CC BY
32
УДК: 612.12:615.832.97
Н.В. Ходарев, Н.Л. Жемчужнова, Е.В. Олемпиева, А.Н. Соколов, С.Г. Нешин
ВЛИЯНИЕ ОБЩЕЙ ВОЗДУШНОЙ КРИОТЕРАПИИ НА КИСЛОРОДТРАНСПОРТНУЮ ФУНКЦИЮ КРОВИ ПАЦИЕНТОВ С МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СИНДРОМОМ
Медико-санитарная часть УФСБ России по Ростовской области 344082, г.Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 31. E-mail: [email protected].
Цель: исследование влияния общей воздушной криотерапии на кислородтранспортную функцию крови пациентов с метаболическим синдромом.
Материалы и методы: включены 70 пациентов, средний возраст 45,3±3,7 лет. Проведен анализ показателей газотранспортной функции крови пациентов с метаболическим синдромом до и после курса общей воздушной криотерапии.
Результаты: у пациентов с метаболическим синдромом выявлено наличие количественного и модуляционного типа адаптации кислородтранспортной функции крови и формирование компенсаторно-приспособительных реакций, обеспечивающих процессы диссоциации оксигемоглобина. После полного курса процедур ОВКТ у пациентов клинической группы отмечается перестройка кислородного метаболизма в виде снижение степени выраженности тканевой гипоксии и усиления процессов аэробного метаболизма эритроцитов.
Выводы: полученные результаты позволяют рекомендовать данный метод физиотерапевтического воздействия для пациентов с метаболическим синдромом с целью повышения уровня выносливости и сопротивляемости к гипоксиче-скому фактору в условиях низких температур.
Ключевые слова: общая воздушная криотерапия, кровь, кислородтранспортная функция.
N.V. Hodarev, N.L. Ghemchyghnova, E.V. Olempieva, A.N. Sokolov, S.G. Nechin
THE IMPACT OF GENERAL AIR CRYOTHERAPY ON OXYGEN TRANSPORTING FUNCTION OF THE PATIENTS' BLOOD WITH METABOLIC SYNDROME
Hospital medical military Federal Secret Burro 31 B.Sadovaya st., Rostov-on-Don, 344082. E-mail: [email protected].
Purpose: studying of the impact of the general air cryotherapy on oxygen transporting function of the patients' blood with metabolic syndrome.
Materials and Мethods: 70 patients are included, average age is 45,3±3,7 years. The analysis of the indicants of gas transporting function of the patients' blood with metabolic syndrome before and after the general air cryotherapy course was carried on.
Results: patients with metabolic syndrome revealed the presence of quantitative and modulation adaptation type oxygen transporting blood function and the formation of compensatory-adaptive reactions that support the processes of dissociation of oxyhemoglobin. After a full course of general air creotherapy treatments the clinical group patients are noticed to have the restructuring of oxygen metabolism in the form of a reduction in the tissue hypoxia intensity and enhance of the erythrocytes' aerobic metabolism processes.
Summary: the obtained results allow to recommend this method of physiotherapeutic effect for patients with metabolic syndrome with the aim to increase endurance and resistance levels towards hypoxic factor in low temperatures conditions.
Key words: general air cryotherapy, blood, oxygen transporting function.
Введение
Метаболический синдром (МС) - комплекс патогенетически взаимосвязанных метаболических, кардиоваскулярных, цереброва-скулярных нарушений, объединённых инсулинорези-стентностью. МС характеризуется увеличением массы висцерального жира, снижением чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемией, которые вызывают развитие нарушений углеводного, липидного, пуринового обмена и артериальной гипертен-зии. Эксперты ВОЗ охарактеризовали метаболический синдром как «пандемию XXI века». Распространенность МС составляет 20-40%. У лиц с МС регистрируется существенное увеличение заболеваемости сердечно-сосудистой патологией и связанными с этим фатальными осложнениями. Основным клиническим признаком МС является абдоминальное ожирение (окружность талии/ объём бёдер у мужчин более 0,9 и у женщин более 0,85). Дополнительные критерии - это артериальная гипер-тензия (АД более 140/90 мм.рт.ст.), повышение уровня ХСЛПНП более 3,0 ммоль/л, триглицеридов более 1,7 ммоль, уровня глюкозы натощак более 6,1 ммоль/л [1]. Наличие МС в 3-6 раз повышает риск развития как сахарного диабета 2 типа, так и артериальной гипертонии. МС ассоциируется с субклиническим поражением жизненно важных органов. Это проявляется в снижении фильтрационной функции почек, микроальбуминурии, повышении жесткости артерий, гипертрофии миокарда левого желудочка, диастолической дисфункции, увеличении размеров полости левого желудочка, утолщении стенки сонной артерии. Многие из этих нарушений проявляются независимо от наличия артериальной гипертонии. В то же время эти изменения являются обратимыми [2]. Так, при соответствующем лечении можно добиться исчезновения или, по крайней мере, уменьшения выраженности основных проявлений МС. Ведущие российские и зарубежные ученые, занимающиеся проблемой МС, склонны рассматривать его как предстадию атеросклероза и сахарного диабета 2 типа, что диктует необходимость поиска новых способов эффективной коррекции имеющихся нарушений у больных с метаболическим синдромом.
