Газообмен, метаболизм и физическая работоспособность у больных сахарным диабетом 1-го типа
На правах рукописи
УДК 616.379 – 008.64:(612.22 + 577.121)
ДЕМИДОВ
ЮРИЙ ИВАНОВИЧ
ГАЗООБМЕН, МЕТАБОЛИЗМ И ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-го ТИПА
14.00.05 – «Внутренние болезни»
14.00.03 – «Эндокринология»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
доктора медицинских наук
Москва – 2009
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стома-тологический университет Минздравсоцразвития РФ»
Научный консультант: академик РАМН, профессор
Соколов Евгений Иванович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Мкртумян Ашот Мусаелович
(ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический универ-ситет Минздравсоцразвития РФ»)
доктор медицинских наук, профессор Александров Олег Васильевич
(ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет Минздрав-соцразвития РФ»)
доктор медицинских наук, профессор Сыркин Абрам Львович
(ГОУ ВПО «Московская медицинская академия Минздравсоцразвития РФ»)
Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Московский областной научно-исследователь-ский клинический институт Минздравсоцразвития РФ»
Защита диссертации состоится "____" ___________ 2009 года в _____часов
на заседании диссертационного совета Д 208.041.01 при ГОУ ВПО «Москов-ский государственный медико-стоматологический университет Минздравсоц-развития РФ» (по адресу: 127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20/1)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государствен-ного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича,
д. 10а)
Автореферат разослан "____" _______________ 2008 г.
Учёный секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор Ющук Е.Н.
- 1 -
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
А к т у а л ь н о с т ь п р о б л е м ы
Сахарный диабет (СД) и его осложнения занимают чрезвычайно важное место как в структуре эндокринной патологии, так и в современной клинике внутрен-них болезней. По информации экспертов Международной Диабетической Феде-рации [Diabetes Atlas, 3rd edition, 2006] в мире насчитывается 246 миллионов больных СД 1-го и 2-го типов в возрасте 20-70 лет, что составляет 6% этой воз-растной группы населения.
На страницах современной медицинской печати весьма широко освещены
стратегические проблемы альтерации при СД сердечно-сосудистой системы, по-чек и мочевыделительного тракта, изменений со стороны органов зрения, нерв-ной системы, опорно-двигательного аппарата [Аметов А.С., 1998; Дедов И.И. и соавт., 1998; Балаболкин М.И., 2000; Миленькая Т.М. и соавт., 2000; Шестако-ва М.В., 2000; Mogensen C.E., 1983; Fisher B.M. et al., 1986; Isaia G. et al., 1988; Kohner E., Porta M., 1989; Aronson D., Burger A.J., 2001]. Несомненно, что респи-раторная система (РС) также является реальной "мишенью" осложнений при СД, так как лёгкие имеют развитую сосудистую сеть, большую площадь эпителиаль-ной поверхности и интенсивно функционирующий соединительнотканный кар-кас. Работы по изучению функции внешнего дыхания (ФВД) при СД-1 за более чем 30-летний период научного поиска достаточно немногочисленны [Абеле-
ва Н.Ю., 1982; Селимханова Х.Х.К., 1988; Андросова Т.А., 1992; Schuyler D.E. et al., 1976; Schernthaner G. et al., 1977; Sandler M. et al., 1982; 1990; Primhak R. et al., 1987; Lange P.et al., 1989; 1990; 2002; Ramirez L.C. et al., 1991; Schnack C. et al., 1996; Ljubic S.et al., 1998; Minette P.et al., 1999; Benbassat C.A. et al., 2001; Massmoudi K. et al., 2002; Boulbou M.S. et al., 2003; Walter R.E. et al., 2003], их ре-зультаты всё ещё остаются неоднозначными в вопросах об основных типах на-рушения механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких, а также степени влияния тяжести проявлений эндокринопатии и качества её метаболи-ческого контроля на значения ключевых параметров, характеризующих состоя-ние дыхательной системы. В доступных литературных источниках отсутствует
-2-
информация о характеристиках механических свойств РС и газообменной функ-ции лёгких при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа (ВВСД-1). Не-достаточно разработанной остаётся задача определения особенностей влияния декомпенсированного кетоацидоза (ДКА) и метаболических проявлений хрони-ческой почечной недостаточности (ХПН) при СД-1 на систему газотранспорта (СГТ), что является важным практическим вопросом, учитывая роль лёгких в поддержании кислотно-основного состояния (КОС) и элиминации вредных по-бочных продуктов метаболизма в ургентных ситуациях.
Противоречивость результатов исследования ФВД при СД-1 не даёт возмож-ности выделить конкретные механизмы и этапы формирования диабетической пневмопатии (ДП) и наметить пути коррекции расстройств СГТ с целью предуп-реждения прогрессии сосудистых и тканевых нарушений. Нельзя не отметить и тот немаловажный факт, что в настоящее время лёгкие рассматриваются как весьма перспективный плацдарм для альтернативного ингаляционного пути введения инсулина [Kipnes M. et al., 1999; Uchigata Y., 2001; Selam J.L. et al., 2003], в связи с чем анализ функциональных характеристик РС при диабете явля-ется весьма актуальным и востребованным.
Изучение толерантности к физической нагрузке у пациентов с СД на протяже-нии последних нескольких десятилетий привлекает внимание отечественных и зарубежных исследователей как важная практическая и теоретическая проблема [Иванущак Н.И. и соавт., 1990; Солун М.Н. и соавт., 1990; Жестовский С.С., 1997; Озёрная Т. В. и соавт., 1997; Airaksinen J.K. et al., 1985; Baraldi E. et al., 1992; Barkai L. et al., 1996; Wasserman K. еt al., 2002]. Единодушно признавая факт снижения физической работоспособности (ФР) при диабете, учёные расхо-дятся во взглядах на причины лимитирования мышечной деятельности при дан-ном заболевании. Это не позволяет проводить комплексную патогенетическую терапию с учётом раннего выявления осложнений, последующим применением оптимального реабилитационного режима мышечных нагрузок и негативно ска-зывается на профессиональном статусе пациентов с СД-1, существенно снижая качество их жизни. Вопрос о взаимосвязи тяжести течения СД, его метаболичес-
-3-
кого контроля и основных причин ограничения толерантности к физической нагрузке нуждается в дальнейшем анализе.
Несмотря на то, что одним из приоритетных направлений клинической физи-ологии в настоящее время является исследование характера потребления основ-ных питательных субстратов в условиях физической нагрузки при различных за-болеваниях [Айсанов З.Р., 1994; Wasserman K. et al., 2002], оценка закономернос-тей динамики утилизации углеводов и жиров в процессе аэробной деятельности при СД-1 изучена не в полной мере [Colberg S.R. et al., 1996; Martin I.K. et al., 1995; Ward S.A. et al., 1999].
Таким образом, учитывая вышеизложенное, комплексное изучение СГТ, эс-сенциального термогенеза, утилизации энергетических субстратов, гемодинами-ческой, вентиляционной и метаболической составляющей адаптации организма к нагрузке с целью верификации механизмов снижения ФР при СД является актуальной научной проблемой, имеющей важное практическое значение в раз-работке научно обоснованных лечебно-профилактических мероприятий, спо-собствующих повышению качества жизни больных диабетом.
Ц е л ь и с с л е д о в а н и я
Изучение состояния системы газотранспорта и механизмов снижения физи-ческой работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа в зависимос-ти от степени нарушений метаболизма и выраженности осложнений данного за-болевания.
З а д а ч и и с с л е д о в а н и я
1. Выяснить специфику воздействия диабетического кетоацидоза на энергооб-мен, утилизацию метаболических субстратов, вентиляционный паттерн, гемоди-
намику и газовый состав артериализированной капиллярной крови у лиц с впер-вые выявленным сахарным диабетом 1-го типа.
2. Исследовать состояние механики внешнего дыхания, структуры общей ём-
кости лёгких, диффузионной способности, кислородного статуса и вентиляцион-но-перфузионных отношений у больных сахарным диабетом 1-го типа.
-4-
3. Установить степень влияния тяжести проявлений сахарного диабета 1-го ти-па на показатели механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких.
4. Изучить состояние системы газотранспорта, кислотно-щелочного баланса и основного обмена у больных сахарным диабетом 1-го типа с развитием хрони-ческой почечной недостаточности.
5. Оценить уровень физической работоспособности и механизмы лимитирова-ния переносимости нагрузки в зависимости от выраженности осложнений сахар-ного диабета.
6. Осуществить анализ характера и интенсивности субъективных симптомов, ограничивающих физическую активность у лиц с сахарным диабетом 1-го типа.
7. Проанализировать закономерности потребления основных источников энергообеспечения (жиры, углеводы) в аэробную фазу нагрузочного теста при
сахарном диабете 1-го типа.
8. Разработать классификацию и диагностический алгоритм по детектирова-нию ведущих механизмов нарушения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа.
Н а у ч н а я н о в и з н а и с с л е д о в а н и я
В настоящей работе на основании комплексного изучения различных звеньев газообменной функции лёгких, включавших в себя анализ механики внешнего
дыхания, структуры общей ёмкости лёгких (ОЕЛ), диффузионной способности, кислородного статуса при СД-1, впервые сформулировано представление об эта-пах возникновения и прогрессирования ДП. Выяснено значение альтерации аль-веолярно-капиллярной мембраны (АКМ), возникновения гиперинфляции лёгких и развития рестриктивного вентиляционного дефекта (РВД) в патологии дыха-тельной системы при СД-1.
Установлено, что ранним функциональным проявлением ДП является сниже-ние фактора переноса окиси углерода в режиме однократной задержки дыхания (TLCOsb), который ассоциируется с начальными клиническими проявлениями микроангиопатии (МАП). Показано, что ограничительный тип нарушения меха-ники внешнего дыхания возникает в развёрнутой стадии поздних осложнений
-5-
диабета (ПОД), чему способствует неудовлетворительный метаболический кон-троль заболевания, приводящий к развитию и эволюции МАП, нейропатии. Это вызывает не только прогрессирование альвеолярно-капиллярного блока, но и вовлечение в патологический процесс лёгочного кровотока и формирование РВД, с наиболее выраженными нарушениями всех звеньев СГТ в условиях раз-вития ХПН.
Продемонстрировано, что ДКА в дебюте заболевания обусловливает форми-рование гипервентиляционного синдрома и возникновение лёгочной гиперин-фляции (как ответной реакции РС в условиях интенсификации обменных про-цессов при кетогенезе) и их активную роль в компенсации ацидоза и элимина-ции токсических продуктов из организма. Применение концепции "The Deep Pic-ture" – "Углублённая картина" [Siggaard-Andersen O. et al., 1995] позволило за-фиксировать существенную гипероксию тканевых структур при развитии ДКА, а посредством непрямой калориметрии подтверждено значительное увеличение расходования энергии и возрастание роли жиров и кетонов в поддержании жиз-неспособности организма в данной критической ситуации. Зафиксировано нару-
шение проницаемости АКМ у больных СД-1, происходящее у ряда лиц уже в де-бюте заболевания, при манифестации эндокринопатии в виде ДКА.
Впервые выполнено комплексное сравнительное исследование ФВД, процес-сов адаптации/дезадаптации кардиореспираторной системы к физическим наг-рузкам с установлением механизмов ограничения ФР у лиц с ВВСД-1 и длительно текущим СД-1 (ДТСД-1) в зависимости от характеристик манифес-тации заболевания и степени тяжести долгосрочных осложнений эндокринопа-тии. Показано лимитирующее влияние на толерантность к физической нагрузке при СД-1 как элементов, определяющих кардиореспираторную функцию (цент-ральная гемодинамика, вентиляционная и диффузионная способность лёгких), так и факторов, связанных с нарушением конечной фазы доставки О2 к тканям (патология периферического артериального русла, снижение утилизации кисло-рода мышцами в результате дефекта гликолитических и митохондриальных ферментных систем). При ВВСД-1, а также у пациентов с отсутствием поздних
-6-
диабетических осложнений или с их начальными проявлениями лимитирование ФР происходило в результате превалирующего влияния гемодинамических фак-торов (преждевременное наступление анаэробного порога, достижение предель-но допустимого значения частоты сердечных сокращений) или обусловливалось преимущественным нарушением потребления мышцами кислорода в результате дефекта гликолитических или митохондриальных ферментов. По мере эволю-ционной прогрессии проявлений МАП сохранял свою значимость гемодинами-ческий механизм нарушения ФР, при этом у ряда пациентов выявлена, как одна из причин ограничения толерантности к нагрузке патология периферических артерий. У больных с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений диабета отмечено сочетание циркуляторно-метаболического и респираторного механизмов лимитирования ФР. При тяжёлом течении ДТСД-1 в ряде случаев наблюдалось совместное возникновение циркуляторного и вентиляционного пределов с развитием значимой десатурации артериализированной капиллярной крови.
Впервые осуществлён анализ утилизации основных питательных субстратов при физической нагрузке у больных ВВСД-1 и ДТСД-1. Отмечено, что в аэроб-ной фазе нагрузки при диабете имеет место существенное возрастание темпов
использования в энергопродукции углеводов и сниженная способность миоцитов к окислению жирных кислот (ЖК). Это приводит к более быстрому истощению запасов мышечного гликогена, а в результате избыточной продукции двуокиси углерода происходит ускоренное закисление биологических сред с прогрессив-ным чрезмерным ростом вентиляционных потребностей организма. На основа-нии полученных данных разработаны диагностические критерии по идентифика-ции основных механизмов ограничения ФР при СД-1.
