Содержание к диссертации
Введение
1. Взаимосвязь психологических и клинико- и функциональных особенностей холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой
1.1. Современные представления о бронхиальной астме и механизмах формирования гиперреактивности дыхательных путей 11
1.2. Нейрогенные механизмы регуляции реактивности дыхательных путей при бронхиальной астме 16
1.3. Особенности психических процессов и течения бронхиальной астмы 21
2. Методы исследования и клиническая характеристика обследованного контингента 33
2.1. Методы исследования 33
2.1.1. Методы исследования вентиляционной функции легких 3 5
2.1.2. Функционально-диагностическое исследование реактивности дыхательных путей 35
2.1.3. Психологическое исследование 38
2.1.3.1. Тест «стандартизированный многофакторный метод исследования личности» 39
2.1.3.3. Тест «шкала самооценки» 40
2.1.3.4. Тест «шкала депрессии Цунга» 41
2.1.3.5. Тест «Торонтская алекситимическая шкала» 41
2.1.4. Электроэнцефалография 42
2.1.5. Математические методы анализа 43
2.2. Клиническая характеристика обследованного контингента 45
3. Результаты собственных исследований 60
3.1. Кластерный анализ динамики клинико-функциональных и психологических признаков больных бронхиальной астмой 60
3.2. Факторный анализ структуры клинико-функциональных и психологических признаков больных бронхиальной астмой 65
3.3. Взаимосвязь психологических и клинико-функциональных особенностей холодовой реактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой 76
3.4. Связь изменений реактивности дыхательных путей на вдыхание холодного воздуха с биоэлектрической активностью головно го мозга и особенностями психологического статуса у больных бронхиальной астмой 92
3.5. Дискриминантный анализ динамики клиникофункциональных и психологических признаков больных бронхи альной астмой в зависимости от холодовой реактивности дыха тельных путей 99
3.6. Связь психологического статуса, клинико-функциональных особенностей реактивности и проходимости дыхательных путей и кооперативности больных бронхиальной астмой 112
4. Обсуждение результатов 123
Выводы 152
- Нейрогенные механизмы регуляции реактивности дыхательных путей при бронхиальной астме
- Психологическое исследование
- Факторный анализ структуры клинико-функциональных и психологических признаков больных бронхиальной астмой
- Дискриминантный анализ динамики клиникофункциональных и психологических признаков больных бронхи альной астмой в зависимости от холодовой реактивности дыха тельных путей
Введение к работе
Актуальность исследования
Среди заболеваний внутренних органов бронхиальная астма (БА) — одна из важнейших проблем теоретической и практической медицины по распространенности и по тяжести клинических проявлений [44]. Эпидемиологические исследования демонстрируют неуклонный рост заболеваемости и смертности от БА во всем мире, связанный с растущим загрязнением атмосферы промышленными поллютантами [160, 174].
В настоящее время признается гетерогенность астмы с недостаточно ясной этиологией [283], в патогенезе и течении которой определенную роль играют неаллергические механизмы, психоневрологические нарушения и проявляется тесное взаимодействие соматических и нервно-психических факторов [131, 134, 167].
Одним из главных фенотипических признаков болезни и ярким проявлением взаимодействия организма больного БА с окружающей средой является гиперреактивность дыхательной системы на специфические и неспецйфические внешние и внутренние раздражители [1,41].
Несмотря на большое число исследований, посвященных гиперреактивности дыхательных путей, особенно актуальными остаются вопросы, касающихся нерешенных сторон неиммунных механизмов атопии, патогенеза неспецифической реактивности (в частности, на вдыхание холодного воздуха), ранней диагностики, участия центральных механизмов регуляции дыхательной реактивности, взаимоотношений психической сферы при БА [235]. Это связано со значительной сложностью выявления ранних предикторов нарушения бронхиальной реактивности, что приводит к поздней диагностике БА лишь на этапе появления клинической симптоматики, ограничивающей адаптацию больного Б А в обычной жизни [84]. Наиболее сложными остаются вопросы прогнозирования течения и исходов БА, сопровождающейся психическими расстройствами [12, 57]. Гиперреактивность бронхов обладает объективной и субъективной характеристикой, поэтому зависит от эмоционального состояния больного БА и влияет на его психику.
Изыскания более эффективных способов диагностики и лечения БА значительно улучшают течение заболевания, позволяют управлять симптомами, снижают вероятность осложнений и фатальных исходов. В то же время создание широкого арсенала фармакологических средств, применяемых при лечении БА, оттеснило на задний план проблему личности больного, его психики, отношения к заболеванию, изменению образа жизни в связи с симптомами болезни [63].
Актуальность изучения проблемы взаимовлияний психики и соматики при бронхиальной астме объясняется рядом обстоятельств: большая распространенность бронхиальной астмы, расширение диагностических критериев болезни, ее влияние на нервно-психическую сферу и значительная частота отрицательного влияния на все виды работоспособности, социальную адаптацию, разнообразие психических нарушений (от кратковременных астенических симптомов до тяжелых психозов), необходимость проведения дифференцированных профилактических мероприятий большому контингенту больных, сложности в контроле и управлении течением бронхиальной астмы.
В существующих классификациях бронхиальной астмы [97, 165], при изложении клинико-патогенетических вариантов, не учитывалась роль психического фактора в динамике заболевания. Выявление психофизиологических детерминант измененной реактивности дыхательных путей создает основу разработки алгоритмов диагностики как основы первичной и вторичной профилактики БА.
