pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2022-32-4-591-598pulmo-4138Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESЗначение бодиплетизмографии для определения изменений функции внешнего дыхания у больных с сочетанием астмы и ожиренияApplication of whole body plethysmography for assessment of pulmonary function in patients with asthma and obesityИгнатоваГ. Л.IgnatovaG. L.

Игнатова Галина Львовна – д. м. н., профессор, заведующая кафедрой терапии Института дополнительного профессионального образования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; заведующая консультативно-диагностическим отделением для поликлинических больных поликлиники № 2 Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Областная клиническая больница № 3»; главный внештатный специалист пульмонолог Уральского федерального округа

454092, Челябинск, Воровского, 64

454021, Челябинск, пр. Победы, 287

тел.: (351) 742-66-40

Galina L. Ignatova, Doctor of Medicine, Professor, Head of Department of Therapy, Institute of Postgraduate Physician Training, South Ural State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; Head of the Consultative and Diagnostic Department for Outpatients, Polyclinic No.2, State Autonomous Healthcare Institution “Regional Clinical Hospital No.3”

ul. Vorovskogo 64, Chelyabinsk, 454092

pr. Pobedy 287, Chelyabinsk, 454021

tel.: (351) 742-66-40

iglign@mail.ruРодионоваО. В.RodionovaO. V.

Родионова Ольга Васильевна – к. м. н., доцент кафедры терапии Института дополнительного профессионального образования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; врач функциональной диагностики отделения для поликлинических больных поликлиники № 2 Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Областная клиническая больница № 3»

454092, Челябинск, Воровского, 64

454021, Челябинск, пр. Победы, 287

тел.: (351) 740-17-47

Olga V. Rodionova, Candidate of Medicine, Associate Professor, Department of Therapy, Institute of Postgraduate Physician Training, South Ural State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; Doctor оf Functional Diagnostics, Department for polyclinic patients, Polyclinic No.2, State Autonomous Healthcare Institution “Regional Clinical Hospital No.3”

ul. Vorovskogo 64, Chelyabinsk, 454092

pr. Pobedy 287, Chelyabinsk, 454021

tel.: (351) 740-17-47

olgalim0505@mail.ruМакароваЕ. А.MakarovaE. A.

Макарова Евгения Андреевна – старший лаборант кафедры терапии Института дополнительного профессионального образования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; врач-пульмонолог консультативно-диагностического отделения для поликлинических больных поликлиники № 2 Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Областная клиническая больница № 3»

454092, Челябинск, Воровского, 64

454021, Челябинск, пр. Победы, 287

тел.: (351) 740-17-47

Evgeniia A. Makarova, Senior Laboratory Assistant, Department of Therapy, Institute of Postgraduate Physician Training, South Ural State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; Pulmonologist, Сonsultative and Diagnostic Department for polyclinic patients, Polyclinic No.2, State Autonomous Healthcare Institution “Regional Clinical Hospital No.3”

ul. Vorovskogo 64, Chelyabinsk, 454092

pr. Pobedy 287, Chelyabinsk, 454021

tel.: (351) 740-17-47

eugenia.makarova@gmail.comФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Государственное автономное учреждение здравоохранения «Областная клиническая больница № 3»РоссияSouth Ural State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; State Autonomous Healthcare Institution “Regional Clinical Hospital No.3”Russian Federation202217082022324591598Copyright © Игнатова Г.Л., Родионова О.В., Макарова Е.А., 20222022Игнатова Г.Л., Родионова О.В., Макарова Е.А.Ignatova G.L., Rodionova O.V., Makarova E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/4138

Распространенность бронхиальной астмы (БА) и ожирения в настоящее время возрастает. Общепризнанно, что при ожирении отягощается течение БА и ухудшается контроль. Традиционная спирометрия, являющаяся «золотым стандартом» диагностики заболеваний легких, тем не менее не позволяет получить информацию о показателях остаточного объема легких (ООЛ) и легочного сопротивления, которые также важны для понимания сути изменений функции внешнего дыхания (ФВД) при БА на фоне ожирения.

Целью исследования явилось изучение показателей ФВД при сочетании БА и ожирения с помощью неинвазивного и безопасного метода – бодиплетизмографии.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование были включены женщины в постменопаузе с БА (n = 46), в т. ч. с нормальной массой тела (МТ) (n = 25) и ожирением (n = 21). В качестве контрольных групп отобраны лица с ожирением (n = 18) и нормальной МТ (n = 20). Бодиплетизмография проводилась при использовании прибора Master Screen Body (Care Fusion, Германия).