П р а к т и ч е с к а я з н а ч и м о с т ь и с с л е д о в а н и я
Полученные результаты расширяют и углубляют современные представления
о нарушениях РС у больных СД-1, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений диабета и прогнозе его течения. Определение состояния ФР
-7-
у пациентов с СД-1 позволяет индивидуально решать вопросы об их профессио-нальной пригодности для различных видов трудовой деятельности.
Детектирование преимущественных механизмов лимитирования толерантнос-ти к физической нагрузке оказывает несомненную помощь врачам-интернистам в комплексной оценке статуса кардиореспираторной системы, улучшает качест-венные характеристики клинического обследования больных СД-1 и приводит к выявлению ранних патологических сдвигов со стороны аппарата газотранспорта с целью их своевременной и адекватной коррекции. Внедрение в широкую прак-тику ВЭМ-исследования способствует объективизации анализа ФР у лиц с СД, что необходимо для их рационального трудоустройства и определения качества долгосрочного метаболического контроля заболевания и эффективности реаби-литационных мероприятий.
Результаты определения соотношения утилизации питательных субстратов в условиях покоя, наряду с данными мониторинга гликемии, содержания гликози-лированного гемоглобина, дают возможность более полно оценивать качество метаболического контроля диабета, а в условиях кетоацидоза вместе с парамет-
рами кислородного статуса и кислотно-основного равновесия позволяют решить важную задачу оптимизации интенсивной терапии этого жизнеугрожающего состояния.
Комплексная оценка СГТ, анализ обмена веществ в условиях покоя и в про-цессе ВЭМ-тестирования необходимы для разработки индивидуальных прог-рамм дозированных физических нагрузок, как одного из важнейших направле-ний в структуре лечебно-оздоровительных мероприятий при диабете, ориенти-рованных на улучшение качества жизни этой категории больных.
О с н о в н ы е п о л о ж е н и я, в ы н о с и м ы е н а з а щ и т у
1. Декомпенсированный диабетический кетоацидоз характеризуется значи-
тельным увеличением расходования энергии с повышением утилизации жиров и кетонов, развитием гипервентиляционного синдрома с повышением воздушнос-ти лёгких и существенной гипероксией периферических тканевых структур.
2. Диабетическая пневмопатия, сопровождающаяся расстройством газообме-
-8-
на и нарушением механики внешнего дыхания, является одним из поздних ос-ложнений сахарного диабета 1-го типа.
3. Повышенный риск альтерации респираторной системы при диабете обус-
ловлен метаболическими нарушениями и связанными с ними осложнениями ос-
новного заболевания.
4. Специфическими чертами расстройства функции внешнего дыхания при СД-1 являются: а) ухудшение газообмена вследствие снижения активно функ-ционирующего объёма лёгких и неравномерности регионарных отношений аль-
веолярной вентиляции и капиллярного кровотока в лёгких; б) рестриктивный вентиляционный дефект.
5. Состояние физической работоспособности при сахарном диабете 1-го типа определяется качеством долгосрочного метаболического контроля заболевания.
6. Основной причиной лимитирования толерантности к физической нагруз-ке при диабете является возникающее уже в дебюте заболевания нарушение ути-лизации кислорода мышцами, а по мере развития поздних осложнений к цирку-
ляторно-метаболическому типу снижения физической активности присоединя-ются кардиореспираторные механизмы ограничения работоспособности.
7. Расстройство метаболического ответа у больных диабетом на физическую
нагрузку определяется ускоренным темпом утилизации углеводов и ранним пе-
реключением кислородзависимых процессов на анаэробный гликолиз.
8. Комплексное исследование функции внешнего дыхания и системы газо-
транспорта в процессе нагрузочного тестирования позволяет выявить ведущие механизмы снижения физической работоспособности у больных сахарным диа-бетом 1-го типа, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений заболевания и прогнозе его развития.
В н е д р е н и е р е з у л ь т а т о в р а б о т ы в п р а к т и к у
Полученные теоретические и практические данные внедрены в клиническую практику эндокринологического отделения ГКБ № 70. Анализ ФР и детектирова-ние основных механизмов ограничения толерантности к физической нагрузке с помощью прикладной программы "Intelli Support" у больных диабетом, исполь-
-9-
зуется в решении экспертных вопросов о профессиональной пригодности паци-ентов к различным видам трудовой деятельности, определении эффективности осуществляемого лечения и реабилитационных мероприятий.
Результаты исследования применяются в педагогическом процессе на кафед-ре факультетской терапии и профессиональных болезней Московского государ-ственного медико-стоматологического университета.
П у б л и к а ц и и
По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Л и ч н о е у ч а с т и е
Автором лично были осуществлены исследования основного обмена, механи-ки внешнего дыхания, диффузионной способности лёгких, кислородного стату-са, кислотно-основного равновесия артериализированной капиллярной крови, физической работоспособности при осуществлении стандартного теста с непре-рывно-нарастающей ступенчатой нагрузкой, исследование характера использо-
вания метаболических субстратов при осуществлении программы с медленно--нарастающей нагрузкой. Соискателем проводился постоянный контроль качес-тва исследований. В ходе осуществления диссертационной работы обследовано 189 пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и 36 здоровых добровольцев, с последующей интерпретацией и статистической обработкой основных парамет-ров газообмена, эссенциального термогенеза и физической работоспособности.
А п р о б а ц и я д и с с е р т а ц и и
Материалы диссертации представлены на конференции "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины" (Москва, апрель 2001 г.), научно--практической конференции "Здоровье и образование в XXI веке" (Москва, май 2003 г.), научно-практической конференции "Актуальные вопросы пульмоноло-гии" (Москва, январь 2004 г).
Основные положения диссертации доложены на совместном заседании ка-
федры факультетской терапии и профессиональных болезней МГМСУ, кафедры
госпитальной терапии № 2 МГМСУ, кафедры эндокринологии и диабетологии
-10-
лечебного факультета МГМСУ 27 февраля 2008 года.
О б ъ ё м и с т р у к т у р а д и с с е р т а ц и и
Диссертация изложена на 445 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, описание материала и методов исследова-ния, 2 глав собственных наблюдений), заключения, выводов, практических реко-мендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 16 рисунками и 27 табли-цами. Библиография включает 512 источников (129 отечественных и 383 иност-ранных).
С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для работы послужили результаты исследований, осуществлён-ные в эндокринологическом отделении ГКБ № 70 г. Москвы.
Всего обследовано 189 пациентов (113 мужчин и 76 женщин) с СД-1, средний возраст которых составил 24,8±7,1 года. Больные представлены лицами с
ВВСД-1 (48 человек) и ДТСД-1 (141 пациент). В контрольную группу вошли 36 здоровых добровольцев.
В свою очередь пациенты с ВВСД-1 подразделялись на две группы: 1-ю груп-пу составили 15 больных (4 женщины и 11 мужчин, возраст 22,8±8,0 лет), мани-фестация заболевания у которых сопровождалась диабетической прекомой; 2-ю группу – 33 больных (11 женщин и 22 мужчины, возраст 21,9±5,5 года) с дебю-том СД-1 без ДКА.
Больные ДТСД-1 в зависимости от степени выраженности долгосрочных ос-ложнений распределены в четыре группы: в 1-ю группу вошли 46 пациентов без объективных признаков ДМА (11 женщин и 35 мужчин, средний возраст 25,9±8,9 лет, стаж заболевания 5,1±2,9 лет); 2-ю группу составили 48 больных (23 женщины и 25 мужчин в возрасте 22,1±7,3 года, длительность заболевания 5,9±3,5 лет), у которых наблюдались начальные проявления ПОД в виде простой (непролиферативной) ретинопатии, с наличием доклинического этапа развития нефропатии, периферическая нейропатия характеризовалась отсутствием выра-
-11-
женного болевого синдрома и сопутствующих ей трофических нарушений; в 3-ю группу были включены 34 человека (19 женщин и 15 мужчин, средний возраст 25,0±7,7 лет, длительность заболевания 15,9±6,2 года) с тяжёлым течением диа-
бета, что выражалось в развитии пре- и пролиферативной ретинопатии, нефро-патии, сопровождавшейся протеинурией и начальными явлениями снижения
клубочковой фильтрации, артериальной гипертензией, периферической нейропа-тией с существенным болевым синдромом и расстройством трофики, выражен-ных проявлений автономной нейропатии, склонностью к кетогенезу и частым декомпенсациям эндокринопатии; 4-ю группу образовали 13 больных СД-1 (8
женщин и 5 мужчин, средний возраст 28,1±4,5 лет, продолжительность заболева-ния 20,3±6,4 года) тяжёлого течения с развитием ХПН. В исследовании участво-вали молодые пациенты с СД-1, в подавляющем большинстве некурящие, не контактировавшие в процессе профессиональной деятельности с аэрозолями токсико-раздражающего действия, без признаков первичной патологии РС. Спектр презентации клинических проявлений основного заболевания характери-зовался значительной широтой и разнообразием, что позволяло наиболее полно и достоверно оценить влияние тяжести его проявлений на состояние параметров, характеризующих ФВД, метаболизм, ФР и проследить их динамику от этапа ма-нифестации эндокринопатии до развития поздних осложнений диабета.
В процессе осуществления работы проведено комплексное, многоэтапное об-следование больных СД-1 и лиц контрольной группы.
С применением диагностического комплекса "Oxycon-Alpha" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) методом непрямой калориметрии осуществлялся анализ ха-рактеристик основного обмена: REE (% pred) – расходования энергии в покое, VO2 – потребления О2 (ml/min),VCO2 – выделения СО2 (ml/min), RER – отноше-ния респираторного обмена (RER=VCO2/VO2), соотношения утилизируемых энергетических субстратов (жиров, углеводов) [Ross R., 1989]; вентиляцион-ного паттерна: VT (ml) – дыхательного объёма, Bf (1/min) – частоты дыхания, VE (l/min) – минутной вентиляции; гемодинамики в покое: HR (1/min) – часто-
-12-
ты сердечных сокращений, Qt (l/min) – минутного сердечного выброса, Psys и Pdia (mm Hg) систолического и диастолического артериального давления.
Посредством газового анализатора серии "ABL-555" фирмы "Radiometr|Co-penhagen" (Дания) проводилось изучение кислородного статуса артериализиро-
ванной крови: рО2 (mm Hg) – напряжения кислорода, ctO2 (mmol/l) – артериаль- ной концентрации общего кислорода, p50 (mm Hg) – напряжения О2 при 50% де-
сатурации крови, px (mm Hg) – напряжения экстракции артериального кислоро-да, Lactat (mmol/l) – концентрации лактата в плазме крови и КОС: pH – отри- цательного логарифма активности йонов водорода, SBC (mmol/l) – стандартно- го бикарбоната, SBE (mmol/l) – стандартного избытка (дефицита) оснований.
Исследование механики внешнего дыхания выполнялось с помощью бодипле-тизмографа "Bodyscreen-II" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) и включало в себя спирометрию с оценкой скоростных и статических лёгочных параметров: FVC (% pred) – форсированной жизненной ёмкости лёгких, FeV1 (% pred) – объёма форсированного выдоха за первую секунду; индекса Тиффно (% pred), FeF25-75
(% pred) – средней объёмной скорости между 25 и 75% FVC; общей ёмкости лёгких TLC (% pred) и её структуры: VCIN (% pred) – жизненной ёмкости лёг-ких, RV (% pred) – остаточного объёма лёгких, RV/TLC (% pred) – отношения RV к TLC.
Оценка диффузионной способности лёгких (ДСЛ) для окиси углерода в ре-жиме однократной задержки дыхания TLCOsb (% pred) и устойчивого состояния TLCOss (% pred) проводилась на аппарате "Transferscreen-II" фирмы "Erich Jaeger" (Германия).
Определение ФР выполнялось в условиях непрерывно-нарастающей ступен-чатой нагрузки [Wasserman K.et al., 1987] с помощью программируемого велоэр-гометра "ER 900" и диагностического комплекса "Oxycon-Alpha" фирмы "Erich Jaeger" (Германия) с динамическим анализом газообмена, мониторингом гемо-динамики, дыхательного паттерна, а также гликемии, газового состава и КОС артериализированной капиллярной крови; исследование характера использова-ния метаболических субстратов в процессе мышечной деятельности выполня-
-13-
лось при осуществлении программы с медленнонарастающей нарузкой [Айса- нов З.Р., 1994].
Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с при-менением дисперсионного вида анализа и t-теста Стьюдента для множественных
сравнений с поправкой Бонферрони. Вычисления проводились с использованием программы "Biostat". Определялись следующие величины: объём выборки (n),
среднее значение (М), стандартное отклонение (), критерий Стьюдента (t), дос-товерность (р). Достоверными считались только те значения, вероятность ошиб-ки которых была меньше 5 % (р<0,05). В представленных таблицах оценка изу-чавшихся показателей дана в виде M± (среднее арифметическое значение и стандартное отклонение).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании метаболизма в покое в условиях манифестации ВВСД-1 выявлено существенное повышение REE, с подавляющим перевесом утилиза-ции жиров и кетонов в обеспечении жизнеспособности организма, в наибольшей степени нарушение обмена веществ проявлялось в 1-й группе (таблица 1).
