Формирование адаптивных и дизадаптивных реакций метаболической системы при обструктивных нарушениях дыхания во время сна

Рис. 9. Концептуальная схема формирования адаптивных и дизадаптивных реакций нейроэндокринной системы при различной степени тяжести обструктивных нарушений дыхания во время сна.

Взаимосвязь и оценка вклада показателей гомеостаза сна, системы ПОЛ-АОЗ и нейроэндокринной регуляции при различной степени тяжести обструктивных нарушений дыхания во время сна.

С целью поиска наиболее информативных показателей и выявления количественных закономерностей изменений рассматриваемых систем при различной степени тяжести обструктивных нарушений дыхания во время сна были применены методы многофакторного дискриминантного анализа. Наиболее информативными показателями были 13 из 39 критериев, изначально разделяющих пациентов на группы.

Данные показатели были включены в линейные классификационные функции (ЛКФ), необходимые для построения дискриминантных уравнений для каждой группы:

= -4,82+0,91*Td- 0,02*МДА-2,12*ДС - 0,69*вит.А-2,27*SaO2+ 1,01*ТГ+ 0,96*GSH - 1,06*ТТТ - 1,05*вит.Е - 1,17*АОА + 0,53*Тс - 0,97* РЭА+2,72*Тmax;

F3 = -8,48-2,82* Td+ 2,34*МДА+1,26*ДС - 0,57*вит.А + 4,29*SaO2+ 0,99*ТГ+ 0,1*GSH +2,69* ТТТ + 0,6*вит.Е+ 1,28*АОА - 0,62*Тс + 1,55* РЭА -2,33*Тmax;

F4 =-6,87-2,69*Td - 0,52*МДА+0,88*ДС+0,05*вит.А - 0,38*SaO2 - 1,44*ТГ- 1,43* GSH - 1,27*ТТТ + 1,45*вит.Е+ 0,94*АОА - 1,47*Тс + 2,06* РЭА-2,13*Тmax;

где F1 - означает стадию предклинических проявлений; F2- стадия начальных клинических проявлений; F3- стадия развернутых клинических проявлений; F4- стадия осложнений. После определения оценочных функций - у конкретного пациента, он будет относиться к той группе, где значение (i =) имеет наибольшее значение.

При сопоставлении результатов с исходной ЛКФ выявлена правильность классификации 100% при начальных клинических проявлениях (пациентов 18-22 лет), 97% - предклинических проявлениях (14-17 лет), 95%- средней степени тяжести, стадия развернутых клинических проявлений (22-45 лет), 94 %- тяжелая степень, стадия осложнений (46-55 лет). Средняя точность составила 95,5%.

Таким образом, на основании дискриминантного анализа определена прогностическая ценность показателей сна, эректильной функции, системы ПОЛ-АОЗ и нейроэндокринной регуляции и выведены линейные дискриминантные уравнения для прогнозирования степени тяжести и стадии обструктивных нарушений дыхания во время сна. По трем каноническим переменным, имеющим нагрузку 99,8% (для 1 канонической переменной 63,6 %, для второй- 24,6 и для третьей-11,6%), построен график в трехмерном пространстве. (Рис.10 )

Рис.10. Поточечный график по средним трех первых канонических переменных основных и контрольных групп.

Особое внимание заслуживает компактное расположение контрольных групп, находящихся на минимальном расстоянии от ОГ подростков и юношей с минимальными проявлениями нарушений дыхания во время сна по сравнению с 3 и 4 группами, в которых длительность и тяжесть воздействия гипоксии более значима. Таким образом, дискриминантный анализ подтвердил различие групп по установленным признакам с высокой степенью вероятности (96,5%).

Для оценки взаимосвязи показателей гомеостаза сна и показателей гормонально-метаболической системы, а также оценки их вклада был проведен много-факторный регрессионный анализ. В его основе лежит поиск причинной связи и возможность количественной оценки их вклада с помощью коэффициентов регрессии между показателями изучаемых систем и показателем степени гипоксии в течение ночи (SaO₂), являющегося основным показателем степени тяжести обструктивных нарушений дыхания во время сна (рис.11).

