Фототерапия у пациентов с ХОБЛ

Введение

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) представляет собой заболевание легких, которое постепенно развивается и на поздних стадиях имеет такие системные проявления, как изменение структуры и метаболизма скелетных мышц (преимущественно дистальных групп), что приводит к снижению мышечной силы и выносливости [1]. К факторам, которые могут быть причиной преждевременной мышечной усталости у этих пациентов, относят снижение мышечной силы, снижение аэробной выносливости мышечной ткани, повышенную зависимость от гликолитического метаболизма и быстрое накопление лактата во время работы [2]. С целью уменьшения мышечной усталости у больных ХОБЛ изучаются электрофизические вмешательства, такие как фототерапия с применением лазеров, светоизлучающих диодов (LED) или их комбинация.

В нескольких исследованиях неинвазивная фототерапия использовалась для расширения сосудов мышц [3], что способствовало улучшению коллатерального кровообращения, повышению оксигенации тканей и увеличению концентрации аденозинтрифосфата (АТФ) в митохондриях мышц конечностей [4–7]. Многие исследователи использовали фототерапию при лечении мышечных расстройств, таких как усталость у женщин в постменопаузе во время кардиотренировок [8] и боли в шее [9, 10]. Кроме того, способность фототерапии ослаблять воспалительные процессы и окислительный стресс также полезна при травмах, связанных со спортом [11, 12]. Таким образом, физиологические изменения, вызванные фототерапией, играют важную роль в профилактике мышечной усталости и восстановлении мышц. В предыдущем исследовании Miranda с соавт. [13] были первыми, кто изучил эффект фототерапии с применением светодиодов у пациентов с ХОБЛ. Авторы обнаружили уменьшение средней частоты электромиографических признаков мышечной усталости после изометрического тестирования на выносливость и улучшение показателей мышечного теста на выносливость у десяти пациентов с ХОБЛ после применения светодиодной фототерапии на четырехглавой мышце бедра. Поскольку предыдущие исследования показали положительные эффекты использования разных длин волн для повышения эффективности мышечного сокращения в экспериментах на животных [7, 14, 15], авторы предположили, что комбинация лазерного и светодиодного излучений может быть многообещающей альтернативой, способствующей предотвращению мышечной усталости, вызванной физическими нагрузками у пациентов с ХОБЛ. Кроме того, это инновационная, неинвазивная и нелекарственная терапия. Целью данного исследования было оценить ранние эффекты комбинированного импульсного лазерной и светодиодной фототерапии на изокинетическую эффективность (сила и мышечная выносливость) пациентов с ХОБЛ.

Методы

В амбулаторной клинике для пациентов с хроническими заболеваниями легких университета Nove de Julho к исследованию были привлечены 13 пациентов. У всех пациентов стоял диагноз ХОБЛ, выставленный по критериям GOLD. Пациенты находились в ремиссии, без изменений в медикаментозной терапии или обострения симптомов в течение предшествующих 4 недель. Пациенты с другими диагностированными тяжелыми хроническими заболеваниями, включая сердечно-сосудистые, нервно-мышечные или ортопедические нарушения, были исключены. Исследование было одобрено этическим комитетом, все пациенты дали письменное информированное согласие.

Процедуры рандомизации и ослепления

Рандомизация проводилась путем простого розыгрыша лотов, который использовался для определения того, будет ли назначено активное лечение (комбинация импульсной лазерной и светодиодной фототерапии) или плацебо. Метки рандомизации были созданы с использованием таблицы рандомизации в центральном офисе, где для обеспечения конфиденциальности использовались серии запечатанных, непрозрачных и пронумерованных конвертов. Рандомизация проводилась тем же исследователем, который программировал устройство на основе результатов рандомизации. Этому исследователю было поручено не сообщать участникам или другим исследователям о том, в какой группе находились испытуемые. Таким образом, исследователь, ответственный за дозировку фототерапии, был также ослеплен. Ослепление также поддерживалось с помощью непрозрачных очков для испытуемых.

Дизайн исследования и протокол

Было проведено двойное слепое плацебо-контролируемое и рандомизированное клиническое испытание. Исследование проводилось в лаборатории фототерапии в университете Nove de Julho, Сан-Паулу, Бразилия. Пациентам проводили либо фототерапию, либо плацебо-терапию в течение двух посещений с перерывом в 1 неделю. Сразу же после применения было определено максимальное волевое изометрическое сокращение (MVIC), крутящий момент (РТ) и общая продолжительность нагрузки при испытании на выносливость (TW).

