Способ профилактики бронхоспазма, индуцированного холодным воздухом и физической нагрузкой, у больных бронхиальной астмой Советский патент 1992 года по МПК A61M16/06 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для профилактики бронхоспаа- ма, индуцированного холодным воздухом и физической нагрузкой, у больных бронхиальной астмой.

Известны способы защиты верхних дыхательных путей в холодную погоду путем дыхания через маску или респиратор, которые перекрывают рот и нос человека. Способы осуществляются следующим образом: при контакте с холодным воздухом человек одевает маску и в процессе дыхания через маску создается тепломассообменная зона (ТМОЗ), которая защищает органы дыхания от воздействия холодного воздуха.

Известен способ, в котором дыхание осуществляется через маску для холодной погоды, состоящую из оболочки, которая перекрывает рот и нос человека, и тепловлаго 4

Ь 00

О

обменника, который установлен внутри оболочки под носом. Тепловлагообменник имеет удлиненную форму и смонтирован консольно на оболочке, при этом между оболочкой и тепловлагообменником образуется пространство, занимающее значительную часть его длины. ТМОЗ при данном способе дыхания создается за счет тепла выдыхаемого воздуха в тепловлагооб- меннике,

Известен также способ, в котором дыхание осуществляется через маску для холод- ной погоды, содержащую оболочку, впускной и выпускной клапаны, трубку. Открытая Часть трубки расположена вблизи головы человека и вдыхаемый воздух, соприкасаясь с головой человека, нагревается и увлажняется перед поступлением в маску, В данном случае ТМОЗ создается за счет теплообмена с телом человека.

Однако в подмасочном пространстве образуется дополнительное дыхательное мертвое пространство (это объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, который не участвует в газообмене), что снижает эффективность дыхания и ограничивает время пребывания в маске; ТМОЗ фиксирована и нерегулируема, поэтому при длительном пребывании в маске снижаются ее защитные свойства.

Известен также способ профилактики бронхоспазма, индуцированного дыханием холодным воздухом у больных бронхиальной астмой, При дыхании через респиратор выдыхаемый воздух нагревает металлический сотовый элемент, который при последующем вдохе передает свое тепло вдыхаемому воздуху. Таким образом при данном способе дыхания через респиратор также создается ТМОЗ, которая обеспечивает согревание и кондиционирование вдыхаемого воздуха.

К недостаткам способа можно отнести образование при дыхании через респиратор дополнительного дыхательного мертвого пространства (ДДПМ), что снижает эффективность дыхания и ограничивает время пребывания в респираторе; ТМОЗ фиксирована и нерегулируема, поэтому при длительном пребывании в респираторе его защитные свойства снижаются.

Известен также способ профилактики бронхоспазма, индуцированного физической нагрузкой и холодным воздухом у больных бронхиальной астмой, который осуществляется следующим образом: больные бронхиальной астмой, у которых в ответ на физическую нагрузку субмаксимальной мощности или при дыхании холодным воздухом развивается бронхоспазм, в момент

выполнения физической нагрузки и контакта с холодным воздухом (+4°С) дыхание осуществляют через маску для холодной погоды, которая перекрывает рот и нос пациента.

Эффективность дыхания через маску для холодной погоды изучали у 10 больных бронхиальной астмой, реагирующих брон- хоспазмом в ответ на субмаксимальную физическую нагрузку. Исследования проводились в четыре дня. В первые два дня проводили пробу с субмаксимальной физической нагрузкой в условиях комнатной температуры +26°С (один день без маски, второй день в маске), и затем два дня при

