Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,120

VENTILATION FUNCTION AND MECHANICAL PROPERTIES OF LUNGS IN PERSONS OF MILITARY AGE WITH CONNECTIVE TISSUE DYSPLASIA AND MALNUTRITION

Teteneva A.V. 1 Serdyukov N.A. 2 Bodrova T.N. 1 Velichko S.A. 3 Bespalova I.D. 1 Karzilov A.I. 1 Larchenko V.V. 1 Tetenev K.F. 1 Mishustina E.L. 1 Porovskiy Y.V. 1 Mesko P.E. 1 Potapov K.V. 1
1 Medical University "Siberian State Medical University"
2 Military Medical Commission of the Tomsk Oblast Military Commissariat
3 Tomsk Cancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center
90 young men (from 18 to 27 years) were examined from which: the main group of supervision made 60 patients with NP against DST and the control group-30 healthy volunteers. In 60 patients of the main group and 30 healthy volunteers (control group) the indices of lung ventilation function (VFL) were studied using a universal body camera (MasterlabPro "ERISHJAGER", Germany) and breathing mechanics on a universal pneumotachograph (SKTB "Medfizpribor", Kazan). The results obtained in patients with NP on the background of DST indicate the presence in patients of static hyperinflation against the background of normal values of bronchial resistance, lack of a history of inflammatory diseases of the respiratory system, probably due to systemic connective tissue inferiority and weakness of the respiratory muscles. The revealed changes in the indices of VFL and breathing mechanics in persons of military age with NP and DST make it relevant to conduct bodyplethysmography and spiral computed tomography at the stage of medical examination of citizens subject to conscription for the purpose of early detection of respiratory system pathology. Key words: malnutrition, connective tissue dysplasia, pulmonary ventilation function, respiratory mechanics, pulmonary hyperinflation.
malnutrition
connective tissue dysplasia
pulmonary ventilation function
respiratory mechanics
pulmonary hyperinflation

В практике военно-врачебной экспертизы (ВВЭ) недостаточность питания (НП) является важным патофизиологическим синдромом в силу неблагоприятных прогнозов, ассоциированных с наличием данного состояния. В Томской области юноши с НП на протяжении многих лет составляют в среднем до 50% экспертных случаев в группе призывников с болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушениями обмена веществ, получивших освобождение от призыва на военную службу по результатам медицинского освидетельствования. При этом, несмотря на высокую частоту и выраженность нарушений трофологического статуса у лиц призывного возраста, НП остается синдромом с невыясненной причиной развития и неустановленным алгоритмом диагностики [1, 2].

Известно, что у пациентов с недифференцированной дисплазией соединительной ткани (ДСТ) с частотой до 70% диагностируется недостаточность питания разной степени тяжести [2, 3, 4]. Нами было установлено, что лица 18–27 лет при призыве на военную службу с синдромом «недостаточность питания» имеют комплекс внешних и висцеральных признаков системного вовлечения соединительной ткани, характерных для того или иного диспластического фенотипа (ДФ) [4, 5]. Почти в 90% случаев призывники, прошедшие медицинское освидетельствование по поводу синдрома НП, имеют фенотипические признаки дисплазии соединительной ткани.

На сегодняшний день на территории Российской Федерации диагноз ДСТ формулируется по ведущему клиническому заболеванию, синдрому и/или симптому, соответствующему Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ 10) [6, 7, 8]. В связи с отсутствием данной нозологической формы в МКБ 10 ее нет и в Расписании болезней «Положения о военно-врачебной экспертизе», утвержденном постановлением Правительства РФ от 4 июля 2013 г. № 565. Данное обстоятельство не позволяет терапевтам военно-врачебных комиссий указывать призывнику в клинико-экспертном диагнозе ни собственно ДСТ, ни ее отдельный диспластический фенотип (ДФ). К сожалению, в настоящее время нет стандартизированного диагностического алгоритма для пациентов с ДСТ и НП [9, 10, 11, 12]. В части экспертных случаев определение категории годности к военной службе у граждан, имеющих дефицит массы тела и ДСТ различной формы выраженности, становится крайне затруднительным, а иногда не представляется возможным.

Как в отечественной, так и в зарубежной медицинской литературе на сегодняшний день нет акцентированных сведений о вентиляционной функции легких (ВФЛ) и механике дыхания у молодых лиц призывного возраста с НП и ДСТ. В этой связи чрезвычайно актуальной является необходимость изучения ВФЛ и показателей механики дыхания у мужчин молодого возраста, подлежащих призыву на военную службу, с НП и ДСТ [5, 13].

Цель работы: изучение показателей ВФЛ и механической активности легких у лиц призывного возраста с НП при ДСТ.

Материал и методы исследования

Исследование проспективное, когортное. Когорта формировалась во время исследования и прослеживалась до его окончания.

