Бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой, аллергия и занятия спортом у детей

Оригинал: Klain A. et al. Exercise-induced bronchoconstriction, allergy and sports in children // Italian Journal of Pediatrics. – 2024. – Т. 50. – №. 1. – С. 47. DOI: 10.1186/s13052-024-01594-0

Авторы статьи: Angela Klain, Mattia Giovannini, Luca Pecoraro, Simona Barni, Francesca Mori, Lucia Liotti, Carla Mastrorilli, Francesca Saretta, Riccardo Castagnoli, Stefania Arasi, Lucia Caminiti, Mariannita Gelsomino, Cristiana Indolfi, Michele Miraglia del Giudice, Elio Novembre

Оригинал статьи распространяется по лицензии CC BY 4.0.

Перевод статьи: ©2024 ООО «Издательство «Открытые системы», распространяется по лицензии CC BY-NC-ND 4.0

Аннотация

Бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой (БВФН), характеризуется сужением дыхательных путей во время или после физической активности, что приводит к появлению таких симптомов, как хрипы, кашель и одышка. Различие между БВФН и бронхиальной астмой физического усилия (БАФУ), имеет важное значение, учитывая различные подходы к терапии и разный прогноз. В последнее время растет понимание того, что БВФН является серьезной проблемой для детей, занимающихся спортом. Кроме того, исследования указывают на довольно высокую распространенность БВФН у детей с атопической предрасположенностью, раскрывая потенциальную связь между аллергической сенсибилизацией и респираторными симптомами, вызванными физической нагрузкой, в основе которых лежит воспалительная реакция, вызванная механическими, экологическими и генетическими факторами. Комплексный подход к БВФН у детей требует правильного диагноза и сочетания фармакологических и нефармакологических вмешательств. В этом обзоре рассматриваются последние данные о БВФН у детей, исследуются его связи с атопией и занятиями спортом и подчеркиваются оптимальные диагностические и терапевтические подходы путем выделения различных клинических сценариев.

Введение

Физическая нагрузка является одним из наиболее важных триггеров острых приступов бронхиальной астмы. Концепция бронхиальной астмы физического усилия (БАФУ) была предложена почти 60 лет назад [1]. Ранее БАФУ включала все респираторные нарушения, связанные с физической нагрузкой, в том числе преходящую бронхоконстрикцию. Физическую нагрузку ошибочно рассматривали как причину и триггер приступов бронхиальной астмы, поскольку у большинства пациентов с данным заболеванием также наблюдается бронхоспазм. Впоследствии был введен термин «бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой» (БВФН), но термины БАФУ и БВФН некорректно использовались как взаимозаменяемые [2]. Наконец, в первом десятилетии 2000-х годов, благодаря консенсусу между Совместной целевой группой по параметрам практики (Joint Task Force on Practice Parameters — JTFPP), Американской академией аллергии, астмы и иммунологии (American Academy of Allergy, Asthma & Immunology — AAAAI), Американским колледжем аллергии, астмы и иммунологии (American Academy of Allergy, Asthma & Immunology — ACAAI), Объединенным советом по аллергии, астме и иммунологии (Joint Council of Allergy Asthma & Immunology — JCAAI), Совместной целевой группой Европейского респираторного общества (European Respiratory Society — ERS) и Европейской академией аллергии и клинической иммунологии (European Academy of Allergy and Clinical Immunology — EAACI), эти два состояния были официально разделены. У пациентов с бронхиальной астмой бронхоспазм при физической нагрузке рекомендовано называть «БВФН с бронхиальной астмой (БВФНа)», а для пациентов без прочих объективных и субъективных признаков бронхиальной астмы рекомендуется использовать термин «БВФН без бронхиальной астмы (БВФНба) (3–4).

Таким образом, БАФУ — это клиническое состояние воспаления бронхов, при котором физическая нагрузка является одним из основных триггерных факторов и которое частично совпадает с существовавшим ранее основным заболеванием и усугубляет его [5].

БВФН определяется как острое сужение просвета дыхательных путей (преходящее и обратимое), которое возникает во время или после физической нагрузки и может наблюдаться у пациентов с хронической бронхиальной астмой и без нее [6]. Клинические проявления БВФН включают одышку, хрипы, кашель, снижение выносливости и чувство стеснения в груди [7]. БВФН обычно развивается в течение 2–5 минут после физической нагрузки, достигает пика через 10 минут и разрешается примерно через 60 минут.

Распространенность БВФН колеблется от 5 до 20 % в общей популяции [8]. У детей в возрасте ≤ 16 лет распространенность БВФН выше, чем в общей популяции, в диапазоне от 3 до 35 %, со значительной вариабельностью во всем мире, например, из-за различий в этнической принадлежности, городским и сельским населением и социально-экономических различий [9]. У детей европеоидной расы, проживающих в городах, распространенность составляет 4,5 % [10]. БВФНа чаще встречается у пациентов с тяжелой и неконтролируемой бронхиальной астмой [3]. БВФНба часто встречается у спортсменов, детей, пациентов с ринитом и после респираторных инфекций [7, 11, 12].