Сегодня все большее внимание врачей различного профиля привлекают неинвазивные немедикаментозные способы коррекции метаболических нарушений. К таким методам относится общая воздушная криотерапия (ОБКТ). Общая криотерапия - воздействие на организм человека жидкими или газообразными хладагентами для отведения тепла от всей поверхности тела человека для того, чтобы температура тканей снижалась в пределах их криоустойчивости и не происходило значимых сдвигов терморегуляции организма. Общая воздушная криотерапия - это кратковременное охлаждение всей поверхности тела ламинарным потоком сухого воздуха с температурой от -60 оС до -120 оС [3].
Особое значение имеет использование различных по длительности курсов криотерапии как для профилактики, так и для коррекции имеющихся метаболических нарушений при заболеваниях разного генеза. На сегодняшний день установлено, что влияние криотерапии на организм с позиций общей теории механизма лечебного действия физических факторов представляет собой нервно-рефлекторное действие, реализуемое через систему
взаимосвязанных звеньев: а) рефлекторное, включающее афферентные сигналы, воспринимающий центр и эфферентные сигналы; б) гуморально-гормональное: гуморальные агенты и нейрогормоны, продуцируемые эндокринными железами и нейронами; в) биохимические и биофизические реакции и метаболические процессы, протекающие на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях. По мнению большинства физиологов и клиницистов, криогенная аэротерапия является воплощением мечты великого канадского патолога Ганса Селье о технологиях «стресс-терапии» как о неспецифическом, немедикаментозном лечении болезней, основанном на бионическом подходе. По сути, речь идет об имитации и усовершенствовании естественных стрессорных адаптивных реакций [4]. Предполагается, что повторяющийся, кратковременно действующий стресс положительно влияет на состояние оси «гипоталамус-гипофиз-надпочечники», функциональное состояние центральной и вегетативной нервной систем и микроциркуляцию, способствует быстрому включению механизмов срочной адаптации и функции «стресс»-лимитирующих систем [5].
Однако несмотря на широкий круг вопросов, касающихся воздействия ОБКТ, сегодня остается не установленным влияние низких температур на особенности кислородтранспортной функции крови пациентов с метаболическим синдромом. Важно указать, что исследования, направленные на изучение метаболического статуса, позволяют понять природу патофизиологических сдвигов при воздействии на организм экстремальных факторов, позволяют выявить особенности перестройки компенсаторно-приспособительных реакций и оценить адаптивные возможности организма.
На основании литературных данных и полученных нами положительных результатов влияния общей воздушной криотерапии на обмен липидов у практически здоровых добровольцев мы использовали данную медицинскую технологию для коррекции гомеостаза у пациентов с метаболическим синдромом [7].
Цель исследования - анализ влияния общей воздушной криотерапии на особенности метаболизма кислород-транспортной функции крови пациентов с метаболическим синдромом.
