Состояние дыхательных мышц при обструктивных нарушениях дыхания во сне по данным электромиографического исследования

Цель. Изучить функциональное состояние дыхательных мышц у пациентов с обструктивными нарушениями дыхания во сне (ОНДС) различной степени тяжести на основании изменений их электрической активности при использовании ступенчато возрастающей респираторной нагрузки.
Материалы и методы. По результатам кардиореспираторного мониторинга обследуемые были разделены на 4 группы. В 1 группу вошли 16 пациентов без ОНДС, во 2 группу – 16 пациентов с ОНДС лёгкой степени, в 3 группу – 8 пациентов с ОНДС средней степени, в 4 группу – 8 пациентов с ОНДС тяжёлой степени. Оценка электрической активности инспираторных и экспираторных мышц проводилась с помощью электромиографии (ЭМГ) при выполнении проб со ступенчато возрастающей инспираторной и экспираторной нагрузкой.
Результаты. При проведении инспираторной пробы наблюдалось уменьшение частоты ЭМГ, свидетельствующее о развитии утомления дыхательных мышц, с одновременным увеличением амплитуды ЭМГ, обусловленным вовлечением дополнительных мотонейронов в мышечное сокращение. Во всех случаях степень увеличения амплитуды ЭМГ преобладала над степенью снижения частоты ЭМГ. У пациентов 3 и 4 групп не было выявлено признаков развития утомления диафрагмы. При анализе результатов экспираторной пробы в 1 группе степень увеличения амплитуды ЭМГ преобладала над степенью уменьшения частоты ЭМГ. В группах пациентов с ОНДС наблюдалось преобладание степени снижения частоты ЭМГ над степенью увеличения амплитуды ЭМГ, что свидетельствует о развитии нервно-мышечного утомления экспираторных мышц.
Заключение. Изменения функционального состояния дыхательных мышц при ОНДС связаны с ее тяжестью и характеризуются различной динамикой электрической активности инспираторных и экспираторных мышц в ответ на функциональную нагрузочную вентиляционную пробу

обструктивные нарушения дыхания во сне, инспираторные мышцы, экспираторные мышцы, электромиография

1. Sleep-related breathing disorders in adults: recommendations for syndrome definition and measurement techniques in clinical research. The Report of an American Academy of Sleep Medicine Task Force // Sleep. 1999. Vol.22, №5. Р.667– 689.

2. Wilcox P.G., Pare ́ P.D., Road J.D., Fleetham J.A. Respiratory muscle function during obstructive sleep apnea // Am. Rev. Respir. Dis. 1990. Vol.142, №3. Р.533–539. doi: 10.1164/ajrccm/142.3.533

3. Stănescu D., Kostianev S., Sanna A., Liistro G., Veriter C. Expiratory flow limitation during sleep in heavy snorers // Eur .Respir. J. 1996. Vol.9, №10. P.2116–2121. doi: 10.1183/09031936.96.09102116

4. Praud J.P., D'allest A.M., Nedelcoux H., Curzi-Dascalova L., Guilleminault C., Gaultier C. Sleep-related abdominal muscle behavior during partial or complete obstructed breathing in prepubertal children // Pediatr. Res. 1989. Vol.26, №4. P.347‒350. doi: 10.1203/00006450-198910000-00012

5. Martin R.J., Fernandez E., Hudgel D.W., Hill P. The association of sleep apnea to the high/low ratio of the diaphragmatic EMG (abstract) // Am. Rev. Respir. Dis. 1982. Vol.125. P.107.

6. Montserrat J.M., Kosmas E.N., Cosio M.G., Kimoff R.J. Lack of evidence for diaphragmatic fatigue over the course of the night in obstructive sleep apnea // Eur. Respir. J. 1997. Vol.10, №1. P.133–138. doi: 10.1183/09031936.97.10010133

7. Vincken W., Guilleminault C., Silvestri L., Cosio M., Grassino A. Inspiratory muscle activity as a trigger causing the airways to open in obstructive sleep apnea // Am. Rev. Respir. Dis. 1987. Vol.135, №2. P.372–377. doi: 10.1164/arrd.1987.135.2.372

8. Griggs G.A., Findley L.J., Suratt P.M., Esau S.A., Wilhoit S.C., Rochester D.F. Prolonged relaxation rate of inspiratory muscles in patients with sleep apnea // Am. Rev. Respir. Dis. 1989. Vol.140, №3. P.706–710. doi: 10.1164/ajrccm/140.3.706

9. Ершов С. П., Перельман Ю. М. Электрофизиологическая характеристика дыхательных мышц у больных хроническим бронхитом // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 1999. Вып.5. С.28−35.

10. Miller K.J., Garland S.J., Ivanova T., Ohtsuki T. Motor-unit behavior in humans during fatiguing arm movements // J. Neurophysiol. 1996. Vol.75, №4. P.1629‒1636. doi: 10.1152/jn.1996.75.4.1629

11. Солнушкин С.Д., Чихман В.Н., Сегизбаева М.О., Погодин М.А., Александров В.Г. Аппаратно-программный комплекс для регистрации и анализа электромиограммы дыхательных мышц человека // Физиология человека. 2014. Т.40, №2. C.119–122. doi: 10.7868/S0131164614010184

12. Сегизбаева М.О., Александрова Н.П., Тимофеев Н.Н., Курьянович Е.Н. Функциональное состояние инспираторных мышц человека при физических нагрузках «до отказа»: ЭМГ-анализ // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2015. №3. C.79‒90.

13. Тимофеев Н.Н., Сегизбаева М.О., Курьянович Е.Н., Александрова Н.П. Влияние тренировки инспираторных мышц на их устойчивость к развитию утомления при интенсивных мышечных нагрузках// Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2015. №3. C.91‒101.

14. Geddes E.L., O'Brien K., Reid W.D., Brooks D., Crowe J. Inspiratory muscle training in adults with chronic obstructive pulmonary disease: an update of a systematic review // Respir. Med. 2008. Vol.102, №12. P.1715‒1729.doi: 10.1016/j.rmed.2008.07.005

15. Hoppeler H., Vogt M. Muscle tissue adaptations to hypoxia // J. Exp. Biol. 2001. Vol.204 (Pt 18). P. 3133‒3139.