - парциальное напряжение углекислого газа

в артериальной крови Ра02 - парциальное напряжение кислорода

в артериальной крови РА02 - напряжение кислорода в альвеолярном газе

PEF - (ПОС) - максимальная (пиковая) объемная

скорость выдоха Rco2, ТС02 - время выдоха по капнографии С02

Тдц - продолжительность дыхательного цикла

VC - (ЖЕЛ) - жизненная емкость легких

(измеренная при выдохе)

ш

Соискатель_' \_ ФИО

Фомат 60x847 Тираж 100 Уел печл 1,0 Заказ №23

Отпечатано в тип ИД «Манускрипт» 630060, г Новосибирск, ул Зеленая горка, 1 тел (383)333-40-16,8-913-913-2800 \vwwmanu-nskru

Несмотря на очевидные успехи медикаментозной терапии, встречаемость бронхиальной астмы среди детей и подростков не только не снижается, а продолжает нарастать. По данным американских авторов каждые 10 лет показатели увеличиваются в среднем на 1/3 (Богорад, 2002; Johnson, 2002; Lugogo et al. 2006). Данные российских клиницистов во многом совпадают с зарубежными (Ревякина, 2006). Так, если в 70-80-х годах встречаемость была менее 1%, то в 80-90-х уже около 2% (Дрожжев и др, 2002), а после 2000 года -составляет 5%, что согласуется с данными ВОЗ по анализу эпидемиологии этого заболевания в развитых странах (GINA, 2002; Zollner, 2005). В то же время некоторые клиницисты отмечают проблему гиподиагностики бронхиальной астмы в России (Кондюрина и др., 2003). Разнообразие лекарственных средств, применяемых для лечения бронхиальной астмы, с течением времени неуклонно растёт. Но при этом полный контроль над симптомами бронхиальной астмы достигается редко (Горячкина, 2005).

Значительная медикаментозная нагрузка активирует исследования в области патофизиологических механизмов астмы в детском возрасте для поиска новых методов, альтернативных продолжительной ингаляционной противовоспалительной терапии. Одно из таких направлений тесно связано с психосоматическим аспектом бронхиальной астмы, актуальность которого находит свое подтверждение в исследованиях в области нейрогенных механизмов персистирующего воспаления дыхательных путей (Ritz et al. 2000; Bruton et al. 2005). При астматическом удушье особую роль играют механизмы памяти, реализующиеся на выраженном эмоциональном фоне. Развитие приступа, как и его ожидание, сопровождается чувством страха и значительным эмоциональным напряжением (De Peuter, 2004). Все это сопровождается дыхательными расстройствами, наиболее часто - по типу гипервентиляционного синдрома (ГВС). В клинических работах последних лет доказано, что при астме в большинстве случаев развиваются тревожнодепрессивные и панические расстройства (Nardi, 2006; Lee et al, 2006, Van Diest, 2006). Они провоцируют дыхательные расстройства (Gardner et al., 1996; Butani et al. 1997) часто, до 80% случаев, диагностируемые как гипервентиляционный синдром (Федосеев и др., 1991; Ловицкий и др., 1997; Martinez-Maragon, 2005; Ogata, 2006). ГВС - это нарушение паттерна дыхания центрального генеза, приводящее к неадекватному увеличению альвеолярной вентиляции (Gardner 1996, 2004) и, как выяснилось, способен запускать механизмы бронхоспазма. Снижение напряжения С02 в альвеолярном газе и артериальной крови (Bruton et al. 2005; Van den Elshout et al. 1991) приводит к внутри- и внеклеточному алкалозу, снижению содержания внеклеточного К+, Са2+, 02, повышению проницаемости для Na+ и гиперполяризации мембран (Gardner, 1996). В результате возрастает нервно-мышечная возбудимость, что способствует патологическому сокращению гладкой мускулатуры бронхов (Kavanagh et al., 2006). Механизм гипокапнического бронхоспазма остается до конца еще не выясненным, однако факт его развития в ответ на снижение напряжения С02 в альвеолярном газе и артериальной крови, особенно у больных астмой, можно считать вполне доказанным (Bruton et al. 2005). Наиболее вероятно, патофизиологическим механизмом служит снижение порога чувствительности ирритантных рецепторов в бронхах. В результате даже незначительное усиление вентиляции и охлаждение слизистой дыхательных путей провоцирует и поддерживает бронхоспазм (Федосеев и др., 1984). Подтверждением также служат данные об эффективности респираторного биоуправления. В ряде исследований у взрослых пациентов установлено, что вместе с увеличением напряжения С02 в альвеолярном газе, уменьшается выраженность дыхательных расстройств и клинических симптомов. Появляются доказательства тесной взаимосвязи между нейрогенными механизмами и психосоматическим статусом больных астмой (Лещинская и др., 2006), которые выражаются, в частности, в достоверном увеличении параметров бронхиальной проходимости в результате лечения с помощью методов биоуправления (Ritz et al., 2000; Hasler et al. 2005).

