ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ И КИСЛОРОДНОГО РЕЖИМА ОРГАНИЗМА ПРИ ТИРЕОИДНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
З.Х. АБАЗОВА*
Введение. Как известно, дефицит тиреоидных
гормонов влияет на многие физиологические функции и метаболические процессы в организме,
что приводит к снижению основного обмена, значительному уменьшению потребления
организмом кислорода (ПО2),
торможению окислительно-восстановительных реакций [1-4]. Гормоны щитовидной
железы (ЩЖ) оказывают влияние на функцию дыхательной и сердечно-сосудистой
систем, на тканевое дыхание, т.е. на все звенья функциональной системы дыхания
(ФСД), ответственной за снабжение организма кислородом, адекватное
метаболическим потребностям организма, и выведение углекислого газа [5-8].
При этом, однако, в литературе
отсутствуют сведения о кислородном режиме организма (кро): скорости поэтапной доставки кислорода и напряжения
кислорода на разных этапах его массопереноса в организме, определяющих условия
утилизации кислорода в тканях у лиц с гипофункцией ЩЖ - больных первичным
гипотиреозом (ПГ).
Цель работы - изучение
особенностей состояния функциональной системы дыхания и кислородного режима
организма у больных с гипофункцией ЩЖ разной степени тяжести.
Организация и методы исследования. Участие ЩЖ в регуляции кислородного метаболизма в
организме позволило предположить, что дефицит тиреоидных
гормонов, наблюдаемый у больных первичным гипотиреозом, может привести к
значительным изменениям во всех звеньях функциональной системы дыхания. Для
выяснения поставленной цели нами проведено обследование состояния
функциональной системы дыхания и кислородного режима организма у больных ПГ
разной степени тяжести и сравнение полученных результатов с аналогичными
показателями у здоровых лиц.
Под наблюдением находилось 38
здоровых человек (контрольная группа) и
150 больных первичным гипотиреозом: 44 больных ПГ легкой степени, 54
больных ПГ средней степени тяжести, 52 - тяжелой степени. Возраст обследованных
составлял от 27 до 52 лет, давность заболевания - более двух лет.
Содержание в крови тиреоидных гормонов: трийодтиронина
(Т3), тироксина (Т4)
и тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ) определяли
методом иммуноферментного анализа с использованием реактивов фирмы " Bio-Rad Laboratories"
(США) на приборе Stat fax
303+ фирмы " Awareness technology" (США).
Регистрация показателей
функциональной системы дыхания проводилась следующими методами: минутный объем
дыхания (МОД), дыхательный объем (ДО), частоту дыхания (ЧД) измеряли с помощью волюметра фирмы " Vев Medizintechnik" (Германия).
Газовый состав выдыхаемого и
альвеолярного воздуха определяли на безинерционном
газоанализаторе фирмы " Инсовт" (Россия), ударный
объем (УО) рассчитывали по методу Старра, потребление
кислорода - по способу Дугласа - Холдейна. Насыщение
крови кислородом (SаО2) и частоту сердечных сокращений
(ЧСС) непрерывно мониторировали пульсоксиметром
" Oxyshuttle" фирмы " Sensor-Medics"
(США).
Интегральный показатель
напряжения кислорода (РО2) рассчитывали
по номограмме. Параметры кислородного режима организма и ряд функциональных
показателей рассчитывали по компьютерной программе, разработанной нами
совместно с А.З. Колчинской, Е.Р. Мзоковой и В.А. Денисенко (1998-2000 гг.).
Статистическая обработка
полученных результатов проводилась с использованием критерия Стьюдента, числовые
данные представлены в виде средних значений со стандартной ошибкой (М+m), различие показателей считается достоверным при р<0,05.
Результаты. Исследование гормонального статуса показало
значительное снижение уровня тиреоидных гормонов и
повышение содержания в крови ТТГ у больных с гипофункцией ЩЖ по сравнению со
здоровыми лицами (табл. 1).
Таблица 1
Содержание в
крови гормонов у здоровых лиц и
больных ПГ
разной степени тяжести, М+m
|
Показатель |
Здоровые |
ПГ легк.