Согласно критериям включения и при отсутствии критериев исключения были обследованы 90 юношей (от 18 до 27 лет), из которых: основную группу наблюдения составили 60 пациентов с ДСТ на фоне НП (средний возраст 21,2±2,3 года) и контрольную группу – 30 добровольцев (средний возраст 23,8±1,3 года).

Диагностика ДСТ основана на комплексной оценке внешних и висцеральных фенотипических признаков, в том числе стандартных клинико-лабораторных и инструментальных исследований, таких как: магнитно-резонансная томография позвоночника, рентгенография опорно-двигательного аппарата, черепа, ультразвуковое исследование (УЗИ) сердца с доплерометрией, рентгенография и спиральная компьютерная томография органов грудной клетки, органов брюшной полости и почек [5, 13]. Эходоплерографическое исследование сердца осуществлялось на ультразвуковом сканере Vivid3.

Критерии включения пациентов в исследование были следующими: мужчины молодого возраста от 18 до 27 лет с признаками ДСТ и НП, отсутствие абсолютных или относительных противопоказаний к методам исследования, способность выполнять необходимые процедуры, отсутствие при обследовании клинических симптомов заболеваний бронхолегочной системы (в том числе острых в течение последних 3 месяцев), патологических изменений на обзорной рентгенограмме легких, согласие пациента на проведение исследования.

Критерии исключения пациентов из исследования: наличие абсолютных или относительных противопоказаний к методам исследования, неспособность выполнять необходимые действия, связанные с исследованием, отсутствие согласия пациента на исследование.

Были обследованы 60 юношей с НП и ДСТ. Дефицит массы тела оценивался с использованием индекса массы тела (ИМТ), модифицированным индексом Кетле II, определяемым следующим образом: ИМТ = масса тела (кг)/квадрат величины роста (м). Дефицитом массы тела считали величины ИМТ, равные 18,5 и менее. Степень дефицита массы тела устанавливалась посредством индекса Варги (ИВ) (масса тела (г)/рост2) – (возраст (в годах)/100). Показатели ИВ от 1,7 до 1,5 свидетельствовали в пользу умеренного снижения массы тела, а менее 1,5 говорили о выраженном дефиците массы тела [5].

ДСТ определяли по алгоритму, который включал суммирование прогностических коэффициентов каждого выявленного признака ДСТ по шкале, предложенной Т.И. Кадуриной, В.Н. Горбуновой [5]. Показатели вентиляционной функции легких, включая структуру общей емкости легких (ОЕЛ) и бронхиальное сопротивление (Raw), исследовались с использованием универсальной бодикамеры (MasterlabPro «EriсhJager», Германия), параметры оценивались в процентах к должным величинам, исследования проводились согласно положениям Хельсинской декларации Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г., а также «Правилами клинической практики в Российской Федерации» от 19.06.2003 № 266.

Значения механической активности легких (МД) оценивали путем одновременной регистрации спирограммы, пневмотахограммы и транспульмонального давления (ТПД) на универсальном пневмотахографе (СКТБ «Медфизприбор», г. Казань). ТПД определяли с помощью введения зонда в нижнюю треть пищевода.

У 5 пациентов с синдромом гиперинфляции легких осуществлена инспираторно-экспираторная мультиспиральная компьютерная томография (КТ) на аппарате Aquilion-64 (Toshiba, Япония).

Все проводимые исследования были одобрены этическими комитетами ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Статистическая обработка выполнялась с помощью пакета программ Statistica 6.0 (Windows). Для проверки гипотезы нормальности распределения данных использовался критерий Шапиро–Уилка. Описательный анализ включал расчет квартилей (Me, Q1–Q3) для ненормально и несимметрично распределенных параметров. Так как закон распределения числовых значений отличался от нормального, сравнительный анализ выполнен на основании U-критерия Манна–Уитни. Статистически значимыми считались различия при p˂0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В таблице 1 представлены показатели исследования ВФЛ у лиц призывного возраста с НП и ДСТ.

Таблица 1

Значения ВФЛ у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и у пациентов контрольной группы (Ме, (Q1–Q2), р)

Группа

Значения ВФЛ (% от должной величины)

ЖЕЛ, %

ФЖЕЛ, %

ОФВ1, %

ОФВ1/ФЖЕЛ, %

Основная группа

(n=60)

95,7

(88,5–103,0)

97,6

(88,3–106,4)

106,5

(96,70–115,3)

106,1

(96,70–115,3)

Контрольная группа (n=30)

110,1

(106,7–113,6)

108,4

(106,4–114,7)

111,0

(107,5–114,4)

87,2

(84,8–89,5)

р1-2

<0,001

<0,001

0,020

0,0001

*ЖЕЛ – жизненная емкость легких, ФЖЕЛ – форсированная жизненная емкость легких, ОФВ – объем форсированного выдоха

