Роль гипоксических тренировок в реабилитации пациентов на ранних сроках восстановления после пневмонии, вызванной вирусом SARS-CoV-2

Начавшаяся в 2019 г. пандемия новой коронавирусной инфекции (COVID-19), вызванная вирусом SARS-CoV-2, бросила небывалый вызов системе здравоохранения во всем мире. Большая часть заболевших перенесли COVID-19 в относительно легкой форме, но даже в этих случаях они отмечали последствия в виде ухудшения качества жизни в разных аспектах. Снижение физической работоспособности, ухудшение психоэмоционального фона, устойчивости иммунной системы к другим инфекционным заболеваниям, обострение имеющихся хронических заболеваний — с этими и другими проблемами столкнулись переболевшие COVID-19. Особенно остро эти последствия отмечены у лиц, перенесших тяжелые формы этого заболевания, и у пациентов, которым потребовалось лечение в отделении интенсивной терапии и реанимации [1—4].

В связи с необходимостью изоляции пациентов в остром периоде и нехваткой отделений реабилитации для пациентов в раннем периоде после COVID-19 отмечены проблемы в области восстановительного лечения. Кроме того, отсутствуют значительный клинический опыт активной реабилитации и доступные руководства для наиболее эффективного восстановительного лечения.

Терапевтическая эффективность метода нормобарической интервальной гипокси-гипероксической терапии (ИГГТ) в реабилитации пациентов с хроническими сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями была продемонстрирована в многочисленных исследованиях отечественных и зарубежных авторов [5—7]. Доказано, что применение этой методики помогает улучшению усвоения кислорода легочной тканью и ее восстановлению, повышает толерантность к физическим нагрузкам, что позволяет считать ее перспективной для лечения пациентов, перенесших SARS-CoV-2-ассоциированную пневмонию [8, 9].

Позитивное влияние ИГГТ обосновано рядом физиологических механизмов, в первую очередь на митохондриальном уровне, что способствует адаптации клеток организма к изменениям кислородоснабжения [10]. Точные молекулярные механизмы полностью не изучены, постоянно сообщается о новых открытиях в данной области, однако некоторые митохондриальные процессы могут опосредовать ключевые адаптации, вызванные интервальной гипоксией. Такой адаптацией может являться окислительный стресс: митохондрии представляют собой основные продуценты активных форм кислорода (АФК), а митохондриальные АФК позволяют улучшить адаптационные возможности организма на клеточном уровне путем активации гипокси-индуцированного фактора HIF-1, который, в свою очередь, производит активацию адаптивных механизмов и стимулирует экспрессию более 100 генов-мишеней, влияние которых направлено на улучшение доставки кислорода тканям. Такими генами являются гены-регуляторы ангиогенеза, ремоделирования и тонуса сосудов (гены VEGF, ангиопоэтина, iNOS, гемокстигеназы-1), регуляторы эритропоэза и обмена железа (гены эритропоэтина, трансферрина). Под влиянием HIF-1 повышается продукция переносчиков глюкозы (GLUT-1, GLUT-3) и гликолитических ферментов, что усиливает гликолиз. Эти и другие процессы ускоряют регенерацию легочной ткани, создают благоприятные условия для восстановления ресурсов организма [10].

Цель настоящего исследования — оценка эффективности и безопасности применения метода ИГГТ у пациентов с последствиями перенесенной SARS-CoV-2-ассоциированной пневмонии.

Исследование проводили на базе Клинической больницы №1 АО ГУ «Медси» в отделении медицинской реабилитации.

Всего в исследование были включены 44 пациента, которых разделили на две группы случайным образом. Во 1-ю группу вошли 23 пациента (12 мужчин и 11 женщин; средний возраст 61,5±6,6 года), которые получили только стандартный курс реабилитации (лечебная гимнастика, включая дыхательные упражнения; медицинский массаж ручной классический по дренажной методике области грудной клетки; магнитотерапия). В 1-ю группу вошел 21 пациент (12 мужчин и 9 женщин; средний возраст 60,4±6,2 года), получавший наряду с программой стандартной реабилитации процедуры ИГГТ.