Работы, посвященные изучению кооперативности при БА, показывают важность активного грамотного участия больного в лечебном процессе [129, 137, 148, 153]. Однако роль изменений психологического статуса и клинико-функциональных особенностей реактивности и проходимости дыхательных путей в кооперативности больных БА до настоящего времени не определена.
Цель исследования
Изучить характер взаимосвязей психологических проявлений и клинико-функциональных особенностей холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных БА; разработать на этой основе комплекс критериев диагностики и прогнозирования нарушений реактивности дыхательных путей.
Задачи исследования:
1. Изучить особенности психологических изменений у больных БА легкой и средней степени тяжести.
2. Исследовать взаимосвязь холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных БА с различными психологическими характеристиками.
3. Изучить взаимосвязь центральных механизмов регуляции (по данным ЭЭГ) с изменениями холодовой реактивности дыхательных путей и психологического статуса у больных БА.
4. На основании установленных закономерностей разработать способ отбора больных БА для проведения изокапнической гипервентиляции холодным воздухом с целью верификации холодовой гиперреактивности дыхательных путей.
5. Определить роль изменений психологического статуса и клинико-функциональных особенностей реактивности и проходимости дыхательных путей в кооперативности больных БА.
6. С учетом полученных данных разработать способ дифференцированного отбора лиц на образовательные программы с целью повышения кооперативности больных БА.
Решение поставленных задач осуществлялось на базе пульмонологического отделения и отделения восстановительного лечения клиники Государственного Учреждения Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук.
Научная новизна работы
Впервые с помощью комплекса клинико-функциональных и психологических методов изучены психологические характеристики больных БА во взаимосвязи с холодовои реактивностью дыхательных путей. Впервые показана взаимосвязь между личностными особенностями, психологическим состоянием и нейрофизиологическими показателями у больных бронхиальной астмой легкой и средней степени тяжести в зависимости от реактивности дыхательных путей на вдыхание холодного воздуха.
Предложена формализованная прогностическая модель развития холодовои гиперреактивности дыхательных путей у больных БА с использованием клинико-функциональных и психологических данных. На основании данной модели разработан способ отбора лиц для проведения изокапнической гипервентиляции холодным воздухом с целью верификации холодовои гиперреактивности дыхательных путей.
Впервые установлена роль изменений психологического статуса и клинико-функциональных особенностей реактивности и проходимости дыхательных путей в кооперативности больных БА, на основании чего разработан способ дифференцированного отбора лиц на образовательные программы с целью создания позитивной кооперативности.
Практическая значимость работы
С целью повышения эффективности лечения БА для выявления личностных особенностей, влияющих на кооперативность больного, обосновано включение в план обследования больных Б А методов психологической диагностики: тест «СМИЛ» (Стандартизированный многофакторный метод исследования личности); тест «Шкала самооценки», тест «Торонтская алекситимическая шкала» (TAS).
Выделенный комплекс предикторов, объединяющий показатели вентиляционной функции легких, половозрастные и психологические параметры, позволяет осуществлять раннюю диагностику и прогнозирование холодовои ги перреактивности дыхательных путей у больных Б А (ОФВь ЖЕ Л, МОС50, пол, возраст, Ну, Pd, MF, Pt, Sc).
Разработаны уравнения регрессии, позволяющие без навыков психологического обследования определить у больных БА психологические особенности, характеризующие течение болезни. Построенная формализованная модель дает возможность объективного учета сложных взаимодействий различных групп факторов в формировании холодовой гиперреактивности дыхательных путей и позволяет прогнозировать наличие данного синдрома с вероятностью до 95%. Полученную модель можно использовать при отборе лиц для проведения изо-капнической гипервентиляции холодным воздухом с целью верификации холодовой гиперреактивности дыхательных путей.
Разработана система линейных уравнений расчета кооперативности больных БА с учетом полученных клинико-функциональных и психологических данных, позволяющая дифференцировано подходить к отбору лиц на образовательные программы с целью создания позитивной кооперативности.
Внедрения в практику
Результаты исследования внедрены и применяются на клинической базе ГУ Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Особенностью психологического статуса больных БА является высокая частота патохарактерологических черт, депрессивных расстройств и алексити-мии, зависящих от степени тяжести заболевания.
2. Для больных Б А с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей характерно сочетание импульсивности, взрывчатости, стремления к самостоятельности и независимости, склонности к риску, высокой потребности в самореализации и актуализации своей индивидуалистичное™, пессимистической оценки перспективы, снижение приверженности к лечению.
3. Холодовая гиперреактивность дыхательных путей и психологические особенности больных БА находится в тесной взаимосвязи с изменениями биоэлектрической активности головного мозга.
4. Формализованная математическая модель, созданная на основе выделенных клинико-психологических предикторов, позволяет прогнозировать развитие холодовой гиперреактивности дыхательных путей и производить отбор "1 лиц для проведения изокапнической гипервентиляции холодным воздухом.
5. Кооперативность больных Б А зависит от наличия и степени нарушения функции внешнего дыхания и психологических особенностей, описывается системой линейных уравнений (функций классификации), позволяющих дифференцированно подходить к отбору лиц на образовательные программы.
Публикации результатов исследования По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ.
Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 188 страницах машинописного текста; состоит из введения, четырех глав, включающих собственные результаты исследования и их обсуждение, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 44 таблицами и 17 рисунками. Список литературы содержит 318 источников: 182 отечественных и 136 зарубежных авторов.