Рис.11. Оценка вклада показателей гомеостаза сна и гормонально-метаболических систем в формировании степени тяжести гипоксии при обструктивных нарушениях дыхания во время сна.

Таким образом, регрессионный анализ подтверждает факт функциональной перестройки показателей систем гомеостаза сна, ПОЛ-АОЗ и нейроэндокринной регуляции с увеличением количества независимых показателей при прогрессировании гипоксии у подростков ( 5 ), юношей (7) и мужчин 23-45 лет (7). Данный факт, на наш взгляд, является отражением адаптивно-компенсаторных процессов, а последующее уменьшение количества независимых показателей у мужчин 46-55 лет (2) с тяжелой степенью обструктивных нарушений дыхания во время сна демонстрирует отсутствие устойчивости функциональной физиологической системы с последующей ее трансформацией в патологическую. На основании вышеизложенного, можно утверждать, что использование принципов физиологии адаптационных механизмов Ф.З. Меерсона, теории функциональных систем П.К. Анохина и закономерностей формирования патологической системы по Г.Н. Крыжановскому в оценке адаптивных и дизадаптивных реакций системы гомеостаза сна и метаболических систем при обструктивных нарушениях дыхания во время сна является перспективным направлением для разработки патогенетически обоснованных методов коррекции и реабилитации пациентов обструктивными нарушениями дыхания во время сна.

Нами разработана концептуальная схема формирования адаптивных и дизадаптивных реакций метаболической системы при обструктивных нарушениях дыхания во время сна и принципы патогенетической коррекции и терапии (рис.13) .

Рис.13 Концептуальная схема формирования адаптивных и дизадаптивных реакций метаболических систем и гомеостаза сна при различной степени тяжести и стадии обструктивных нарушений дыхания во время сна и принципы патогенетической коррекции и терапии.

Выводы

1. Характер изменений дыхания во время сна с преобладанием эпизодов гипопноэ и снижением сатурации на 10% у подростков и юношей с минимальной длительностью клинических проявлений свидетельствует о стадии предклинических проявлений и начальных клинических проявлений, соответственно. Исследование паттерна ночных эпизодов эрекции демонстрируют отсутствие нарушений ночных пенильных эпизодов и соответствуют контрольным показателям.

2. Исследование ночных эпизодов эрекции при средней степени тяжести демонстрирует начальные проявления эректильной дисфункции в виде уменьшения показателя ригидности (Tmax) в 1,63 по сравнению с контролем при сохранном количестве эпизодов NPT (5,6±0,99 против 5,7±0,8, p>0,05). При тяжелой степени отмечается статистически достоверное снижение качества и количества спонтанных эпизодов эрекции (уменьшения количества эпизодов NPT в 1,6 раза, снижение показателя ригидности -Тmax в 1,79 раза и удлинение периода тумесценсии -Tdown в 1,5 раза) по сравнению с контрольными показателями данной возрастной группы, что является предикторами эректильной дисфункции при тяжелой степени обструктивных нарушений дыхания во время сна.

3. У мужчин со средней степенью обструктивных нарушений дыхания во время сна (показатель ИАГ =32,7 и тяжелой степени в стадии осложнений (ИАГ=58,13), при длительности клинических проявлений 6,5 лет и выше отмечается снижение длительности ФМС в 1,5 раза и удлинение представленности ПС в 1,09 и в 1,3 раза соответственно (по сравнению с контрольными показателями исследуемых групп). При средней степени тяжести значимое уменьшение длительности ФМС компенсировано удлинением времени ФБС (в 1,25 раза), тогда как при тяжелой степени отмечается грубая фрагментация сна с уменьшением длительности ФБС в 1,5 раза. Появление специфических феноменов «альфа-дельта сна» свидетельствуют о нарушении регуляторных процессов сна.