Значения ВФЛ ЖЕЛ, ФЖЕЛ, и ОФВ1 у пациентов основной группы были достоверно ниже, чем у лиц контрольной группы. В то же время значения ОФВ1/ФЖЕЛ, % в основной группе были выше, чем в контрольной группе (р=0,0001). Для обеспечения чистоты эксперимента лица с выраженными деформациями грудной клетки и позвоночника, способными привести к формированию у исследуемых лиц призывного возраста с ДСТ торакодиафрагмального варианта бронхолегочного синдрома, были исключены из обследования [7, 8]. В то же время у всех обследованных имелась характерная для лиц с ДСТ астеническая грудная клетка, что в конечном итоге выразилось в общей тенденции к рестриктивным изменениям легких за счет уменьшения дыхательной поверхности, в 13% случаев зарегистрирована рестрикция 1-й степени. В таблице 2 представлены значения бодиплетизмографии.

Таблица2

Значения бодиплетизмографии у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и контрольной группы (Ме, (Q1–Q2), р)

Группа

Значения бодиплетизмографии

Rawвд, кПа·л-1·с

Rawвыд, кПа·л-1·с

ОЕЛ, мл

ООЛ, мл

ФОЕ, мл

ООЛ/ОЕЛ, %

Основная группа

(n=60)

0,2

(0,2–0,4)

0,3

(0,2–0,4)

100,3

(93,8–108,4)

122,4

(101,5–142,0)

117,1

(107,5–130,0)

116,3

(102,2–124,4)

Контрольная группа

(n=30)

0,1

(0,1–0,2)

0,2

(0,2–0,3)

110,3

(106,8–113,7)

109,7

(102,8–116,6)

106,0

(103,2–112,5)

95,6

(91,4–99,8)

р1-2

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

0.002

Rawвд – бронхиальное сопротивление, ОЕЛ – остаточная емкость легких, ООЛ – остаточный объем легких, ФОЕ – функциональная остаточная емкость, ООЛ/ОЕЛ – отношение остаточного объема к остаточной емкости легких

У пациентов с НП и ДСТ (табл. 2) при отсутствии бронхиальной обструкции повышены ОО, ФОЕ и ОО/ОЕЛ. В 69,5% случаев ОО превышал 120%, а в 8% случаев был выше 200%. В 39% случаев повышение ОО/ОЕЛ было выше 120%, а в 10% случаев достигало 157%. Значения ОО, ФОЕ, ОО/ОЕЛ в основной группе были достоверно выше по сравнению с контрольной группой (p <0,001). По данным бодиплетизмографии легочная гиперинфляция была обнаружена у 76,6% исследуемых при нормальных значениях бронхиального сопротивления, что, вероятно, связано со слабостью дыхательной мускулатуры и снижением эластичности легких вследствие дисплазии соединительной ткани.

В таблице 3 представлены показатели интегральной механики дыхания у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и пациентов контрольной группы.

Таблица 3

Значения интегральной механической активности легких у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и пациентов контрольной группы (Ме, (Q1–Q2), р)

Группа

Значения интегральной механической активности легких

ОРД, кг. м22

УРД, кг. м22

ЭРД, кг. м22

ЭРД/ОРД

НРДвд

НРДвыд

Основная группа

(п=60)

8,3

(7,4–9,0)

0,009

(0,007–0,02)

0,04

(0,02–0,05)

44,5

(38,3–62,5)

0,02

(0,02–0,04)

0,03

(0,02–0,04)

Контрольная группа

(п=30)

0,7

(0,5–1,2)

0,2

(0,09–0,2)

0,2

(0,1–0,2)

61,5

(60,2–62,9)

0,3

(0,2–0,4)

0,3

(0,3–0,4)

р1-2

0,01

0,001

0,01

0,009

0,001

0,001

*ОРД – общая работа дыхания, УРД – удельная работа дыхания, ЭРД – эластическая работа дыхания, ЭРД/ОРД – отношение эластической работы дыхания к общей работе дыхания, НРДвд – неэластическая работа дыхания на вдохе, НРДвыд – неэластическая работа дыхания на выдохе

У лиц призывного возраста с НП и ДСТ выявлено снижение значений общей работы дыхания за счет снижения удельной, эластической и неэластической работы дыхания. Значения эластического сопротивления легких представлены в таблице 4.

