Бодиплетизмограф в спортивной медицине: диагностика бронхоспазма физического усилия у атлетов

Почему у спортсменов бронхи ведут себя иначе

У части спортсменов, особенно в видах спорта на выносливость, бронхи реагируют на саму физическую нагрузку — не на аллерген, не на инфекцию, а на многократно увеличенный объём вентиляции лёгких во время интенсивных тренировок и соревнований. Это состояние называется бронхоспазмом физического усилия (exercise-induced bronchoconstriction, EIB), и оно встречается заметно чаще, чем принято думать: у элитных спортсменов в циклических видах спорта распространённость оценивается в диапазоне от 30 до 70%.

Проблема в том, что у многих спортсменов EIB протекает без классических приступов удушья — просто как необъяснимое снижение работоспособности, одышка, которая появляется именно на пике нагрузки и быстро проходит в покое. Обычная спирометрия, выполненная в состоянии покоя, в такой ситуации может быть совершенно нормальной: бронхоспазм у спортсмена — это функция нагрузки, а не постоянное состояние дыхательных путей.

Что такое бронхоспазм физического усилия

Механизм EIB связан не с самой физической нагрузкой напрямую, а с тем, каким воздухом дышит спортсмен во время интенсивной вентиляции. При нагрузке дыхание резко учащается и становится глубже, и за короткое время через дыхательные пути проходит намного больше воздуха, чем в покое — часто холодного и сухого. Это вызывает подсыхание слизистой оболочки бронхов и повышение осмолярности жидкости на поверхности дыхательных путей, что запускает высвобождение медиаторов из тучных клеток — гистамина, простагландинов, лейкотриенов. Эти вещества вызывают сокращение гладкой мускулатуры бронхов — собственно бронхоспазм.

Типично EIB развивается в течение примерно 15 минут после 5–8 минут нагрузки высокой интенсивности — свыше 85% от максимальной произвольной вентиляции лёгких. Именно поэтому симптом легко пропустить при обычном осмотре в покое: пик сужения бронхов приходится на период сразу после интенсивной работы, а не во время неё.

Почему бодиплетизмография точнее спирометрии для этой задачи

Золотым стандартом диагностики EIB считается нагрузочная проба с последующим измерением функции дыхания, а не однократное измерение в покое. И здесь у бодиплетизмографии есть конкретное преимущество перед спирометрией: изменения показателей бодиплетизмографии — удельного эффективного сопротивления дыхательных путей (sReff) — при бронхоспазме физического усилия опережают по времени изменения спирометрических показателей и оказываются более выраженными на ту же степень сужения бронхов. Клинически значимым считается изменение sReff на 0,25 кПа·с и более.

Это означает, что бодиплетизмография способна зафиксировать реальный, но ещё не выраженный настолько, чтобы просесть спирометрия, бронхоспазм — то есть выявить EIB на более ранней и более лёгкой стадии, когда спортсмен уже теряет работоспособность, но стандартный тест функции внешнего дыхания в покое ещё выглядит нормальным.

Кто в группе риска

Чаще всего EIB встречается у спортсменов в видах спорта с длительной интенсивной вентиляцией лёгких: беге на выносливость, лыжных гонках, велоспорте, плавании. Общий фактор риска — многолетнее регулярное дыхание большими объёмами воздуха на тренировках, особенно холодного и сухого воздуха на открытом воздухе зимой или воздуха, содержащего раздражающие примеси (например, хлор в закрытых бассейнах). Диапазон распространённости 30–70% среди элитных спортсменов в циклических видах спорта заметно выше, чем в общей популяции, — и именно это делает целенаправленное обследование дыхательной системы частью полноценного медицинского сопровождения спортсмена, а не опциональной проверкой.

Как проходит нагрузочный тест

Диагностика EIB строится на сравнении показателей функции дыхания до и после стандартизированной физической нагрузки, а не на однократном измерении.

1. Исходное измерение бодиплетизмографии и спирометрии в покое — базовые показатели сопротивления дыхательных путей и лёгочных объёмов у конкретного спортсмена.
2. Стандартизированная нагрузка — как правило, на велоэргометре или беговой дорожке, с интенсивностью и длительностью, рассчитанной так, чтобы вывести вентиляцию лёгких на уровень, соответствующий реальной тренировочной или соревновательной нагрузке.
3. Серия повторных измерений сразу после нагрузки и в последующие 15–30 минут — именно в этом окне бронхоспазм физического усилия достигает максимума и затем постепенно проходит.
4. Сравнение показателей с исходными — падение показателей проходимости бронхов или рост сопротивления дыхательных путей на определённую величину относительно точки покоя подтверждает EIB.