Нейрогенные механизмы регуляции реактивности дыхательных путей при бронхиальной астме
«Глобальная стратегия» по изучению БА обращает внимание на необходимость исследований особенностей расстройств нейрогенного контроля дыхательных путей в развитии гиперреактивности и бронхиальной обструкции [235]. Практически у всех больных в развитии Б А принимают участие изменения центральной и вегетативной нервной системы [89]. БА ассоциируется с нарушениями интегративных взаимоотношений между центральной нервной, вегетативной и иммунной системами [109]. Регуляция тонуса бронхиальной мускулатуры находится под контролем парасимпатической и симпатической нервной системы [163]. Раньше считалось, что стимуляция преимущественно парасимпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к повышению тонуса бронхиальной мускулатуры, секреции слизистых желез дыхательных путей и к развитию ГРДП при астме [271]. Ряд физических стрессоров (например, резкое охлаждение), приводящих к усилению холинергических влияний в регуляции дыхания, ухудшают клиническое состояние больных БА [185]. Подобные эффекты иногда связаны с ослаблением симпатических влияний [109]. Нейрогенный контроль дыхательных путей человека более сложен и роль нейрогенных механизмов в патогенезе ГРДП все еще остается неясной. В сегментарном отделе вегетативной нервной системы в дополнение к классическим эффекторным адренергическим и холинергическим механизмам ингибирования [193] существуют неадренергические и нехолинергические (НАНХ) [41, 173, 195, 277]. Механизмы подобной иннервации еще не установлены и трудно определить, первичны нарушения функционирования вегетативной нервной системы или вторичны. Тем не менее, нейрогенный механизм может играть важную роль в усилении воспаления при БА и в развитии ГРДП [186, 246]. Воспалительный процесс запускает сложный процесс в нервных волокнах, содержащих сильнодействующие пептиды (субстанция Р, нейрокинин А и В, вазоак-тивный интестинальный пептид и т.д.) в дополнение к нейротрансмиттерам, что указывает на возможные нарушения нервного контроля дыхательных путей в патогенезе БА [103, 236, 261]. Нейропептиды провоцируют большинство типичных для обострения БА симптомов: кашель, гиперсекрецию, гладкомышеч-ную констрикцию, ангиогенез, адгезию нейтрофилов и др. [194, 260]. На поверхности клеток, содержащих рецепторы для нейропептидов, присутствует инактивирующая нейропептиды нейтральная эндопептидаза [199]. Увеличение выделения нейропептидов, снижение активности нейтральной эндопептидазы или сочетание этих механизмов могут участвовать в проявлении Б А [198, 206].
Периферическая иннервация находится под контролем вышерасположенных отделов нервной системы: диэнцефальной зоны (центр вегетативной ин- нервации) и коры головного мозга (высший регулирующий центр организма) [2]. Центральная нервная система (ЦНС) контролирует деятельность вегетативного отдела нервной системы. Кроме того, воспалительный процесс в бронхиальном дереве может стать источником патологической импульсации, формирующей очаг возбуждения в ЦНС, в частности центров вегетативной иннервации гладких мышц [197]. Исследований, посвященных анализу электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у больных БА, немного. В работах отечественных ученых описаны характерные особенности ЭЭГ у больных с тяжелым течением БА или во время приступа удушья [28, 29]. Во время астматического статуса наступает сдвиг биоэлектрической активности в сторону более медленных ритмов. Некоторые исследования показывают, что независимо от стадии БА биоэлектрическая активность головного мозга достоверно отличается от нормы: мощность Р-ритма выше, а мощность а-ритма ниже, чем в контрольной группе, что свидетельствует о па-рабиотическом возбуждении нервной системы [68]. При БА, по данным ЭЭГ, обнаруживаются изменения биопотенциалов головного мозга, указывающие на нарушение функционального состояния над-сегментарных стволовых, мезодиэнцефальных и лимбико-ретикулярньгх образований [20, 32, 104]. Комплексные исследования позволяют выявить у больных Б А диффузные нарушения функции нервной системы, главным образом высших вегетативных отделов [101]. В ряде исследований [120] у 49,4% больных с различными формами БА были выявлены ЭЭГ изменения, свидетельствующие о вовлечении в патологический процесс стволовых и гипоталамиче-ских структур головного мозга и нарушении корково-подкорковых взаимоотношений [196]. Диэнцефальная область, осуществляющая взаимодействие между механизмами регуляции организма в целом, интеграцию соматических функций и вегетативной регуляции, занимает особое место среди структур мозга, оказывающих влияние на патогенез Б А [32, 232]. Признаками поражения этой зоны являются вегетативные расстройства, которые могут быть пароксизмальными и могут проявляться в затрудненном дыхании, повышенной чувствительности к неспецифическим воздействиям (холод, психические стрессы) [252]. Кроме того, нейроны вентральной части продолговатого мозга, участвующие в осуществлении акта дыхания, оказывают непосредственное влияние на тонус гладких мышц бронхиальной стенки и реактивность гладкой мускулатуры бронхов [221, 224], в том числе в качестве звена патогенеза приступов удушья при БА. Кора больших полушарий может не только менять активность дыхательного центра, но и прямо управлять дыхательными мышцами посредством кор-тикоспинальных путей [24, 228, 230, 315]. Особенно важна роль корковых механизмов регуляции дыхания при нарастании сопротивления дыханию [24, 247], которое приводит к активизации компенсаторных механизмов всех уровней, включая кору головного мозга [23]. Анализ ЭЭГ больных БА, снятых в динамике, позволил прийти к заключению, что в процессе затихания обострения заболевания основные нейрофизиологические признаки, характеризующие вариант ЭЭГ, сохраняются без существенных отличий [229].