Атопия и БВФН

Атопия и БВФН тесно связаны. Атопия является одним из наиболее значимых факторов риска развития БВФН у детей, поскольку эпидемиологические данные показывают, что до 40 % детей с БВФН имеют аллергический ринит (АР), а у 30 % из них может развиться бронхиальная астма во взрослом возрасте [5, 13, 14, 15, 16]. БВФН наблюдается у 40–90 % детей с бронхиальной астмой, особенно при тяжелой неконтролируемой форме [3, 17, 18].

Показана связь между степенью тяжести бронхиальной астмы и вероятностью возникновения хрипов, вызванных физической нагрузкой. У пациентов с тяжелой бронхиальной астмой отмечается значительно более высокий риск появления хрипов, вызванных физической нагрузкой, в 4–6 раз выше по сравнению с пациентами с интермиттирующей бронхиальной астмой [19].

Наконец, сама физическая нагрузка может вызывать респираторные, системные и кожные реакции [20, 21, 22]. Ринит, вызванный физической нагрузкой, встречается часто, особенно при занятиях спортом на открытом воздухе, например, у спортсменов, занимающихся зимними видами спортами [23]. Примерно у 20–40 % детей с ринитом наблюдается БВФН, особенно у детей с персистирующими объективными и субъективными симптомами, не получающих лечения [23, 24]. Исходя из этого, в рекомендациях по аллергическому риниту и его влиянию на бронхиальную астму (ARIA) рекомендуется проводить скрининг каждого пациента с ринитом, включая спортсменов, на наличие клинических проявлений бронхиальной астмы [25]. Более того, изолированный ринит и одновременное наличие ринита и бронхиальной астмы, по-видимому, представляют собой два разных заболевания с разным течением [26].

Анафилаксия, вызванная физической нагрузкой, является редким состоянием, развивающимся после физической активности. Объективные и субъективные симптомы могут включать зуд, крапивницу, гиперемию, одышку, свистящее дыхание и желудочно-кишечные клинические проявления, включая тошноту и диарею. При продолжении физического напряжения у пациентов могут развиться более тяжелые объективные и субъективные симптомы, такие как ангионевротический отек, отек гортани, гипотензия и сердечно-сосудистый коллапс [21].

Дифференциальная диагностика БВФН должна учитывать эти состояния и другие заболевания, приводящие к одышке во время физических упражнений, такие как ларингоспазм, вызванный физической нагрузкой, анафилаксия, вызванная физической нагрузкой, сердечно-сосудистые, легочные или желудочно-кишечные и метаболические заболевания [27].

Предикторы БВФН

Были обнаружены многочисленные факторы, связанные с БВФН, и наличие нескольких элементов риска может увеличить вероятность развития этого патологического состояния.

В исследовании Lin и соавт., посвященном изучению распространенности и предикторов БВФН у детей с бронхиальной астмой, БВФН встречался у 52,5 % детей с бронхиальной астмой: дети с БВФН чаще страдали атопическим дерматитом (p = 0,038) и аллергией на Dermatophagoides pteronyssinus и Dermatophagoides farinae, чем пациенты без БВФН (p = 0,045 и 0,048 соответственно). У пациентов, которые были более чувствительны к стимуляции метахолином (с более низкими уровнями PC20), развился БВФН с большим снижением ОФВ1 после стимуляции физической нагрузкой (p = 0,038) [28].

В начальной школе проводилось исследование в рамках сообщества с участием детей в возрасте от 6 до 12 лет. С помощью пикфлоуметра измеряли пиковую скорость выдоха (ПСВ) как в покое, так и после 6-минутного теста со свободным бегом, проведенного на школьной площадке. Диагноз БВФН устанавливали, если наблюдалось снижение ПСВ не менее чем на 10 %. Впоследствии дети, у которых выявлен БВФН, были дополнительно классифицированы на основе степени снижения ПСВ после физической нагрузки: снижение ≥ 10 %, но менее 25 %, было классифицировано как легкий БВФН, ≥ 25 %, но менее 50 %, — как умеренный БВФН и ≥ 50 % — как тяжелый БВФН. Затем эти группы детей в совокупности относили к БВФНа или БВФНба в зависимости от наличия или отсутствия у них бронхиальной астмы. Результаты показали, что 58 % детей с БВФН принадлежали к высокому социальному классу, и у большинства детей с БВФН был БВФНба (84,1 % в сравнении с 15,9 % БВФНа). АР и атопический дерматит в анамнезе чаще встречались у детей с БВФН (ОШ 5,832, р = 0,001; ОШ 2,740, р = 0,003 соответственно) [14].

В ретроспективном исследовании Park и соавт. рассмотрели электронные медицинские карты пациентов, которые обращались к аллергологу по поводу объективных и субъективных респираторных симптомов после физической нагрузки и прошли провокационный (бронхоконстрикторный) тест с физической нагрузкой. В исследование включали пациентов старше 18 лет с респираторными клиническими проявлениями во время физической нагрузки, прошедшие провокационный (бронхоконстрикторный) тест с физической нагрузкой. БВФН наблюдался у 66,9 % испытуемых, а эозинофилия мокроты чаще отмечалась у пациентов с БВФН, чем у пациентов без БВФН (p = 0,037). Обнаружена статистически значимая связь температуры и относительной влажности в день физической нагрузки с положительным результатом БВФН. Развитие ограничения воздушного потока у пациентов с метахолин-положительным БВФН было относительно более резким и тяжелым по сравнению с пациентами с метахолин-отрицательным БВФН [29]. Общий уровень IgE, частота атопии и сенсибилизации к клещам домашней пыли не различались между пациентами с БВФН и без него.