ст. |
ПГ ср. ст. |
ПГ тяж. ст. |
|
ТТГ, мкМЕ/мл |
1,8+0,16 |
4,6+0,32* |
10,8+1,06** |
19,8+1,76** |
|
Т3, нмоль/л |
1,9+0,17 |
1,2+0,08* |
0,9+0,06* |
0,6+0,04** |
|
Т4, нмоль/л |
88+6,4 |
66+3,8* |
52+3,4* |
44+2,8** |
Достоверность статистических
данных по сравнению с показателями здоровых лиц: *- р<0,05; **-
р<0,01.
Как показали наши
исследования, дефицит тиреоидных гормонов приводит к
значительным изменениям во всех звеньях функциональной системы дыхания и
кислородного режима организма. Причем от степени снижения функции ЩЖ зависит и
выраженность отклонений от нормального состояния показателей ФСД и КРО. Так, у
всех больных гипотиреозом частота дыхания была большей, чем у здоровых лиц,
однако у больных ПГ легкой степени эти изменения были недостоверными, в то
время как у больных ПГ средней и тяжелой степеней увеличение ЧД было
достоверным (р<0,05), при этом минутный объем дыхания и дыхательный
объем были достоверно ниже у всех обследованных больных. Общее потребление
кислорода во всех группах больных было значительно ниже, чем у здоровых, причем
у больных ПГ средней и тяжелой степеней ПО2
было в 2 раза меньше, чем у здоровых лиц (табл. 2).
Таблица 2
Основные показатели дыхания и кровообращения у
здоровых лиц и больных ПГ, М+m
|
Показатель |
Здоровые |
ПГ легк. ст. |
ПГ ср. ст. |
ПГ тяж. ст. |
|
МОД, л/мин |
6,2+0,32 |
4,8+0,24* |
4,2+0,18* |
4,0+0,16* |
|
ЧД, дых./мин |
15+1 |
17+1 |
19+1* |
22+1* |
|
ДО, мл |
410+24,6 |
282+12,2* |
221+9,4** |
182+7,2** |
|
ПО2, мл/мин |
230+10,4 |
143+9,2* |
114+7,4** |
106+5,4** |
|
ЧСС, уд./мин |
70+2 |
63+2* |
61+1* |
60+1* |
|
УО, мл |
54+1 |
53+1 |
52+1 |
50+1* |
|
МОК, л/мин |
3,8+0,14 |
3,3+0,16 |
3,2+0,12 |
3,0+0,11 |
Достоверность статистических
данных по сравнению с показателями здоровых лиц: *- р<0,05; ** - р<0,01.
Снижение уровня тиреоидных гормонов обусловило уменьшение ЧСС у всех
обследованных больных по сравнению с аналогичным показателем у
здоровых. Ударный объем у больных ПГ легкой и средней степеней тяжести имел
лишь тенденцию к снижению, в то время как у больных ПГ тяжелой степени он был
достоверно (р<0,05) ниже. Снижение ЧСС у больных приводило к
снижению минутного объема крови (МОК) по сравнению с МОК у здоровых лиц (табл.
2).
Таблица 3
Показатели дыхательной функции крови здоровых лиц и
больных ПГ, М+m
|
Показатель |
Здоровые |
ПГ легк. ст. |
ПГ ср. ст. |
ПГ тяж. ст. |
|
Нb, г/л |
120+1 |
118+2 |
114+2* |
110+3* |
|
КЕК, мл/л |
163+2,6 |
161+2,2 |
155+2,4* |
150+2,8* |
|
SаО2, % |
96,5+0,5 |
96+0,5 |
95+0,4 |
94+0,3 |
|
СаО2, мл/л |
158+1,6 |
154+1,2 |
147+1,8* |
141+1,2* |
|
(а-v)О2, мл/л |
62+3,3 |
43+2,4* |
35+1,6* |
34+1,2* |
Достоверность статистических
данных по сравнению с показателями здоровых лиц: *- р<0,05.