Обнаруживаемый при декомпенсации диабета структурный субстратный ме-таболический дисбаланс, когда углеводы становятся малодоступными для пот-ребления клетками в ситуации абсолютной инсулиновой недостаточности, ведёт
к резкому увеличению VO2, что вызвано практически полной монополизацией жирами роли главного поставщика энергии. При манифестации ВВСД-1 оп-ределялось существенное повышение VE, изменение вентиляционного паттерна в виде одновременного роста Bf, VT в 1-й группе и преимущественного увеличе-ния частоты дыхания во 2-й группе, что свидетельствует об ответной реакции дыхательной системы, направленной на респираторную коррекцию декомпенси-рованного и субкомпенсированного метаболического ацидоза в соответствую-щих группах. Гипервентиляционный паттерн наиболее ярко проявлялся у боль-
ных ВВСД-1 с ДКА, сочетаясь с формированием существенных вентиляционно--перфузионных несоответствий. Со стороны сердечно-сосудистой системы при
ВВСД-1 отмечено развитие гиперкинетического синдрома с максимальной выра-
-14-
Т а б л и ц а 1
Показатели основного обмена, легочной вентиляции, гемодинамики, кисло-родного статуса и кислотно-основного состояния у больных ВВСД-1 (М ± )
| Показатели | 1-я группа (n=15) | 2-я группа (n=33) | Контрольная группа (n=36) | ||||
| Манифестация диабета | Компенсация диабета | Манифестация диабета | Компенсация диабета | ||||
| REE % pred | 137,1±18,4**** | 98,5±7,5 | s | 117,2±16,6**** | 104,0±9,4 | s | 102,2±7,1 |
| VO2 ml/min | 330,6±76,0**** | 224,6±18,2 | s | 269,6±46,4**** | 236,2±19,7 | s | 233,9±19,1 |
| RER | 0,695±0,056**** | 0,863±0,033 | s | 0,729±0,016**** | 0,845±0,030 | s | 0,850±0,035 |
| углеводы % | 3,05±7,27**** | 54,5±11,0 | s | 9,53±5,48**** | 48,5±10,1 | s | 49,9±11,7 |
| жиры % | 96,95±7,27**** | 45,5±11,0 | s | 90,47±5,48**** | 51,5±10,1 | s | 50,1±11,7 |
| VE % pred | 273,6±59,6**** | 78,0±18,8 | s | 94,9±30,4*** | 79,6±19,3 | s | 76,0±19,2 |
| Bf/min | 28,5±2,9**** | 13,9±3,3 | s | 17,4±3,3** | 14,2±3,6 | s | 14,8±3,1 |
| VT pred | 192,7±42,4**** | 112,8±38,4 | s | 101,4±24,9 | 102,6±26,3 | ns | 104,1±34,2 |
| VD/VT | 44,0±9,6**** | 30,2±4,4 | s | 35,8±6,8**** | 30,4±4,8 | s | 29,5±4,4 |
| HR/min | 124,2±17,8**** | 74,5±10,7 | s | 99,3±16,5**** | 78,4±11,0 | s | 78,2±9,4 |
| Qt l/min | 13,2±3,3**** | 5,21±0,42 | s | 6,90±1,09**** | 5,44±0,55 | s | 5,28±0,50 |
| pO2 mm Hg | 78,4±7,5 | 76,3±3,0 | ns | 77,5±5,9 | 76,9±3,1 | ns | 78,2±3,7 |
| ctO2 mm Hg | 9,51±1,04* | 8,53±0,68 | s | 8,83±0,72 | 8,62±0,62 | ns | 8,89±0,58 |
| p50 mm Hg | 34,0±3,3**** | 25,1±0,8 | s | 27,5±0,5**** | 25,8±0,7 | s | 25,7±0,5 |
| px mm Hg | 51,0±4,6**** | 34,3±1,3 | s | 38,3±2,1**** | 34,8±1,9 | s | 34,9±0,9 |
| Lactat mmol/l | 1,84±0,5**** | 1,04±0,36 | s | 1,07±0,31 | 1,09±0,41 | ns | 1,03±0,29 |
| Glucose mmol/l | 27,7±5,1**** | 6,15±0,40**** | s | 13,9±4,8**** | 6,35±0,31**** | s | 4,69±0,24 |
| рН | 7,096±0,100**** | 7,428±0,020 | s | 7,348±0,026**** | 7,426±0,022 | s | 7,419±0,013 |
| SBC mmol/l | 8,0±2,0**** | 24,8±1,0 | s | 17,9±2,5**** | 25,4±0,9 | s | 25,2±0,8 |
| SBE mmol/l | -23,7±4,3**** | 0,64±1,20 | s | -8,03±3,6**** | 1,11±1,18 | s | 0,71±1,07 |
Примечание. * – p<0,01; ** – p<0,005; *** – p<0,002; **** – p<0,001 – достоверные различия с показателями контрольной группы, s – динамика на фоне компенсации диабета статистичес-ки значимая, ns – незначимая.
женностью данных проявлений у пациентов с ДКА. При изучении О2-статуса с позиции концепции "The Deep Picture" [Siggaard-Andersen O. et al., 1995] у боль-ных ВВСД-1 не зафиксировано снижения поступления кислорода из лёгочной системы в кровоток (pO2), приемлемым являлся и его транспорт к тканям (ctO2), более того у ряда пациентов с ДКА концентрация общего кислорода крови ока-зывалась достоверно выше, по сравнению с контрольным уровнем, выходя за пределы верхней границы нормы (см. табл. 1). Высвобождение О2 (p50) в услови-ях кетогенеза при ВВСД-1 существенно повышалось, что вызывалось снижени-ем аффинитета гемоглобина к кислороду на фоне декомпенсированного в 1-й группе и субкомпенсированного во 2-й группе метаболического ацидоза. На по-тенциально избыточную способность артериальной крови к доставке О2 на пе-
-15-
риферию указывало и высокое значение конечно-капиллярного напряжения кис-лорода (px), выраженное в наибольшей степени при ДКА. Несмотря на чрезмер-ную доставку О2 кровью к клеточным структурам у больных ВВСД-1 с ДКА от-мечалось существенное увеличение концентрации лактата вследствие развития тканевой гипоксии, что сопровождалось смещением обмена веществ в область
анаэробных процессов, в результате дисбаланса между кислородным запросом и реальной доставкой О2 на периферию. При достижении компенсации эндокри-нопатии у больных ВВСД-1 наблюдалась полная нормализация параметров рас-
ходования энергии, кислородного потребления и утилизации основных метабо-лических субстратов, О2-статуса, КОС, кардиореспираторной составляющей СГТ. Таким образом, у больных ВВСД-1 в период манифестации эндокринопа-тии наиболее выражена именно тканевая гипоксия, при которой превалируют клеточные нарушения метаболизма, носящие транзиторный характер с реверсив-ными изменениями со стороны кислородтранспортной системы и кислотно-ос-новного статуса при осуществлении своевременной и адекватной заместитель-ной терапии.
При исследовании основного обмена (ОО) и сопряженных с ним метаболи-ческих параметров в условиях компенсации углеводного обмена при ДТСД-1 не отмечено отклонений этих показателей от контрольного уровня среди больных без клинических признаков ДМА или начальными проявлениями ПОД (табли-
ца 2). Напротив, тяжёлое течение СД-1 с развёрнутыми микрососудистыми аль-терациями, включавшее клиническую стадию диабетической нефропатии и на-личие ХПН, ассоциировалось со снижением расходования энергии и кислород-ного потребления в условиях покоя, а также с изменением структуры энергопро-дукции и повышением роли жиров в обеспечении эссенциального термогенеза. Наиболее выраженное снижение интенсивности обмена веществ и изменение утилизации метаболических субстратов зафиксировано у больных СД-1 с разви-тием почечной недостаточности.
Анализ актуальной лёгочной вентиляции по отношению к должному значе-нию не выявил достоверных различий с контрольной группой в уровнях VE, Bf
-16-
и VT при ДТСД-1, однако во всех выделенных группах больных с изучаемой эндокринопатией определялось значимое повышение соотношения физиологи-ческого мёртвого пространства к дыхательному объёму, выраженное в наиболь-шей степени у пациентов 3-й и 4-й групп, что отражало неравномерность распре-деления вентиляции к кровотоку.
Т а б л и ц а 2
Показатели основного обмена, лёгочной вентиляции, гемодинамики, кисло-родного статуса и кислотно-основного состояния у больных ДТСД-1 (М ± )
| Показатели | 1-я группа (n=46) | 2-я группа (n=48) | 3-я группа (n=34) | 4-группа (n=13) | Контрольная группа (n=36) |
| REE % pred | 103,6±10,2 | 100,4±11,6 | 97,2±12,4* | 88,3±15,7**** | 102,2±7,1 |
| VO2 ml/min | 237,5±25,3 | 224,9±29,5 | 202,3±30,1**** | 181,4±32,9**** | 233,9±19,1 |
| RER | 0,846±0,044 | 0,837±0,038 | 0,830±0,033* | 0,824±0,036* | 0,850±0,035 |
| углеводы % | 48,3±15,1 | 45,6±15,6 | 43,4±14,9* | 41,3±15,4* | 49,9±11,7 |
| жиры % | 51,7±15,1 | 54,4±15,6 | 56,6±14,9* | 58,7±15,4* | 50,1±11,7 |
| VE % pred | 78,4±17,3 | 71,0±13,2 | 69,9±12,5 | 73,9±15,3 | 76,0±19,2 |
| Bf/min | 14,6±2,9 | 15,0±3,2 | 15,2±3,2 | 15,3±3,3 | 14,8±3,1 |
| VT % pred | 114,8±26,8 | 97,9±25,4 | 92,2±22,3 | 96,8±18,5 | 104,1±34,2 |
| VD/VT | 34,7±9,8** | 35,9±8,2**** | 38,0±9,6**** | 42,6±8,1**** | 29,5±4,4 |
| HR/min | 82,5±11,6 | 97,0±11,2**** | 94.7±12.1**** | 86,5±8,1**** | 78,2±9,4 |
| Qt l/min | 5,55±0,71 | 5,30±0,94 | 5,16±0,65 | 5,75±1,23 | 5,28±0,50 |
| Psys mm Hg | 114,9±12,8 | 113,3±12,5 | 112,2±17,2 | 145,9±20,3**** | 111,4±10,9 |
| Pdia mm Hg | 73,3±12,9 | 74,7±12,7 | 88,3±12,0**** | 102,5±8,1**** | 69,5±11,0 |
| pO2 mm Hg | 76,5±5,0 | 76,3±5,2 | 73,1±3,7**** | 69,1±5,4**** | 78,2±3,7 |
| ctO2 mm Hg | 8,80±0,70 | 8,57±0,99 | 7,65±1,04**** | 6,30±1,43**** | 8,89±0,58 |
| Hb g/l | 151,5±12,6 | 147,8±16,0 | 132,7±16,6**** | 111,4±23,7**** | 153,0±7,3 |
| p50 mm Hg | 25,3±1,2 | 24,6±1,4**** | 26,5±1,6**** | 27,5±2,6**** | 25,7±0,5 |
| px mm Hg | 34,3±2,1 | 34,0±2,9 | 32,2±3,6**** | 30,6±3,9**** | 34,9±0,9 |
| Lactat mmol/l | 1,39±0,44**** | 1,78±0,69**** | 1,77±0,68**** | 0,91±0,23 | 1,03±0,29 |
| Glucose mmol/l | 6,29±0,31**** | 6,58±0,45**** | 6,53±0,61**** | 6,12±0,49**** | 4,69±0,24 |
| pH | 7,426±0,023 | 7,431±0,025** | 7,396±0,033**** | 7,363±0,039**** | 7,419±0,013 |
| SBC mmol/l | 25,3±1,6 | 25,8±1,4* | 23,2±1,7**** | 19,7±3,2**** | 25,2±0,8 |
| SBE mmol/l | 0,77±1,75 | 1,40±1,65* | -1,06±1,70**** | -6,16±3,94**** | 0,97±0,94 |
Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: * – р<0,05; ** – p<0,02; *** – p<0,005; **** – p<0,001.
Рассмотрение гемодинамической составляющей СГТ у больных СД-1 с долго-срочными осложнениями эндокринопатии определило достоверное повышение частоты сердечных сокращений (HR) в условиях покоя, по сравнению с лицами без клинически выявляемых микрососудистых альтераций и у здоровых добро-вольцев (см. табл. 2). Это объяснимо с позиций формирования при СД-1 авто-номной нейропатии, с развитием парасимпатической денервации сердца, что
-17-
приводит к возникновению тахикардии покоя. С увеличением длительности диа-бета к парасимпатическим нарушениям присоединяется угнетение симпатичес-кой иннервации сердечно-сосудистой системы. Так, средняя величина HR у па-циентов с ХПН на фоне диабетической нефропатии была существенно ниже, чем
у больных с начальными и развёрнутыми проявлениями ПОД, это служило отра-жением редукции как парасимпатических, так и симпатических влияний на мо-
торную функцию миокарда. Тем не менее, величина минутного сердечного выб-роса в состоянии покоя у больных ДТСД-1 без ПОД и с их присутствием досто-верно не отличалась от контрольной группы. В условиях исследовании ОО в 1-й и 2-й группах АД не имело существенных различий с контрольной группой. В
3-й группе среднее значение Pdia было значимо выше контрольного уровня и артериальная гипертензия I степени зафиксирована у 47,1% пациентов, в эту ка-тегорию вошли больные диабетом с микроальбуминурией и клинической неф-ропатией. У всех обследованных с СД-1, осложнившегося ХПН (4-я группа) за-фиксирована артериальная гипертензия (степень I – у 23,1%; степень II – у 53,8%; степень III – у 23,1% пациентов). Многофакторный корреляционный анализ (МКА) показал наличие достоверной положительной взаимосвязи между тяжестью течения СД-1 и ростом диастолического артериального давления (Pdia rs=0,475; p<0,001), при этом наибольшее влияние на развитие артериаль-ной гипертензии оказывала стадия нефропатии (Psys rs=0,345; p<0,001; Pdia rs=0,641; p<0,001). Таким образом, при СД-1 рост АД определяется, в первую очередь выраженностью поражения почек.