В исследование Martín-Muñoz и соавт. были включены дети в возрасте от 6 до 14 лет: у 31 % отмечался кашель или хрипы во время физической нагрузки в течение не менее трех месяцев, а также у них был положительный результат провокационной пробы с физической нагрузкой (ППФН). Среди этих детей у 22 % был только БВФН (группа A), в то время как у 78 % (группа B) была бронхиальная астма с БВФН. Кроме того, у 41 ребенка с контролируемой бронхиальной астмой (группа С) показана хорошая переносимость физических нагрузок и отрицательные результаты ППФН. Анализ пациентов с БВФН (группы A и B) по сравнению с группой C продемонстрировал четкую связь между наличием БВФН и сенсибилизацией к бытовым аллергенам (p = 0,023); ОШ 6,3 [30].

Фракция оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO) представляет собой показатель воспаления дыхательных путей при бронхиальной астме, а повышенные уровни FeNO могут служить предиктором последующего развития бронхиальной астмы у здоровых детей [31]. В исследовании Grzelewski и соавт., повышенные уровни FeNO независимо повышали вероятность развития БВФН у школьников с бронхиальной астмой, независимо от других показателей тяжести бронхиальной астмы и эффективности ее лечения [32]. На основании исследований Buchvald и соавт. вероятность исключения БВФН достигает 90 %, если уровни FeNO50 составляют ниже 20 частей на миллиард (ppb) у лиц, которые в настоящее время не используют ингаляционные кортикостероиды, и ниже 12 ppb у получающих ингаляционные кортикостероиды [33]. Поэтому FeNO был предложен в качестве ценного инструмента для прогнозирования развития БВФН у детей с бронхиальной астмой [32, 33, 34, 35].

Основные механизмы развития БАФУ и БВФН

Рисунок 1. Патогенез БВФН и центральная роль атопии

БВФН — бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой; Th2 — Т-хелпер 2; TRPA1 — анкириновый ионный канал с транзиторным рецепторным потенциалом 1; ФНО — фактор некроза опухоли; ИЛ-1 — интерлейкин-1; ИЛ-6 — интерлейкин-6; ИЛ-17A — интерлейкин-17A; Th17 — Т-хелпер 17; CC16 — секреторный белок клеток Клара; DAMP — молекулярный паттерн, ассоциированный с повреждением (damage-associated molecular pattern)

В частности, считается, что развитие заболевания обусловлено клеточным и нейрогенным воспалением, а также клеточным повреждением, что вызывает ряд процессов, которые приводят к бронхоконстрикции (рис. 1). Эти явления становятся особенно заметными у лиц, подвергающихся воздействию раздражителей, связанных с определенными видами спорта, таких как хлор для пловцов, загрязнение воздуха для бегунов или велосипедистов, холодный и сухой воздух для конькобежцев или хоккеистов, а также воздействие духов, чистящих средств, краски, нового оборудования или ковров в тренажерных залах [8, 36].

Интенсивная физическая активность приводит к поступлению большего количества относительно холодного и сухого воздуха, что запускает значимые патологические процессы, сопровождающиеся развитием БАФУ и БВФН. Эти процессы включают изменения осмолярности дыхательных путей, повреждение эпителия, воспаление дыхательных путей и активацию нервных клеток. Данная первоначальная гипотеза называется осмотической гипотезой: физическая нагрузка увеличивают вентиляцию, что приводит к дыханию ртом, охлаждению и обезвоживанию слизистой оболочки дыхательных путей [24]. В результате обезвоживания осмолярность жидкого слоя увеличивается, запуская высвобождение медиаторов, включая простагландины, лейкотриены и гистамин, что приводит к сокращению гладких мышц и изменению сосудистой проницаемости [37]. Охлаждение дыхательных путей вызывает активацию холинергических рецепторов в дыхательных путях, что приводит к повышению тонуса гладких мышц дыхательных путей и стимуляции секреции в слизи в дыхательных путях [38]. Кроме того, обезвоживание слизистой оболочки дыхательных путей приводит к выраженному снижению мукоцилиарного клиренса при гипервентиляции сухим воздухом [39]. Во время умеренно-высоких нагрузок поступление воды в крупные дыхательные пути недостаточно для удовлетворения потребности в увлажнении, что требует вовлечения мелких дыхательных путей. На поверхности этих более мелких дыхательных путях объем жидкости существенно выше по сравнению с дыхательными путями первых десяти порядков. Тем не менее, поскольку их диаметр составляет менее 1 мм, они более подвержены обезвоживанию [40]. Степень сужения дыхательных путей у человека, независимо от наличия или отсутствия бронхиальной астмы, вероятно, будет зависеть от их вовлечения в процесс кондиционирования мелких дыхательных путей [41]. Прекращение физической нагрузки приводит к застойным явлениям в сосудах и отеку из-за быстрого восстановления объема крови, что ведет к повреждению эпителия и БВФН. Процесс восстановления может способствовать гиперемии и развитию гиперчувствительности дыхательных путей у здоровых людей.