Вместе с тем в фазу обострения заболевания выраженность нарушений биоэлектрической активности головного мозга максимальна. По мере стихания обострения наблюдается положительная электроэнцефалографическая динамика в виде нарастания индекса альфа-волн, уменьшения индекса медленной активности, уменьшения выраженности пароксизмаль-ных проявлений [89]. Объяснить системность изменений, отмеченную у больных БА, можно, исходя из теории «устойчивого патологического состояния», разработанной Бехтеревой Н.П. При хронических заболеваниях приспособление организма к изменившимся условиям часто происходит за счет формирования нового го-меостаза - «устойчивого патологического состояния». При его формировании затрагиваются многие регулирующие системы человека [17], в том числе исходно не пораженные, поэтому клиническая картина заболевания может опре- деляться проявлением гиперреактивности этих систем в большей степени, чем проявлением первично пораженной структуры. Примером может служить гиперчувствительность и гиперреактивность бронхиального дерева у больных БА. При этом в клинической картине заболевания на первый план могут выходить приступы удушья, спровоцированные индефферентными раздражителями (резкие запахи, холодный воздух и другие), не являющимися по своей природе аллергенами. Бронхоконстрикция в этом случае объясняется измененной реактивностью бронхов. Признаки устойчивого патологического состояния ярко проявляются при заболеваниях с соматической симптоматикой, в генезе которых поражение регуляторных систем играет важную роль [16]. Из этого положения ясно, что хотя головной мозг не является первично пораженной системой организма при БА, изменения в ЦНС могут иметь существенное патогенетическое значение: нарушение регуляции затрудняет выздоровление [89]. Исследования выявляют нарушения внутрицентральных взаимоотношений ЦНС по ЭЭГ, сопутствующие изменениям субъективного восприятия больными Б А окружающего мира [140].
Психологическое исследование
Личностные свойства обследуемого, особенности его состояния, индивидуальные типы реагирования и степень базисной адаптивности, заострение или ослабление личностных качеств изучались с помощью теста СМИЛ [149, 150]. Методика является модифицированным вариантом теста ММРІ (Minnesota Multiphasic Personality Inventory) для профессионального отбора военных летчиков [242]. Опросник теста содержал 566 утверждений, по которым испытуемый оценивал себя и отмечал в регистрационном листе в соответствующей ячейке «верно» или «неверно». Перевод «сырых», полученных путем подсчета при помощи ключа, баллов в стандартные «Т» - баллы производился по формуле: где X — полученный сырой результат по соответствующей шкале, М (медиана) - средненормативные данные, а - среднеквадратичное отклонение. Полученные значения переносились на поле профильного бланка в соответствии с обозначенными Т-баллами. Полученный график образовывал профиль, который интерпретировался в целом. Профиль СМИЛ представлен оценочными шкалами: L - лжи, F - достоверности, К - коррекции; базисными клиническими шкалами: 1 - сверхконтроля (Hs - ипохондрии), 2 - пессимистичности (De - депрессии), 3 - эмоциональной лабильности (Ну - истерии), 4 - импульсивности (Pd - асоциальной психопатии), 5 - выраженности мужских и женских черт характера (MF), 6 - ригидности (Ра - паранойяльности), 7 - тревожности (Pt - психастении), 8 - индивидуалистичное (Sc - шизоидности), 9 - оптимистичности (Ма - гипомании), 0 - интроверсии (Si - социальной интроверсии). Данные теста считались недостоверными при значениях оценочных шкал: L 70, F 80, К 70 Т-баллов. Пределами нормативного разброса показателей клинических шкал являлись 30 и 70 Т-баллов. Диагностика нарушения социальной адаптации индивида: самооценка уровня тревожности (реактивная тревожность как состояние), личностной тревожности (устойчивая характеристика человека) осуществлялась с использованием теста «Шкала самооценки» (Спилбергер Ч.Д., 1975, ХанинЮ.Л., 1976) [66,171,300]. Шкала самооценки состоит из 2-х частей, раздельно оценивающих реактивную (РТ, высказывания номер 1-20) и личностную (ЛТ, высказывания номер 21-40) тревожность.
