Оценка силы дыхательных мышц у здоровых лиц и больных хронической обструктивной болезнью легких тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.04, кандидат наук Курпатов Илья Геннадьевич

• Курпатов Илья Геннадьевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Курпатов Илья Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Современные представления о физиологии дыхательных мышц и патофизиологических механизмах их дисфункции при хронической обструктивной болезни легких (обзор литературы)

1.1 Роль дыхательных мышц в обеспечении вентиляционной функции легких

1.2. Патофизиологические механизмы и клиническое значение дисфункции дыхательных мышц при ХОБЛ и других заболеваний органов дыхания

1.3. Перспективы применения методов машинного обучения в клинической медицине

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования

2.1. Клиническая характеристика обследованных

2.2. Определение силы и утомления дыхательных мышц

2.3. Методы определения антропометрических показателей

2.4. Методы исследования функции внешнего дыхания и газометрического состава крови

2.5. Статистическая обработка данных

ГЛАВА 3. Функциональная оценка силы дыхательных мышц у здоровых лиц различного возраста, пола и соматической конституции

3.1. Возрастные, гендерные и конституциональные особенности силы дыхательных мышц у здоровых лиц

3.2. Результаты моделирования должных величин силы дыхательных мышц на основе методов машинного обучения

ГЛАВА 4. Клинико-функциональная характеристика силы дыхательных мышц у больных хронической обструктивной болезнью легких

4.1. Оценка силы дыхательных мышц у больных хронической обструктивной болезнью легких различной степени тяжести

4.2. Оценка информативности показателей силы дыхательных мышц в

стратификации тяжести хронической обструктивной болезни легких

2

4.3. Результаты исследований силы дыхательных мышц у больных хронической обструктивной болезнью легких с различными вариантами

коморбидности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка силы дыхательных мышц у здоровых лиц и больных хронической обструктивной болезнью легких»

Актуальность проблемы

Важнейшей проблемой, поставленной перед современной системой здравоохранения, считают хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ). Причиной этого являются колоссальные финансовые затраты, которые при этом ложатся на экономику государств, и большие цифры заболеваемости, которые составляют 15,3% в общей популяции и 21,8% - у обследованных с респираторной патологией [61]. Являясь эффекторным звеном респираторной системы, дыхательные мышцы (ДМ) непосредственно реализуют процесс вентиляции легких согласно текущим потребностям организма. Объективными методиками оценки функционального состояния ДМ являются определение их силы, которую регистрируют по данным элекромиографических, ультразвуковых и рентгенологических исследований. Самой эффективной методикой определения силовых индикаторов ДМ считают измерение максимальных статичных давлений на уровне рта и носа при «закрытых» дыхательных путях [1]. Дискоординация работы различных функциональных групп ДМ является достоверным признаком их дисфункции [93]. В последние годы возрастает интерес к исследованию функционального состояния ДМ при различных клинических вариантах ХОБЛ, что обусловлено важным значением респираторно-мышечной дисфункции в развитии дыхательной недостаточности (ДН) [72].

Коморбидность признают одной из самых актуальных проблем

современной медицины, интерес к которой неуклонно возрастает. Это

обусловлено, прежде всего, поиском фундаментальных механизмов

взаимоотягощения заболеваний при различных формах сочетанной патологии

[3]. Анализ коморбидного статуса с определением прогноза и назначением

адекватного лечения относится к важнейшим задачам современной

клинической практики. Различные клинико-патофизиологические аспекты

сочетания ХОБЛ с сердечно-сосудистой патологией широко представлены в

современной научной литературе [31; 112]. Одним из облигатных проявлений

4

респираторной и кардиоваскулярной коморбидности является дисфункция скелетной мускулатуры, в том числе дыхательной, что определяет актуальность изучаемой проблемы.

Ранняя диагностика дисфункции ДМ должна проводиться на основе нормативных значений, достоверно установленных для различных мышечных групп. В то же время должные величины для индикаторов силы ДМ, представленные в научной литературе, характеризуются существенной вариабельностью значений максимального инспираторного давления (MIP), максимального экспираторного давления (MEP) и интраназального давления (SNIP). Это обусловлено зависимостью данных показателей от пола, возраста и типа соматической конституции обследуемых. Использование должных величин позволяет стандартизировать исследования и персонифицировать диагностику дисфункции ДМ. Важное прогностическое значение показателей силы ДМ в определении рисков развития ДН и сердечно-сосудистых осложнений отмечалось в целом ряде научных исследований [135]. В то же время силовые индикаторы ДМ не рассматриваются в современной классификации ХОБЛ в качестве факторов, по которым оценивают тяжесть данной патологии. Это и стало поводом для определения информативности показателей силы ДМ, а также эффективности их использования как дополнительных критериев, увеличивающих точность стратификации.