Материалы и методы
На основании анамнеза заболевания и жизни, результатов кардиологического и эндокринологического обследования была сформирована клиническая группа пациентов (30 человек) с верифицированным диагнозом метаболический синдром, средний возраст которых составил 45,3±3,7 лет. В контрольную группу вошли 40 практически здоровых добровольцев того же возраста. Пациенты клинической группы получали курс криотерапии по методике, включающей нахождение в предварительной камере при t0 -600С в течение 30 секунд, затем в основной камере при t0 -110-1200С в течение 180 секунд. Процедуры общей воздушной криотерапии пациентам с МС проводили под непосредственным врачебным контролем после проведения инструктажа и оценки общего состояния пациентов. Процедуры отпускались ежедневно в течение 10 дней на аппарате «CrioSpace Cabin» (Германия). Группы обследуемых были сформированы согласно правилам проведения клинических испытаний (GSP), по-
сле получения информированного согласия. Клинические исследования выполнены в соответствии с Хельсинской декларацией. Забор крови осуществлялся до начала курса общей воздушной криотерапии и на 10 сутки от начала воздействия. Для анализа влияния предложенной методики было проанализировано 500 аналитов крови.
Материалом для исследования выбраны эритроциты венозной крови, взятые натощак из локтевой вены. Для достижения поставленной цели в эритроцитах определяли концентрацию 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ) неэнзиматическим методом [7] пировиноградной кислоты (ПВК) по Бабаскину М.П. [8], молочной кислоты по Меньшикову В.В. [8].
Статистическую обработку полученных данных проводили общепринятыми методами с определением средней арифметической, ошибки средней с использованием программы STADIA версия 6.0 [9]. О достоверности показателей контрольной и клинических групп судили по величине t-критерия Стьюдента после проверки распределения на нормальность. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие оценке ошибки вероятности р<0,05.
Результаты и их обсуждение
Необходимую информацию о состоянии газотранспортной функции эритроцитов даёт изучение концентрации гемоглобина, составляющего молекулярную основу дыхательной функции крови. Оценивая параметры, отражающие особенности количественной адаптации мы обнаружили, что у пациентов клинической группы с МС до лечения имеет место повышение количества гемоглобина на 17,3% (р<0,05), при этом отмечается менее значимое увеличение количества эритроцитов на 8,9% (р<0,05) относительного контрольной группы. Полученные результаты свидетельствуют о сохранности количественного механизма адаптации у данной группы обследуемых лиц. Кроме того, установлено, что у пациентов с МС до лечения имеет место выраженный рост концентрации аллостерического модулятора сродства гемоглобина к кислороду - концентрация 2,3-ДФГ увеличивается на 88,3% (р<0,01) относительно контроля. Такие изменения концентрации 2,3-ДФГ свидетельствуют о напряжении модуляционного типа адаптации у пациентов клинической группы до лечения, направленного на оптимизацию процессов оксигенации органов и тканей.
Способность клеток утилизировать доставляемый молекулярный кислород мы оценивали по изменению количества субстратов углеводного обмена в эритроцитах, что может быть использовано для оценки устойчивости организма к стрессорному воздействию (табл. 1). В частности, отмечается достоверный рост концентрации ПВК на 23,5% (р<0,01) и молочной кислоты на 85,5% (р<0,01) относительно контрольной группы. Выявленные особенности метаболизма эритроцитов являются компенсаторно-приспособительной реакцией, так как рост количества 2,3-ДФГ в сочетании с выраженным метаболическим лактоацидозом направлены на стимуляцию процессов диссоциации оксигемоглобина, что обеспечивает адекватное протекание процессов биологического окисления у обследуемых пациентов в условиях гипоксии.
Известно, что степень выраженности тканевой гипоксии отражает коэффициент лактат/пируват. Оценивая данный параметр у пациентов с метаболическим синдромом до физиотерапевтического воздействия было зарегистрировано его достоверное увеличение на 50,6% (р<0,05) относительно контрольной группы. Можно полагать, что у пациентов с МС изменения гомеостаза свидетельствуют о сохранности количественного и модуляционного механизма адаптации в условиях выраженной гипоксии.
Что касается результатов, полученных после ОВКТ, то они были следующими. Так, количество гемоглобина и эритроцитов синхронно снижалось на 8,1% и 8,2% (р<0,05) соответственно относительно показателей до лечения, что приближалось к значениям контрольной группы. При этом к концу лечения отмечалось снижение количества 2,3-ДФГ на 48,2% (р<0,05) относительно данных до лечения, что было ниже значений контрольной группы на 2,4% (р>0,05). Оценивая показатели углеводно-энергетического метаболизма по уровню субстратов углеводного обмена у пациентов с МС после курса ОВКТ, мы зарегистрировали достоверное выраженное снижение концентрации молочной кислоты на 60,4% (р<0,05) на фоне отсутствия достоверные изменений в количестве ПВК (снижение на 4,3%) относительно данных до лечения. Причем полученные результаты имели разнонаправленный характер относительно контрольных значений: количество ПВК превышало контрольные значения на 18,1% (р<0,05), тогда как количество молочной кислоты, напротив, снижалось на 26,4% (р<0,05). Очевидно, что по мере тренировочного воздействия ОВКТ имеет место компенсация гипоксии, что проявляется утилизацией лактата и активацией аэробного гликолиза.
