Полярная одышка

Несмотря на то, что феномен полярной одышки был описан более века назад, до сих пор не существует единого мнения о причинах его возникновения. Вероятно, каждая из вышеперечисленных теорий вносит определенный вклад в развитие данного феномена. Существует три клинических варианта полярной одышки.

Одышка при выходе на холод.

Одышка, беспокоящая на протяжении всего времени пребывания на холоде.

Одышка при возвращении в тепло.

Одышка при выходе на холод, как правило, беспокоит первые 10 минут пребывания на холоде, затем негативные ощущения уменьшаются или исчезают. При данном варианте пациенты для описания своего состояния часто используют словосочетания «останавливается дыхание», «трудно сделать вдох», «перехватывает дыхание». При выходе на холод наблюдается пауза с последующим учащением дыхания. У ряда пациентов после паузы следует 1–2 вдоха с участием мускулатуры грудной клетки и шеи. Далее дыхание постепенно выравнивается. Опрошенные, как правило, четко фиксируют момент возникновения одышки. Пауза дыхания длится всего несколько секунд, однако большинством опрошенных воспринимается очень тягостно. Невозможность произвольного вдоха нередко вызывает панику у впервые приехавших на Север. При возрастании северного стажа эмоциональная окраска при возникновении одышки притупляется.

Одышка, беспокоящая на протяжении всего времени пребывания на холоде, чаще всего описывается словосочетаниями «тяжелый воздух сдавливает грудь», «мало кислорода», «частое дыхание», «одышка на холоде», «могу дышать только ртом потому, что не хватает воздуха». Одышка возникает сразу при выходе на холод, однако пациенты, как правило, без дополнительных вопросов не акцентируют на этом внимание. Толерантность к физической нагрузке существенно снижена. Даже при небольшом увеличении физической нагрузки пациент переходит на ротовое дыхание, включается мускулатура грудной клетки и шеи. Даже при длительном пребывании на холоде выраженность одышки не уменьшается, а у некоторых пациентов возрастает.

Одышка при возвращении в тепло возникает в первые 10 минут после возвращения в теплое помещение после пребывания на холоде. Для описания состояния пациенты чаще всего используют словосочетания «не хватает воздуха», «мало кислорода». Одышка, как правило, сопровождается частым и глубоким дыханием. У некоторых пациентов наблюдается серия вдохов с участием мускулатуры грудной клетки и шеи.

Смешанные варианты одышки наблюдаются почти у трети обследованных.

Формирование группы здоровых лиц позволило использовать термин «полярная одышка», исключив одышку при выходе на холод, характерную для ряда заболеваний органов дыхания и кровообращения. Среди здоровых лиц одышка, связанная с холодом, выявлена почти у 1/3 жителей (29%). Распространенность полярной одышки была наибольшей среди здоровых пришлых жителей – 49%, среди коренных жителей – 28%, среди родившихся на севере (мигрантов II поколения) – 22%. Распространенность полярной одышки среди пришлых жителей была достоверно больше по сравнению с коренными жителями (р=0,002) и родившимися на севере мигрантами II поколения (р=0,05).

В ходе исследования зависимости встречаемости полярной одышки от возраста выявлено, что пик встречаемости полярной одышки в группе коренных жителей приходится на 30 лет, а в группе пришлых и родившихся на Севере – на десятилетие позднее, в 40 лет, что, вероятно, связано с большей холодовой нагрузкой у коренного населения. В старшем возрасте происходит снижение встречаемости данного синдрома, что связано с выбыванием из группы здоровых и миграцией вышедших на пенсию пришлых жителей в регионы с более мягким климатом В группах коренных жителей и родившихся на Севере встречаемость полярной одышки увеличивалась по мере возрастания северного стажа в диапазоне от 20 до 30 лет. В группе пришлых жителей, напротив, наблюдалось снижение исходно высокой распространенности полярной одышки при увеличении северного стажа в диапазоне 10–30 лет, что, к сожалению, обусловлено не оптимальной адаптацией, а миграцией с Крайнего Севера лиц, не сумевших адаптироваться, или исключением их из группы здоровых. К 30 годам северного стажа во всех группах наблюдалось сближение значений распространенности полярной одышки. В диапазоне более 30 лет в группе родившихся на Севере наблюдалось дальнейшее увеличение распространенности полярной одышки в зависимости от северного стажа. В группе пришлых жителей отсутствовали лица, имеющие северный стаж более 30 лет, а в группе коренных жителей при увеличении северного стажа более 30 лет дальнейшего увеличения распространенности полярной одышки не было выявлено. В ходе исследования было выявлено, что наиболее часто встречается вариант одышки при выходе на холод (28%). Вариант одышки, беспокоящей в течение всего времени пребывания на холоде, встречается у 8%, вариант одышки при возвращении в тепло – у 5% обследованных Наибольшая распространенность варианта постоянной одышки на холоде выявлена в группе родившихся на Севере, что почти в 3 раза больше, чем у коренных жителей, и в 11 раз больше, чем у пришлых жителей (р<0,03). Распространенность варианта одышки при выходе на холод была наибольшей в группе пришлых жителей, что в 2 раза выше, чем в группе коренных жителей (р=0,05). Распространенность варианта одышки при возвращении в тепло была наибольшей в группе пришлых жителей, что в 5 раз больше, чем в группе коренных жителей (р=0,03Интересные данные получены при сравнении распространенности вариантов полярной одышки среди лиц, работающих на холоде, и жителей Крайнего Севера, не работающих на холоде. Было выявлено, что среди работающих на холоде распространенность одышки достоверно ниже, что, вероятно, обусловлено снижением активности рецепторов верхних дыхательных путей у работающих на холоде. Возможно также, что главную роль играет не адаптационный процесс, а переход пациентов, страдающих полярной одышкой, на работу, не связанную с холодом. В проведенном нами исследовании не было выявлено нарушения ФВД в состоянии теплового комфорта у лиц, страдающих полярной одышкой, по сравнению с лицами, не имеющими данного синдрома.