температуре 4°С также проводили пробу с субмаксимальной физической нагрузкой (один день без маски, второй день - в маске). До физической нагрузки и в течение 6 мин после ее окончания регистрировали показатели функции внешнего дыхания; форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1 с (OOBi), пиковая максимальная объемная скорость выходы (ПОСвыд), мгновенная максимальная объемная скорость при выдохе 40% ФЖЕЛ (МОСод). Ступенчато возрастающая, по 25 Вт/мин, физическая нагрузка задавалась на велоэргометре до достижения субмаксимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС). Продолжительность физической нагрузки 6-8 мин. ЧСС регистрировали непрерывно в течение всего периода выполнения физнагрузки. Измеряли также температуру внутренней поверхности маски в (покое и при физнагрузке) и фракционную концентрацию углекислого газа (Фсоа) в покое. Температура внутренней поверхности маски составила при обследовании в среде с температурой 126°С 30,7-33.9°С, в среде с температурой

4°С 23,3-31,4°С. Маска, перекрывающая рот и нос пациента, имела форму респиратора, при этом подмасочное пространство образовывало относительно большое дополнительное дыхательное мертвое пространство, в котором образуется ТМОЗ и происходит кондиционирование вдыхаемого воздуха, т.е. его увлажнение и утепление. При удовлетворительных в целом показателях эффективности профилактики посленагрузочного бронхоспазма способ имеет следующие недостатки: дыхание через создаваемую данной маской ТМОЗ недостаточно предохраняет от развития посленагрузочного бронхоспазма: ухудшение МО Сад после выполнения физнагрузки по отношению к исходному уровню (МОС/ю) составило, %: при температуре 26°С

МООю -28±10%, при температуре 4°С

МОС4о -12±10%, при этом сходные изменения наблюдались и для ПОСвыд и ОФЕН; дыхание через данную ТМОЗ неэффективно в профилактике посленагрузочного брон- хоспазма при выполнении физнагрузки в течение длительного времени (30-40 мин) и в условиях низкой температуры (-25°С), так как ухудшение показателей функции внешнего дыхания, которое зафиксировано послевыполненияфизнагрузкипродолжительностью 6-8 мин указывает на то, что данная ТМОЗ неполностью предотвращает потерю тепла и влаги бронхами и соответственно при увеличении времени выполнения физнагрузки, особенно в условиях холодного воздуха (-25°С) потеря тепла и влаги бронхами увеличивается, что ведет к усилению посленагрузочного бронхосп аз- ма, так как выраженность посленагрузсчно- го бронхоспазма прямо пропорциональна потере тепла и влаги бронхами при дыхании относительно большое ДДМП снижает эффективность дыхания при физической нагрузке, особенно при длительном нахождении в маске, так как способствует накоплению углекислого газа в организме, маска и ТМОЗ зафиксированы и их параметры не регулируются, что создает неудобства и снижает эффективность дыхания при выполнении физнагрузки. особенно в случаях длительного пребывания в маске.

Цель изобретения - увеличение времени пребывания в среде с температурой от 22°С до -25°С в период выполнения физнагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что больные бронхиальной астмой, у которых бронхоспазм индуцируется физической нагрузкой и холодным воздухом, в момент выполнения физической нагрузки и контакта с холодным воздухом, дыхание осуществляют через регулируемую по объему и параметрам выдыхаемого воздуха ТМОЗ с температурой 20-32°С, распределенную по всей поверхности маски и образованную в порах трикотажного полотна в один или два слоя плотностью 0,400-0,500 г/см3 из смешанной пряжи - чистошерстяной 32/1 до 50% и полуакрилнитрильной 32/2 до 50% в двенадцать нитей двойного прессового переплетения полуфанг, воздухопроницаемостью 185-332 дм/м2с и паропроницаемостью 244-350 г/м3.