Новые данные свидетельствуют о том, что повреждение эпителия дыхательных путей в результате интенсивной физической нагрузки играет значительную роль в предрасположенности к БВФН. Недавно было показано, что у спортсменов наблюдаются повышенные уровни молекулярных паттернов, связанных с повреждением (DAMP), таких как мочевая кислота в мокроте, которые способны активировать иммунные клетки, например, макрофаги, что приводит к высвобождению провоспалительных цитокинов, таких как ФНО, ИЛ-1b или ИЛ-6 [42]. Эти цитокины способствуют дифференцировке Th17-лимфоцитов, которые продуцируют ИЛ-17A, который индуцирует рекрутирование нейтрофилов посредством выработки ИЛ-8 клетками эпителия дыхательных путей.

Секреторный белок клеток Клара 16 (CC16) представляет собой периферический маркер для оценки целостности эпителиального барьера в нижних дыхательных путях. Предыдущие исследования показали, что интенсивная физическая нагрузка оказывает стрессовое воздействие на эпителий, о чем свидетельствует повышенный уровень CC16 в моче и сыворотке, а также у спортсменов после эукапнической произвольной гипервентиляции [43, 44, 45].

Высокая интенсивность и длительность физической активности также могут привести к вегетативной дисрегуляции. У тренированных на выносливость людей повышается парасимпатическая активность, вызывающая бронхоконстрикцию, по сравнению с нетренированными [46]. Дисфункциональное нейроиммунное взаимодействие также может играть определенную роль в патогенезе БВФН, включая течение нейрогенного воспаления [46]. После физических нагрузок наблюдалось повышение уровня субстанции Р, основного инициатора нейрогенного воспаления [47]. Исследования показали, что бронхоконстрикция, индуцированная субстанцией P, может быть связана с холинергической активацией, потенциально через анкириновый ионный канал с транзиторным рецепторным потенциалом 1 (TRPA1) [48]. Кроме того, ацетилхолин, высвобождаемый из эпителия дыхательных путей, может потенциально стимулировать воспаление в дыхательных путях [49]. Кроме того, интенсивные и длительные физические нагрузки сопровождаются повышенным уровнем фактора роста нервов в сыворотке крови у спортсменов [50].

Атопия в значительной степени способствует этим явлениям и усиливает их. У пациентов с АР наблюдается насморк, заложенность носа и дыхание через рот. Эти объективные и субъективные симптомы во время физической нагрузки усугубляются, вызывая одышку. Кроме того, у пациентов с бронхиальной астмой заведомо имеется повреждение эпителия, которому способствует высвобождение эпителиальных цитокинов (или аларминов) после активации под действием пыльцы. Эти процессы в совокупности способствуют нарушению мукоцилиарного клиренса и ремоделированию дыхательных путей [51]. У пациентов с бронхиальной астмой, у которых основным механизмом является стойкое воспаление бронхов [52, 53], интенсивная физическая нагрузка может усугубить воспаление дыхательных путей: гипервентиляция вызывает повреждение эпителия и увеличивает выработку лейкотриенов и воспалительных цитокинов (например, ИЛ-1, ФНО-альфа, ИЛ-6), о чем свидетельствуют результаты исследований бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) у спортсменов с БВФН [54, 55]. Сосудистые факторы, такие как фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС), также могут играть роль в ремоделировании дыхательных путей [56]. Кроме того, интенсивная физическая активность может вызывать преходящее угнетение иммунной системы со сдвигом в сторону преобладающего ответа T-хелперов 2 типа, клинически сопровождающегося повышенной частотой атопии и вирусных инфекций верхних дыхательных путей, которые служат значимыми факторами риска возникновения и обострения бронхиальной астмы [56].

Наконец, в патогенезе БВФН предполагается несколько генетических отклонений, таких как ген PPT-1, ответственный за выработку субстанции P, ген водного канала аквапорина (AQP5), который регулирует синтез AQP-5, потенциально снижая реактивность дыхательных путей к неспецифическим стимулам, и ген CC16 [57, 58]. Однако на сегодняшний день связь между генетическими изменениями и развитием БВФН не была убедительно продемонстрирована, требуются дополнительные исследования.

Физическая нагрузка также может негативно влиять на некоторые аспекты повседневной жизни детей с бронхиальной астмой, включая посещение школы, снижение посещаемости занятий по физической культуре и в целом на качество их жизни [59].

БВФН и спорт

БВФН особенно часто встречается у спортсменов [54]. Атопия и стили тренировки являются независимыми факторами риска для БАФУ/БВФН: у спортсменов с атопией отмечается повышение риска в 25 раз по сравнению с лицами без атопии, у бегунов на длинные дистанции — в 42 раза, а у пловцов — в 92 раза [60]. В систематическом обзоре распространенность БВФН среди спортсменов-подростков с бронхиальной астмой варьировалась от 2,1 до 61 %. Эта неоднородность может быть связана, например, с вариабельностью размеров выборки, этническими факторами, факторами окружающей среды и особенностями дизайна исследований [61].

Тем не менее, БВФН у спортсменов все еще недостаточно диагностируется ввиду того, что многие лица, особенно подростки, скрывают свои клинические проявления, а также потому, что одышка, вызванная физической нагрузкой, сама по себе является слабым показателем БВФН [60, 62]. У спортсменов основной механизм БВФН заключается в повторных повреждениях дыхательного эпителия, вызванных гипервентиляцией и обезвоживанием, а также воздействием факторов окружающей среды, таких как холодный воздух или хлор в плавательных бассейнах. Повторное повреждение эпителия может снизить уровень простагландина E2 и подвергнуть гладкие мышцы дыхательных путей воздействию веществ из плазмы крови, которые могут изменить способность мышц к сокращению. Как это ни парадоксально, экссудация плазмы крови может привести к увеличению гиперреактивности дыхательных путей к физическим нагрузкам и другим стимулам [57].