При тестировании ФВД при ВВСД-1 в ближайшие сроки от его манифестации выявлено изменение структурных компонентов TLC исключительно у пациентов 1-й группы, что выражалось, с одной стороны, в снижении VCIN, а с другой в по-вышении ITGV и RV, по сравнению с этими показателями в контрольной груп-пе (таблица 3), причём границы величин VCIN находились в пределах границ от "нормы" до "условной нормы", а относительные средние значения ITGV и RV достигали уровня "умеренных отклонений от нормы".
Данные изменения статических лёгочных объёмов свидетельствовали об уве-
-18-
личении воздушности лёгочной ткани у пациентов 1-й группы в ранние сроки после ликвидации острых проявлений ДКА. Это состояние можно трактовать как компенсаторно-приспособительную реакцию РС или "острое вздутие лёг-
ких", протекающее с расширением воздушных пространств и являющееся прояв-лением мобилизации газообменной функции дыхательной системы в ответ на
интенсификацию обмена веществ в условиях осложнения диабета декомпенси-рованным метаболическим ацидозом, что нашло своё отражение в результатах
МКА, выявившего достоверную взаимосвязь средней силы между параметрами RV и REE (r=0,499; p<0,001).
Т а б л и ц а 3
Показатели механики внешнего дыхания и лёгочного газообмена у больных ВВСД-1 (М ± )
| Показатели | 1-я группа (n=15) | 2-я группа (n=33) | Контрольная группа (n=36) | ||||
| Манифестация диабета | Компенсация диабета | Манифестация диабета | Компенсация диабета | ||||
| VCIN % pred | 93,4±10,2* | 101,6±10,5 | s | 97,7±13,1 | 102,0±8,4 | ns | 101,9±12,7 |
| RV % pred | 143,7±23,9*** | 119,6±22,8 | s | 119,2±26,0 | 107,1±24,6 | ns | 115,4±21,3 |
| ITGV % pred | 119,6±16,2*** | 108,8±11,6 | s | 108,0±15,8 | 105,1±16,5 | ns | 103,8±12,4 |
| TLC % pred | 105,9±11,0 | 104,4±8,7 | ns | 103,1±12,3 | 103,1±11,3 | ns | 105,8±9,9 |
| RV/TLC %pred | 134,3±21,0*** | 112,2±22,2 | s | 112,0±19,6 | 102,9±20,9 | ns | 101,6±18,4 |
| FVC % pred | 94,1±10,9* | 103,9±9,9 | s | 98,9±13,4 | 103,2±8,5 | ns | 102,4±10,2 |
| FeV1 % pred | 101,2±11,2 | 106,7±10,2 | ns | 104,3±11,5 | 105,5±7,3 | ns | 108,4±12,4 |
| FeV1/VCIN% pred | 109,3±13,8 | 106,1±11,6 | ns | 107,0±9,0 | 103,8±6,0 | ns | 105,3±7,9 |
| FeF 25-75 % pred | 90,0±16,5 | 93,9±17,1 | ns | 97,7±20,3 | 95,8±21,6 | ns | 96,1±17,5 |
| TLCOsb % pred | 68,6±16,9*** | 77,4±14,6*** | ns | 78,7±16,5*** | 76,4±13,5*** | ns | 92,7±10,9 |
| TLCOsb/VA% pred | 78,6±17,3*** | 91,3±16,5** | s | 90,7±19,9** | 88,5±14,9*** | ns | 106,1±17,6 |
| TLCOss % pred | 93,1±18,1** | 98,4±14,2* | ns | 95,6±13,3*** | 94,8±17,5*** | ns | 108,0±13,1 |
Примечание.* – p<0,05; ** – p<0,002;***– p<0,001 – достоверные различия с показателями контроль-ной группы, s – динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, ns – незначимая.
Хорошо известно, что лёгочная гиперинфляция быстро нивелируется при уст-ранении или уменьшении воздействия основного патогенетического фактора, вызывающего расширение воздушных пространств лёгких. В нашем исследова-нии обнаружена статистически значимая положительная динамика структурных изменений TLC в 1-й группе при достижении компенсации диабета.
-19-
Анализ скоростных параметров спирометрии не выявил нарушений проходи-мости бронхиального дерева у больных ВВСД-1 (см. табл. 3). Таким образом, признаков ограничения воздушного потока и рестриктивного вентиляционного
дефекта при ВВСД-1 не зафиксировано, только у пациентов с ДКА, отмечено развитие реверсивной лёгочной гиперинфляции.
Газообменная функция лёгких при ВВСД-1 нарушалась в большей степе-ни, чем механические характеристики ФВД (см. табл. 3). В 1-й и 2-й группах оп-ределялось значимое уменьшение ДСЛ в режиме однократной задержки дыха-
ния, при этом в наибольшей степени расстройства переноса монооксида углеро-да наблюдались среди лиц, манифестация заболевания у которых сопровожда-лась диабетической прекомой. Обоюдное снижение фактора переноса СО и тран-сфер-коэффициента при ВВСД-1 свидетельствовало о нарушении ДСЛ за счёт падения проницаемости АКМ, что может быть связано с увеличением её толщи-ны и (или) изменением физико-химических свойств последней. Вместе с тем, да-же у больных 1-й группы редукция ДСЛ находилось в пределах "умеренных отк-лонений от нормы", что не приводило к ограничению поступления О2 из лёгких в кровоток и не сопровождалось развитием гипоксемии. Фактор переноса СО, измеренный в условиях устойчивого состояния и отражающий преимущественно "гемодинамическую" составляющую ДСЛ при ВВСД-1 также достоверно сни-жался, по сравнению с контрольной группой, тем не менее его среднее значе-ние в 1-й и 2-й группах находилось в пределах от "нормы" до "условной нормы". Таким образом, именно "мембранный" компонент ДСЛ, в наибольшей степени изменялся у больных ВВСД-1. При компенсации диабета не отмечено достоверной динамики ДСЛ ни в одной из выделенных групп. Это свидетель-ствует о том, что достижение околонормальных цифр гликемии с ликвидацией кетогенеза не является гарантом восстановления нарушенных обменных процес-сов, лежавших в основе расстройств респираторной функции лёгких при ВВСД-1, для чего требуется гораздо более длительный период адекватного мета-болического контроля заболевания.
-20-
Исследование механики внешнего дыхания при ДТСД-1 выявило развитие рестриктивного типа нарушения ФВД у больных с развёрнутыми ПОД и ХПН, однако при отсутствии или возникновении начальных клинических проявлений микроангиопатии, уменьшения ОЕЛ и её составляющих объёмов не отмечено (таблица 4).
В 3-й группе рестрикция зафиксирована более чем у половины пациентов, в 4-й группе этот тип расстройства СВД наблюдался уже у подавляюще-го большинства лиц, примерно у 8 из 10 обследованных. У больных СД-1 с раз-вёрнутыми ПОД и ХПН, рестриктивный вентиляционный дефект характери-
Т а б л и ц а 4
Показатели механики внешнего дыхания и лёгочного газообмена у больных
ДТСД-1 (М±)
| Показатели | 1-я группа (n=46) | 2-я группа (n=48) | 3-я группа (n=34) | 4-я группа (n=13) | Контрольная группа (n=36) |
| VCIN % pred | 99,8±11,5 | 97,0±13,9 | 78,7±11,9** | 71,0±13,2** | 101,9±12,7 |
| RV % pred | 116,8±22,2 | 115,6±31,2 | 79,8±33,4** | 65,3±17,2** | 115,4±21,3 |
| ITGV % pred | 109,6±15,6 | 97,3±17,9 | 79,2±23,1** | 71,4±12,3** | 103,8±12,4 |
| TLC % pred | 103,9±9,0 | 100,3±15,1 | 77,8±14,7** | 70,6±20,9** | 105,8±9,9 |
| RV/TLC % pred | 112,1±18,0 | 115,3±27,3 | 102,7±29,0 | 90,7±20,9* | 101,6±18,4 |
| FVC % pred | 103,9±10,8 | 98,7±12,5 | 78,8±12,6** | 74,1±14,0** | 102,4±10,2 |
| FeV1 % pred | 104,0±13,6 | 102,6±14,8 | 80,7±15,1** | 75,2±15,6** | 108,4±12,4 |
| FeV1/VCIN % pred | 104,0±6,6 | 107,1±9,1 | 106,1±9,6 | 103,4±4,9 | 105,3±7,9 |
| FeF 25-75 % pred | 93,2±18,9 | 88,9±22,3 | 74,0±17,4** | 68,6±15,8** | 96,1±17,5 |
| TLCOsb % pred | 95,5±12,9 | 69,7±11,8** | 52,5±13,2** | 46,1±13,7** | 92,7±10,9 |
| TLCOsb/VA % pred | 97,9±18,9 | 79,5±18,1** | 82,3±19,5** | 78,2±14,1** | 106,1±17,6 |
| TLCOss % pred | 102,3±13,7 | 83,9±16,5*** | 69,2±14,2** | 59,8±10,4** | 108,0±13,1 |
Примечание. Достоверные различия с контрольной группой * – p<0,01; ** – p<0,001.
зовался редукцией не только TLC, но и всех составляющих её структурных ком-понентов (VCIN, RV). Это свидетельствует о том, что в основе данного наруше-ния механических характеристик внешнего дыхания лежит увеличение регид-ности соединительнотканного пульмонального каркаса. Анализ показателей пет-ли "поток – объём" при осуществлении манёвра форсированной жизненной ём-кости лёгких у больных СД-1 в 1-й и 2-й группах не выявил их отклонений от контрольного уровня, напротив у пациентов с тяжёлым течением эндокринопа-тии, включая развитие ХПН (3-я и 4-я группы), определялось значимое сниже-
-21-
ние величин FVC и FeV1. Поскольку уменьшение FeV1 было пропорционально падению значений FVC и VCIN, то их соотношение не претерпевало существен-
ных изменений и индекс Тиффно в 3-й и 4-й группах не имел достоверных раз-личий с контрольной группой. Следует подчеркнуть, что дисметаболические процессы, происходящие в лёгких при СД-1, ведут к увеличению регидности пульмонального каркаса, что препятствует расправлению лёгких, но мало затра-гивают дыхательные пути и не вызывают ограничения воздушного потока. МКА показал наличие достоверной обратной связи между тяжестью проявлений диа-бета и TLC (rs=-0,613; p<0,001), а также её структурными компонентами: VCIN (rs= =-0,550; p<0,001), RV (rs=-0,484; p<0,001) и скоростным параметром меха-ники внешнего дыхания FeV1 (rs=-0,532; p<0,001). Взаимосвязь между качеством метаболического контроля, оцениваемого по значению HbA1c, также имела ста-тистически значимые характеристики с рядом показателей бодиплетизмографии и спирометрии: TLC (r=-0,599; p<0,001), VCIN (r=-0,612; p<0,001), RV (r=-0,374; p<0,001), FeV1 (r=-0,595; p<0,001). На индекс Тиффно и интегральный параметр MEF25-75, отражающий проходимость дыхательных путей, тяжесть течения диа-бета и качество его мониторинга существенного воздействия не оказывало.
Анализ газообменной функции лёгких у больных СД-1, позволяет констатиро-вать, что расстройство ДСЛ при данной патологии непосредственно взаимосвя-зано со степенью выраженности клинических проявлений микроангиопатии. При этом, если у лиц без осложнений диабета (1-я группа) величины TLCOsb, TLCOss были нормальными, то начальные проявления альтерации микрососудистого русла (2-я группа), характеризовались снижением проницаемости АКМ, а после-дующая прогрессия ангиопатии в развёрнутый поздний диабетический синдром (3-я группа), включая развитие ХПН (4-я группа), сопровождалась нарушением как "мембранного", так и "гемодинамического" компонентов газообмена. МКА позволил выявить статистически значимые отрицательные взаимосвязи между фактором переноса окиси углерода в режиме задержки дыхания и степенью тя-жести СД (rs=-0,692; p<0,001), выраженностью вовлечения в патологический процесс почек, а именно со стадией диабетической нефропатии (rs=-0,555;
-22-
p<0,001) и степенью протеинурии (r=-0,501; p<0,001). Уровень HbA1C (r=-0,419; p<0,001) и стадия ретинопатии (rs=-0,384; p<0,001), как составные характеристи-
ки качества метаболического контроля и тяжести течения СД, также оказывали существенное влияние на состояние ДСЛ.