Больной К-н, 17 лет, диагноз: бронхиальная астма, атоническая, инфекционно- зависимая, средней тяжести лечения. Из анамнеза известно, что приступы удушья провоцируются физнагрузкой и холодным воздухом. С целью объективизации степени выраженности посленагрузочного бронхоспазма (ПНБ) в межприступный период проведена провокационная проба с дозированной физнагрузкой. За 12 ч до проведения пробы отменялись все медикаменты, Физическая нагрузка (ФН) проводилась с помощью велоэргометра путем ступенчатого повышения нагрузки (30 Вт/мин) до достижения субмаксимальной частоты сердечных сокращений (85% от должной величины максимальной частоты сердечных сокращений,

0 рассчитанной по формуле: 210-0,65 х возраст). До начала ФН и на 5,30 и 60 мин после ее окончания проводили исследование функции внешнего дыхания (ФВД) на спирографе и общем плетизмографе. Все показатели

5 в процессе проведения пробы анализировались на ЭВМ Магна-88 (Англия). После выполнения ФН общей продолжительностью 7 мин, с достижением максимальной мощности 180 Вт и максимальной ЧСС 170

0 уд/мин, на 5 мин посленагрузочного периода отмечалось ухудшение бронхиальной проходимости, при этом изменения показателей ФВД по отношению к исходному уровню составило, %: ФЖЕЛ-29;ОФВ1-24;

5 ПОСвыд -19; MOCso -17, что подтверждает наличие ПНБ.

С целью объективизациии степени выраженности бронхоспазма. развивающегося при дыхании холодным воздухом,

0 проведена проба с вдыханием холодного воздуха -15°С в течение 10 мин. Исследование проводилось в лабораторных условиях. Для охлаждения воздуха испольауют модифицированный бытовой кондиционер. Хо5 лодный воздух через шланг подавался к загубнику. Пациент брал в рот загубник, на нос одевался носовой зажим, и таким образом дыхание холодным воздухом осуществлялось ртом в течение 10 мин. До начала

0 пробы и на 5,30, и 60 мин после ее окончания проводили исследование ФВД на спирографе и общем плетизмографе. Показатели ФВД анализировались на ЭВМ. Ухудшение показателей ФВД по отноше5 нию к исходному уровню составило, %: ФЖЕЛ -19; ОФВ2 -12; ПОСвыд -16; MOCso -22. что подтверждало наличие непереносимости холодного воздуха.

С целью оценки эффективности способа

0 дыхания через ТМОЗ, создаваемую маской, проведено обследование в- климатической камере: температура воздуха -25°С, влажность 60%, атмосферное давление 757 мм рт.ст., скорость потока воздуха в камере 2,5

5 м/с. Перед обследованием в климатической камере проводили общеклиническое обследование; опрос, аускультация легких, сердца, определение показателей ФВД : ЖЕЛ и ФЖЕЛ регистрировали сухим спиртометром (ССП) (СССР), ПОСвыд с помощью Mini Wright Real Flow Meter. Перед входом в камеру на теле пациента закрепляли датчики для регистрации ЧСС и частоты дыхания (ЧД), а на внутренней поверхности маски укрепляли температурный датчик. Массу маски измеряли до входа в камеру и после оыхода из нее. Затем пациент одевался соответственно температуре -25°С и непосредственно перед входом в камеру на лице закреплялась маска так, чтобы перекрыть рот и нос пациента и чтобы датчик температуры находился между ртом и носом. Маска плотно прилегала к лицу, поэтому ДДМП практически отсутствовало, если дыхание осуществлялось ртом и было минимальным при дыхании носом. Конструкция маски позволяет индивидуально, в зависимости от особенностей лица пациента, регулировать плотность прилегания. Сразу после того, как пациент одевал маску, он входил в камеру, которая герметично закрывалась, и находился там в течение 40 мин. В течение первой минуты после входа в камеру сопровождавший пациента врач подключал датчики ЧСС и ЧД к регистрирующей аппаратуре и информация автоматически вводилась на пульт управления климатической камерой. Температура внутренней поверхности маски регистрировалась с помощью термометра на 10, 20.30 и 40 мин. Фиксировали также время появления конденсата и время его оледенения, отмечали изменения Субъективных ощущений пациента в процессе исследования. Весь период пребывания в камере пациент ходил в медленном темпе (менее 70 шагов в 1 мин). После выхода из климатической камеры проводили тот же комплекс обследований, что и перед входом в камеру. Период наблюдения после выхода из камеры 1 ч. В описываемом примере исходные значения показателей ФВД соответствовали должным величинам.