Критериями включения пациентов в исследование являлись: наличие письменного информированного согласия на участие в исследовании; возраст старше 18 лет; перенесенная КТ-подтвержденная вирусная пневмония, связанная с новой коронавирусной инфекцией и/или с последствиями ПИТ-синдрома (постинтенсивной терапии); сниженная толерантность к физической нагрузке.

Критерии невключения пациентов в исследование: возраст младше 18 лет; беременность; наличие сопутствующей патологии (онкологические заболевания, острый воспалительный процесс); признаки респираторного дистресс-синдрома; неконтролируемая артериальная гипертензия; декомпенсация патологии сердечно-сосудистой системы.

Критерии исключения пациентов из исследования: отказ от дальнейшего участия в исследовании; декомпенсация имеющихся хронических заболеваний; появление побочных эффектов в процессе исследования.

На первом этапе исследования проводили оценку психоэмоционального состояния пациента перед началом реабилитационного курса. Она включала прохождение двух тестирований с использованием индекса жизненной удовлетворенности (ИЖУ) в адаптации Н.В. Паниной, опросника общего психологического состояния человека, госпитальной шкалы тревоги и депрессии (HADS). Оценку толерантности к физической нагрузке осуществляли с помощью теста «сядь-встань», который является доступным для выполнения пациентами с выраженным снижением толерантности к физической нагрузке [11].

У пациентов, получающих курс ИГГТ (2-я группа), проводили оценку индивидуальной чувствительности к гипоксии. С этой целью выполняли в течение 10 мин гипоксический тест (ГТ) с применением аппаратного комплекса ReOx (Ai Mediq S.A., Люксембург), в ходе которого пациент вдыхал газовую смесь с 12% содержанием кислорода под постоянным мониторингом частоты сердечных сокращений (ЧСС) и насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (SpO₂). Прибор автоматически фиксировал минимальные значения SpO₂ и максимальные значения ЧСС, чтобы контролировать возможное развитие тахикардии (ЧСС_max), а также время достижения пороговых значений от начала ГТ [12]. Полученные данные использовались прибором для подбора индивидуальных параметров проведения самой процедуры ИГГТ, где длительность подачи газовой гипоксической и гипероксической смесей регулировалась автоматически по принципу биологической обратной связи.

Процедуры ИГГТ проводили с использованием аппарата ReOx. Важным моментом методики является эпидемиологическая безопасность, которая обеспечивается за счет индивидуального дыхательного контура с однонаправленным клапаном для дыхательной смеси и фильтром, предотвращающим бактериальные и вирусные загрязнения. Специальную лицевую маску индивидуально подбирали для каждого пациента и закрепляли специальным держателем для комфорта пациента. Через маску осуществляли подачу газовой смеси (10—40% O₂) [6, 13] в дыхательные пути пациента, во время процедуры проводили постоянный мониторинг периферического насыщения крови кислородом и ЧСС с помощью встроенного пульсоксиметра.

С помощью пульсоксиметра отслеживали индивидуальные значений SpO_2min (но не ниже 80%) или ЧСС_max, при достижении которых в фазу гипоксии подача газовой смеси сменялась с гипоксической на гипероксическую. При восстановлении нормальных значений через заданный промежуток времени пациенту вновь подавали гипоксическую дыхательную смесь.

Предполагалось проведение многократного гипоксического воздействия в течение 3—8 мин (10—16% О₂) с последующим 2—5-минутным воздействием нормоксической (21% О₂) или гипероксической (30—40% O₂) газовой смесью с продолжительностью одной процедуры 30—40 мин ежедневно или с чередованием через день в течение 2—8 нед [8, 10]. В настоящем исследовании продолжительность процедур составила в среднем от 25 до 35 мин: гипоксического периода — в среднем 4—6 мин, гипероксического периода — 1—2 мин, в зависимости от скорости восстановления нормальной SpO₂. В среднем пациенты получали до 10 процедур. До начала каждой процедуры и по ее окончании проводили измерение артериального давления. Средний курс лечения в круглосуточном стационаре составил 13,3±2,1 сут.

Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом по биомедицинской этике ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет) (протокол №01-22).

Для статистической обработки и анализа полученных данных использовали открытую программную библиотеку Pandas на языке Python. Сравнение групп проводили с применением критерия Манна—Уитни для малых выборок. Статистически значимыми считали различия при p<0,05 (доверительный интервал 0,95). Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD).