В ходе полевых исследований обращает внимание то, что клиника полярной одышки имеет некоторые общие черты с клиникой гипервентиляционного синдрома «синдром неудовлетворенного вдоха». Проведенные исследования показали, что у тех пациентов, которые имели эпизоды «синдрома неудовлетворенного вдоха», при температуре теплового комфорта достоверно чаще наблюдался синдром полярной одышки.

Определенную роль в возникновении полярной одышки играет вегетативный дисбаланс со смещением равновесия в сторону симпатической активности, возникающий как адаптивный феномен у части пришлых жителей. Похожие изменения наблюдаются у больных с заболеваниями системы кровообращения (ИБС, ГБ), у которых симпатическая активность преобладает над активностью парасимпатической нервной системы Заболевания системы кровообращения несколько чаще встречаются у лиц, имеющих одышку на холоде, однако статистически достоверных различий между группами не выявлено (р=0,1). Несмотря на то что, не было выявлено достоверных отличий встречаемости одышки при выходе на холод между группами здоровых и больных с заболеваниями системы кровообращения, у больных с заболеваниями системы кровообращения выраженность одышки была достоверно больше (р<0,001), чем у здоровых лиц. В возникновении одышки при выходе на холод существенную роль играют рефлекторные механизмы. В ходе исследования было выявлено, что у больных с заболеваниями органов кровообращения чаще встречаются нарушения дыхания, которое больные описывают как «остановку дыхания» или «прерывание дыхания». Данный тип нарушений может свидетельствовать о высокой активности кожных рефлексогенных зон и рецепторов слизистой у больных с заболеваниями системы кровообращении На важность рефлекторного механизма возникновения одышки на холоде у больных с заболеваниями органов кровообращения указывает достоверно более частое по сравнению со здоровыми лицами возникновение затруднения дыхания при охлаждении кожи (р=0,05). Таким образом, синдром полярной одышки наиболее часто встречается у пришлых жителей Крайнего Севера, возрастает с увеличением северного стажа в популяции здоровых коренных жителей и родившихся на севере мигрантов II поколения. Данный синдром имеет три варианта: при выходе на холод, все время нахождения на холоде и при возвращении в тепло. Учитывая, что одышка при выходе на холод более характерна для больных БА, можно предположить, что патогенетические механизмы данного варианта одышки в большей мере связаны с рефлекторными механизмами, запускающими бронхоспазм. При адаптации к холоду рецепторная активность уменьшается, в результате чего в группах северян длительно и часто контактирующих с холодом распространенность данного вида одышки снижается.

Постоянная одышка на холоде, вероятно, связана с изменением альвеолярной вентиляции и перфузии, нарушением диффузии газов через альвеолярную мембрану, морфологическими изменениями ацинуса. Данный вариант одышки наиболее характерен для групп северян наиболее длительно и часто контактирующих с холодным воздухом, а также для больных ХОБЛ.

Патогенетические механизмы парадоксальной одышки при возвращении в тепло не совсем ясны. Высказывалась мысль, что определенную роль может играть увеличение бронхиального сопротивления в результате увеличения перфузии сосудов слизистой бронха в тепле после спазма сосудов на холоде. Не отрицая данной теории, мы склоняемся к гипервентиляционному механизму возникновения одышки при возвращении в тепло. У большинства лиц, имеющих одышку при возвращении в тепло, возрастает частота и глубина дыхания, нередко возникают головокружения. Кроме того, распространенность данного варианта одышки достоверно выше среди лиц предъявляющих жалобы на «неудовлетворенный вдох в покое».