При рассмотрении кислородного статуса отсутствие нарушений поступления, транспортировки и высвобождения О2 в ткани отмечено в условиях покоя как у больных ДТСД-1 без наличия ДМА (1-я группа), так и с её начальными клини-ческими проявлениями (2-я группа), даже несмотря на то, что в последней зафиксировано снижение пропускной способности АКМ. Только у пациентов
с тяжёлым течением диабета, характеризовавшегося наличием развернутых поздних осложнений заболевания (3-я группа) и формированием ХПН (4-я груп-па), определялось статистически значимое снижение всех трёх ключевых пара-метров кислородного статуса артериальной крови (см.табл. 2). Падение значения рО2, считающегося индикатором поступления кислорода из лёгких в системный кровоток, являлось ожидаемым результатом существенного нарушения ДСЛ, вследствие ухудшения проницаемости АКМ, уменьшения площади газообмена за счёт рестрикции и проявлений вентиляционно-перфузионных несо-ответствий. Выраженное влияние на снижение общего содержания кисло-рода в артериальной крови у больных 3-й и 4-й групп оказывало уменьшение концентрации гемоглобина с наиболее существенным изменением величины па-раметра ctO2 у лиц с ХНП, вследствие развития дисэритропоэтической анемии. Вместе с тем, потенциальная способность к высвобождению О2 эритроцитами, оцениваемая по показателю р50, у пациентов с тяжелым течением диабета имела достоверную направленность к повышению, в результате статистически значи-мой тенденции к снижению рН у больных 3-й группы и формирования метабо-лического ацидоза у представителей 4-й группы. Совокупное воздействие разно-направленных сдвигов ключевых показателей кислородного статуса (сни-жение рО2, ctO2 и повышение р50) у больных с развёрнутыми проявлениями ПОД на экстрактивность О2 артериальной крови характеризовалось достовер-ным уменьшением конечно-капиллярного парциального давления кислорода
-23-
(рх), по сравнению с контрольным уровнем, однако в 3-й группе его среднее зна-чение оставалось в пределах референтных границ и лишь в 4-й группе величина
этого ассоциированного параметра была ниже нормы. Несмотря на отсутст-вие расстройств О2-статуса и достаточную доставку кислорода к клеткам, у
больных без ДМА или с её начальными проявлениями концентрация лактата в крови в 1-й группе значимо увеличивалась, по сравнению с контрольной груп-пой, а во 2-й группе его средняя величина превышала референтный уровень. По-вышение содержания лактата зафиксировано и у больных 3-й группы, это ассо-циировалось с нарушениями кислородного статуса, вызывавшими смещение об-
мена веществ в сторону анаэробных процессов в результате неадекватной ткане-вой оксигенации и формирования клеточной гипоксии. Напротив, у пациентов с ХПН на фоне диабетической нефропатии концентрация лактата крови находи-лась в пределах нормы, несмотря на существенные расстройства всех фаз кисло-родного транспорта, что с одной стороны, можно объяснить снижением интен-сивности основного обмена и повышением роли жиров в энергопродукции в ус-ловиях уремического токсикоза, а с другой – замедлением переноса молочной кислоты из клеток в кровоток, обусловленного тяжёлым поражением микросо-судистого русла.
Анализ результатов нагрузочного тестирования у больных СД-1 выявил сни-жение толерантности к мышечной работе, происходящее уже в дебюте развития эндокринопатии. Наиболее выраженное снижение ФР определялось в условиях манифестации ВВСД-1 среди лиц, дебют заболевания у которых сопровождался ДКА (таблица 5).
Общими чертами, характерными для лиц с лимитированной способностью к
выполнению физической нагрузки, являлись сниженные уровни максимального
кислородного потребления и раннее достижение порога анаэробного метаболиз-ма. Таким образом, падение физической выносливости у больных ВВСД-1 про-
исходило преимущественно в результате циркуляторно-метаболических причин
ограничения максимального кислородного потребления. При рассмотрении кис-
лородного пульса (VO2 max/HRmax), являющегося индексом ударного объёма, за-
-24-
фиксировано его существенное уменьшение на пике достигнутой нагрузки в 1-й и 2-й группах. Это свидельствовало о превалирующей роли возрастания частоты
сердечных сокращений над ростом ударного объёма в структуре минутного сер-
дечного выброса при выполнении мышечной работы у лиц с ВВСД-1. Гиперто-
ническая реакция на нагрузку отмечена примерно у каждого третьего пациента
с ВВСД-1.
Изучение вентиляционной способности лёгких в процессе ВЭМ-тестирова-ния выявило достоверное повышение вентиляционных эквивалентов по О2 и СО2 на всех уровнях нагрузки, что являлось отражением избыточного увеличе-
Т а б л и ц а 5
Показатели физической работоспособности, вентиляционной и гемодина-мической составляющей системы газотранспорта в процессе велоэргоспиро-метрического тестирования у больных ВВСД-1 (М±)
| Показатели | 1-я группа (n=15) | 2-я группа (n=33) | Контрольная группа (n=36) | ||||
| Манифестация диабета | Компенсация диабета | Манифестация диабета | Компенсация диабета | ||||
| Watt max % pred | 70,2±16,8**** | 88,9±11,8*** | s | 88,2±18,1** | 91,6±12,2* | ns | 98,8±9,0 |
| VO2 max % pred | 68,1±12,7**** | 77,9±7,2**** | s | 75,9±14,9**** | 79,8±9,3**** | ns | 89,2±7,9 |
| VO2 max/kg ml/min/kg | 29,2±6,2**** | 33,4±4,5*** | s | 32,0±6,6**** | 32,6±4,0**** | ns | 37,7±4,5 |
| AT % pred | 35,9±6,6**** | 40,1±6,4**** | s | 39,7±5,8**** | 39,6±6,1**** | ns | 52,0±8,3 |
| dVO2/dW ml/min/watt | 10,1±1,3* | 9,86±1,20** | ns | 9,49±1,31**** | 9,73±1,26**** | ns | 11,1±1,5 |
| RQ max | 1,29±0,17 | 1,46±0,13*** | s | 1,39±0,14*** | 1,40±0,13**** | ns | 1,30±0,09 |
| HR max % pred | 88,6±4,8 | 91,4±4,6 | ns | 90,8±4,2 | 90,0±5,6 | ns | 89,5±4,9 |
| HRmax/VO2max % pred | 76,9±12,2**** | 85,5±12,1**** | ns | 85,9±9,3**** | 86,1±9,4**** | ns | 100,1±12,3 |
| Psys max mm Hg | 166,4±17,9* | 192,7±20,7*** | s | 188,3±22,1* | 191,8±21,2*** | ns | 178,5±17,4 |
| Pdia max mm Hg | 77,2±15,1* | 90,8±14,2* | s | 88,5±14,4* | 90,5±14,9* | ns | 80,7±14,0 |
| VE max % pred | 55,3±11,5 | 81,7±10,3**** | s | 61,3±14,3 | 63,5±12,8* | ns | 57,7±10,2 |
| BR % | 51,4±12,8 | 36,2±10,2**** | s | 46,6±12,5** | 44,3±12,0**** | ns | 53,4±7,8 |
| EqCO2 AT | 26,7±2,2*** | 26,9±2,4**** | ns | 26,5±2,5**** | 26,4±2,6**** | ns | 24,3±2,3 |
| EqO2 AT | 25,6±2,6* | 25,9±2,7* | ns | 25,7±2,8** | 25,7±3,0** | ns | 23,9±2,7 |
| EqCO2 max | 31,6±4,1**** | 34,0±3,8**** | ns | 29,9±3,3**** | 29,5±4,4**** | ns | 24,9±3,3 |
| EqO2 max | 40,6±7,1**** | 49,2±7,8**** | s | 41,6±6,9**** | 41,3±7,5**** | ns | 32,2±4,4 |
| Lactat max mmol/l | 8,63±2,29**** | 9,55±2,84* | ns | 8,78±2,80**** | 9,67±2,96* | ns | 10,9±1,8 |
Примечание. * – p<0,05; ** – p<0,01; *** – p<0,005; **** – p<0,001 – достоверные различия с показа-телями контрольной группы, s – динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая, ns –незначимая.
-25-
ния минутного объёма дыхания, необходимого для данного уровня кислородно-го потребления и выделения углекислого газа. Это связано со снижением газооб-менной эффективности лёгочной вентиляции у больных ВВСД-1. Толерантность
к мышечной нагрузке имела достоверно более низкие относительные характе- ристики (по сравнению с контрольной группой) и после достижения компенса-ции эндокринопатии, что свидетельствует о многофакторности и сложности ме-
ханизмов расстройств кислородного обеспечения мышечной деятельности при диабете, которые не нивелировались в полной мере и по достижении адекватно-го метаболического контроля заболевания в течение ближайших сроков от его возникновения.
При оценке преимущественной субъективной симптоматики, возникавшей на максимуме достигнутой нагрузки в условиях манифестации диабета у пациентов
1-й группы, наиболее часто определялось восприятие мышечной усталости и значительно реже её совместное появление с чувством диспноэ. На фоне повы-шения параметров ФР в состоянии компенсации основного заболевания в 1-й группе существенно увеличивался удельный вес диспноэ в структуре субъективных причин прекращения мышечной работы. У больных 2-й группы значимых изменений в субъективной симптоматике, приводившей к прекраще-нию ВЭМ-теста в зависимости от степени компенсации эндокринопатии, не от-мечалось. При этом основную роль играло восприятие мышечной усталости, примерно, у 8 из 10 лиц и у каждого 10-го и 5-го пациента фиксировалось соот-
ветственно чувство диспноэ или его сочетание с мышечной усталостью. Следует сказать, что и в контрольной группе большинство добровольцев прекращали выполнение ВЭМ-теста из-за ощущения локальной мышечной усталости, мень-шинство составили здоровые испытуемые, завершившие работу вследствие оди-наково выраженных диспноэ и чувства усталости ног (13,8%) и лишь у единич-ных молодых здоровых людей основной причиной завершения нагрузки яви-лось диспноэ (5,6%). Таким образом, перцепция собственно одышки или её соче-
-26-
тания с мышечной усталостью у больных ВВСД-1 на пике достигнутой нагруз-ки присутствовала чаще, чем у представителей контрольной группы. Обраща-
ет на себя внимание и то, что некоторые больные ВВСД-1 после достижения компенсации эндокринопатии и улучшения параметров ФР считали диспноэ ос-
новным симптомом, ограничивающим их физическую активность. Это, вероят-но, связано с чрезмерным повышением лёгочной вентиляции, необходимой
для обеспечения соответствующего уровня мощности нагрузки вследствие избы-точной стимуляции дыхательного центра продуктами, ассоциированными с ме-
таболическим ацидозом (Н+ и СО2), неизбежно развивающимся при высокой ин-тенсивности физической работы и обусловливающего непропорциональное уве-личение минутной вентиляции. При анализе объективных критериев достижения вентиляционного (BRmax act < 35% Pred VEmax) или циркуляторного предела (HRmax act >85% Pred HRmax) необходимо признать, что у больных ВВСД-1 пре-обладал сердечно-сосудистый тип ограничения ФР с достижением субмакси-мальной HR. Тем не менее, у значительной части молодых пациентов циркуля-торный тип расстройства толерантности к физической нагрузке сочетался с дос-тижением вентиляционного предела. При этом, несмотря на падение BR на вы-соте достигнутой нагрузки, компенсаторные возможности лёгочной системы у этих больных были сохранены и нами не определялись выраженная десатурация крови и гипоксемия во время ВЭМ-теста. Таким образом, сам по себе механизм респираторного ограничения у больных ВВСД-1 состоял не столько в наруше-нии вентиляционной способности в результате органической альтерации лёгких, сколько в расстройстве физиологического соответствия между величиной ми-нутного объёма дыхания и уровнем кислородного потребления, что вело к паде-нию эффективности газообмена при выполнении мышечной работы. Локальная мышечная усталость нижних конечностей по своей интенсивности у больных ВВСД-1 существенно превышала аналогичный симптом у здоровых доброволь-цев и являлась основным фактором, препятствующим выполнению нагрузочного теста в полном объёме.
-27-
Концентрация лактата на пике достигнутой нагрузки у больных ВВСД-1 ока-залась достоверно более низкой, чем в контрольной группе (см. табл. 5). Данное явление может быть объяснено ранним развитием анаэробного порога при диа-
бете, что наряду с другими аспектами циркуляторно-метаболического типа огра-ничения ФР, не позволяло молодым пациентам достичь должных параметров
мощности нагрузки. Дополнительным существенным фактором сниженного уровня концентрации лактата при достижении VO2max могло служить уменьше-
ние запасов мышечного гликогена при ВВСД-1, поскольку образование молоч-ной кислоты в процессе анаэробного гликолиза в условиях высокой мощности
нагрузки происходит не за счёт утилизации глюкозы крови, а в результате рас-щепления внутримышечного гликогенового депо.
Данные анализа потребления основных метаболических субстратов методом непрямой калориметрии в процессе мышечной работы в аэробных условиях по-
казали очевидные различия их утилизации по мере возрастания уровней нагруз-ки не только между здоровыми лицами и больными ВВСД-1, но и в зависимости от степени компенсации эндокринопатии (таблица 6 и 7).
Т а б л и ц а 6
Показатели утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной
нагрузки у лиц контрольной группы (n=36) (M±)
| Уровни аэробного статуса | Структура утилизации метаболических субстратов, % | |
| Углеводы | Жиры | |
| Разминка | 41,0±17,1 | 59,0±17,1 |
| 30 % VO2 max | 57,0±14,6 | 43,0±14,6 |
| 40 % VO2 max | 71,6±15,3 | 28,4±15,3 |
| 50 % VO2 max | 89,0±14,0 | 11,0±14,0 |
Для здоровых лиц характерна утилизация преимущественно жировых источ-ников энергообеспечения в начале выполнения нагрузки и при её малой интен-сивности (разминочный период), с последующим постепенным нарастанием пот-ребления углеводов для обеспечения увеличивающейся силы мышечных сокра-щений в аэробном режиме (см. табл. 6).