Показатели РТ и ЛТ подсчитываются по формулам: где сумма 1 — сумма отмеченных цифр на бланке по пунктам шкалы 3, 4, 6, 7, 9, 12, 13, 14, 17, 18; сумма 2 — сумма остальных отмеченных цифр (пункты 1, 2, 5, 8, 10, 11, 15, 16, 19,20). где сумма 1 — сумма отмеченных цифр на бланке по пунктам шкалы 22, 23, 24, 25, 28, 29, 31, 32, 34, 35, 37, 38, 40; сумма 2 — сумма остальных цифр по пунктам 21, 26, 27, 30, 33, 36, 39. При интерпретации результат оценивался следующим образом: до 30 баллов — низкая тревожность; 31-45 —умеренная тревожность; 46 и более — высокая тревожность. Реактивная тревожность как состояние, эмоциональная реакция на стрессовую ситуацию, характеризовался субъективно переживаемыми эмоциями напряжения, беспокойства, озабоченности, нервозности, сопровождающимися активацией вегетативной нервной системы. Под личностной тревожностью понималась относительно устойчивая индивидуальная характеристика, черта, дающая представление о предрасположенности человека к тревожности, склонности воспринимать широкий круг ситуаций как угрожающие и реагировать на эти ситуации появлением состояния Уровень депрессии, являющейся эмоциональной реакцией на болезнь измерялся при помощи теста «Шкала депрессии Цунга» («The Zung self-rating depression scale», адаптирован Балашовой Т.И., 1992) [318]. Испытуемые давали ответ по частоте возникновения у него того или иного признака, ранжированной в четырех градациях: «крайне редко», «редко», «часто» и «большую часть времени или постоянно». При анализе результатов оценка проводилась по семи факторам, содержащим группы симптомов, отражающих чувство душевной опустошенности, расстройство настроения, общие соматические и специфические соматические симптомы, симптомы психомоторных нарушений, суицидальные мысли и раздражительность/нерешительность. Уровень депрессии рассчитывался по формуле: Уровень депрессии = сумма пр. + сумма обр., где сумма пр. - сумма отмеченных цифр к «прямым» высказываниям номер 1, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 15, 19; сумма обр. - сумма цифр «обратных», отмеченных высказываний номер 2, 5, 6, 11, В результате полученный уровень депрессии колебался от 20 до 80 баллов. В соответствии с полученным результатом диагностировались следующие состояния: уровень депрессии не более 50 баллов - без депрессии, уровень депрессии более 50 баллов и менее 59 - легкая депрессия ситуативного или невротического генеза, уровень депрессии от 60 до 69 баллов - субдепрессивное состояние или маскированная депрессия, уровень депрессии более чем 70 баллов - истинное депрессивное состояние. 2.1.3.4. Тест «Торонтская алекситимическая шкала» Наличие или отсутствие алекситимии (важного этиологического фактора психосоматических расстройств) определялось данными теста TAS (Торонтская алекситимическая шкала) (Taylor G., 1984; адаптирован в Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, 1994) [7, 305]. Тест состоял из 26 утверждений. Испытуемые выбирали один из пяти предложенных вариантов ответов на каждое утверждение. Подсчет баллов TAS осуществлялся по ключу: отрицательный код имели пункты шкалы: 1, 5, 6, 9, 11, 12, 13, 15, 19, 24 (для получения итоговой оценки в баллах ставилась противоположная оценка, выдержанная в отрицательном ключе, т. е. оценка 1 получала 5 баллов; 2-4;3-3;4-2;5-1); остальные пункты оценивались согласно баллам ответов. Сумма баллов по всем пунктам равна итоговому баллу.
Пациенты считались «алекситимическими» при значениях 74 балла и выше, а набравшие 62 балла и ниже - как «неалекситимические» пациенты (при теоретическом распределении результатов от 26 до 130 баллов). Значения, находящиеся в диапазоне 62-75 баллов свидетельствовали о переходном состоянии. Электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ) проводилось в 21 стандартном отведении с наложением электродов по международной схеме монтажных отведений «10-20» с помощью компьютерного электроэнцефалографа-анализатора электрической активности головного мозга «Энцефалан-131-03» («Медиком-МТД», Россия, Регистрационное удостоверение МЗ РФ №29/03030698/0442-00) с математической обработкой функциональной активности головного мозга, собственно электроэнцефалографических феноменов, определением локализации источников различного типа электрической активности, анализом функциональной асимметрии мозга с оценкой глубины межпо-лушарных и внутриполушарных взаимодействий. Электроды размещались равномерно билатерально на поверхности головы над лобными (Fpl, Fp2, Fpz, F3, F4, Fz), височными (F7, F8, ТЗ, Т4, Т5, Т6), центральными (СЗ, С4, Cz), теменными (РЗ, Р4, Pz) и затылочными (01, 02, Oz) регионами коры [17]. Электроды на левой половине головы имели нечетные цифровые индексы, на правой -четные, центральные - z. Запись электроэнцефалограммы проводилась в свето-звукоизолированном помещении сидя в кресле, в расслабленном состоянии бодрствования с закрытыми глазами. Пациент получал инструкцию не вращать глазами, не жевать, не глотать, не говорить, не двигаться. Длительность записи составляла 10 минут с применением функциональных проб: открывание и закрывание глаз, ритмическая фотостимуляция (световым раздражителем переменной частоты от 1 до 27 Гц), гипервентиляция в течение 3 минут. 2.1.5. Математические методы анализа Для проведения статистического и математического анализа полученных клинико-функциональных и психологических данных были использованы пакеты программ: STATISTICA (data analysis software system), версия 6.0 [302]; Microsoft Word 2002 Анализируемый материал был представлен в виде файлов данных пакета STATISTICA, содержащих исходные данные. Для каждого параметра был проведен первичный статистический анализ, включавший W-тест нормальности Шапиро-Уилка (Shapiro Wilk test), построение гистограмм частот для выяснения типа распределения и принятия решения о дальнейшем использовании параметрических или непараметрических статистических методов [297].