Результаты

Результаты. Установлено, что вне зависимости от наличия ожирения при БА снижается показатель форсированной жизненной емкости легких и возрастает показатель ООЛ. Отмечено также снижение скоростных показателей – индекса Генслера и пиковой скорости при объемах 25, 50 и 75 % выдоха. Наибольший интерес представляют измеренные показатели специфического эффективного сопротивления, которые в группе больных БА без ожирения превышают контрольные значения на 30–40 %, а в группе больных БА на фоне ожирения – в 2,5 раза. При этом обнаружена сильная прямая корреляция ООЛ и бронхиального сопротивления.

Заключение

Заключение. Несмотря на сходный характер изменений спирометрических показателей, для больных БА на фоне ожирения специфичным является повышение эффективного бронхиального сопротивления. Данный факт подтверждает повышенную энергозатратность акта дыхания при сочетании БА и ожирения.

The incidence of asthma and obesity is constantly increasing. It is commonly acknowledged that obesity can make asthma more severe and poorly controlled. Conventional spirometry, despite of being a “gold standard” in diagnostics of lung diseases, cannot provide information on residual lung volume and bronchial resistance, which can be a key to understanding the mechanics of spirometric deviations found in asthma-obesity phenotype.

The aim

The aim. To evaluate pulmonary function in patients with asthma and obesity by non-invasive and safe clinical method – body plethysmography.

Methods

Methods. 46 women with asthma were enrolled into the study, of which 21 were obese and 25 had normal body weight. 18 women with obesity and 20 women with normal body weight were selected as controls. All the patients were postmenopausal. Body plethysmography was performed with MasterScreen Body device, CareFusion, Germany.

Results

Results. Asthma is associated with a decrease in forced vital lung capacity and an increase in residual volume. Also, Gensler index and peak expiration flows at 25, 50, and 75% expiration were decreased. Interestingly, specific effective resistance in patients with asthma without obesity was 30 – 40% higher than in the control group. In patients with asthma and obesity, specific effective resistance was 2,5 times higher than in the control group. Residual volume and bronchial resistance were found to have a strong positive correlation.

Conclusion

Conclusion. despite of similar spirometric changes, only asthma in obesity was marked by an increase of specific bronchial resistance. This finding can be related to higher energy load of breathing process in obese asthma.