Отличались и показатели
дыхательной функции крови (табл. 3). Содержание гемоглобина (Нb) в крови у больных было ниже, чем у здоровых, что
обусловило снижение кислородной емкости крови (КЕК). Насыщение и
содержание кислорода в артериальной крови (СаО2)
у больных гипотиреозом легкой степени практически не отличались от таковых у
здоровых, в то время, как у больных гипотиреозом средней и тяжелой степеней
наблюдалось достоверное снижение этих показателей. Низкие МОК и СаО2 у больных ПГ обусловливают
снижение скорости доставки кислорода артериальной кровью (qаO2),
при этом скорость поступления кислорода в легкие (qIO2)
и альвеолы (qАO2) у больных гипотиреозом также
были ниже, чем у лиц без нарушения функции ЩЖ (рис. 1).
Артериовенозное (а-v)О2 различие по кислороду у больных
было ниже, чем у здоровых лиц (табл. 3), что является показателем меньшей
способности тканей утилизировать кислород из притекающей крови, на это
указывает и более высокое напряжение кислорода в венозной крови (РvО2)
у больных гипотиреозом (табл. 4). Скорость доставки кислорода венозной кровью (qvO2)
у здоровых лиц и больных ПГ легкой и средней степеней тяжести отличалась
недостоверно, выявлена лишь тенденция ее увеличения у
больных гипотиреозом. У больных ПГ тяжелой степени qvO2
было достоверно (р<0,05) ниже, чем у здоровых и больных гипотиреозом двух
других групп (рис. 2). Напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2) у больных с гипофункцией ЩЖ было ниже, чем
у здоровых, несмотря на то, что парциальное давление кислорода в альвеолах (PAO2)
у больных более высокое (табл. 4).
Рис. 1.
Скорость поэтапной доставки кислорода (qо2) в легкие (I), альвеолы (А), транспорта кислорода артериальной (а) и
венозной (v) кровью у здоровых лиц (1) и
больных гипотиреозом легкой (2), средней (3) и тяжелой (4) степеней.
Таблица 4
Парциальное
давление кислорода в альвеолах (PAO2), напряжение
кислорода в артериальной (РaO2) и венозной (РvO2)
крови у здоровых лиц и больных ПГ, М+m
|
Показатель |
Здоровые |
ПГ легк. ст. |
ПГ ср. ст. |
ПГ тяж. ст. |
|
PAO2,
мм рт.ст. |
100+2,2 |
113+3,2* |
122+4,4* |
128+5,2* |
|
РaO2,
мм рт.ст. |
86+3,3 |
81+3 |
74+2* |
69+3* |
|
PvO2,
мм рт.ст. |
31+1,1 |
45+2,3* |
48+2,4* |
49+2,1* |
Достоверность статистических
данных по сравнению с показателями здоровых лиц: *- р<0,05.
Рис. 2.
Показатели экономичности кислородного режима организма у здоровых лиц и больных
первичным гипотиреозом.
Функциональные затраты на обеспечение организма кислородом
у больных гипотиреозом были больше, а экономичность КРО ниже, чем у здоровых. На это указывают более высокие вентиляционный
(ВЭ) и гемодинамический эквиваленты (ГЭ), низкий кислородный эффект
дыхательного цикла (КЭДЦ) и кислородный пульс (КП) у больных ПГ. Так, для утилизации 1 литра кислорода легкие больных гипотиреозом
должны провентилировать на 11-12 литров вдыхаемого воздуха больше, чем легкие
здоровых, и при этом больным требуется на 7-8 литров циркулирующей крови
больше, чем здоровым; каждый дыхательный и сердечные циклы у больных с
гипофункцией ЩЖ менее эффективны в отношении снабжения тканей кислородом, чем у
лиц без патологии ЩЖ. Эффективность КРО у больных гипотиреозом была
также снижена на всех этапах массопереноса кислорода, т.к. понадобилась
достоверно большая, чем здоровым, скорость доставки кислорода в легкие и
альвеолы, большая скорость его транспорта артериальной и венозной кровью для
потребления каждого литра кислорода (табл. 5).
Таблица 5
Показатели
эффективности кислородного режима организма (qО2/ПО2,%) у здоровых лиц и больных ПГ, М+m
|
Показатель |
Здоровые |
ПГ легк. ст. |
ПГ ср. ст. |
ПГ тяж.