Цель исследования состояла в комплексной клинико-функциональной оценке силы ДМ у здоровых лиц и больных ХОБЛ с различным клиническим течением, а также определение информативности силовых характеристик ДМ для стратификации тяжести данного заболевания.

Задачи исследования:

1. Определить зависимость показателей силы ДМ у здоровых лиц от возраста, гендерной принадлежности и типа соматической конституции.

2. С помощью методик машинного обучения (МО) - логистической

регрессии и искусственных нейронных сетей (ИНС) - разработать

модели расчета должных величин (ДВ) индикаторов силы ДМ и

5

сопоставить точность их оценки с результатами, представленными в исследованиях других авторов.

3. Оценить характер изменений индикаторов силы ДМ при ХОБЛ различной степени тяжести и их взаимосвязь с фенотипами заболевания, массой скелетной мускулатуры (МСМ) и газовым составом крови.

4. На основе методов МО (логистической регрессии и ИНС) оценить предиктивный потенциал показателей силы ДМ для стратификации тяжести ХОБЛ.

5. Определить зависимость показателей силы ДМ у здоровых лиц от возраста, гендерной принадлежности и типа соматической конституции.

Научная новизна исследования:

Впервые представлены данные о существенной вариабельности

силовых характеристик ДМ у здоровых лиц в зависимости от пола, возраста и

антропометрических показателей. Выявлено, что показатели силы ДМ у лиц

среднего возраста выше, чем у молодого. Далее силовые индикаторы

снижаются у обследованных пожилого возраста и достигают своего минимума

в старческом. Установлено, что показатели силы ДМ у здоровых лиц молодого

и среднего возраста ассоциированы с типом соматической конституции: у

гиперстеников силовые характеристики достоверно выше, чем у астеников. В

старших возрастных группах гендерные и антропометрические различия этих

показателей нивелируются. Модели расчета ДВ индикаторов силы ДМ на

основе ИНС с включением в качестве предикторов антропометрических

параметров, косвенно характеризующих МСМ, позволяют с высокой

точностью определять уровень персонифицированных параметров. Доказано,

что по мере прогрессирования ХОБЛ снижение силы ДМ нарастает. При

легкой форме заболевания преобладает дисфункция экспираторных мышц, а

при тяжелой - инспираторных, включая диафрагму. Впервые показано, что

инспираторный вариант дисфункции ДМ характерен для эмфизематозного

фенотипа ХОБЛ, а экспираторный - для бронхитического. Установлено, что

максимальное снижение показателей силы ДМ имеет место у больных ХОБЛ с

6

сочетанием артериальной гипоксемии и гиперкапнии, что демонстрирует влияние этих факторов на развитие респираторно-мышечной дисфункции. Доказаны патофизиологические взаимосвязи показателей силы ДМ с МСМ, индексом курения (ИК), ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, функциональным статусом больных (по шкалам mMRC и CAT), ФОЕ, ОЕЛ и ООЛ. Впервые уставлен высокий предиктивный потенциал индикатора силы инспираторных ДМ (MIP) в моделях стратификации тяжести ХОБЛ. Установлена зависимость силовых индикаторов ДМ от тяжести и клинической формы коморбидной патологии. При кардиоваскулярной коморбидности преобладал инспираторный вариант дисфункции, при цереброваскулярной - экспираторный, а при метаболической - диафрагмальный.

Практическая значимость

Использование в клинической практике разработанных моделей расчета ДВ на основе ИНС позволит в автоматизированном режиме сопоставлять фактически измеренные показатели с персонифицированными нормативами, что будет способствовать ранней диагностике дисфункции ДМ и верификации ее тяжести. Предложенная модель ИНС для стратификации тяжести ХОБЛ с использованием предикторов MIP, PaCO2 и общей массы тела (ОМТ) обладает высокой точностью, которая сопоставима с заключением экспертов-пульмонологов. Для оценки резервных возможностей ДМ предложен индекс утомления (ИУ), использование которого может быть полезным при проведении реабилитационных мероприятий. Проба с сальбутамолом позволяет оценить роль бронхиальной обструкции в развитии дисфункции ДМ.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Сила ДМ у здоровых лиц молодого и среднего возраста зависит от гендерной принадлежности и типа соматической конституции. В старших возрастных группах эти различия нивелируются. Модели расчета ДВ силы ДМ на основе ИНС обладают более высокой точностью по сравнению с другими алгоритмами МО.