бронхиальная астмаожирениеспирометриябодиплетизмографиясопротивление дыхательных путейбронхиальное сопротивлениеasthmaobesityspirometrybodyplethysmographyairway resistancebronchial resistanceReferencesFlegal K.M., Kruszon-Moran D., Carroll M.D. et al. Trends in obesity among adults in the United States, 2005 to 2014. JAMA. 2016; 315 (21): 2284–2291. DOI: 10.1001/jama.2016.6458.Flegal K.M., Kruszon-Moran D., Carroll M.D. et al. Trends in obesity among adults in the United States, 2005 to 2014. JAMA. 2016; 315 (21): 2284–2291. DOI: 10.1001/jama.2016.6458.Bates J.H.T. Physiological mechanisms of airway hyperresponsiveness in obese asthma. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2016; 54 (5): 618–623. DOI: 10.1165/rcmb.2016-0019PS.Bates J.H.T. Physiological mechanisms of airway hyperresponsiveness in obese asthma. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2016; 54 (5): 618–623. DOI: 10.1165/rcmb.2016-0019PS.Муромцева Г.А., Концевая А.В., Константинов В.В. и др. Распространенность факторов риска неинфекционных заболеваний в российской популяции в 2012–2013 гг. Результаты исследования ЭССЕ-РФ. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2014; 13 (6): 4–11. DOI: 10.15829/1728-8800-2014-6-4-11.Muromtseva G.A., Kontsevaya A.V., Konstantinov V.V. et al. [The prevalence of non-infectious diseases risk factors in russian population in 2012–2013 years. The results of ECVD-RF]. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika. 2014; 13 (6): 4–11. DOI: 10.15829/1728-8800-2014-6-4-11 (in Russian).Beuther D.A., Sutherland E.R. Overweight, obesity, and incident asthma: a meta-analysis of prospective epidemiologic studies. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175 (7): 661–666. DOI: 10.1164/rccm.200611-1717OC.Beuther D.A., Sutherland E.R. Overweight, obesity, and incident asthma: a meta-analysis of prospective epidemiologic studies. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175 (7): 661–666. DOI: 10.1164/rccm.200611-1717OC.Boulet L.P., Franssen E. Influence of obesity on response to fluticasone with or without salmeterol in moderate asthma. Respir. Med. 2007; 101 (11): 2240–2247. DOI: 10.1016/j.rmed.2007.06.031.Boulet L.P., Franssen E. Influence of obesity on response to fluticasone with or without salmeterol in moderate asthma. Respir. Med. 2007; 101 (11): 2240–2247. DOI: 10.1016/j.rmed.2007.06.031.Razi E., Razi A., Moosavi G.A. Influence of body mass indexes on response to treatment in acute asthma. Acta Med. Iran. 2014; 52 (3): 192–196. Available at: https://applications.emro.who.int/imemrf/Acta_Med_Iran/Acta_Med_Iran_2014_52_3_192_196.pdfRazi E., Razi A., Moosavi G.A. Influence of body mass indexes on response to treatment in acute asthma. Acta Med. Iran. 2014; 52 (3): 192–196. Available at: https://applications.emro.who.int/imemrf/Acta_Med_Iran/Acta_Med_Iran_2014_52_3_192_196.pdfHolguin F., Bleecker E.R., Busse W.W. et al. Obesity and asthma: an association modified by age of asthma onset. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; 127 (6): 1486–1493.e2. DOI: 10.1016/j.jaci.2011.03.036.Holguin F., Bleecker E.R., Busse W.W. et al. Obesity and asthma: an association modified by age of asthma onset. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; 127 (6): 1486–1493.e2. DOI: 10.1016/j.jaci.2011.03.036.Rasmussen F., Hancox R.J. Mechanisms of obesity in asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2014; 14 (1): 35–43. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000024.Rasmussen F., Hancox R.J. Mechanisms of obesity in asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2014; 14 (1): 35–43. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000024.Boriek A.M., Lopez M.A., Velasco C. et al. Obesity modulates diaphragm curvature in subjects with and without COPD. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2017; 313 (5): R620–629. DOI: 10.1152/ajpregu.00173.2017.Boriek A.M., Lopez M.A., Velasco C. et al. Obesity modulates diaphragm curvature in subjects with and without COPD. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2017; 313 (5): R620–629. DOI: 10.1152/ajpregu.00173.2017.Dixon A.E., Shade D.M., Cohen R.I. et al. Effect of obesity on clinical presentation and response to treatment in asthma. J. Asthma. 2006; 43 (7): 553–558. DOI: 10.1080/02770900600859123.Dixon A.E., Shade D.M., Cohen R.I. et al. Effect of obesity on clinical presentation and response to treatment in asthma. J. Asthma. 2006; 43 (7): 553–558. DOI: 10.1080/02770900600859123.Sampson M.G., Grassino A.E. Load compensation in obese patients during quiet tidal breathing. J. Appl Physiol. Respir. Environ. Exerc. Physiol. 1983; 55 (4): 1269–1276. DOI: 10.1152/jappl.1983.55.4.1269.Sampson M.G., Grassino A.E. Load compensation in obese patients during quiet tidal breathing. J. Appl Physiol. Respir. Environ. Exerc. Physiol. 1983; 55 (4): 1269–1276. DOI: 10.1152/jappl.1983.55.4.1269.Bergeron C., Boulet L., Hamid Q. Obesity, allergy and immunology. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; 115 (5): 1102–1104. DOI: 10.1016/j.jaci.2005.03.018.Bergeron C., Boulet L., Hamid Q. Obesity, allergy and immunology. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; 115 (5): 1102–1104. DOI: 10.1016/j.jaci.2005.03.018.Ferguson G.T., Enright P.L., Buist A.S., Higgins M.W. Office spirometry for lung health assessment in adults: a consensus statement from the national lung health education program. Chest. 2000; 117 (4): 1146–1161. DOI: 10.1378/chest.117.4.1146.Ferguson G.T., Enright P.L., Buist A.S., Higgins M.W. Office spirometry for lung health assessment in adults: a consensus statement from the national lung health education program. Chest. 2000; 117 (4): 1146–1161. DOI: 10.1378/chest.117.4.1146.Criée C.P., Sorichter S., Smith H.J. et al. Body plethysmography – Its principles and clinical use. Respir. Med. 2011; 105 (7): 959–971. DOI: 10.1016/j.rmed.2011.02.006.Criée C.P., Sorichter S., Smith H.J. et al. Body plethysmography – Its principles and clinical use. Respir. Med. 2011; 105 (7): 959–971. DOI: 10.1016/j.rmed.2011.02.006.Coates A.L., Peslin R., Rodenstein D. et al. Measurement of lung volumes by plethysmography. Eur. Respir. J. 1997; 10 (6): 1415–1427. DOI: 10.1183/09031936.97.10061415.Coates A.L., Peslin R., Rodenstein D. et al. Measurement of lung volumes by plethysmography. Eur. Respir. J. 1997; 10 (6): 1415–1427. DOI: 10.1183/09031936.97.10061415.Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J. 2005; 26 (2): 319–338. DOI: 10.1183/09031936.05.00034805.Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J. 2005; 26 (2): 319–338. DOI: 10.1183/09031936.05.00034805.Kern D.G., Patel S.R. Auscultated forced expiratory time as a clinical and epidemiologic test of airway obstruction. Chest. 1991; 100 (3): 636–639. DOI: 10.1378/chest.100.3.636.Kern D.G., Patel S.R. Auscultated forced expiratory time as a clinical and epidemiologic test of airway obstruction. Chest. 1991; 100 (3): 636–639. DOI: 10.1378/chest.100.3.636.Goldman M., Smith H., Ulmer W. Whole body plethysmography. Chapter 2. Eur. Respir. Mon. 2005; 31: 15–31. Available at: http://bcrt.ca/wp-content/uploads/2010/09/bodypleth.pdfGoldman M., Smith H., Ulmer W. Whole body plethysmography. Chapter 2. Eur. Respir. Mon. 2005; 31: 15–31. Available at: http://bcrt.ca/wp-content/uploads/2010/09/bodypleth.pdfHansen J.E., Sun X.G., Wasserman K. Discriminating measures and normal values for expiratory obstruction. Chest. 2006; 129 (2): 369–377. DOI: 10.1378/chest.129.2.369.Hansen J.E., Sun X.G., Wasserman K. Discriminating measures and normal values for expiratory obstruction. Chest. 2006; 129 (2): 369–377. DOI: 10.1378/chest.129.2.369.Sorkness R.L., Bleecker E.R., Busse W.W. et al. Lung function in adults with stable but severe asthma: air trapping and incomplete reversal of obstruction with bronchodilation. J. Appl. Physiol. (1985). 2008; 104 (2): 394–403. DOI: 10.1152/japplphysiol.00329.2007.Sorkness R.L., Bleecker E.R., Busse W.W. et al. Lung function in adults with stable but severe asthma: air trapping and incomplete reversal of obstruction with bronchodilation. J. Appl. Physiol. (1985). 2008; 104 (2): 394–403. DOI: 10.1152/japplphysiol.00329.2007.Минеева Е.Е., Антонюк М.В., Юренко А.В. и др. Функциональное состояние малых дыхательных путей упациентов с бронхиальной астмой, ассоциированной с ожирением. Терапевтический архив. 2019; 91 (1): 60–63. DOI: 10.26442/00403660.2019.01.000031.Mineeva E.E., Antonyuk M.V., Jurenko A.V. et al. [Functional state of the small airways in patients with bronchial asthma associated with obesity]. Terapevticheskiy arkhiv. 2019; 91 (1): 60–63. DOI: 10.26442/00403660.2019.01.000031 (in Russian).Kaminsky D.A. What does airway resistance tell us about lung function? Respir. Care. 2012; 57 (1): 85–99. DOI: 10.4187/respcare.01411.Kaminsky D.A. What does airway resistance tell us about lung function? Respir. Care. 2012; 57 (1): 85–99. DOI: 10.4187/respcare.01411.Macklem P.T., Mead J. Resistance of central and peripheral airways measured by a retrograde catheter. J. Appl. Physiol. 1967; 22 (3): 395–401. DOI: 10.1152/jappl.1967.22.3.395.Macklem P.T., Mead J. Resistance of central and peripheral airways measured by a retrograde catheter. J. Appl. Physiol. 1967; 22 (3): 395–401. DOI: 10.1152/jappl.1967.22.3.395.van Nederveen-Bendien S.A., Vahl J., Heijerman H.G.M. Specific airway resistance is a better outcome parameter in bronchial provocation testing compared to FEV1 in patients with bronchial asthma. J. Asthma. 2018; 55 (12): 1338–1342. DOI: 10.1080/02770903.2017.1414238.van Nederveen-Bendien S.A., Vahl J., Heijerman H.G.M. Specific airway resistance is a better outcome parameter in bronchial provocation testing compared to FEV1 in patients with bronchial asthma. J. Asthma. 2018; 55 (12): 1338–1342. DOI: 10.1080/02770903.2017.1414238.Svenningsen S., Kirby M., Starr D. et al. What are ventilation defects in asthma? Thorax. 2014; 1 (69): 63–71. DOI: 10.1136/thoraxjnl-2013-203711.Svenningsen S., Kirby M., Starr D. et al. What are ventilation defects in asthma? Thorax. 2014; 1 (69): 63–71. DOI: 10.1136/thoraxjnl-2013-203711.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.