В настоящее время исследование продолжается, однако на данном этапе можно провести предварительную оценку полученных результатов. Была зарегистрирована значительная положительная динамика общего состояния организма у пациентов в обеих группах. Так, пациенты отметили улучшение общего самочувствия и психологического состояния после проведения курса реабилитации. Наблюдалась аналогичная динамика оценки по психологическим тестам.

Несколько пациентов были исключены из исследования по причинам, не связанным с реабилитацией (досрочная выписка из стационара, обострение сопутствующей патологии, препятствующее дальнейшей реабилитации и т.п.). Побочных эффектов и ухудшений состояния, связанных с ИГГТ, зарегистрировано не было.

При оценке уровня качества жизни по ИЖУ в адаптации Н.В. Паниной были получены следующие результаты: в начале курса реабилитации среднее значение для 1-й группы (базовый курс реабилитации) составило 26,1±5,3 балла в начале курса лечения, при повторном обследовании — 31,0±4,1 балла; для 2-й группы пациентов (базовый курс реабилитации и процедуры ИГГТ) этот показатель составил 29,3±4,8 и 29,8±4,1 балла соответственно (при доверительном интервале 0,95) (рис. 1). При проверке статистической значимости по критерию Манна—Уитни для малых выборок выявлено, что различия уровня признака оказались статистически не значимы.

Рис. 1. Динамика индекса жизненной удовлетворенности (ИЖУ) (в адаптации Н.В. Паниной) у пациентов обеих групп на фоне лечения.

У пациентов обеих групп было выявлено снижение уровня тревожности и депрессии по шкале HADS (рис. 2). Так, средняя оценка у пациентов в 1-й группе при первом опросе составляла 13,4±7,5 балла, при повторном — 5,5±2,1 балла; во 2-й группе аналогичные показатели составили 9,9±6,5 и 6,8±5,2 балла соответственно (доверительный интервал 0,95). При расчете критерия Манна—Уитни для малой выборки установлено, что различия уровня признака в сравниваемых группах статистически не значимы (p>0,05).

Рис. 2. Динамика показателей госпитальной шкалы тревоги и депрессии (HADS) у пациентов обеих групп на фоне лечения.

Уровень переносимости физической нагрузки являлся одним из основополагающих критериев оценки эффективности реабилитации. При анализе данных обследования обращает на себя внимание тот факт, что более половины пациентов значительно улучшили свои результаты. У части участников наблюдалось эффективное восстановление физической активности на фоне проведенного лечения. При статистической обработке были получены следующие результаты: в начале курса лечения среднее значение показателя теста «сядь-встань» для 1-й группы составило 2,6±3,3 балла, при повторном обследовании — 9,9±5,7 балла; во 2-й группе (ИГГТ) — 7,0±6,1 и 16,2±7,7 соответственно (доверительный интервал 0,95). Расчет по критерию Манна—Уитни для малых выборок показал статистически значимые различия уровня признака для результатов обеих групп (p<0,05) (рис. 3).

Рис. 3. Динамика показателей теста на физическую выносливость «сядь-встань» у пациентов обеих групп на фоне лечения.

Кроме того, было отмечено улучшение психоэмоционального фона в обеих группах, разница в прогрессе статистически не значима.

Не было обнаружено нежелательных явлений на фоне проведения гипокси-гиперокситренировок, что говорит о возможности их безопасного применения у пациентов, которые перенесли пневмонию, вызванную вирусом SARS-CoV-2, при соблюдении мер предосторожности и под контролем врача [14].

Полученные первичные результаты исследования свидетельствуют о том, что эффективное восстановление организма происходило у всех пациентов групп сравнения, при этом метод ИГГТ показал более эффективное восстановление толерантности к физической нагрузке и может быть рекомендован для такой когорты пациентов.

Работа проведена в рамках научно-исследовательской диссертации кафедры спортивной медицины и реабилитации ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Костенко, Е.С. Конева; сбор и статистическая обработка материала — А.А. Костенко, Д.Р. Бишева; проведение процедур — Д.Р. Бишева; методологическая поддержка — А.В. Цветкова; написание текста — А.А. Костенко; редактирование — Е.С. Конева.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.