Во многих исследованиях у пловцов показано, что высокая распространенность БВФН связана с многократным воздействием хлорированной воды в бассейне [63, 64]. Напротив, в мета-анализе Valeriani и соавт., который включает семь исследований, авторы не обнаружили существенной разницы в развитии бронхиальной астмы между детьми, посещающими бассейны, и контрольной группой (ОШ, 1,084; 95 % ДИ: 0,89–1,31) [65]. В турецкой статье, исследующей наличие БВФН у элитных пловцов-подростков, авторы отметили, что общая распространенность БВФН (8,5 %) не отличалась от распространенности среди населения в целом; кроме того, плавание привело к значительному увеличению ФЖЕЛ у пловцов [66]. Роль условий окружающей среды (хлорированная вода в бассейне), с которыми сталкиваются пловцы, была лучше изучена в исследовании Leahy и соавт. [67]. Пловцы среднего уровня (21 ± 2 года) прошли трехдневное тестирование в псевдослучайном порядке; стандартный тест с эукапнической произвольной гипервентиляцией (ЭПГ), модифицированный тест ЭПГ в хлорированной среде (ЭПГCl) и тест с плаванием. Спирометрию проводили на исходном уровне и через 3, 5, 10, 15 и 20 минут после каждого теста. Скорость форсированного выдоха между 25 % и 75 % объема легких и пиковая скорость выдоха были статистически значимо снижены после ЭПГ по сравнению с ЭПГCl и тестом с плаванием (p < 0,05). Авторы сделали вывод, что ЭПГ связан с большим индексом падения ОФВ1 по сравнению с ЭПГCl и тестом с плаванием, и пловцы в бассейне потенциально защищены от бронхоконстрикции.

Таким образом, гипотеза о роли хлорированной воды в бассейне по-прежнему является спорной. Необходимы долгосрочные исследования, чтобы однозначно прояснить какую-либо роль посещения бассейна с хлорированной водой в развитии бронхиальной астмы.

Напротив, некоторые исследователи подчеркивают, что повреждению эпителия может способствовать существующая сенсибилизация к аэроаллергенам или увеличение риска сенсибилизации у детей без атопии за счет снижения защитных свойств легочного эпителия [68]. В проведенном в Бельги исследовании обнаружен повышенный риск развития бронхиальной астмы у детей с атопией, занимающихся плаванием, у которых общий уровень IgE превышает 100 кМЕ/л [67]. Andersson и соавт. обнаружили повышенный риск развития бронхиальной астмы у сенсибилизированных детей, которые в настоящее время посещают крытые бассейны один раз в неделю или чаще [69].

Регулярные умеренные физические нагрузки улучшают контроль над бронхиальной астмой и качество жизни [70]. Это наблюдение подтверждается исследованиями на модели аллергической астмы у мышей: регулярные аэробные упражнения низкой и умеренной интенсивности уменьшают эозинофильное и лимфоцитарное воспаление, ремоделирование дыхательных путей, выработку провоспалительных цитокинов (со снижением экспрессии генов медиаторов воспаления), уровни FeNO, усиление регуляторного Т-клеточного (Treg) ответа (71–72). Более того, регулярные физические упражнения вызывают иммунологические изменения, приводящие к переключению на ответ Th1-лимфоцитов, а не Th2, и снижению общего и аллерген-специфического уровня IgE у пациентов с бронхиальной астмой [73]. Кроме того, Кокрановский мета-анализ восьми исследований различных систем тренировки у пациентов с бронхиальной астмой в возрасте от 6 лет показал, что у подростков и детей с бронхиальной астмой, которые занимаются систематическими физическими упражнениями, улучшается физическая форма и повышается качество жизни [74]. Таким образом, установлено, что аэробные упражнения умеренной интенсивности (например, бег или езда на велосипеде) могут быть полезны при аллергическом воспалении. Лечебная физкультура для пациентов с бронхиальной астмой, включающая упражнения, которые обычно считаются потенциальным триггером для БАФУ/БВФН, на самом деле являются неотъемлемой частью стратегий профилактики и терапии. В связи с этим в докладе Глобальной инициативы по бронхиальной астме (Global Initiative on Asthma — GINA) рекомендуются регулярные физические упражнения для детей и подростков с бронхиальной астмой [7].

Диагностика

Тесты с непрямой стимуляцией, такие как ППФН, тест с ингаляцией гипертонического солевого раствора или порошка маннитола, и ЭПГ, могут стимулировать воспалительные клетки в дыхательных путях, приводить к высвобождению химических медиаторов, такие как гистамин и лейкотриены, и вызывать сокращение гладкой мускулатуры в дыхательных путях. Эти тесты считаются целесообразными для диагностики БВФН, а ЭПГ считается золотым стандартом для этой цели у спортсменов.

ППФН обычно используется на траволаторе со свободным движением; реакция на тест считается положительной, если ОФВ1 после нагрузки снижается как минимум на 10 % по сравнению с исходным ОФВ1. Как правило, бронхоконстрикция развивается сразу после нагрузки, достигает максимума через 5–8 мин и купируется спонтанно в течение 60 мин [6, 75].