2. По мере прогрессирования ХОБЛ сила ДМ снижается, а минимальный уровень силовых индикаторов фиксируется у больных с сочетанием артериальной гипоксемии и гиперкапии. Преимущественно инспираторный вариант дисфункции ДМ характерен для эмфизематозного фенотипа ХОБЛ, а преимущественно экспираторный -для бронхитического. Показатели силы ДМ зависят от тяжести и клинической формы коморбидной патологии.

3. Сравнительный анализ результатов автоматизированной стратификации тяжести ХОБЛ показал, что ее максимальная точность достигается при комбинации в модели ИНС предикторов М1Р, ОМТ, РаС02.

Апробация результатов исследования

Материалы и отдельные положения диссертации представлены на XV Тихоокеанском медицинском Конгрессе с международным участием в двух секциях: «Интеллектуальный анализ данных в здравоохранении: опыт применения и перспективы развития» и «Вопросы кардиопульмонального континуума в клинической практике» (г. Владивосток, 2018 год), а также на Международных конгрессах Европейского Респираторного Общества (2018 и 2019 годы) и конгрессе Российского Респираторного Общества (2019 год).

Публикация материалов исследования

По материалам исследования опубликовано 17 работ, из них 14 - в журналах, рекомендованных ВАК. Тезисов докладов на международных конференциях - 2, тезисов докладов на всероссийских конференциях и национальных конгрессах - 3.

Степень достоверности

Все научные положения и выводы диссертации аргументированы, обоснованы и достоверны. Фактические материалы, представленные в диссертации, полностью соответствуют первичной документации. Достоверность полученных результатов и выводов основана на достаточном объеме выборки, использовании современных методов исследовании.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 103 страницах машинописного текста, иллюстрирован 26 таблицами и 15 рисунками. Библиографический указатель содержит 39 отечественных и 100 иностранных источников.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФИЗИОЛОГИИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМАХ ИХ ДИСФУНКЦИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Роль дыхательных мышц в обеспечении вентиляционной функции легких

Одну из ключевых задач в функционировании респираторной системы выполняют ДМ. Они играют роль «респираторной помпы», реализуя процессы альвеолярной вентиляции исходя из запросов организма. У здоровых лиц среднего возраста на ДМ приходится 4-5 кг или около 10-15% всей мышечной массы [1]. Главная работа инспираторных и экспираторных ДМ состоит в создании определенного давления в грудной полости, необходимого для осуществления легочной вентиляции: отрицательного - на вдохе и положительного - на выдохе. Основными инспираторными мышцами являются диафрагма и наружные межреберные мышцы, а вспомогательными -грудино-ключично-сосцевидные, лестничные, широчайшая мышца спины, а также грудные и зубчатые мышцы. Среди всех вспомогательных ДМ грудино-ключично-сосцевидные и лестничные мышцы характеризуются, как способные на максимальную сократительную активность [5]. Роль экспираторных мышц в акте дыхания заключается в форсировании пассивного процесса выхода, который в покое обеспечивается расслаблением инспираторных мышц с последующим повышением внутриальвеолярного давления. К экспираторным мышцам относят внутренние межреберные мышцы, а также мышцы передней брюшной стенки (поперечные и прямые, внутренние и наружные косые) [37].

ДМ не ограничиваются одной лишь ролью «дыхательной помпы». Помимо своей основной функции они играют важную роль в реализации позно-тонической, речевой и локомоторной функций [5]. ДМ также участвуют в производстве ряда миокинов, оказывающих системное воздействие на организм [4].

По своей роли в кинематике процесса дыхания среди ДМ выделяют пять групп: агонисты, нейтрализаторы, фиксаторы, синергисты и антагонисты [16]. У ДМ имеется несколько уровней управления: поведенческий, адаптационный и автономный [5]. Базисный или автономный уровень обеспечивает легочную вентиляцию в условиях эйпноэ, а адаптивный - координирует активность ДМ с остальными двигательными актами, а также форсирует работу дыхательных мышц при резистивных нагрузках. Ведущим звеном обратной связи при произвольной регуляции дыхания являются проприорецепторы, наибольшее количество которых находится в межреберной мускулатуре. Стимуляция данных рецепторов лежит в основе формирования ощущений, позволяющих произвольно управлять собственным дыханием.