Факторный анализ структуры клинико-функциональных и психологических признаков больных бронхиальной астмой
Чтобы сконцентрировать исходную информацию, выражая большое число рассматриваемых признаков через меньшее число более емких внутренних характеристик явления, которые, однако, не поддаются непосредственному измерению, нами применялся факторный анализ с использованием метода главных компонент. При этом предполагалось, что наиболее емкие характеристики (факторы) окажутся одновременно и наиболее существенными. Использовался факторный анализ с целью редукции и изучения структуры данных клинико-инструментального и экспериментально-психологического обследования больных БА. Перед его выполнением больные были сгруппированы с учетом наличия гиперреактивности дыхательных путей на вдыхание холодного воздуха. При этом первую группу образовали преимущественно больные кластеров К2, К1.А и К1.В, а вторую группу- КІЛ и К1.2 (исключая К1.А иК1.В)(рис. 1). Качественные параметры перед анализом были преобразованы к линейным интервальным шкалам. Отбор переменных производился с учетом результатов групповой описательной статистики, кластерного и корреляционного анализа. При этом в случае, когда кластер образовывали несколько переменных с малой дистанцией объединения, исключались высококоррелированные переменные. В начале анализировались 30 признаков: пол, возраст, степень тяжести БА, стаж БА, холодовая реактивность, TAS, ЛТ, РТ, Hs, De, Ну, Pd, MF, Pa, Pt, Sc, Ma, Si, шкала депрессии Цунга, ЖЕЛ, ИТ, ОФВь МОС50, МОС75, ПОС, АЖЕЛ, АОФВь С целью исключения мультиколлинеарных переменных был выполнен предварительный корреляционный анализ для выявления связи между результатами психологических тестов: СМТЛ, Торонская алекситимическая шкала, шкала самооценки депрессии Цунга и шкала самооценки тревоги Спилбергера-Ханина (табл. 9). Из таблицы 9 видно, что между большинством показателей СМИЛ и остальными тестами обнаруживаются умеренные корреляционные связи. Не выявились статистически значимые связи со шкалой Ма (мании). Наиболее сильные связи отмечаются между всеми тестами и шкалами СМИЛ De (г=0,3б-0,53), Pa (r=0,28-0,45), Pt (r=0,30-0,47), Si (г=0,33-0,57). Данное обстоятельство учитывалось при принятии решения о дальнейшем выборе в анализ этих показателей. Кроме того, выявлены значимые корреляции между дублирующими шкалами: De и шкала депрессии Цунга, Pt и ЛТ, Pt и РТ. Показатель ОФВі определяет степень тяжести Б А, поэтому ему отдается предпочтение при включении переменных в исследование.
Переменные, отражающие длительность заболевания БА, ЖЕЛ, ИТ и значения ДПОС не обнаружили значимых корреляций ни с одним показателем, используемым в данном исследовании. Учитывая, что показатель «холодовая реактивность» имеет достаточно высокие отрицательные корреляционные связи со скоростными показателями функции внешнего дыхания на ИГХВ (АОФВ] г= -0,80, АМОС5о г= - 0,65, AMOC75 r= -0,63, АПОС r= -0,48, p 0,05), данный критерий был исключен из анализа. Ввиду полученных результатов, показатели степень тяжести БА, длительность заболевания БА, холодовая реактивность, ЖЕЛ, ИТ, АПОС, TAS, ЛТ, РТ, шкала депрессии Цунга, Pt, Ma не были включены в факторный анализ, во избежание ухудшения качества модели. Для выявления связи между анамнестическими, клинико-функциональными и экспериментально-психологическими показателями был выполнен предварительный корреляционный анализ (табл. 11). количество признаков и выделяемых факторов. В нашем случае переменные обладали высоким значением (табл. 10), поэтому были включены в анализ. Дополнительно использовался графический критерий отсеивания Кэттела (рис. 3). При удалении /включении каких-либо переменных из списка цикл вычислений повторялся. Оценивали общность предикторов (h ), то есть сумму относительных вкладов всех факторов в дисперсию конкретного предиктора. При значениях h 1,0 также изменялось количество признаков и выделяемых факторов. В нашем случае переменные обладали высоким значением (табл. 10), поэтому были включены в анализ. В итоге было отобрано и подвергнуто окончательному факторному анализу 17 переменных: пол, возраст, Hs, De, Ну, Pd, MF, Pt, Sc, В результате проведенного факторного анализа было выделено 6 факторов, собственные значения которых приведены в таблице 13. Правильность выбора такого количества факторов подтверждается как графическим критерием Кэттела (монотонность кривой на значениях дисперсии менее 1,0 начиная с 7 фактора) и результатом построения матрицы остаточных корреляций — 89% значений меньше или равны по абсолютному значению 0,10 (табл. 11), так и долей общей дисперсии - более 85,4% изменчивости у больных БА может быть объяснено шестью факторами (табл. 13). Для интерпретации структуры факторов с помощью varimax вращения были выделены переменные с факторными нагрузками более 0,4 [55]. В дальнейшем, учитывая наличие различной степени вклада в факторы, в анализе учитывались те переменные, чьи факторные нагрузки были максимальными и равны или более 0,7 (табл. 14). После вращения наибольшую дисперсию выделял фактор 1 (S=3,172 -18,7%), включающий показатели психологического профиля личности: Pd (г= 0,867), Hs (г= 0,762), Sc (г= 0,751), Ну (г= 0,744). На втором месте находится фактор 2, он объясняет 18,1% общей дисперсии (S=3,071) и объединяет показатели функции внешнего дыхания: ОФВ і (г= 0,933), МОС50 (г= 0,907), Третье место занимает фактор 3 (S=2,985 - 17,6%), который объединяли АОФВ, (г= 0,918), АМОС50 (г= 0,800), АМОС75 (г= 0,694). В дальнейшем будет более удобно трактовать 3 фактор как «холодовая реактивность», так как данный фактор несет информационную нагрузку о характере холодовой реактивности дыхательных путей.