Тесты с ингаляцией гипертонического солевого раствора или порошка маннитола, также известные как гиперосмолярные ингаляционные тесты, приводят к сокращению гладких мышц в дыхательных путях посредством механизма, который включает испарение воды и обезвоживание в дыхательных путях. Провокационная проба с гипертоническим солевым раствором может быть проведена с использованием 4,5 % солевого раствора через ультразвуковой небулайзер с выходом 1 мл/мл. Во время теста на вдыхание маннитола концентрацию вдыхаемого маннитола постепенно увеличивают, и измеряют ОФВ1 после каждого увеличения для оценки степени сужения дыхательных путей. В обоих провокационных тестах снижение ОФВ1 более чем на 15 % после ингаляции считается положительным результатом [76].

Еще одним провокационным тестом является ЭПГ, который представляет собой медицинский тест, включающий контролируемое учащенное дыхание для стимуляции бронхоконстрикции или сужения дыхательных путей у лиц с подозрением на БВФН. Во время теста ЭПГ пациент вдыхает определенную газовую смесь, обычно сухой, прохладный воздух с низкой концентрацией углекислого газа, с высокой минутной вентиляцией, обычно 30 × ОФВ1 (примерно 85 % максимальной произвольной вентиляции) в течение 6–8 минут [77]. Цель состоит в воспроизведении условий тяжелого дыхания во время физической нагрузки. Тест является положительным для БВФН, если он приводит к бронхоконстрикции и снижению ОФВ1 как минимум на 10 % по результатам спирометрии [77]. ЭПГ считается надежным тестом для диагностики БВФН и часто используется в клинических условиях для оценки лиц, у которых наблюдается затруднение дыхания, связанное с физической нагрузкой. Это также помогает определить необходимость бронходилатационных препаратов или других методов для лечения БВФН. Однако у этого метода есть некоторые ограничения, такие как ложноположительные и ложноотрицательные результаты, воспроизводимость, несоответствие объективных и субъективных симптомов, проблемы с безопасностью и невозможность его выполнения у некоторых пациентов (например, с заболеваниями сердца) [78]. Таким образом, ЭПГ должен проводиться только хорошо подготовленными специалистами и со строгим соблюдением мер безопасности. Для подтверждения или исключения диагноза БВФН требуется несколько измерений [79].

Рисунок 2. Алгоритм диагностики, лечения и дифференциальной диагностики БВФН. Адаптировано из John M. Weiler, J. Allergy Clin. Immunol.2016 [27] и Klain et al. Front. Med,2022 [5]

БВФН — бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой; БВФНба — бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой, без бронхиальной астмы; БВФНа — бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой, с бронхиальной астмой; ППФН — провокационная проба с физической нагрузкой; ЭПГ — эукапническая произвольная гипервентиляция; ДД — дифференциальная диагностика.

В исследовании, в котором сравнивали тест на беговой дорожке и ЭПГ у детей с бронхиальной астмой, согласованность между реакциями, оцениваемыми двумя провокационными пробами, была умеренной, а пределы согласованности в изменении ОФВ1 в процентах от исходных значений после двух провокационных проб были очень широкими [80]. Таким образом, эти два теста не являются взаимозаменяемыми, и важно тщательно оценивать согласованность ответов ОФВ1 на провокационный тест с ЭПГ, чтобы получить более четкое представление о его роли в диагностике БВФН. ЭПГ рекомендован Европейским респираторным обществом (ERS) и Целевой группой EAACI для выявления БВФНба у спортсменов и используется Всемирным антидопинговым агентством для оценки бронхиальной астмы [17, 27, 81]. ЭПГ является предпочтительным тестом для спортсменов с подозрением на БВФНба, поскольку он лучше воспроизводит условия занятий спортом [82].

Кроме того, у людей с БВФНба обычно отмечаются нормальные уровни FeNO, ограниченный ответ на применение ИКС и редко наблюдаются сопутствующие аллергические заболевания [82].

В настоящее время молодые спортсмены начинают высокоинтенсивные тренировки в раннем возрасте, что подчеркивает важность оценки на предмет БВФН в этой демографической группе лиц молодого возраста. До сих пор ни один из имеющихся скрининговых тестов не способен повысить первоначальную вероятность обнаружения БВФН у молодых спортсменов. Поэтапная оценка будет включать опросник, основанный на клинических проявлениях, в частности, на появление хрипов во время физической нагрузки, признаки атопии, результаты спирометрии до и после применения бронходилататора (чтобы исключить БВФНа) и дополнительные маркеры в крови или сыворотке. Первоначальные скрининговые тесты могут потенциально выявить (с минимальными затратами) спортсменов, подверженных риску БВФН, которые впоследствии могут быть направлены на другие тесты [83].

Противопоказания для занятий спортом у детей с аллергией отсутствуют. Важно, чтобы пациент детского возраста занимался спортом, который ему нравится, и получал терапию своего основного аллергического заболевания, обеспечивающую надлежащий контроль. Например, подходящие варианты включают плавание, бейсбол, гольф, боевые искусства, фехтование, футбол, езда на велосипеде и волейбол. Для пациентов детского возраста, начинающих заниматься спортом, потенциальный риск занятий различными видами спорта следует обсудить с семьей [84].