В период пребывания в камере пациент осуществлял дыхание через 2 слоя маски, при этом жалоб на дискомфортные ощущения и затруднение дыхания не предъявлял. ЧСС и ЧД весь период нахождения в камере оставались в пределах нормальных значений: 64-68 уд/мин и 17-20 дых/мин соответственно. Колебания температуры ТМОЗ составили 2°С (22-24°С), конденсат появился на 28 мин, но его оледенения не наблюдалось. После выхода из климатической камеры жалоб дна затруднение дыхания пациент не предъявлял. Показатели ФВД соответствовали исходным значениям, Таким образом, приведенный пример демонстрирует полную защиту от воздействия холодного воздуха при выполнении ФН невысокой интенсивности (ходьба в медленном темпе), если дыхание осуществляется через ТМОЗ с температурой выше 20°С,

С целью оценки эффективности способа

при выполнении субмаксимальной ФН в условиях низких температур проведено повторное исследование в климатической камере. Все условия эксперимента полностью повторяли эксперимент от 28.03.89, только на этот раз пациент в течение 10 мин (с 30-й по 40-ю минуту) выполнял ФН субмаксимальной мощности на велоэргометре Монарх (Швеция).

Весь период пребывания в камере пациент дышал через 2 слоя маски. Максимальная мощность ФН составила 180 Вт, максимальная ЧСС - 168 уд/мин, максимальная ЧД - 28 дых/мин, температура

ТМОЗ в момент выполнения ФН 28,5- 30,5°С, конденсат появился на 26 мин, оледенения его не наблюдалось. Показания температуры внутренней поверхности маски снимали помимо 10, 20, 30 и 40 мин еще

и в конце первой минуты выполнения субмаксимальной ФН и.в начале последней. На 5 мин после выхода из клинической камеры отмечалось незначительное ухудшение ПОСвыд (ПОСВыд -1,9%). при этом ЖЕЛ и

ФЖЕЛ соответствовали исходным значениям, но при аускультации легких выслушивались единичные сухие хрипы. Жалоб на затруднение дыхания пациент не предъявлял. К 15 мин наблюдения все показатели

ФВД, ЧСС и ЧД соответствовали исходным значениям, сухие хрипы не выслушивались. Данное наблюдение демонстрирует высокую эффективность заявляемого способа в профилактике бронхоспазма, индуцированного холодным воздухом и физической нагрузкой.

С целью оценки эффективности способа при выполнении ФН в условиях комнатной температуры 22°С проведено повторное обследование в субмаксимальной ФН. Методика обследования полностью повторяла прежнюю, только на этот раз в момент выполнения ФН пациент дышал через ТМОЗ, которая перекрывала рот и нос и была образована 1 слоем маски из трикотажного полотна плотностью 0,400-0,500 г/см3 из смешанной пряжи - чистошерстяной 32/1 50% и полуакрилнитрильной 32/2 50% и двенадцать нитей двойного прессового переплетения полуфанг, воздухопроницаемостью 332 дм/м с и паропроницаемостью 360 г/м3. Температура в лаборатории в момент обследования составляла +22°С, отно- сительная влажность 60%. После

выполнения ФН общей продолжительностью 7 мин, с достижением максимальной мощности 180 Вт и максимальной ЧСС-169 уд/мин, на 5 мин посленагрузочного периода отмечалось минимальное ухудшение показателей ФВД: , . ПОСвыд -4%. Жалоб на ухудшение дыхания пациент не предъявлял. К 30 мин наблюдения показатели соответствовали исходным значениям. Температура ТМОЗ в момент выполнения ФН составляла 30,5-32°С. Таким образом, ПНБ предотвращен путем дыхания через ТМОЗ, созданную 1 слоем маски.