Четвертое место занимает фактор 4 (S=2,574 - 15,1%), в который входят признаки, отражающие эмоциональное (тревожно-депрессивное) реагирование психики и его направленность - De (г= На пятом месте расположен фактор 5 (S=l,414 - 8,3%), включающий возраст (г= -0,917). На шестом месте находится фактор 6 (S=l,303 -7,7%) отражающий фактор MF (г=-0,896) и пол (г= -0,737). Его можно интерпретировать как «гендер-ный фактор». Предполагая, что переменные, включенные в факторный анализ, могут быть связаны более чем с одним фактором, дополнительно использовалась процедура иерархического анализа косоугольных факторов, с использованием ранее отобранных переменных. Поскольку косоугольное вращение приводит к получению неортогональных факторов (в отличие от метода главных компонент, примененного ранее), естественно предполагать наличие связей между факторами, судить о силе и направленности которых можно по коэффициентам корреляции. Таким образом, клинико-функциональное и психологическое состояние больных БА характеризуют 6 факторов, которые (в порядке понижения выделяемой дисперсии) отражают изменчивость: особенностей психического профиля личности (в первую очередь, склонность к ипохондрическим, истерическим, импульсивным реакциям и уходом от реальности во внутренний мир собственных переживаний), показателей вентиляционной функции легких, реакции на пробу с ИГХВ. При этом выделяется два вторичных (общих) фактора, обнаруживающих в разной степени значительные и умеренные связи с: полом, личностными особенностями, холодовой реактивностью дыхательных путей. Однако эта связь не позволяет сделать вывод об избыточности выделенных факторов, напротив — жают описывать уникальные изменения совокупности больных. При этом фактор, определяемый как «функция внешнего дыхания», не обнаруживает взаимодействия с вторичными или первичными факторами, оказывая на модель изолированное влияние. Психологические особенности изучены у 91 больного смешанной формой БА легкой и среднетяжелой степени тяжести и у 20 здоровых лиц из контрольной группы. Установлено, что по тесту СМИЛ у больных БА профили личности отличались разнообразием, имели разброс от 33 до 100 Т-баллов.
Дискриминантный анализ динамики клиникофункциональных и психологических признаков больных бронхи альной астмой в зависимости от холодовой реактивности дыха тельных путей
Для принятия решения о том, какие именно факторы являются определяющими для описания совокупностей данных клинико-функциональных и психологических исследований, а также с целью предсказания принадлежности конкретных больных БА к исследуемым группам, был использован дискриминантный анализ. На данном этапе исследования достигалась следующая цель: получить модель, количественно характеризующую состояние больного БА, и позволяющую отнести больного в ту или иную группу, соответственно показателям «эталонных» групп, результаты обследования которых (см. главу 3.1.) положены в основу модели [35]. Таким образом, было выбрано деление всей выборки на четыре группы в зависимости от степени тяжести и характера реактивности дыхательных путей на вдыхание холодного воздуха: I группа - боль- ные легкой степени тяжести Б А с неизмененной реактивностью дыхательных путей на холод; II группа - больные средней степени тяжести БА с неизмененной реактивностью дыхательных путей на холод; III группа - больные легкой степени тяжести БА с ХГРДП; IV группа - больные средней степени тяжести БА с ХГРДП. Для построения математической модели использовались данные о взаимосвязях переменных, полученные ранее при выполнении кластерного и факторного анализов (см. главу 3.1. и 3.2.). Вычисления проводились несколько раз, с пошаговым отбором переменных. При этом входящие в модель переменные должны были обладать минимальной избыточностью. Для пробной модели использовались 15 переменных, полученные в факторном анализе с максимальными факторными нагрузками: пол, возраст, Hs, De, Ну, Pd, MF, Pt, Sc, Si, ЖЕЛ, ОФВ,, MOC50, MOC75) ПОС. Общий результат дискриминации между группами в зависимости от холодовой реактивности дыхательных путей и степени тяжести Б А показал, что модель является адекватной (F=2,503; Р 0,0003).