Реабилитационные методы коррекции дыхательных расстройств (дыхательная гимнастика Стрельниковой, методы Бутейко, восточной медицины Цы-Гун, У-Шу и др.) нацелены на волевое управление дыханием для предупреждения или даже купирования приступов удушья (Lehler et al. 2004). Вместе с тем изучение эффективности дыхательных тренингов показало, что без применения биоуправления большинство известных дыхательных методик достоверно не влияет ни на паттерн дыхания, ни на бронхиальную проходимость (Lehler et al. 2004), что указывает на сохранение установочных характеристик регуляции дыхания на прежнем уровне.

В России и за рубежом разработан ряд методов, основанных на биологической обратной связи под контролем капнографии, которые успешно применяются у взрослых (Khan, 1977; Zanus et al., 1984; CTDonnell et al., 1988; Esteve et al, 1996; Katsura, 1997; Lehrer et al., 2000). При этом пациент наблюдает в режиме "on line" капнографию своего дыхания на мониторе и мо^сет произвольно изменять паттерн дыхания. Для достижения терапевтического эффекта необходимо активное участие пациента в процессе лечения, требуются ежедневные и продолжительные тренировки. У взрослых это достигается с помощью суггестивного воздействия со стороны лечащего врача или методиста, проводящего дыхательный тренинг. Подобное трудно обеспечить в детской практике (Исаев, 1992). Особую проблему представляет продолжительность тренировок, так как ребёнок быстро устаёт без игровой доминанты, и чем он младше, тем труднее проводить лечебный тренинг. В результате дети не могут научиться контролировать и управлять своим дыханием.

При астме у детей остаются неизученными патогенетические аспекты эффективности методов, направленных на коррекцию дыхательных расстройств и тревожных состояний, участвующих, как предполагается, в нейрогенных механизмах персистирующего воспаления (Лещинская и др., 2006), с одной стороны, и поддерживающих гипервентиляционные изменения в регуляции дыхания, с другой стороны.

Технологически и методически проблема лечения гипервентиляционного синдрома у детей с астмой была решена лабораторией физиологии дыхания ГУ НИИФ и ГУ НИИ молекулярной биохимии и биофизики СО РАМН. Для этого совместно с НГТУ был разработан программный комплекс «БОС-капнография», состоящий из капнографа, сопряженного с компьютером и программой обработки данных. Это позволило проводить у детей объективную диагностику гипервентиляционного синдрома, на основе которой стало возможным разработка игрового биоуправления и полноценного дыхательного тренинга при бронхиальной астме у детей.

Цель и задачи исследования

В настоящей работе была поставлена цель: изучить функциональное состояние системы внешнего дыхания при лечении гипервентиляционного синдрома методом игрового биоуправления у детей с бронхиальной астмой.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

1. Выявить наиболее информативные функциональные показатели системы внешнего дыхания для респираторного игрового биоуправления при лечении гипервентиляционного синдрома у детей.

2. Исследовать изменения величин функциональных параметров системы внешнего дыхания методами спирометрии и капнографии и динамику клинических проявления при бронхиальной астме в процессе лечения в группе наблюдения с использованием игрового биоуправления для коррекции ги-рервентиляционного синдрома в сравнении с группой контроля.

3. Изучить отдалённые эффекты коррекции гипервентиляционного синдрома при бронхиальной астме методом респираторного биоуправления в течение 12 месяцев.

Научная новизна исследования

Впервые разработана и обоснована технология компьютерного капнографического биоуправления. Впервые применен новый подход для коррекции гипервентиляционного синдрома у детей с бронхиальной астмой, основанный на технологии капнографического игрового биоуправления. Впервые доказано положительное значение коррекции гипервентиляционного синдрома у детей с бронхиальной астмой при лечении в условиях стационара и в отдаленной перспективе.