Необходимо отметить, что к концу курса физиотерапевтического лечения имело место значимое снижение степени выраженности тканевой гипоксии: коэффициент лактат/пируват снизился на 58,6% (р<0,05) относительно данных до лечения, что оказалось ниже показателей контрольной группы на 37,6% (р<0,05). Выявленные перестройки метаболизма служат благоприятным прогностическим критерием эффективности лечебных мероприятий.
Заключение
Проведенное исследование свидетельствует о том, что наличие у пациентов метаболического синдрома характеризуется напряжением модуляционного типа адаптации кислородтранспортной функции крови и формированием компенсаторно-приспособительных реакций, обеспечивающих процессы диссоциации ок-сигемоглобина.
После полного курса процедур ОВКТ у пациентов клинической группы отмечается перестройка кислородного метаболизма в виде снижение степени выраженности тканевой гипоксии и усиления процессов аэробного метаболизма эритроцитов. Полученные результаты позволяют рекомендовать данный метод физиотерапевтического воздействия для пациентов с метаболическим синдромом с целью повышения уровня выносливости и сопротивляемости к гипоксическому фактору в условиях низких температур.
Таблица 1
Параметры кислородтранспортной функции крови пациентов с метаболическим синдромом до и после общей
воздушной криотерапии (М±Х)
Показатель Контрольная группа (практически здоровые), n=40. Клиническая группа 1 (до воздействия), n=30. Клиническая группа 2 (после воздействия), n=30.
Дизайн исследования 1-е сутки 10-е сутки
Концентрация 2,3-дифосфоглицерата, моль/л 6,14±0,74 11,56±0,231** 5,99±0,290#
Концентрация пировиноградной кислоты, ммоль/л 0,243±0,025 0,300±0,012** 0,287±0,012#
Концентрация молочной кислоты, ммоль/л 2,12±0,015 3,94±0,078** 1,56±0,062*#
Коэффициент лактат/пируват, усл.ед 8,72±0,344 13,13±0,525* 75,44±0,325*#
Концентрация гемоглобина, г/л 127,0±6,20 149,0±4,17* 137,0±3,25#
Количество эритроцитов, х1012/л 4,5±0,15 4,9±0,19* 4,5±0,17#
Примечание. Достоверные различия соответствующих показателей относительно контрольной группы: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; относительно фоновых показателей (до лечения): # - Р<0,05; ## - Р<0,01
ЛИТЕРАТУРА
1. Бицадзе Г.М. Повышение неспецифической резистентности организма военных летчиков путем комбинированного применения инфракрасных и криотермических воздействий // Вестник Рос.В.Мед.А. - 2009. - №2(26). - С. 45-47.
2. Дмитриенко Л.Б., Просветова Л.Н., Вериковская Н.В. Совершенствование модели управления процессов восстановительного лечения в санаторно-курортном учреждении // Системный анализ и управление в медицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. - 2007. - Т.6, №4. - С. 23.
3. Пономаренко Г.Н., Улащик В.С., Зубовский Д.К. Спортивная физиотерапия. - СПб., 2009. - С. 318.
4. Чернышев И.С. Криогенный физиологический стресс - универсальный лечебный фактор. Иллюзии и реальность. - М., 2010. - с. 98.
5. Портнов В.В. Локальная воздушная криотерапия: механизм действия и применение в практике // Курортные ведомости. -2009. - №2(53). - С. 62-64.
6. Ходарев Н.В., Олемпиева Е.В., Жемчужнова Н.Л. Влияние общей воздушной криотерапии на липидный спектр сыворотки крови. // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 2012, №3. - с. 36-39.
7. Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии. -СПб., 1999. - 656 с.
8. Данилова Л.А. Справочник по лабораторным методам исследования. - СПб.: Питер, 2003. - С. 738.
9. Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows Stadia 6.0. Москва: Информатика и компьютеры. -1996. - 257 с.
ПОСТУПИЛА: 16.10.2014