4. У подростков при предклинических проявлениях отмечается снижение ДК в 1,7 и увеличение МДА в 1,6 раза по сравнению со здоровыми подростками. Показатели липидного профиля находились в пределах референтных значений, однако тенденцию к дислипидемии демонстрирует увеличение КА в 1,2 раза по сравнению с контрольными показателями. У юношей при начальных клинических проявлениях обструктивных нарушений дыхания во время сна выявлено снижение ДК в 3,6 раза и увеличение МДА в 1,7 раза по сравнению со здоровыми юношами. КА увеличен в 2,15 раза по сравнению с контрольными показателями.

5. Состояние АОЗ при предклинической стадии нарушений дыхания во время сна у подростков характеризуется уменьшением СОД в 1,14 раза и увеличением ретинола в 2,53 раза по сравнению с контрольными показателями данной возрастной группы. У юношей, при начальной стадии обструктивных нарушений дыхания во время сна, выявлено увеличение СОД в 1,03 раза с одновременным уменьшением б-токоферола в 1,2 раза.

6. При средней степени тяжести отмечается увеличение концентраций Дв. Св.- в 1,3, ДК- в 1,45, КД и СТ - в 1,8, МДА - в 1,3 раза по сравнению с контролем. Система АОЗ характеризуется высокой активностью показателя АОА (в 1,14 раза), стационарным уровнем СОД на фоне увеличения показателей не ферментативного звена- б- токоферола (в 1,2 раза) и ретинола (в 2,2 раза) по сравнению с контролем данной возрастной группы.

7. При тяжелой степени гипоксии, в стадии осложнений отмечается снижение активности Дв.св., ДК, КД и СТ, МДА, которые соответствуют контрольным цифрам на фоне выраженной гиперлипидемии ( КА в 2,5 раза выше по сравнению с контролем). Состояние липидного профиля характеризуется дислипидемией в виде увеличения ХСЛОНП в 1,5 раза и уменьшение ХСЛВП в 1,45 раза. Исследование показателей системы АОЗ не выявило статистически достоверных различий в функционировании как ферментативного, так и не ферментативного звена по сравнению с контролем.

8. Состояние гипофизарно-тиреоидной системы у подростков и юношей в предклинической и начальной стадии характеризуется схожей картиной функционирования: снижение концентрации св.Т3 в 1,7 раза при увеличении уровня ТТГ в 1,25 по сравнению с контролем при неизменном уровне св.Т4. При нарастании степени тяжести, у мужчин 23-45 лет выявлено увеличение концентрации св. Т3 в 1,8 раза, ТТГ в 1,3 раза при одинаковом уровне св.Т4. При тяжелой степени обструктивных нарушений дыхания во время сна, в стадии осложнений отмечается уменьшение уровня св.Т4 в 1,3 раза и ТТГ в 1,6 раза при неизменном уровне св.Т3 по сравнению с контролем.

9. Состояние гипофизарно-гонадальной системы у подростков в стадии предклинических проявлений характеризуется увеличением ЛГ в 2,05 и ФСГ в 1,4 раза с одновременным увеличением кортизола в 1,95 и ПРЛ в 1,7 раза по сравнению с контролем. При начальных проявлениях обструктивных нарушений дыхания во время сна выявлено увеличение ПРЛ в 2,11 и кортизола в 1,6 раза по сравнению с контролем при отсутствии изменения показателей гипофизарно-гонадального звена.

10. При средней степени тяжести выявлена активизация гипофизарно-гонадального звена (увеличение ЛГ в 3,3, ФСГ в 2,12 раза при неизменном уровне тестостерона) на фоне увеличения кортизола в 1,7 и ПРЛ в 1,5 раза по сравнению с контролем данной возрастной группы. При тяжелой степени в стадии осложнений функционирование гипофизарно-гонадальной системы демонстрирует истощение функции, проявляемое в снижении активности тестостерона в 1,2, ЛГ в 1,6 и ФСГ в 1,5 раза на фоне увеличения пролактинергической активности гипофиза - в 1,8 раза по сравнению с контрольными показателями данной возрастной группы.