Процедуры

Пациенты получали одну комбинированную лазерную и LED терапию или плацебо в неделю. Фототерапия применялась непосредственно перед тестированием изокинетической динамометрии нижних конечностей. Использовался 12-диодный излучатель, который состоял из четырех лазерных диодов (длина волны 905 нм, средняя мощность 0,3125 мВт и максимальная мощность 12,5 Вт для каждого диода), четырех инфракрасных диодов (длина волны 875 нм, средняя мощность 17,5 мВт для каждого диода) и четырех диодов красного света (длина волны 640 нм, средняя мощность 15 мВт для каждого диода). Учитывая обширную область излучения, используемую в этом проекте, использование излучателей стало основополагающим для применения терапии. Применение фототерапии проводилось с излучателем, находящимся в непосредственном контакте с кожей, на шести участках , соответствующих четырехглавой мышце бедра. Для плацебо выполнялись те же процедуры, но без облучения. Во время применения комбинированной фототерапии или плацебо пациент носил защитные очки, чтобы не видеть, излучается ли свет.

Поскольку излучатель имеет 12 диодов, которые использовались для облучения шести разных мест разгибательных мышц (как показано на рисунке 1), в общей сложности облучались 72 точки. Параметры фототерапии были выбраны на основе предыдущего исследования, проведенного этой исследовательской группой [15]. В таблице 1 приведено полное описание параметров фототерапии.

Рисунок 1. Иллюстрация областей применения фототерапии

Результаты

В исследовании в основном участвовали пациенты с умеренной степенью ХОБЛ по критериям GOLD [16] (GOLD 2, n = 7). Остальные пациенты классифицировались как легкие (GOLD 1, n = 1), тяжелые (GOLD 3, n = 4) и очень тяжелые (GOLD 4, n = 1).

Было обнаружено статистически значимое различие в увеличении РТ после применения комбинированной фототерапии по сравнению с плацебо (174,7±35,7 Н·м против 155,8 ± 23,3 Н·м, соответственно, р = 0,003). Аналогичный результат был обнаружен при измерении MVIC: 104,8 ± 26,0 Н·м против 87,2 ± 24,0 Н·м у больных, прошедших фототерапию и плацебо соответственно (p = 0,000).

При использовании комбинированной терапии также наблюдалось улучшение показателя TW по сравнению с плацебо (778,0 ± 221,1 Дж против 696,3 ± 146,8 Дж соответственно, p = 0,005). Оценка одышки после нагрузки, проводимая с помощью спирометрии, после комбинированной фототерапии была ниже по сравнению с плацебо (1 [0–4] против 3 [0–6], p = 0,003).

Обсуждение

Авторы утверждают, это первое исследование, где проводился анализ влияния комбинации лазерной и светодиодной фототерапии на изокинетическую активность у пациентов с ХОБЛ. Исследователи обнаружили, что сочетание лазерного и светодиодного излучений значительно увеличивает PT, TW и MVIC, а также снижает общую утомляемость, одышку при нагрузке на нижние конечности у пациентов с ХОБЛ.

Благотворное воздействие комбинированной фототерапии недавно было описано в литературе. Antonialli с соавт. [15] использовали фототерапию с комбинацией лазеров и светодиодов для проверки работоспособности мышц и восстановления после тренировки. Авторы обнаружили увеличение MVIC, улучшение биохимических показателей и уменьшение боли по сравнению с плацебо. В этом исследовании не оценивались такие показатели, как биохимические маркеры и боль в мышцах. Однако авторы обнаружили снижение продолжительности одышки и ощущения усталости в нижних конечностях, оцениваемых с использованием шкалы Борга, что указывает на то, что комбинированная фототерапия смогла улучшить эти параметры.

Использование разных длин волн (660, 830 и 905 нм) было исследовано Santos с соавт. [14] на крысах. Исследование показало, что оптимальные дозы фототерапии могут замедлить развитие мышечной усталости и защитить от повреждения мышечной ткани. Оптимальная доза излучения зависела от конкретных длин волн, поэтому для получения оптимального эффекта необходимо учитывать и этот параметр.

Одновременное использование волн разных длин может увеличить эффекты терапии и предоставлять терапевтическое преимущество в клинической практике, что наблюдалось в этом исследовании и в предыдущих исследованиях [15, 21]. Одним из возможных объяснений увеличения изокинетических параметров после применения комбинированной фототерапии является улучшение микроциркуляции вокруг облученной области. По мнению некоторых авторов [23–26], увеличение местного кровотока способно уменьшить накопление лактата в крови и улучшить оксигенацию мышечной ткани, тем самым уменьшая мышечную усталость.

Основываясь на этих результатах и предыдущих исследованиях, можно сделать вывод, что комбинированная терапия импульсными лазерами и светодиодами может рассматриваться как новый неинвазивный метод лечения, эффективно показавший себя для снижения усталости и увеличения мышечной силы у пациентов с ХОБЛ.