-28-
Напротив, у больных ВВСД-1 в условиях дебюта заболевания даже небольшая мощность нагрузки вела к ускоренному темпу расходования углеводов в био-энергетических процессах сократительной деятельности мышечных волокон и
раннему переключению обмена веществ на анаэробный путь ресинтеза АТФ.
Компенсация диабета способствовала более гармоничной интеграции основных
метаболических субстратов при выполнении физической работы, но темп вовле-чения углеводов в энергетику мышечных сокращений оставался достоверно бо-
лее высоким, по сравнению с контрольной группой, что приводило к быстрому
истощению запасов гликогена в миоцитах у молодых пациентов, предопределяя
у них сниженную толерантность к нагрузке (см. табл. 7).
Т а б л и ц а 7
Показатели утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больных ВВСД-1 (М±)
| Уровни аэробного статуса | 1-я группа (n=15) | 2-я группа (n=33) | ||||||||
| Манифестация диабета | Компенсация диабета | Манифестация диабета | Компенсация диабета | |||||||
| углеводы % | жиры % | углеводы % | жиры % | углеводы % | жиры % | углеводы % | жиры % | |||
| Разминка | **** 74,7±6,2 | **** 25,3±6,2 | 46,6±13,5 | 53,4±13,5 | s | **** 57,1±14,8 | **** 42,9±14,8 | 49,5±18,8 | 50,5±18,8 | ns |
| 30% VO2 max pred | **** 89,3±11,8 | **** 10,7±11,8 | * 66,7±15,8 | * 33,3±15,8 | s | **** 74,7±17,3 | **** 25,3±17,3 | ** 69,4±21,5 | ** 30,6±21,5 | ns |
| 40% VO2 max pred | **** 100,0±0,0 | **** 0,0±0,0 | * 81,7±11,9 | * 18,3±11,9 | s | **** 92,4±10,2 | **** 7,6±10,2 | *** 83,5±15,4 | *** 16,5±15,4 | s |
| 50% VO2 max pred | **** 100,0±0,0 | **** 0,0±0,0 | * 97,7±4,1 | * 2,3±4,1 | s | **** 100,0±0,0 | **** 0,0±0,0 | * 95,3±9,2 | * 4,7±9,2 | s |
Примечание. * – p<0,05, ** – p<0,01, *** – p<0,002, **** – p<0,001 – достоверные различия с показа-телями контрольной группы. s – динамика на фоне компенсации диабета статистически значимая,
ns – незначимая.
Изучение ФР у пациентов с ДТСД-1 осуществлялось в первых трёх выделен-ных группах, у лиц с ХПН на фоне диабетической нефропатии (4-я группа) наг-рузочное тестирование не проводилось. У больных ДТСД-1 зафиксировано дос-товерное снижение кислородного потребления на пике достигнутой нагрузки, по сравнению с контрольной группой (таблица 8).
-29-
Степень выраженности позднего диабетического синдрома оказывала сущест-венное влияние на толерантность к мышечной нагрузке, о чём свидетельствует факт того, что нормальная ФР определялась в 1-й группе у более чем трети об-следованных, во 2-й группе – только у каждого десятого больного, а в 3-й группе зафиксировано тотальное лимитирование толерантности к физической нагрузке.
МКА позволил выявить достоверную отрицательную связь между тяжестью те-чения ДТСД-1 и VO2max (rs= - 0,350; p<0,001).
Т а б л и ц а 8
Показатели физической работоспособности, кислородного статуса, венти-ляционной и гемодинамической составляющей системы газотранспорта в процессе велоэргоспирометрического тестирования у больных ДТСД-1 (М±)
| Показатели | 1-я группа (n=46) | 2-я группа (n=48) | 3-я группа (n=34) | Контрольная группа (n=36) |
| Watt max % pred | 79,0±16,2**** | 75,0±12,6**** | 71,4±13,5**** | 98,8±9,0 |
| VO2 max % pred | 71,0±13,4**** | 64,7±10,1**** | 53,8±7,6**** | 89,2±7,9 |
| VO2 max/kg ml/min/kg | 28,5±6,4**** | 27,3±6,3**** | 23,4±5,4**** | 37,7±4,5 |
| AT % pred | 38,0±9,1**** | 35,4±5,9**** | 33,2±4,3**** | 52,0±8,3 |
| dVO2/dW ml/min/watt | 10,0±1,3**** | 9,20±1,80**** | 7,90±1,66**** | 11,1±1,5 |
| RQ max | 1,40±0,14**** | 1,39±0,19*** | 1,39±0,20*** | 1,30±0,09 |
| HR max | 89,8±7,7 | 85,0±8,9** | 82,2±10,5**** | 89,5±4,9 |
| HRmax/VO2max % pred | 78,9±13,2***** | 75,0±11,2**** | 65,1±9,1**** | 100,1±12,3 |
| Psys max mm Hg | 192,9±27,1* | 171,8±28,6 | 174,6±34,7 | 178,5±17,4 |
| Pdia max mm Hg | 89,6±12,5*** | 99,0±13,8**** | 100,0±18,2**** | 80,7±14,0 |
| VE max % pred | 61,3±15,7 | 56,8±17,5 | 58,2±16,3 | 57,7±10,2 |
| Bf max/min | 34,8±8,3 | 36,1±7,8 | 39,8±6,4**** | 34,8±5,3 |
| VT max L | 2,10±0,49 | 1,93±0,42 | 1,45±0,34**** | 2,11±0,50 |
| BR % | 49,8±13,1 | 46,6±12,3*** | 41,5±14,4**** | 53,4±7,8 |
| EqCO2 AT | 26,5±2,6**** | 27,4±2,4**** | 26,8±2,6**** | 24,3±2,3 |
| EqO2 AT | 25,2±2,8* | 26,3±2,5**** | 27,1±2,8**** | 23,9±2,7 |
| EqCO2 max | 28,2±4,4**** | 31,0±5,4**** | 30,5±4,3**** | 24,9±3,3 |
| EqO2 max | 39,4±7,4**** | 43,1±8,9**** | 42,4±10,5**** | 32,2±4,4 |
| VD/VT % | 15,4±7,9 | 13,7±7,7 | 18,7±6,2* | 15,8±5,2 |
| Lactat max mmol/l | 10,1±2,8 | 8,39±2,35**** | 8,01±2,10**** | 10,9±1,8 |
| pO2 max | 88,1±8,2 | 84,5±8,4**** | 76,0±7,7*** | 91,5±8,1 |
| SO2 max | 95,8±0,7 | 94,5±1,4**** | 92,4±2,6**** | 96,1±0,8 |
| pO2max-pO2rest mm Hg | 11,3±8,4 | 8,04±8,59** | 1,12±7,81**** | 13.2±8.3 |
Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: * - p<0,05; **- p<0,01; *** - p<0,005;
****- p<0,001.
-30-
При анализе максимального кислородного потребления, приходящегося на
1 кг массы тела (см. табл. 8), у пациентов с ДТСД-1 определялось достоверное
снижение данного параметра во всех трёх группах, по сравнению с контрольной
группой. Однако среднее значение VO2max/kg в 1-й и 2-й группах превышало
крайний лимит в 25 ml/min/kg, что свидетельствует о способности указанного
контингента лиц с ДТСД-1 к продолжительным физическим нагрузкам в течение 8-часового рабочего дня и потенциальной возможности к адекватному выполне-нию большинства требуемых профессиональных нагрузок. Лишь у больных 3-й
группы с тяжёлым течением диабета средняя величина параметра VO2max/kg на-ходилась ниже 25 ml/min/kg, но и у этой категории лиц выполнение профессио-нальных задач, требующих превышения средних метаболических затрат в преде-
лах 40% максимального кислородного потребления, осуществимо без появления ощущений дискомфорта. Только при уровне VO2max/kg меньше 15 ml/min/kg че-ловек не в состоянии выполнять большинство работ, поскольку для него очень труден даже приход к месту работы и возвращение домой [Light R.W., 1990]. В нашем исследовании у молодых больных ДТСД-1 с тяжёлыми поздними ослож-
нениями эндокринопатии без формирования ХПН не документировано столь критически низких значений кислородного потребления на единицу массы тела при достижении максимальной мощности нагрузки.
Во всех группах больных ДТСД-1 отмечено достоверно более раннее появле-ние порога анаэробного метаболизма, по сравнению с контрольной группой, при этом значение кислородного потребления на уровне детекции АТ
было существенно ниже референтных границ. Тем не менее, при осуществле-нии МКА не удалось выявить статистически значимых взаимосвязей VO2 AT со степенью выраженности микрососудистых альтераций при диабете, качеством
его метаболического контроля и длительностью течения эндокринопатии. Веро-ятно, что при выполнении физической работы преждевременное переключение
обмена веществ в миоцитах на безкислородный путь ресинтеза АТФ обусловле-но формированием дефектов в функционировании внутриклеточных окислитель-
-31-
ных и гликолитических ферментных систем МВ, которые оказываются предоп-ределёнными самим развитием диабета. Не случайно, что и у пациентов с
ВВСД-1 выявлено быстрое наступление порога анаэробного мета-болизма как в стадии субкомпенсации заболевания, так и при достижении удов-
летворительного гликемического контроля заболевания. Таким образом, при
СД-1 определяется ускоренное возникновение анаэробного порога как своего рода переломной ступени адаптации СГТ к физической нагрузке, что вы-зывает снижение аэробной производительности организма в условиях выполне-ния мышечной работы. Сочетание падения кислородного потребления на пике
нагрузки с уменьшением уровня анаэробного порога является признаком разви-
тия патологического циркуляторно-метаболического типа ограничения ФР. У
молодых пациентов с СД-1 при осуществлении ВЭМ-тестирования наряду с па-
дением VO2max, ранним развитием АТ, отмечалось также достоверное повы-
шение коэффициента дыхательного обмена на высоте мощности нагрузки (RQmax =VCO2max/VO2max). Это являлось отражением более быстрого темпа про-дукции СО2 по сравнению с потреблением О2 у больных ДТСД-1, в результате ускоренной переориентации окислительного метаболизма МВ в процессе осу-ществления физической работы на безкислородный путь энергопродукции. За-фиксированное повышение RQmax при осуществлении нагрузочного тестирова-ния свидетельствовало о важной роли в снижении толерантности к физической нагрузке при ДТСД-1 нарушенной способности мышечной ткани к утилизации О2, вследствие расстройств метаболизма в миоцитах.
При анализе гемодинамического обеспечения мышечной работы у больных СД-1 наблюдался высокий темп роста частоты сердечных сокращений по от-ношению к увеличению кислородного потребления (см. табл. 8). При этом, если у обследованных 1-й группы величина HRmax не имела значимых различий с
аналогичным показателем в контрольной группе, то во 2-й и 3-й группах вслед-ствие развития автономной кардиальной нейропатии значение HR достигало оп-ределённого фиксированного уровня, существенно более низкого, чем в конт-
-32-
рольной группе и у лиц без осложнений эндокринопатии. У молодых паци-ентов с ДТСД-1 рост сердечного выброса в процессе выполнения ВЭМ-тестиро-вания происходил путём повышения частоты сердечных сокращений,
а не за счёт увеличения ударного объёма, что являлось отражением гипо-систолии сердца, в том числе и у больных без клинических проявлений микро-сосудистых альтераций. При ДТСД-1 в 1-й группе гемодинамическое обеспече-ние мышечной деятельности истощается в результате преимущественного сни-жения сократительной способности миокарда, а попытка достижения необходи-мого уровня VO2max происходит посредством роста HR. У пациентов 2-й и 3-й группы сердечный выброс оказывается лимитированным в результате как умень-
шения ударного объёма, так и отсутствия требуемого прироста HR. При динами-ческом анализе артериального давления в условиях покоя и при осуществлении
ВЭМ-тестирования выявлено, что вне нагрузки в 1-й и 2-й группах Psys и Pdia находились в пределах нормы и не имели достоверных различий с контрольной
группой. Напротив, в 3-й группе определялось изолированное повышение диас-толического давления. При достижении порога анаэробного метаболизма во всех выделенных группах больных ДТСД-1 Psys было статистически значимо ниже, а Pdia существенно повышалось по сравнению с контрольной группой. На пике достигнутой нагрузки Psys достоверно превышало контрольное значение только в 1-й группе, в то время как реакция Pdia во всех трёх группах характеризова-лась достоверным увеличением. Преимущественный рост диастолического дав-
ления при ДТСД-1, является следствием повышения "жесткости" сердечного каркаса и неспособности альтерированных микрососудов обеспечивать сниже-ние периферического сопротивления и осуществлять адекватное перераспреде-ление кровотока в функционирующие МВ. Гипертоническая реакция на нагрузку зафиксирована в 1-й группе у каждого пятого пациента, во 2-й группе у полови-ны лиц и, примерно, у 7 из 10 обследованных больных в 3-й группе.