Лечение

Подход к БВФН как у детей-спортсменов, так и у детей, не занимающихся спортом, должно быть сходным и включать в себя избегание триггеров в окружающей среде, выявление и устранение любых сопутствующих заболеваний, а также фокус на профилактику и лечение бронхиальной астмы. Спорт не противопоказан детям с БВФН, напротив, регулярные физические упражнения рекомендованы международными руководствами [8]. Физическая активность играет модулирующую роль в воспалении в ткани легких, снижая гиперчувствительность бронхов и потребность в кортикостероидах (ингаляционных или пероральных), а также уменьшая количество эозинофилов в мокроте и уровни FeNO [85, 86]. В недавнем систематическом обзоре, проведенном Silva и соавт., который включал статьи, оценивающие потенциал физических упражнений для повышения эффективности лечения и влияние на тяжесть БВФН у детей и подростков, во всех включенных исследованиях подчеркивалось улучшение кардиореспираторной выносливости у пациентов группы вмешательства [87].

Эффективная программа обучения для детей с бронхиальной астмой включает тренировки с индивидуальной интенсивностью продолжительностью не менее трех месяцев с не менее чем двумя 60-минутными тренировками в неделю [88].

Лечение БВФН включает фармакологические и нефармакологические меры (Таблица 1).

Нефармакологические меры по снижению выраженности или профилактике БВФН уступают по эффективности фармакологическому лечению, но могут быть полезны во многих ситуациях. Разминка традиционно проводится перед любым упражнением, она может привести к снижению БВФН более чем у половины людей. Интервальная разминка высокой интенсивности или постоянная разминка переменной интенсивности перед силовыми упражнениями, в отличие от отсутствия разминки, приводит к статистически значимому уменьшению частоты снижения ОФВ1 [89]. Этот эффект обычно сохраняется в течение 1–2 часов, тем самым сводя к минимуму вероятность бронхоконстрикции в течение этого рефрактерного периода. Считается, что эта временная устойчивость к бронхоспазму возникает из-за тахифилаксии гладких мышц дыхательных путей к медиаторам, индуцирующим бронхоконстрикцию [90]. Было показано, что как непрерывные, так и прерывистые упражнения для разминки снижают БВФН [91, 92].

Таблица 1. Фармакологическое и нефармакологическое лечение БВФНба и БВФНа

Стандартная практика заключается в использовании лицевых масок для согревания и увлажнения вдыхаемого воздуха у детей с БВФН в холодную погоду [6]. Дыхание через нос предпочтительно для поддержания оптимальной функции верхних дыхательных путей, поскольку обеспечивает увлажнение и нагревание вдыхаемого воздуха [17].

Фармакологические меры должны соответствовать рекомендациям руководств по лечению. При БВФН ингаляционные КДБА полезны при применении как перед физической нагрузкой, так и для уменьшения выраженности объективных и субъективных симптомов [6]. Если КДБА не эффективны в предотвращении БВФН, то может быть показано добавление средств, стабилизирующих мембраны тучных клеток, таких как кромолин или недокромил, или ИКС [93, 94].

Однако у значительного количества спортсменов с БВФНба отмечалась менее выраженная атопическая предрасположенность и эозинофильное воспаление, и у них ИКС были неэффективными [95]. Этот так называемый синдром «спортивной бронхиальной астмы» характеризуется наличием респираторных симптомов, провоцируемых физической нагрузкой, и гиперреактивности дыхательных путей при отсутствии признаков аллергии. Развитие этих патофизиологических процессов связано с определенными тренировками и условиями окружающей среды, особенно с воздействием холодного сухого воздуха и большой продолжительностью физической активности [96]. При оценке индивидуального риска развития бронхоконстрикции у спортсменов следует учитывать генетическую предрасположенность, чувствительность эпителия и нейрогенные механизмы [97]. Фенотип, который включает менее выраженное эозинофильное воспаление, следует рассматривать индивидуально и проводить соответствующую терапию [82].

Оптимальный контроль БВФНа должен быть достигнут в первую очередь путем надлежащего лечения бронхиальной астмы в соответствии с международными рекомендациями [7]. Это лечение включает в себя множество лекарственных препаратов, но фундаментом является противовоспалительная терапия ингаляционными кортикостероидами (ИКС). Доза может варьировать в зависимости от тяжести бронхиальной астмы, но эффект наступает быстро, начинается с первой недели лечения с постепенным улучшением в течение следующих недель. Результаты многих исследований указывают на то, что ИКС уменьшают тяжесть БВФН у всех пациентов с бронхиальной астмой [74, 81, 97].

Согласно данным регулирующих органов, спортсмены могут получать противоастматические препараты.

В последнюю версии Всемирного антидопингового кодекса (ВАДА) в список запрещенных веществ для спортсменов включены все селективные и неселективные бета-2 агонисты, включая сальбутамол, формотерол и сальметерол. Однако ингаляционный сальбутамол можно применять в дозе не более 1600 микрограмм за 24 часа с разделением на несколько введений, и не более 600 микрограмм за 8 часов, начиная с любой дозы; ингаляционный формотерол можно применять в дозе не более 54 микрограмм за 24 часа; ингаляционный сальметерол можно применять в дозе не более 200 микрограмм за 24 часа. Ингаляционное введение глюкокортикоидов не запрещено при использовании в пределах одобренных производителем доз и по утвержденным терапевтическим показаниям [98].