11. При предклинических и начальных клинических проявлениях обструктивных нарушений дыхания во время сна наблюдаются согласованные изменения функционирования систем с определенным вкладом 5 основных показателей гомеостаза сна и показателей гормонально-метаболической регуляции с коэффициентом множественной детерминации 0,86 и 0,96 соответственно. При средней степени тяжести наблюдается увеличение количества согласованных изменений с определенным вкладом 7 показателей со снижением коэффициента детерминации до 0,82, что демонстрирует напряжение в функционировании систем. При тяжелой степени уменьшение количества независимых показателей до двух с коэффициентом детерминации 0,96 демонстрирует отсутствие устойчивости функциональной физиологической системы и трансформацию ее в патологическую систему.

12. Уравнения дискриминантных функций являются прогностическими моделями прогноза степени тяжести и стадии процесса. Наиболее информативными показателями явились: Tdown, МДА, Дв. св., вит. А, SaO2, ТГ, GSH, TTT, вит. Е, АОА, тестостерон, РЭА, Тmax. Правильность классификации составила в стадии предклинических проявлений- 97 %, начальных клинических проявлений- 100%, средней степени тяжести- 95% и тяжелой степени в стадии осложнений- 94%.

13. В коррекции и реабилитации пациентов с обструктивными нарушениями дыхания во время сна на всех этапах развития патологического процесса должны учитываться стратегии этиотропной терапии, направленные на устранение ЛОР-патологии и снижение веса. На стадии начальных клинических проявлений необходимо в комплексную патогенетическую терапию включить метаболическую терапию, направленную на коррекцию антиоксидантного статуса и мероприятия, направленные на устранение дислипопротеидемии. При средней и тяжелой степени, наряду с метаболической терапией, должны быть включены методы СИПАП-терапии, направленные на устранение эпизодов обструкции под контролем полисомнографического мониторинга.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Исследования сна при болезнях органов дыхания / А.М. Белов, А.Г. Чучалин, И.М. Мадаева [и др.] // 3 Национ. конгр. по болезням органов дыхания: Пульмонология. Приложение 4. - СПб., 1992. - С. 342.

2. Белов А.М. Роль сна в патогенезе ночной астмы / А.М. Белов, И.М. Мадаева, А.Г. Чучалин // Пульмонология. - 1993. - №1. - С. 16-23.

3. The role of sleep in breasing disordes / V. Mamyn, A. Belov, I. Madaeva, A. Chuchalin // Am.Rev.Respir. Dis. - 1993. - Vol.147, Part 2. - P. 979.

4. Belov A. Sleep disordes in patients with sleep apnoe / A. Belov, I. Madaeva, V. Mamyn // Eur. Respir. J. - 1996. - Vol.9, Suppl. 23. - P. 343.

5. Белов А.М. Применение носового постоянного положительного давления в дыхательных путях при обструктивном апноэ сна / А.М. Белов, В.З. Мамян, И.М. Мадаева, А.Г. Чучалин // 4 Национ. конгр. по болезням органов дыхания: сб. резюме. - М., 1994. - С. 273.

6. Мадаева И.М. Оценка влияния теопека и сальтоса на характер ночного сна / И.М. Мадаева, А.М. Белов, А.Г. Чучалин // 5 Национ. конгр. по болезням органов дыхания: сб. резюме. - М., 1995. - С. 681.

7. Ночная астма / И.М. Мадаева [и др.] // Бронхиальная астма / под ред. акад. РАМН А.Г. Чучалина. - М., 1997. - С. 40-63.

8. Мадаева И.М. Нарушения сна в клинике внутренних болезней / И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2003. - №2. - С. 14-17

9. Мадаева И.М. Полисомнографическое исследование при нарушении сна / И.М. Мадаева, А.М. Белов // Сон- окно в мир бодрствование: тез. докл. конф. - М. , 2003. - С. 65.

10. Obstructive Sleep Apnea Syndrome (OSAS): Erectile function/ I.M. Madaeva, L.I. Kolesnikova, Y.V. Smolyaninova [et al.] // Sleep. - 2005. - Vol.7, №3. - P. 105-109.