При изучении лёгочной вентиляции на максимуме достигнутой мощности наг-рузки во всех трёх группах больных ДТСД-1 показатель VEmax не имел досто-верных различий с контрольным уровнем (см. табл. 8). Вместе с тем, при анализе
-33-
вентиляционного паттерна в 3-й группе на пике интенсивности работы определя-лось, с одной стороны, значимое снижение дыхательного объёма, а с дру-
гой – существенное увеличение частоты дыхательных движений. У этой группы пациентов с развернутыми проявлениями ПОД при тестировании ФВД выявля-
лось нарушение механики внешнего дыхания по рестриктивному типу, в резуль-тате чего минутная вентиляция при мышечной деятельности увеличивалась у них в большей степени за счёт учащения дыхания, а не посредством преиму-щественного роста дыхательного объёма, что наблюдается у испытуемых конт-рольной группы. Оценка вентиляционных эквивалентов по отношению к кисло-родному потреблению и выделению углекислого газа у больных ДТСД-1 в про-
цессе нагрузки зафиксировала относительно избыточный минутный объём дыха-ния к уровню VO2 и VCO2, что свидетельствует о снижении эффективности лё-
гочной системы в выведении образующейся углекислоты и обеспечении возрас-тающей утилизации кислорода. Снижение вентиляционного резерва (BR) на максимуме мышечной работы наблюдалось у пациентов ДТСД-1 с наличием ПОД (2-я и 3-я группа). BR был исчерпан во 2-й группе практически у каждого третьего пациента, а в 3-й группе у половины лиц.
При анализе субъективной симптоматики, возникающей у больных ДТСД-1 на высоте достигнутой нагрузки, получены следующие результаты. В 1-й груп-пе у большей половины пациентов основной жалобой, послужившей причиной прекращения педалирования, явилась усталость ног или мышечная боль, соче-
танное возникновение усталости ног и диспноэ было вторым по встречаемости ощущением на пике мышечной работы и выявлялось примерно у каждого чет-вёртого пациента. И, наконец, исключительное субъективное восприятие затруд-
нённого дыхания отмечено у оставшейся меньшей части обследуемых 1-й груп-пы. Среди больных 1-й группы структура сенситивных восприятий, которые пре-пятствовали дальнейшему осуществлению физической работы при ВЭМ-тести-
ровании, напоминала таковые у представителей контрольной группы, с той лишь разницей, что совместное появление одышки и усталости ног у пациентов без долгосрочных осложнений заболевания, наблюдалось практически в два раза ча-
-34-
ще чем у практически здоровых добровольцев. Во 2-й группе субъективные сим-птомы на высоте нагрузки в виде усталости ног и сочетания диспноэ с локальной мышечной усталостью нижних конечностей распределялись поровну и выявля-лись примерно у 8 пациентов из 10, у остальных больных одышка являлась ос-
новным ощущением при достижении максимально возможного уровня кисло-родного потребления. Таким образом, у пациентов 2-й группы, имевших началь-ные проявления микрососудистых альтераций, по сравнению с больными 1-й группы без наличия ангиопатии, увеличивалось количество случаев развития диспноэ и содружественного возникновения одышки и мышечной усталости на высоте нагрузочного тестирования, что повлекло за собой существенное сниже-
ние числа пациентов, не способных к поддержанию необходимой частоты педа-лирования велоэргометра из-за утомления ног. В 3-й группе у больных с развёр-
нутым поздним диабетическим синдромом структурная картина субъективной симптоматики при достижении максимально возможной мощности нагрузки
была идентичной со 2-ой группой. Изучение интенсивности восприятия дис-пноэ и усталости ног по шкале Борга [Borg G., 1985] при достижении максималь-ного уровня мощности нагрузки показало, что у пациентов с ДТСД-1 выражен-ность этой симптоматики достоверно повышалась, по сравнению с представите-лями контрольной группы.
При рассмотрении объективных критериев центральных механизмов лимити-рования ФР при ДТСД-1 в 1-й группе, как и в контрольной группе, толерант-
ность к мышечной работе ограничивалась, главным образом, способностью сер-дечно-сосудистой системы обеспечивать возрастающую доставку кислорода к тканям. Тем не менее, в 1-й группе происходило четырёхкратное увели-чение, по сравнению с контрольной группой, числа лиц с одновременным достижением циркуляторного и вентиляторного пределов, а ФР была редуциро-ванной у более чем половины пациентов. Характерной особенностью структур-
ного спектра центральных механизмов лимитирования максимального потребле-ния кислорода при мышечной деятельности во 2-й группе, явилось существенное снижение относительного числа лиц с изолированным достижением исключи-
-35-
тельно циркуляторного предела и существенным увеличением числа пациентов, которые при достижении максимально возможной мощности нагрузки сохраня-ли достаточный BR и не выходили за лимит частоты сердечных сокращений, однако сохранённая ФР у данной категории больных определялась только в 4,2%
случаев. В 1-й и 2-й группах не отмечено изолированного вентиляционного огра-ничения ФР, но одновременное превышение субмаксимальной HR и выход за пределы дыхательного резерва выявлялось в три раза чаще, чем в контрольной группе. Качественным отличием 3-й группы явилось обнаружение в ней венти- ляционного механизма ограничения ФР, зафиксированного у каждого пятого об-следованного. Это представляется вполне очевидным, поскольку у значительной
части больных с развернутыми ПОД определялся рестриктивный вентиляцион-ный дефект. Тем не менее, отнюдь не у всех лиц с наличием ограничительного
типа нарушения ФВД удавалось однозначно детектировать снижение дыхатель-ного резерва на максимуме нагрузки, так как у ряда этих пациентов определялся
преимущественно гемодинамический механизм ограничения ФР или имело мес-то одновременное возникновение вентиляционного предела и субмаксимальной HR. Кроме того, около трети пациентов 3-й группы не смогли достичь ни венти-ляционного, ни циркуляторного пределов в процессе ВЭМ-тестирования вслед-ствие быстро возникающего чувства усталости или боли в мышцах нижних ко-нечностей.
Следует признать, что снижение толерантности к физической нагрузке у боль-ных СД-1 не представляется возможным объяснить исключительно циркулятор-ными или вентиляционными механизмами. Более того, респираторные факторы, лимитирующие VO2 max при мышечной деятельности, ограничиваются не только сниженной вентиляционной способностью лёгких, но и расстройством прони-цаемости О2 через АКМ, которое было зафиксировано у пациентов с развитием долгосрочных осложнений диабета. У больных СД-1 изолированно диффузион-
ный фактор респираторного ограничения максимального кислородного потреб-ления при мышечной деятельности отмечен не был и определялся только у па-
-36-
циентов с ПОД в сочетании с циркуляторным или вентиляционным механизмом лимитирования ФР.
Наряду с центральными факторами ограничения толерантности к физической нагрузке, у больных ДТСД-1 выявлялись также периферические механизмы, вы-зывавшие снижение VO2 max в процессе мышечной работы. Так, нарушение ути-
лизации кислорода миоцитами вследствие дефекта гликолитических или мито-хондриальных ферментных систем как самостоятельная причина лимитирова-ния ФР зафиксирована исключительно у больных ДТСД-1 без долгосрочных ос-ложнений или их начальными проявлениями. У пациентов с развёрнутыми ПОД данная причина снижения толерантности к нагрузке наблюдалась в комбинации с циркуляторными и вентиляционными расстройствами доставки O2. Прекраще-ние нагрузочного теста в результате преимущественной патологии периферичес-
ких артерий в 1-й группе не отмечено, а у больных с ПОД данный фактор сниже-ния VO2max встречался практически у каждого пятого обследуемого.
При анализе кислородного статуса в процессе ВЭМ-тестирования у больных ДТСД-1 (см. табл. 8) статистически значимое снижение рО2 и SO2, при достиже-нии анаэробного порога и максимального кислородного потребления, по сравне-нию с контрольной группой, зафиксировано у пациентов с ПОД. При этом дос-товерная десатурация артериализированной капиллярной крови на пике нагрузки во 2-й группе отмечена у каждого десятого больного, а в 3-й группе у трети па-циентов. В этих группах определялось также достоверное снижение артериаль-
ной концентрации общего кислорода в процессе нагрузки, по сравнению с конт-рольным уровнем, что было связано не только с нарушением перехода О2 из аль-веол в кровоток, вследствие формирования диабетической пневмопатии у боль-ных с ПОД, но в первую очередь обусловливалось падением общего содержания
гемоглобина, являющегося определяющим фактором газотранспортных возмож-ностей крови. Несмотря на преждевременное наступление анаэробного порога у лиц с ДТСД-1 концентрация лактата у них при достижении данного этапа ВЭМ-
-тестирования не имела достоверных различий с контрольной группой. На пике кислородного потребления, в условиях крайней усталости, содержание молоч-
-37-
ной кислоты в крови у больных 1-й группы значимо не отличалось от контроль-ного уровня, а во 2-й и 3-й группах анализируемый метаболит оказался сущест-венно ниже, чем у представителей контрольной группы. Более низкая концентра-ция молочной кислоты в крови у больных с ПОД при выполнении максимальной
нагрузки свидетельствует о снижении у них метаболической ёмкости глико-лиза.
В процессе осуществления протокола с медленным нарастанием уровня наг-рузки в аэробных условиях выявлена существенная разница в характере утили-зации основных метаболических субстратов (жиры, углеводы) у испытуемых контрольной группы и больных ДТСД-1 (таблица 6 и 9). При ДТСД-1 общая ха-рактеристика утилизации основных метаболических субстратов в процессе аэ-робной нагрузки была стереотипной и выражалась в отсутствии относительного
возрастания роли жиров в энергообеспечении мышечной работы в разминочный период, с последующим переключением обмена веществ на подавляющее ис-
пользование углеводов в продукции энергии для сократительной деятельности миоцитов.
Отличительной чертой здоровых лиц, по сравнению с больными ДТСД-1, при осуществлении протокола ВЭМ с медленно нарастающей мощностью нагрузки,
явилась большая способность к использованию СЖК в качестве энергетического
источника, это снижало скорость расходования углеводных субстратов, способ-
ствуя тем самым сохранению ограниченных запасов мышечного гликогена, что
благоприятно сказывалось на состоянии ФР. Повышенный уровень глюкозы кро-ви при диабете может непосредственно угнетать липолиз, а высокая концентра-ция лактата – снижать мобилизацию жирных кислот путём повышения их эсте-рификации в адипозной ткани. У больных СД-1 имеет место преимущественное использование в качестве энергетического источника мышечных сокращений глюкозы крови и гликогеновых запасов миоцитов даже в условиях относительно малой интенсивности нагрузки.
-38-
Т а б л и ц а 9
Показатели динамики утилизации метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больных ДТСД-1 (М±)
| Уровни аэробного статуса | 1-я группа (n=46) | 2-я группа (n=48) | 3-я группа (n=34) | |||
| углеводы % | жиры % | углеводы % | жиры % | углеводы % | жиры % | |
| Разминка | 50,4±21,0* | 49,6±21,0* | 52,4±15,7** | 47,6±15,7** | 55,0±13,1*** | 45,0±13,1*** |
| 30% VO2max | 70,2±21,9** | 29,8±21,9** | 75,2±18,1*** | 24,8±21,9*** | 71,7±17,8*** | 28,3±17,8*** |
| 40% VO2max | 90,2±15,3*** | 9,8±15,3*** | 95,2±9,1*** | 4,8±9,1*** | 95,2±9,7*** | 4,8±9,7*** |
| 50% VO2max | 96,8±9,7*** | 3,2±9,7*** | 100,0±0,0*** | 0,0±0,0*** | 100,0±0,0*** | 0,0±0,0*** |
Примечание. Достоверные различия с контрольной группой: * – p<0,05; ** – p<0,005;
*** – p<0,001.
Резюмируя результаты настоящей работы можно констатировать, что вслед за нарушением обмена веществ при манифестации сахарного диабета 1-го типа происходит инициация начальных проявлений расстройств газообмена и сниже-ние физической работоспособности вследствие циркуляторно-метаболических причин. Эволюция долгосрочных осложнений диабета в последующем ассоци-ируется с прогрессирующим повреждением всех звеньев системы газотранспор-та, тяжесть которых в значительной степени определяется качеством метаболи-ческого контроля эндокринопатии.
ВЫВОДЫ
1. Метаболический дисбаланс, наблюдаемый при сахарном диабете 1-го типа, ведёт к развитию острых и долгосрочных осложнений, оказывающих существен-
ное влияние на функционирование всех звеньев системы газотранспорта и состо-яние физической работоспособности.
2. Манифестация сахарного диабета 1-го типа характеризуется:
а) повышением расходования энергии, изменением структуры энергообеспе-чения организма, формированием метаболического ацидоза, что сопровождается компенсаторным ростом минутного объёма дыхания, лёгочной гиперинфляцией
-39-
и гиперкинетическим ответом сердечно-сосудистой системы, наиболее выражен-ным при осложнении заболевания диабетической прекомой;
б) увеличением кислородного транспорта с возникновением потенциальной
опасности гипероксической альтерации тканевых структур в условиях развития
декомпенсированного кетоацидоза;
в) расстройством "мембранного" компонента диффузионной способности лёгких при сохранённой "гемодинамической " составляющей газообмена.
3. Пневмопатия при сахарном диабете 1-го типа представляет собой проявле-ние долгосрочных осложнений основного заболевания, ранним диагностическим
маркером которой является снижение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны, с последующим формированием рестриктивного вентиляционного дефекта. Обструктивный паттерн нарушения механики внешнего дыхания при сахарном диабете 1-го типа не характерен. Это обусловлено повышением элас-тической ретракционной способности лёгких, ведущей к сохранению достаточ-
ного просвета дыхательных путей, что обеспечивает приемлемый уровень объ-ёмной скорости изгнания воздуха.