Заключение

БВФН часто наблюдается у детей, и его следует распознавать и надлежащим образом лечить с помощью нефармакологических и фармакологических мер. КДБА и, в некоторых случаях, стабилизаторы тучных клеток и ИКС обычно эффективны для купирования объективных и субъективных симптомов. При БВФНа оптимальный контроль бронхиальной астмы снижает частоту и степень тяжести БВФН. Сопутствующие аллергические заболевания следует рассматривать как фактор риска БВФН и проводить соответствующее лечение. БВФН у спортсменов требует индивидуального подхода.

Сценарии

А) Ребенок с аллергическим ринитом, который хочет заниматься соревновательными видами спорта

Ф. — спортивная 10-летняя девочка, страдающая аллергическим ринитом. В анамнезе бронхиальная астма отсутствует. Она всегда активно занималась футболом и в этом году намеревалась заниматься им на соревновательном уровне. Вместе со своими родителями она ищет рекомендации по эффективному контролю своего заболевания, чтобы оно не ухудшалось и не препятствовало ее участию в более продвинутых спортивных мероприятиях. Скарификационные пробы были положительными на Dermatophagoides pteronyssinus и пыльцу луговых трав. Спирометрия до и после бронходилатационной пробы и тест по контролю над бронхиальной астмой в норме.

Рекомендовано избегать контакта с аллергенами, адекватная ежедневная гигиена носа, антигистаминные препараты второго поколения (H1-блокаторы) и, при необходимости, местные назальные кортикостероиды. Кроме того, может быть добавлена аллерген-специфическая иммунотерапия для уменьшения потребности и количества дополнительных лекарственных средств. Проводятся периодические осмотры для мониторинга контроля объективных и субъективных симптомов, а также для оценки появления БВФН или других респираторных нарушений.

Комментарий: примерно у 20–40 % детей с ринитом наблюдается БВФН, особенно у детей с персистирующими клиническими проявлениями, не получающих лечения. Рекомендуется лечение аллергического заболевания и периодическое наблюдение.

Б) Ребенок с прерывистыми хрипами и сенсибилизацией к клещам домашней пыли, у которого отмечается БВФН

A. — 9-летний ребенок с аллергическим ринитом в анамнезе, прерывистым свистящим дыханием и сенсибилизацией к клещам домашней пыли. Он получает лечение низкими дозами ИКС, принимаемыми всякий раз, когда потребовался КДБА. Родители ребенка сообщают об ухудшении объективных и субъективных симптомов с периодическим появлением одышки во время физической нагрузки. Аускультация грудной клетки и тест спирометрии с бронходилататором в пределах нормы. На следующий день он выполнил провокационную пробу с физической нагрузкой, по результатам которой показано снижение ОФВ1 на 20 % через 15 минут. Ребенку выставлен диагноз БВФН с бронхиальной астмой и рекомендованы низкие дозы ИКС и ингаляционный КДБА перед физической нагрузкой. Через 3 месяца у пациента А. достигнут хороший контроль над бронхиальной астмой без эпизодов одышки во время физической нагрузки. Запланированы периодические осмотры для мониторинга контроля объективных и субъективных симптомов и оценки спирометрии и ЭПГ.

Комментарий: БВФН часто ассоциируется с бронхиальной астмой, и как бронхиальная астма, так и БВФН требуют соответствующей диагностики и лечения.

C) Подросток-спортсмен с БВФН

В. — 15-летний спортсмен-пловец, у которого появляется «одышка» во время длительных тренировок. У него в анамнезе нет аллергического ринита, атопического дерматита или бронхиальной астмы. Результаты спирометрии и пробы с бронходилататором в норме, скарификационные пробы отрицательные. Он выполнил тест с ЭПГ, который дал положительный результат на БВФН.

Рекомендуется надлежащая разминка и ингаляция КДБА за 5–20 минут до запланированной физической нагрузки. Несмотря на использование КДБА, у пациента сохраняются объективные и субъективные симптомы БВФН. Поэтому добавлена ежедневная монотерапия ИКС. При последующих осмотрах он больше не жалуется на появление респираторных нарушений во время физических нагрузок.

Комментарий: многие подростки практикуют высокоинтенсивные тренировки. БВФНба особенно часто встречается у спортсменов, которым необходим индивидуальный подход.

Сокращения

AAAAI — Американская академия аллергии, астмы и иммунологии
ACAAI — Американский колледж аллергии, астмы и иммунологии
ARIA — аллергический ринит и его влияние на бронхиальную астму
EAACI — Европейская академия аллергологии и клинической иммунологии
БАФУ — бронхиальная астма физического усилия
БВФН — бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой
БВФНа — БВФН с бронхиальной астмой
БВФНба — БВФН без бронхиальной астмы
ERS — Европейское респираторное общество
GINA — Глобальная инициатива по бронхиальной астме
ИКС — ингаляционные кортикостероиды
JCAAI — Объединенный совет по аллергии, астме и иммунологии
JTFPP — Совместная целевая группа по параметрам практики
ДДБА — β2-агонисты длительного действия
ПСВ — пиковая скорость выдоха
КДБА — β2-агонисты короткого действия
ВАДА — Всемирное антидопинговое агентство

Список литературы

Полный список литературы по ссылке