ст. |
|
qIО2/ПО2 |
21,1+1,2 |
16,8+0,8* |
15,3+0,8* |
14,8+0,7* |
|
гнорqАО2/ПО2 |
28,7+1,4 |
24,4+1,3* |
19,6+1,1* |
18,4+1,2* |
|
qаО2/ПО2 |
38,9+1,7 |
27,8+1,5* |
24,9+1,4* |
23,6+1,6* |
|
qvО2/ПО2 |
63,8+2,4 |
38,4+1,6* |
33,9+1,8* |
30,8+1,9* |
Достоверность статистических
данных по сравнению с показателями здоровых лиц: *- р<0,05.
Проведенные обследования больных первичным
гипотиреозом позволили заключить, что состояние функциональной системы дыхания
и кислородный режим организма зависят от степени снижения функции ЩЖ: чем
больше выражена ее гипофункция, тем большие изменения происходят в состоянии различных
звеньев ФСД - снижается поэтапная доставка и потребление кислорода,
увеличиваются функциональные затраты на обеспечение организма кислородом,
адекватное его метаболическим запросам и уровню пластических процессов, а также
снижаются показатели
экономичности КРО.
Определение
показателей состояния ФСД и КРО может быть использовано в эндокринологии в
качестве нового функционального теста для диагностики первичного гипотиреоза в
доклинической стадии и определения степени тяжести заболевания при его наличии.
Кроме того, выявленные изменения функциональной системы дыхания и кислородного
режима организма больных первичным гипотиреозом могут
служить основанием для использования в терапии этого заболевания такого метода
лечения, как нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка, в результате которой состояние
ФСД и КРО существенно улучшается: повышается потребление кислорода, улучшается
доставка кислорода к тканям, увеличиваются эффективность и экономичность
кислородного режима организма и, как показали наши более ранние исследования,
происходит стимуляция функции ЩЖ [9, 10 ].
Литература
1. Балаболкин М.И. Эндокринология.- М.: Универсум паблишинг, 1998.- С. 225-331.
2. Болезни органов эндокринной системы / Под ред. И.И. Дедова.- М.: Медицина, 2000.- С. 252-334.
3. Болезни щитовидной железы
/ Под ред. Бравермана Л.И.: Пер. с англ.- М.: Медицина, 2000.- 418 с.
4. Burrow G.N., Oppenheimer J.N., Volpe R.
Thyroid Function and Disease.- Philadelphia: Saunders,
1990.- 300 p.
5. Кандрор В.И. // Пробл. эндокр.- 1999.- N1.- С. 3-8.
6. Медведева Г.И. // Физиол. журн. СССР.- 1971.- Т. 57, N4.- С. 602-605.
7.
Oppenheimer J.H.et al. // J.clin.
Endocrinol.
Metab.- 1972.- Vol. 35.- P. 330-333.
8. Рачев Р.Р. Митохондрии и тиреоидные
гормоны.- Л.: Медицина, 1969.- 223 с.
9. Абазова З.Х. Об изменении продукции гормонов щитовидной
железы при гипоксии у здоровых и больных первичным гипотиреозом // Доклады
Адыгской (Черкесской) международной академии наук.- 2000.- Т. 5, N 1.- С.
115-118.
10. Абазова З.Х. и др. // ВНМТ.- 2000.- Т. VII, N 2.- С. 72-75.
Peculiarities of a Functional System of Breath and Oxygen Regime in an
Organism under the Thyroid Deficiency
Z. KH. Abazova
Summary
The
paper is devoted to the study of a functional system of breath (FSB) and oxygen
regime of patients with primary hypothyroidism of different levels. According
to the obtained data the thyroid hormones deficiency leads to the changes in the
functional system of breath and oxygen regime of an organism (ORO): the
stepwise supply and oxygen demand are lower, the functional consumption for
oxygen supply increases. The findings can be used in endocrinology as anew
functional test for diagnosis of primary hypothyroidism and determination of a case level. As it was
shown in our previous papers the hypoxic therapy stimulates the function of
thyroid gland.
Key
words: hypothyroidism, oxygen regime
|
|
Абазова Залина Хасановна, кандидат медицинских наук. окончила Кабардино-Балкарский
государственный университет. Автор 20 научных работ.