4. У больных длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа, при отсутст-вии клинически выявляемых микрососудистых осложнений, изменений структуры общей ёмкости лёгких и расстройств газообмена не происходит. Од-нако формирование развёрнутого позднего диабетического синдрома сопровож-дается развитием рестриктивного типа нарушения функции внешнего дыхания с
прогрессирующим снижением диффузионной способности, вследствие сокраще-ния активно функционирующего объёма лёгких и возникновения регионарных несоотвествий между альвеолярной вентиляцией и капиллярным кровотоком.
5. При хронической почечной недостаточности на фоне диабетической нефро-патии наблюдается наибольшая степень альтерации функции респираторной системы в результате редукции лёгочных объёмов и расстройств "мембранного" и "гемодинамического" компонентов газообмена.
6. Превалирование анаэробных метаболических процессов в тканях организма
-40-
больных сахарным диабетом 1-го типа детектируется уже при его манифестации и в дебюте развития долгосрочных осложнений. Это вызвано нарушением микроциркуляции, ведущим к возникновению дисбаланса между потребностью тканей в кислороде и реальной доставкой последнего, при потенциально доста-точном уровне поступления О2 из лёгких и его транспорта кровью. Сахарный диабет 1-го типа с развёрнутыми клиническими проявлениями поздних микросо-судистых осложнений ассоциируется с уменьшением переноса О2 к клеточным структурам, что связано как с расстройством системы внешнего дыхания, так и с нарушением его доставки, вызываемой падением концентрации гемоглобина, уровень которого в значительной мере определяет кислородную ёмкость крови.
7. У больных c впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа при манифестации эндокринопатии имеет место существенное снижение толерант-ности к физической нагрузке, выраженное в наибольшей степени у пациентов с началом заболевания, сопровождающемся декомпенсированным кетоацидозом. Достижение компенсации диабета у данной категории больных характеризуется
позитивными сдвигами в состоянии физической работоспособности, вместе с тем параметры, отражающие кислородное обеспечение организма в процессе мышечной деятельности, остаются у значительной части лиц существенно ниже должного уровня.
8. Превалирующее значение в редукции толерантности к физической нагрузке
при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа имеют циркуляторно-мета-болические механизмы лимитирования максимального кислородного потребле-
ния, с ранним достижением анаэробного порога, что ведёт к увеличению роли безкислородных биоэнергетических процессов в обеспечении мышечных сокра-щений.
9. При длительно текущем сахарном диабете 1-го типа выявлено достоверное падение физической работоспособности, обусловленное центральными (гемоди-намика, вентиляция, газообмен) и периферическими (микроциркуляция, мышеч-ный метаболизм) механизмами её ограничения. Респираторный механизм паде-
-41-
ния толерантности к физической нагрузке у больных без долгосрочных ослож-нений диабета проявляется снижением газообменной эффективности вентиля-ции, а у пациентов с развитием диабетической пневмопатии исчерпанием дыха-тельного резерва и нарушением оксигенации крови.
10. Характер и интенсивность субъективной симптоматики при максимальной
нагрузке определяется наличием и степенью выраженности осложнений сахар-ного диабета. Перцепция локальной мышечной усталости в сочетании с диспноэ
является основным симптомокомплексом, ограничивающим физическую работо-
способность при сахарном диабете 1-го типа. При этом у пациентов с впервые
выявленным и длительно текущим сахарным диабетом 1-го типа без поздних ос-
ложнений заболевания превалирует восприятие мышечной усталости, а у лиц с
поздними осложнениями диабета при развитии рестриктивного вентиляционного
дефекта и существенном снижении диффузионной способности лёгких в ограни-
чении толерантности к физической нагрузке приобретает ведущее значение дис-
пноэ.
11. При сахарном диабете 1-го типа установлена редуцированная способность мышечной ткани метаболизму жиров в процессе аэробной фазы велоэргоспиро-метрического тестирования, с ускоренным темпом утилизации углеводов, что вызывает преждевременное развитие порога анаэробного метаболизма и сниже-ние толерантности к физической нагрузке.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При осложнении сахарного диабета 1-го типа декомпенсированным кето-ацидозом, необходимо динамическое протоколирование и интерпретация кисло-родного статуса с позиций концепции "The Deep Picture", кислотно-основного
состояния артериальной крови, что позволяет документально обосновывать осу-ществление респираторной поддержки и коррекцию метаболических нарушений.
У пациентов с диабетической кетоацидотической комой (без проявлений респи-раторного дистресс-синдрома и лёгочной патологии) выявляется приемлемое поступление кислорода в артериальное русло с потенциально избыточной его
-42-
доставкой и высвобождением на периферии, что не даёт оснований для облигат-ного назначения респираторной О2-поддержки при этом ургентном состоянии.
2. Эргоспирометрическое тестирование должно шире использоваться в прак-тической деятельности эндокринологических отделений с целью объективной оценки физической работоспособности и рационального трудоустройства лиц с сахарным диабетом 1-го типа. Больные сахарным диабетом 1-го типа без клини-ческих проявлений осложнений эндокринопатии, несмотря на ограниченную то-лерантность к мышечной деятельности, способны к продолжительной физичес-кой нагрузке на протяжении 8-часового рабочего дня. Пациенты с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений заболевания (исключая нефропатию в стадии уремии) в состоянии выполнять профессиональные задачи, без ощутимо-го дискомфорта, если для их решения не требуется более 40 % от должного мак-симального кислородного потребления.
3. Важную роль в снижении устойчивости к физической работе у пациентов, страдающих сахарным диабетом 1-го типа, играет нарушенная способность мы-
шечной ткани к утилизации кислорода, что наряду с дефектами активности окис-лительных ферментных систем и расстройствами микроциркуляции, может быть обусловлено и общей детренированностью данной категории больных. В связи с этим становится актуальным внедрение научно обоснованных программ по фи-
зической реабилитации пациентов с сахарным диабетом 1-го типа в структуру комплекса мероприятий по предупреждению развития и прогрессирования мик- рососудистых повреждений.
4. Осуществление велоэргоспирометрии для оценки состояния физической работоспособности больных сахарным диабетом 1-го типа необходимо планиро-вать при достижении удовлетворительного метаболического контроля заболева-
ния, во второй половине дня, через 2 часа после обеда и отдыха (в 15-16 часов). Приемлемыми границами гликемии перед проведением стандартного нагрузоч-
ного протокола является уровень глюкозы крови от 6,5 до 11,0 ммоль/л, при этом инсулин целесообразно вводить в течение дня в область живота (для пре-дупреждение развития гипогликемии во время и после велоэргоспирометрии),
-43-
по завершении нагрузочного тестирования должен следовать приём пищи (полдник).
5. На основании полученных данных разработан алгоритм верификации ос-новных механизмов лимитирования физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа, который может быть представлен в следующем виде:
VO2 max act < 81 % VO2 max pred
AT<40% VO2 max pred
36% < BR < 36 %
1. Гемодинамический тип: 3. Респираторно-метаболический тип:
1.1. Центральный циркуляторный механизм: Bf max>40/min, VDmax/VTmax>0,21,
(циркуляторно-метаболический) SO2 <-4 %, pO2< 5 mm Hg.
VO2 max/HRmax< 81% pred, 4. Смешанный тип:
HRmax> 85 % HRmax pred, 4.1. Циркуляторно-респираторный
HRR<10/min, 4.2. Циркуляторно-мышечный:
dVO2/dW<9ml/min/watt. 4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2
1.2. Периферический циркуляторный механизм: 4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2
(патология периферических артерий)
Боль в нижних конечностях
dVO2 max/dW<9ml/min/watt,
Psys, Pdia.
1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.
2. Мышечный тип:
RQ>1,5, Lactat.
6. По результатам проведённого исследования предложена классификация наиболее часто встречающихся типов лимитирования максимального кислород-ного потребления при сахарном диабете 1-го типа:
1. Гемодинамический тип:
1.1. Центральный циркуляторный механизм снижения VO2 max вследствие
-44-
диабетической кардиопатии;
1.2. Периферический циркуляторный механизм редукции VO2 max, обуслов-
ленный патологией периферических артерий.
1.3. Сочетание механизмов 1.1. и 1.2.
2. Мышечный тип снижения VO2 max в результате нарушения утилизации
кислорода миоцитами.
3. Респираторно-метаболический тип редукции VO2 max вследствие ком-
бинации вентиляционно-диффузионных и метаболических механизмов ог-
раничения физической работоспособности.
4. Смешанный тип:
4.1. Циркуляторно-респираторный
4.2. Циркуляторно-мышечный:
4.2.1. Сочетание механизмов 1.1. и 2
4.2.2. Сочетание механизмов 1.2. и 2
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Попкова А.М. Состояние респираторной сис-темы у больных сахарным диабетом // Материалы научной сессии, посвящённой 50-летию РАМН. - М., 1994. - с. 66.
2. Демидов Ю.И., Попкова А.М., Серов В.В. Сравнительная оценка респира-торной системы у лиц с впервые выявленным и длительно текущим инсулинза-висимым диабетом // Материалы 10-го национального конгресса по болезням органов дыхания. - СПб, 2000. - с. 312.
3. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И., Ежова А.Н. Оценка состояния функции внешнего дыхания у лиц с впервые выявленным сахарным диабетом 1-го типа // Новые технологии в медицине / Материалы XXIII межвузовской научной конфе-ренции молодых учёных. - М., 2001.- с. 57.
4. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И., Ежова А.Н. Состояние механики внешнего дыхания, газообмена и физической работоспособности у некурящих лиц с впер-вые выявленным и длительно текущим инсулинзависимым диабетом // Фунда-
-45-
ментальные науки и прогресс клинической медицины / Материалы II конферен-ции молодых учёных России с международным участием. - М., 2001. - с. 397.
5. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И. Функциональное состояние лёгочной систе-мы при сахарном диабете 1-го типа, осложнённого нефропатией // Материалы II Российского диабетологического конгресса. - М., 2002.- с. 201.
6. Демидов Ю.И. Механика внешнего дыхания и газообмен при сахарном диа-бете 1-го типа, осложненного клинической нефропатией // Материалы 12 нацио-нального конгресса по болезням органов дыхания. - М., 2002. - с. 321.
7. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Зыков К.А. Газообмен и общий метаболизм у больных инсулинзависимым сахарным диабетом, осложнённым кетоацидо-зом // Пульмонология. - 2002.- № 4. - с. 50 - 54.
8. Демидов Ю.И., Горбачёва О.И. Система газотранспорта у больных сахар-ным диабетом 1-го типа, осложнённого нефропатией в стадии уремии // Матери-
алы Х Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2003. - - с. 167.
9. Демидов Ю.И.,Чачиашвили М.В. Физическая работоспособность и метабо-лический контроль сахарного диабета 1-го типа // Материалы Х Российского на-ционального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2003. - с. 434.
10. Демидов Ю.И. Механика внешнего дыхания и газообмен у молодых боль-ных сахарным диабетом 1-го типа // Научные труды IV международной конфе-ренции "Здоровье и образование в XXI веке".- М., 2003. - с. 200 - 201.
11. Демидов Ю.И. Кислородный статус, утилизация метаболических субстра-тов и вентиляция лёгких у больных впервые выявленным сахарным диабетом
1-го типа, осложненного кетоацидозом // Материалы конференции "Актуальные проблемы пульмонологии". - М., 2004. - с. 35 - 39.
12. Демидов Ю.И.,Фомина В.М., Чачиашвили М.В. Состояние респираторной системы и качество биохимического контроля эндокринопатии у больных сахар-ным диабетом 1-го типа // Материалы XII Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 2005. - с. 344.
-46-
13. Демидов Ю.И., Серов В.В., Фомина В.М. Диабетическая пневмопатия // Материалы XV национального конгресса по болезням органов дыхания. - М., 2005. - с. 144.
14. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Гемодинамическая составляю-щая системы газотранспорта у больных сахарным диабетом 1-го типа в процессе осуществления нагрузочного тестирования // Кардиолог. - 2006. - № 10. - с. 33 - - 39.
15. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Состояние механики внешнего дыхания у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа // Клиническая медици-на. - 2007.- № 9. - с. 54 - 58.
16. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Потребление кислорода и гемо-динамика у больных сахарным диабетом 1-го типа в процессе нагрузочного тес-тирования // Российский кардиологический журнал.- 2007. - № 1. - с. 21 - 26.
17. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Физическая работоспособность у больных сахарным диабетом 1-го типа // Клиническая медицина. - 2008.-№ 1.- с. 54 - 57.
18. Соколов Е.И., Демидов Ю.И., Дудаев В.А. Особенности утилизации основ-ных метаболических субстратов в условиях аэробной нагрузки у больных сахар-ным диабетом 1-го типа // Проблемы эндокринологии. - 2008. - № 4. - с. 3 - 7.
19. Демидов Ю.И. Оценка роли утилизации основных метаболических субст-ратов при осуществлении аэробной фазы физической нагрузки у больных впер-вые выявленным сахарным диабетом 1-го типа и здоровых лиц // Клиническая медицина. - 2008. - № 3. - с. 37 - 41.
20. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Газообменная функция лёгких у больных са-харным диабетом 1-го типа // Терапевтический архив. - 2008.- № 3. - с. 63 - 66.
21. Соколов Е.И., Демидов Ю.И. Система газотранспорта у больных сахар-ным диабетом 1-го типа // Пульмонология. - 2008. - № 1. - с. 87 - 92.