Однако величина Wilks Lambda оказалась чрезмерно высокой (0,113), что говорит о слабой дискримининационной силе модели (табл. 25). При рассмотрении прогностической ценности каждой переменной в модели (табл. 25) оказалось, что каждая переменная имеет высокое значение Wilks Lambda, некоторые переменные (пол, возраст, Hs, De, Pd, Sc, Si, ОФВь ПОС) имеют низкое значение F (F=l,024, Р=0,394; F=l,162, Р=0,339; F=0,104, Р=0,957; F=0,311, Р=0,817; F=0,200, Р=0,895; F=0,631, Р=0,600; F=0,364, Р=0,779; F=l,556, Р=0,219; F=0,320, Р=0,811 соответственно), другие переменные (Hs, De, Ну, Pt, Sc, Si, ОФВь MOC50, МОС75, ПОС) имеют низкие значения толерантности (0,309; 0,390; 0,255; 0,223; 0,259; 0,473; 0,164; 0,120; 0,184 и 0,236 соответственно). В связи с этим было необходимо пересмотреть структуру переменных, используемых в модели, с целью уменьшения явлений мультиколлинеарности и увеличения ее дискриминационной силы. Вместо переменных Hs, De, Si была использована производная переменная - Ну, которая достоверно сильно коррелированна (табл. 11) с переменными Hs, De, Sc, (0,63; 0,50; 0,63 соответственно, при Р 0,05), и имеет умеренную связь с Pd, Pt (0,47; 0,47, р 0,05). Кроме того, данная переменная имеет высокие факторные нагрузки (табл. 14) в факторе 1 (г=0,744). Итоговая модель (табл. 26) была представлена следующими переменными, которые можно разделить на 3 группы: поло-возрастные показатели («пол», «возраст»), показатели функции внешнего дыхания (ОФВь ЖЕЛ, МОС50), показатели психологического исследования (Ну, Pd, MF, Pt, Sc). В сравнении с предварительной моделью (табл. 25), окончательная модель (табл. 26) обеспечивает высоко значимую дискриминацию больных Б А на группы различной степени тяжести течения и с разным проявлением холодовой реактивности бронхов (Wilks Lambda=0,057; F=2,943;/? 0,0003). Большинство выбранных переменных обладают высокими значениями толерантности (за исключением переменной «возраст» - 0,173; «пол» - 0,363), что свидетельствует о незначительной мультиколлинеарности в модели. Предварительные оценки по вкладу каждой переменной в общую дискриминацию можно сделать по значениям частной Lambda, при этом переменные вносят свой вклад по мере убывания в следующем порядке: Ну, MF, ЖЕЛ, пол, Sc, Pt, Pd, ОФВь возраст, МОС50. Для определения того, как эти десять переменных дискриминируют различные группы среди обследованных больных, были вычислены три ортогональные дискриминантные функции (канонические корни). Использовался канонический анализ для определения статистической значимости выделенных корней. Как видно из таблицы 27, результаты теста %" показывают высокий уровень статистической значимости всех трех дискриминантных функций (после удаления двух корней р=0,046), то есть каждая функция выделяет из общей совокупности обследованных больных уникальную выборку. Канонические корни, выделялись последовательно, с учетом того, что каждый следующий корень содержит все меньшую долю общей дисперсии. Выяснилось, что первая дискриминантная функция объясняет 60,9% (р 0,0001) общей дисперсии групп больных БА, вторая - 24,2% (р 0,020) и третья - 4,9% (р=0,046). Нестандартизованные коэффициенты, образующие дискриминантные уравнения, представлены в таблице 28. Для интерпретации вклада каждой переменной в результаты дискриминации использовались стандартизованные коэффициенты (табл. 29). Результаты первой дискриминантной функции определяются преимущественно показателем Ну (0,909), значениями ЖЕЛ (0,870), MF (0,862), Pd (-0,846) и полом больного (0,628). Наибольший вклад в дискриминацию второй функцией вносят: ОФВ! (-1,448), МОС50 (1Д88), ЖЕЛ (0,891), Ну (0,810) и пол (-0,602). Результаты третьей функции преимущественно зависят от Pt (1,473), Sc (-1,266), ОФВ і (-1,120) и возраста больного (-0,602). При рассмотрении полученных дискриминантных функций в качестве факторов, получается следующая матрица факторной структуры (табл. 30).
Для функции 1 высокими нагрузками отмечены следующие переменные: ОФВі (г=-0,511), ЖЕЛ (г=-0,358) и МОС50 (-0,338). Для второй дискриминантной функции: пол (r=-0,493), MF (г=0,473) и Ну (г=0,336), для третьей - Pt (г=0,551) и возраст (г=-0,3 70). С целью выяснения, на результаты каких дискриминантных функций следует ориентироваться при дискриминации имеющейся выборки, были проанализированы канонические средние (табл. 31). Группа больных БА легкой степени тяжести с адекватной реакцией бронхов на вдыхание холодного воздуха (I группа) характеризуется отрицательным средним для первой и положительным - для второй и третьей функций. У больных БА средней степени тяжести с неизмененной реактивностью бронхов на холодный воздух (II группа) обнаруживаются положительное среднее для первой и второй функций и отрицательное - для третьей. У больных БА легкой степени тяжести с ХГРДП (III группа) среднее всех трех функций - отрицательное. У больных БА средней степени тяжести с ХГРДП на вдыхание холодного воздуха (IV группа) - значения первой и третьей функций - положительные, а второй - отрицательное. Учитывая значения средних в группах можно сделать вывод, что первая дискриминантная функция наилучшим образом дискриминирует группы больных БА легкой и средней степени тяжести, вторая - группы больных с неизмененной и повышенной реактивностью дыхательных путей к холоду, третья -группу больных средней степени тяжести без ХГРДП с остальными. Анализ средних канонических подтвердил зависимость степени тяжести БА от значения ОФВь которое определяет первую дискриминантную функцию. На результаты функции 2 больше влияет принадлежность больного БА к тому или иному полу (показатели «пол» и MF), что сложно объяснить прямым влиянием только данного фактора. Для уточнения результатов канонического анализа были выполнены некоторые графические построения. На рис. 15 приведена диаграмма рассеяния в пространстве результатов дискриминантных функций 1 и 2. На данной диаграмме хорошо прослеживается разделение групп функцией 1 на больных БА легкой (значения 0) и средней степени тяжести (значения 0). Функция 1 отражает изменение показателей ФВД. При этом отмечается небольшое количество наблюдений, относящихся ко 2, 3 и 4 группам больных, которые располагаются между основными скоплениями наблюдений.
![Клинико-иммунологическая характеристика холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой при лечении полиоксидонием [Электронный ресурс]](/i/i/4265/205939.png "Клинико-иммунологическая характеристика холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой при лечении полиоксидонием [Электронный ресурс] Щеглова Марина Юрьевна")