11. Динамика показателей ПОЛ-АОЗ у пациентов с СОАС на фоне СРАР-терапии: пилотное исследование / И.М. Мадаева, Ю.В. Смолянинова, В.А. Петрова, М.И.Долгих // Материалы 13 междунар. конгр. по приполярной медицине, 12-16 июня, 2006 г. - Новосибирск, 2006. - С. 172-173.

12. Madaeva I. Etnic peculiarities of sleep disorders in Eastern Siberia / I. Madaeva, T.A.Bairova, O.N. Ablamskaya // The 2nd World Congress of World Association of Sleep Medicine (WASM), Febriary 4-8, 2007 Bangkok,Thailand, 2007. Vol.8, Suppl.1. - P. 98.

13. Peculiarities of metabolic mechanisms of regulation sleep process in Asian and European populations in Eastern Siberia: pilot study / I. Madaeva, L. Kolesnikova, L. Sholochov, V. Petrova, E. Osipova // Bangkok,Thailand. - 2007. - Vol.8, Suppl.1 - Febriary, 2007. - Р. 97.

14. Закономерности изменения антиоксидантной и проантиоксидантной системы у пациентов с нарушениями дыхания во сне / Ю.В. Смолянинова, В.А. Петрова, И.М. Мадаева [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск. - 2006. - № 3. - С. 237-242.

15. Madaeva I.M. Study of erectile function at syndrome of obstructive apnea of sleep/ I.M. Madaeva Yu.V. Smolyaninova, Yu.A Khromova // 1^st Congress of the World Association of Sleep Medicine, Sleep Medicine Elsevier, USA, 2005. - Vol.6, Suppl.2. - P. 143.

16. Мадаева И.М. Синдром обструктивного апноэ сна: исследование эректильной функции при полисомнографическом мониторинге/ И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова, Ю.В. Смолянинова // Паллиативная медицина и реабилитация. - 2006. - №2. - C. 19-22.

17. Закономерности свободнорадикального окисления липидов в развитии адаптационной и дизадаптационной реакций у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна / И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова, Ю.В. Смолянинова [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2007. - №1. - С. 239-240.

18. Роль процессов свободно-радикального окисления липидов в формировании компенсаторно-приспособительных реакций при синдроме обструктивного апноэ сна / И.М. Мадаева., Л.И. Колесникова, Ю.В. Смолянинова [и др.] // Человек и лекарство: XIV Рос. национ. конгр. - М., 2006. - С. 111.

19. Роль ПСГ- исследования в диагностике нарушений дыхания во время сна / И.М. Мадаева, Н.Л. Хальхаева, Н.В. Протопопова [и др.] Л.И.Колесникова // Человек и лекарство: XIV Рос. национ. конгр. - М., 2007. - С. 211.

20. Мадаева И.М. Синдром обструктивного апноэ сна и перекисное окисление липидов / И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова, В.А. Петрова [и др.] // Пульмонология. - 2009. - №1. - С. 64-69.

21. Мадаева И.М. Синдром обструктивного апноэ/ гипопноэ сна и риск развития артериальной гипертензии у детей / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова [и др.] // Якут. мед. журн. - 2009. - №1. - 2009. - С. 75-78.

22. Психофизиологические взаимоотношения при артериальной гипертензии в онтогенезе // Бюл. СО РАМН. - 2009. - №5. - С. 42-47.

23. Полисомнографический мониторинг у подростков с ЭАГ/ И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова [и др.] // Бюл. СО РАМН. - 2009. - №2. - С. 21-25.

24. Мадаева И.М. Изменения процессов перекисного окисления липидов и системы антиокислительной защиты у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна / И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова, Л.Ф. Шолохов [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная медицина. - 2009. - №3. - С. 24-27.

25. Мадаева И.М. Медицина сна и ЭАГ / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова // Вестник «Медси». - 2009. - №3. - С. 45-49.

26. Мадаева И.М. Концепция медицины сна в области безопасности: синдром обструктивного апноэ сна как одна из основных причин «человеческого фактора» / И.М. Мадаева, Ю.А. Хромова // Безопасность регионов - основа устойчивого развития: материалы науч.-практ. конф. 19-21 сентября. - 2007. - Т.3. - С. 153-158.