Что это даёт тренеру и спортивному врачу

Подтверждённый диагноз EIB меняет тактику работы со спортсменом на практическом уровне. Врач может назначить профилактическую терапию перед тренировками и соревнованиями и затем объективно, а не по самочувствию, проверить, насколько она работает — повторный нагрузочный тест с бодиплетизмографией напрямую показывает, стало сопротивление дыхательных путей после нагрузки меньше или нет. Это же обследование позволяет отличить EIB от других причин снижения работоспособности на пике нагрузки — детренированности, проблем с сердечно-сосудистой системой, банальной нехватки подготовки, — и не лечить бронхи там, где проблема в другом.

Для спортивного медицинского центра это ещё и инструмент динамического наблюдения: повторные обследования в течение сезона показывают, меняется ли реактивность дыхательных путей спортсмена по мере роста тренировочных объёмов, и позволяют скорректировать нагрузку заранее, а не после того, как проблема уже сказалась на результатах.

Где применяется в России

Оборудование для бодиплетизмографии, включая флагманский Cosmed Q-box, устанавливают в центрах спортивной медицины, врачебно-физкультурных диспансерах и лабораториях функциональной диагностики при сборных командах и профессиональных спортивных клубах — везде, где системно наблюдают за здоровьем действующих спортсменов, а не только фиксируют жалобы по факту обращения.

Мнение эксперта

Для спортивной медицины важно понимать: бодиплетизмография в этой области — это не альтернатива спирометрии, а способ увидеть проблему раньше, до того как она заметно скажется на результатах спортсмена. Нагрузочный тест с бодиплетизмографией стоит рассматривать не как разовое обследование, а как часть регулярного медицинского контроля в циклических видах спорта, особенно там, где тренировки проходят на холодном воздухе или в хлорированной воде.

При оснащении центра спортивной медицины таким оборудованием я обращаю внимание заказчиков на совместимость с нагрузочными тестами — велоэргометром или беговой дорожкой, — и на то, насколько быстро прибор готов к повторному измерению сразу после нагрузки: окно, в котором бронхоспазм физического усилия максимально выражен, узкое, и задержка между нагрузкой и измерением напрямую влияет на диагностическую ценность теста.

Частые вопросы

Чем бронхоспазм физического усилия отличается от обычной бронхиальной астмы?

EIB может встречаться и у спортсменов без диагностированной астмы — у них сужение бронхов провоцируется именно интенсивной вентиляцией холодным и сухим воздухом во время нагрузки, а не аллергенами или другими типичными для астмы триггерами. При этом EIB нередко сопутствует уже имеющейся бронхиальной астме, усиливая её проявления именно при нагрузке.

Можно ли выявить EIB обычной спирометрией в покое?

Как правило, нет — вне нагрузки показатели спирометрии у спортсмена с EIB часто в пределах нормы. Диагноз ставят по результатам теста с физической нагрузкой и последующим измерением функции дыхания, а не по однократному обследованию в покое.

В каких видах спорта EIB встречается чаще всего?

Прежде всего в циклических видах спорта на выносливость с длительной интенсивной вентиляцией лёгких — беге на выносливость, лыжных гонках, велоспорте, плавании.

Через сколько после нагрузки нужно измерять показатели?

Бронхоспазм физического усилия обычно развивается в течение примерно 15 минут после 5–8 минут нагрузки высокой интенсивности, поэтому измерения проводят сериями сразу после нагрузки и в последующие 15–30 минут.

Можно ли использовать один и тот же прибор для нагрузочных тестов и обычной клинической диагностики?

Да, современные системы для бодиплетизмографии, включая Cosmed Q-box, используют как в клинической пульмонологии, так и в спортивной медицине — оборудование одно и то же, отличается только протокол исследования.

Вывод

Бронхоспазм физического усилия — распространённая, но легко пропускаемая при обычном осмотре проблема у спортсменов в видах спорта на выносливость. Бодиплетизмография в паре с нагрузочным тестом позволяет выявить его раньше и точнее, чем спирометрия, и затем объективно контролировать эффект профилактической терапии. Оборудование для таких исследований, включая Cosmed Q-box, собрано в разделе бодиплетизмографы.

Источники

• Клинические рекомендации Американского торакального общества (ATS) по диагностике и лечению бронхоспазма физического усилия, 2013 год — Parsons J.P. et al., American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2013, 187:1016–1027. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23634861
• Обзор распространённости бронхоспазма физического усилия у элитных и выносливостных спортсменов, 2020 год — Price O.J. et al., Annals of Allergy, Asthma & Immunology, 2020. annallergy.org
• Исследование сопоставления спирометрии и бодиплетизмографии при бронхоспазме физического усилия, 2019 год — Schulze J. et al., Respiratory Medicine, 2019, 148:54–59. resmedjournal.com