Вероятно, в возникновении данного вида одышки лежит рефлекторное перевозбуждение подкорковых структур и выброс катехоламинов при мощном воздействии холода на рефлекторные зоны кожи и слизистых. Непосредственно во время холодового воздействия гипервентиляционная тенденденция сдерживается рефлексами, ограничивающими глубину дыхания для обеспечения согревания воздуха. В тепле ограничивающая роль данных рефлексов снижается, что приводит к гипервентиляции.

Проведенные исследования также свидетельствуют о роли адаптивных реакций системы кровообращения в формировании синдрома полярной одышки.

В ходе проведения популяционных исследований мы столкнулись с рядом методологических проблем: невозможностью изучить степень выраженности одышки и температуру, при которой она возникает. Результаты ретроспективного опроса были ниже, чем при опросе сразу после холодового воздействия, так как пациенты обычно запоминали только эпизоды выраженной одышки, существенно ограничивающей жизнедеятельность.

Для устранения данных проблем нами было проведено исследование с участием 31 здорового добровольца, которые опрашивались в течение месяца непосредственно после холодового воздействия при разных температурах. В исследовании приняли участие пришлые жители ЯНАО, не работающие на холоде, средний возраст 35±12 лет, северный стаж 19±11 лет. Для анализа выраженности одышки была использована модифицированная шкала MRC. Для анализа связей был использован метод Гамма-корреляции.

В ходе проведенного исследования было выявлено, что возникновение полярной одышки имеет статистически значимую зависимость от температуры воздуха (р=0,001). Так в диапазоне температур –20 – –29 °С полярная одышка беспокоила только 16% опрошенных, тогда как в диапазоне –30 – –39 °С одышка беспокоила 80% опрошенных. При температуре воздуха ниже –40 °С одышку при выходе на холод отмечали 99% опрошенных. Критическим диапазоном для выраженности одышки являлся диапазон –30 – –40 °С. При снижении температуры до данных значений количество лиц, ощущающих одышку, увеличивалось почти в 3 раза по сравнению с диапазоном –20 –30 °С. Обращает на себя внимание достаточно большая распространенность одышки при температуре выше –20 °С, что объясняется сильными ветрами, как правило, сопровождающими повышение температуры в зимний период. Возможно, что полярная одышка обусловлена не только реакцией органов дыхания, но и реакцией системы кровообращения, о чем свидетельствует снижение температурного порога возникновения одышки и ее большая выраженность у больных с заболеваниями системы кровообращения. Полная изоляция от природной среды, даже такой суровой, как Крайний Север, является тупиковым путем решения проблемы профилактики заболеваний северян. Создание максимально изолированной искусственной среды, конечно, решает ряд проблем связанных с холодовым воздействием, но ставит еще больше проблем, связанных с воздействием искусственной среды на органы дыхания. Контактировать с естественной средой для человека также необходимо, как есть натуральную пищу. Как известно, все есть лекарство и все есть яд, все дело в дозе. Для безопасного «дозирования» адаптационной нагрузки климатических факторов требуется разработка принципов районирования, опирающихся на показатели, характеризующие основные адаптационные механизмы.

Районирование должно включать 3 подхода:

Климатогеографический подход, отвечающий на вопрос

– что воздействует?

Физиологический подход, отвечающий на вопрос

– как воздействует?

Эпидемиологический подход, отвечающий на вопрос

– каковы результаты воздействия?

Каждый из этих подходов имеет свои методологические недостатки.

Климатогеографический подход позволяет районировать слабозаселенные территории, но не учитывает ряд важных проблем: социальных факторов, характера питания, миграционных и демографических особенностей, характера труда.

Физиологический подход позволяет выделить основные механизмы патогенного воздействия, оценить степень адаптационной нагрузки, дает информацию для отбора факторов используемых в климатическом районировании. Вместе с тем, данные получаемые в ходе натурных исследований сильно зависят от уникального для каждого момента времени сочетания климатических и не климатических факторов. Проведение экспериментов в стандартных условиях предполагает сужение спектра оцениваемых факторов.

Эпидемиологический подход позволяет изучить конечные точки воздействия всей суммы факторов за длительный промежуток времени. Вместе с тем, на результаты исследований при данном подходе существенное влияние оказывают миграционные процессы, эффект «обогащения выборки», стандартизация показателей.

Каждый вид живых организмов может существовать в некотором диапазоне значений внешних факторов. За пределами этих значений особи вида погибают. На схеме мы видим пределы выносливости (пределы толерантности) вида по одному из факторов. В этих пределах имеется зона оптимума, наиболее благоприятная для вида, и две зоны угнетения. Правило Л.Г. Раменского об экологической индивидуальности видов утверждает, что пределы выносливости и зоны оптимумов у разных видов, обитающих совместно, не совпадают.