27. Взаимосвязь полисомнографических характеристик с психофизиологическими функциями и состоянием системы нейроэндокринной регуляции у подростков с ЭАГ / О.Н. Шевырталова, И.М. Мадаева, В.В. Долгих [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2009. - №2. - С. 72- 73.

28. Madaeva I. Letter to editor. Obstructive sleep apnea\hypopnea syndrome in adolescents with essential hypertension / I. Madaeva, V. Dolgikh, L.Kolesnikova [et al.] // Sleep Medicine. - 2009. - Vol.145, Suppl.13. - P. 2562- 2564.

29. Исследование мелатонина при синдроме обструктивного апноэ сна / И.М. Мадаева, О.Н. Шевырталова, Л.И. Колесникова [и др.] // «Человек и лекарство». - 2009.- №4. - С. 167.

30. Мадаева И.М. Этнические особенности нарушений сна у пациентов с артериальной гипертензией: пилотное исследование / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, В.В. Мадаев // Сочетанные заболевания внутренних органов в терапевтической практике: сб. материалов III межрегион. конф. / под ред. Ф.И. Белялова. - Иркутск, 2009. - С. 8-9.

31. Мадаева И.М. Обструктивные нарушения дыхания во время сна и эссенциальная артериальная гипертензия у подростков: психофизиологические особенности / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, В.М. Поляков // Сочетанные заболевания внутренних органов в терапевтической практике: сб. материалов III межрегион. конф. / под ред. Ф.И. Белялова. - Иркутск, 2009. - С. 40-41.

32. Мадаева И.М. Применение донормила при инсомнии у пациентов с артериальной гипертензией / И.М. Мадаева, О.Н. Шевырталова, В.В. Мадаев // Consilium Medicum. - 2009. - №9. - С. 60-64.

33. Шевырталова О.Н. Артериальная гипертензия и нарушения дыхания во время сна в педиатрии: результаты пилотного исследования/ О.Н. Шевырталова, И.М. Мадаева, Л.И. Колесникова // Consilium Medicum. - №3. - 2009. - С. 120- 123.

34. Мадаева И.М. Нарушения сна и артериальная гипертензия / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова // Системные гипертензии. - 2009. - №2. - С. 28-31.

35. Мадаева И.М. Нарушения сна и артериальная гипертензия у юношей / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова // Медицина критических состояний. - 2009. - №4. - С. 30-34.

36. Способ прогнозирования тяжелой степени апноэ. - Положительное решение на выдачу патента № 2008148754 от 10.12.200 / И.М. Мадаева, В.В. Долгих, Л.И. Колесникова [и др.]

Список принятых сокращений

АГ - артериальная гипертензия

АОА - антиокислительная активность

АОЗ - антиоксидантная защита

АОП- антиоксидантный потенциал

БДГ - быстрые движения глазных яблок

ДВ.СВ. -соединения с ненасыщенными двойными связями

ДК - диеновые коньюгаты

ИАГ - индекс апноэ/гипопноэ

КД и СТ - кетодиены и сопряженные триены

ЛГ - лютеонизирующий гормон гипофиза

ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты

РЭА - реакции ЭЭГ- активации

СОД - супероксиддисмутаза

ТТГ - тиреотропный гормон гипофиза

ФБС - фаза быстрого сна, или REM ( Rapid Eyes Movement)

ФМС - фаза медленного сна, или медленно-волновой сон ( 3-4 стадии )

ФСГ - фолликулостимулирующий гормон гипофиза

NPT- Nocturnal Penile Tumescence ( ночные эпизоды эрекции)

T_up - начало эрекции.

T _max-- максимальное увеличение полового члена при ночных пенильных эпизодах

T_{down -} спадение (период детумесценсии)

Tm/R- отношение T _max к длительности эпизодов ФБС.

SaO2 - степень насыщения крови кислородом (сатурация)

GSH - глутатион окисленный

GSSG - глутатион восстановленный.

Размещено на Allbest.ru