Предлагаемый способ апробирован на 10 больных бронхиальной астмой в климатической камере при -25°С по методике, описанной в примере. Время экспозиции 40 мин. Дыхание через ТМОЗ, образованную в порах трикотажного полотна плотностью 0,400-0,500 г/см3 из смешанной пряжи - чистошерстяной 32/1 50% и полуакрилнит- рильной 32/2 50% в двенадцать нитей двойного прессового переплетения полуфанг, воздухопроницаемость 185дм3/м2.сипаро- проницаемостью 244 г/м , с температурой 20-34°С обеспечивало эффективную защиту от нарушений ФВД. Дыхание осуществляли через 2 слоя маски, При температуре ТМОЗ 34°С ухудшались эргономические показатели (раннее появление конденсата) и отмечались дискомфортные ощущения. Ни у одного больного температура ТМОЗ ниже 20°С не зарегистрирована. Оптимальной являлась ТМОЗ с температурой 20-32°С, так как при этом не только не наблюдалось нарушений ФВД. но и не было дискомфортных ощущений и раннего появления конденсата.

29.03.89 способ апробирован на 5 больных бронхиальной астмой, при температуре -25°С в климатической камере. Время экспозиции 40 мин ТМОЗ образована 1 слоем маски и ее температура составила 16- 19,5°С. Интенсивность ФН - низкая. После выхода из климатической камеры на 5 минуте у трех пациентов отмечалось значимое ухудшение показателей ФВД, у этих же пациентов отмечались при аускультации сухие хрипы. К 20 мин наблюдения показатели ФВД соответствовали исходным значениям. Хрипы в легких не выслушивались. Развившийся бронхоспазм купировался самостоятельно, без применения бронхоли- тиков. Таким образом, данное наблюдение показывает, что температура ТМОЗ ниже 20°С не предохраняет от развития бронхоспазма.

Предлагаемый способ апробирован на 5 больных бронхиальной астмой в климатической камере при температуре -25°С, время экспозиции 40 мин. Последние 10 мин пребывания в камере (с 30-й по 40-ю) больные выполняли субмаксимальную ФН на вело- эргометре. В момент выполнения ФН температура ТМОЗ 28-34,5°С обеспечило эффективную защиту. Значимого нарушения ФВД ни у одного пациента не наблюдалось. При температуре 34,5°С возникали дискомфортные ощущения.

Формула изобретения

1. Способ профилактики бронхоспазма, индуцированного холодным воздухом и физической нагрузкой, у больных бронхиальной астмой, включающий дыхание через маску с тепломассообменной зоной в области рта и носа, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени пребывания в среде с температурой от +22 до -25°С в период выполнения физической нагрузки, дыхание осуществляют через маску с теплообменной зоной с температурой (+20)- (+32)°С, при этом маску выполняют из трикотажного полотна в один или два слоя плотностью 0,400-0,500 г/см из смешанной пряжи, воздухопроницаемостью 185332 дм3/м2 и паропроницаемостью 244-360 г/м3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трикотажное полотно выполнено из чистошерстяной и полуакрилнитрильной

пряжи, взятой в соотношении 1:1 в виде двойного прессового переплетения полуфанг в двенадцать нитей.

Применение: изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии. Целью изобретения является увеличение времени пребывания в среде с температурой от (+22) до -25°С в период выполнения физической нагрузки. Сущность способа заключается в том, то больные бронхиальной астмой, у которых бронхоспазм индуцируется физической нагрузкой и холодным воздухом, в момент выполнения физической нагрузки и контакта с холодным воздухом дыхание осуществляют через регулируемую по объему и параметрам вдыхаемого воздуха тепломассообменную зону с температурой (+20)-(+32)°С, распределенную по всей поверхности маски и образованную в порах трикотажного полотна в один или два слоя плотностью 0,400-0,500 г/см из смешанной пряжи - чистошерстяной 32/1 до 50% и полуакрилнитрильной 3/2 до 50% в двенадцать нитей двойного прессования переплетения полуфанг, воздухопроницаемостью 185-332 дм /м с и паропроница- емостью 244-360 г/м.