Положения, выносимые на защиту

1. Увеличение концентрации С02 в конечной порции выдыхаемого воздуха и снижение частоты дыхания в покое при применении технологий респираторного биоуправления указывают на эффективную коррекцию гипервентиляционного синдрома с помощью этого метода.

2. Респираторное биоуправление является эффективным методом реабилитации, что проявляется в продлении ремиссии и сокращении количества используемых бронходилататоров.

3. Положительные эффекты сохраняются в течение 3-6 месяцев.

Теоретическая и практическая значимость работы Теоретическая значимость настоящего клинического исследования заключается в обосновании применения компьютерных игр для коррекции дыхательных расстройств у детей младшего и среднего школьного возраста, страдающих бронхиальной астмой. В работе установлены основные критерии эффективности тренинга биоуправления при коррекции дыхательных расстройств. Доказано, что этими критериями являются устойчивое увеличение концентрации FetCCb в альвеолярном воздухе и постоянное урежение частоты дыхания.

Практическая значимость работы заключается в том, что нами разработан метод, который может быть использован в реабилитации больных бронхиальной астмой. Разработаны рекомендации к применению данного метода у детей, больных бронхиальной астмой.

выводы

1. Наиболее информативными показателями, характеризующими состояние функции внешнего дыхания у детей с гипервентиляционным синдромом, для осуществления эффективного респираторного биоуправления являются: частота дыхания (ЧД) и концентрация СО2 в конечной порции выдыхаемого воздуха (FetCCb).

2. Увеличение концентрации СОг в конечной порции выдыхаемого воздуха с 4,56 до 5,45 об. % и снижение частоты дыхания с 16,9 до 12,3 дых/мин в сочетании с более выраженным уменьшением тяжести клинических проявлений (в 1,5-3 раза) в группе наблюдения по сравнению с группой контроля, указывают на то, что коррекция гипервентиляционного синдрома методом респираторного биоуправления обеспечивает эффективную реабилитацию детей с бронхиальной астмой.

3. Положительные эффекты воздействия технологии респираторного биоуправления сохраняются на протяжении 3-6 месяцев.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В соответствии с проделанной работой, считаем нужным дать следующие рекомендации к занятиям с пациентами с комплексом БОС-капнография. Приступать к диагностическому обследованию и тренингам можно только после купирования клинических проявлений обструкции. И, как правило, с 7-8 дня после поступления в стационар на фоне проведения базовой терапии. Перед диагностическим обследованием, как минимум за 6 часов до него, следует отказаться от бронхолитиков короткого действия и за 12 часов - от бронхолитиков пролонгированного действия, так как они влияют на частоту сердечных сокращений и частоту дыхательных движений, и могут повлиять на качество диагностики гипервентиляционного синдрома.

Диагностическое обследование необходимо проводить не ранее, чем через 1,5-2 часа после принятия пищи, после 10-15 минутного отдыха в удобном кресле и в максимально изолированном от посторонних шумов помещении. Желательно, чтобы в кабинете присутствовали только пациент и медицинский работник. Время проведения диагностической сессии должно составлять не менее 5 минут, при этом пациент не должен видеть экран. После фиксирования результатов в базе данных необходимо продолжить эту сессию для разъяснения сути лечения пациенту и/или его родителям в режиме «без записи данных».

Если поставлен диагноз «гипервентиляционный синдром», следует приступить к лечебному тренингу. Тренинг биоуправления показан детям, начиная с 4 летнего возраста. В случае если ребёнок точно выполняет команды вдоха и выдоха, можно проводить тренинг. Мы рекомендуем начинать лечебную сессию с «тренинга частоты дыхательных движений», где пациенту устанавливаются звуковой и визуальный водители ритма, соответственно которым он изменяет своё дыхание. В первое посещение ЧД необходимо устанавливать соответственно возрасту пациента, а далее - постепенно снижать установочную ЧД. Предел этого снижения зависит от возраста пациента. Необходимо учесть (и подбодрить пациента), что первые 1-2 занятия пациент, скорее всего, плохо будет добиваться требуемых результатов, так как для приобретения навыков контроля за дыханием, требуется определённое время, и это время очень индивидуально.

Время лечебной сессии при применении компьютерной игры 20-30 минут, частота тренинга - ежедневно, длительность - 10-14 дней. Повторные тренинги предлагается проводить 2 раза в год.