Таблица 4

Значения эластического сопротивления легких у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и у пациентов контрольной группы (Ме, (Q1–Q2), р)

Группа

Значения эластического сопротивления легких

ЭТЛ,

кПа

C st, литр/кПа

C dyn, литр/кПа

Основная группа

(п=60)

0,09

(0,04–0,1)

2,4

(2,1–3,5)

5,2

(4,9–6,8)

Контрольная группа

(п=30)

0,2

(0,1–0,2)

0,3

(0,3–0,4)

3,4

(2,4–3,7)

р1-2

0,001

0,001

0,01

*ЭТЛ – эластическая тяга легких, C st, литр/кПа – статическая растяжимость легких, C dyn, литр/кПа – динамическая растяжимость легких

У лиц призывного возраста с НП и ДСТ выявлено снижение эластической тяги легких при увеличении статической и динамической растяжимости легких. Повышение статической и динамической растяжимости легких происходит за счет снижения эластической тяги легких. Структура общего неэластического сопротивления представлена в таблице 5. Общее неэластическое сопротивление (ОНС) включает в себя три компонента: аэродинамическое (АС) или бронхиальное сопротивление (Rawвд), тканевое трение (ТТ) и инерцию газов и тканей.

Таблица 5

Значения структуры общего неэластичного сопротивления у лиц призывного возраста с НП и ДСТ и у пациентов контрольной группы (Ме, (Q1–Q2), р)

Группа

Значения структуры общего неэластичного сопротивления

ОНСвд

ОНСвыд

ТТвд

ТТвыд

АС вд,

кПа·л-1·с

АС выд,

кПа·л-1·с

Основная группа

(п=60)

0,2

(0,1–0,2)

0,3

(0,2–0,4)

0,0

(0,0–0,03)

0,05

(0,0–0,07)

0,2

(0,2–0,3)

0,3

(0,2–0,4)

Контрольная группа

(п=30)

0,2

(0,04–0,3)

0,1

(0,06–0,2)

0,01

(0,0–0,02)

0,02

(0,01–0,1)

0,1

(0,03–0,2)

0,2

(0,2–0,3)

р1-2

0,07

0,01

0,28

0,02

0,05

0,07

*ОНСвд – общее неэластическое сопротивление на вдохе, ОНСвыд – общее неэластическое сопротивление на выдохе, ТТвд – тканевое трение на вдохе это разница (ОНСвд – АСвд), ТТвыд – тканевое трение на выдохе тканевое трение на вдохе это разница (ОНСвыд – АСвыд), АСвд (Rawвд) – аэродинамическое сопротивление на вдохе, АСвыд (Rawвд) – аэродинамическое сопротивление на выдохе

При недифференцированной ДСТ на фоне НП по результатам исследования механики дыхания при нормальных значениях аэродинамического сопротивления установлено повышение ОНС (р=0,01) и тканевого трения ТТ (р=0,02) на выдохе. В результате КТ исследования у тех пациентов, которым оно было выполнено, обнаружены локальный и перибронхиальный склероз разной степени выраженности, неравномерная гипервоздушность легких и плевральные шварты.

Выводы

  1. По данным бодиплетизмографии в 76,6% случаев у лиц призывного возраста с НП и ДСТ выявлено повышение ОО, ФОЕ и ОО/ОЕЛ, при этом в 69,5% случаев ОО превышает 120%, а в 8% случаев был выше 200%. В 39% случаев отношение ОО/ОЕЛ было выше 120%, а в 10% достигало 157%. Полученные результаты свидетельствуют о наличии у пациентов статической гиперинфляции, которая на фоне нормальных значений бронхиального сопротивления, отсутствия в анамнезе острых и хронических заболеваний респираторной системы, вероятно, обусловлена системной неполноценностью соединительной ткани и слабостью дыхательной мускулатуры [3, 4].
  2. Выявлены нарушения механической активности легких у лиц призывного возраста с НП и ДСТ: снижение общей работы дыхания, увеличение статической и динамической растяжимости легочной ткани при повышении ОНС за счет ТТ на выдохе, что, вероятно, обусловлено развитием в легочной ткани очаговых фиброзных изменений в легких и происходит за счет снижения эластической тяги легких.
  3. Полученные результаты исследования МД и ВФЛ свидетельствуют о наличии у призывников с НП и ДСТ патологического синдромокомплекса (целесообразно определить как «диспластическое легкое»), тем самым подтверждается гипотеза о причинно-следственной связи между генетически обусловленной системной неполноценностью соединительной ткани и характерными функционально-инструментальными изменениями со стороны легких.
  4. Выявление у молодых лиц призывного возраста с НП и ДСТ статической гиперинфляции и рестрикции легких, их сочетания, а также наличие рентгенологических признаков фиброзных изменений в легких, высокая вероятность обнаружения буллезных изменений легких [16] делают актуальным проведение бодиплетизмографии и спиральной компьютерной томографии данной категории пациентов для уточнения характера и степени тяжести поражения легких на доклинических стадиях.

Результаты исследования позволяют авторам инициировать процесс пересмотра и внесения дополнений в соответствующие статьи Расписания болезней «Положения о ВВЭ» с уточнением степени ограничения годности к военной службе для граждан с НП и ДСТ.