В условиях покоя практически весь объем легочной вентиляции обеспечивается диафрагмой. По уровню кровоснабжения и интенсивности обменных процессов данная мышца ближе к миокарду, чем к остальным скелетным мышцам [80]. Важнейшей особенностью диафрагмы является наличие непосредственной моносинпатической связи между ней и инспираторными нейронами дыхательного центра [95]. Именно поэтому паттерн активации диафрагмы точно повторяет активность центрального контура регуляции дыхания [49]. Диафрагма практически лишена собственной афферентной системы из-за низкой плотности проприорецепторов. Функцию обратной связи, регулирующей ее сокращения, выполняют рецепторы растяжения легких. Стимуляция рецепторов данной группы подавляет инспираторную активность дыхательного центра, что способствует окончанию вдоха (рефлекс Геринга-Брейера). Диафрагму описывают как узкоспециализированную дыхательную мышцу, активность которой в покое ограничивается ее инспираторной функцией [34].

Мышечные волокна ДМ подразделяют по скорости сокращения на

медленно сокращающиеся и быстро сокращающиеся (Р). К последней

группе относятся устойчивые к усталости (FR), умеренные устойчивые к

усталости (РШ:) и легко утомляющиеся (FF) волокна [125]. По степени

11

активности фермента аденозинтрифосфатазы (АТФ-азы) мышечные волокна подразделяют на медленные окислительные (I тип) и быстрые гликолитические волокна (II тип). Волокна I типа отличаются высокой объемной плотностью митохондрий и активностью окислительных ферментов, большим количеством липидных включений [69]. Волокна же II типа хуже кровоснабжаются и характеризуются низкой объемной плотностью митохондрий, а также содержат меньше липидов и миоглобина. Благодаря высокой скорости сокращений и быстрой утомляемости данные волокна способны на кратковременную, но высокоинтенсивную работу. II тип миофибрилл подразделяют на быстрые окислительно-гликолитические (Па типа), быстрые гликолитические волокна (ПЬ типа) и волокна Их и Пс типов с промежуточными характеристиками [53]. Источником энергии для волокон Па типа выступают как окислительные, так анаэробные проецессы. Волокна ПЬ типа развивают наибольшую силу сокращений среди всех групп миофибрилл, однако активируются лишь при кратковременных нагрузках, так как получают энергию из гликогена исключительно через процессы анаэробного окисления [71]. Иннервация волокон I типа осуществляется малыми альфа-мотонейронами спинного мозга, а волокон II типа - большими. Основным структурным элементом ДМ считают двигательную единицу, которая состоит из мотонейрона и мышечных волокон различных типов, которые он иннервирует. При этом наибольшую силу сокращений развивают двигательные единицы, в которых превалируют Fint- и FF-волокна, а наименьшей - S- и FR-волокна [69].

В условиях покоя ДМ потребляют 5% всего кислорода, поступающего в организм. Однако при физической нагрузке с максимальной интенсивностью активность их кислородопотребления резко возрастает [91], достигая 16% у одних только инспираторных мышц. Все это свидетельствует о том, что для надлежащего функционирования ДМ требуются большие энергетические затраты [107].

ДМ являются единственной группой скелетных мышц, которая работает без «отдыха» на протяжении всей жизни. Данные мышцы обладают мощными резервными возможностями и адаптированы к выполнению продолжительной физической нагрузки. Однако, как и другие скелетные мышцы, ДМ подвержены развитию утомления в тех случаях, когда интенсивность и продолжительность их работы чрезмерна. В этих условиях для поддержания необходимых уровней легочной вентиляции рекрутируются различные группы вспомогательной ДМ, прежде всего инспираторной [5].

Существуют два основных типа дисфункции ДМ: утомление и слабость [37]. Основным механизмом развития первого типа дисфункции считают преходящее снижение скорости и силы сокращений дыхательной мускулатуры в условиях возрастания эластического сопротивления легких и дыхательных путей, возникающего при избыточных нагрузках на респираторную систему [67]. Формирование слабости ДМ связано с необратимым снижением их силы. При развитии же утомления ДМ способны восстанавливаться после «отдыха» [122].

Основным проявлением дисфункции ДМ выступает дискоординация

сократительной деятельности различных групп мышц согласно их

функциональной принадлежности [91]. При дисфункции ДМ проходят через

две фазы ее развития: субкомпенсации и декомпенсации. Первая фаза

проявляется в процессах биоэлектрической дискоординации, происходящих в

ДМ, а вторая - тотальным снижением их электромиографической активности

[16]. При поражении ДМ формируется особый паттерн их дисфункции,

который проявляется в возрастании активности центрального контура

регуляции дыхания, в вовлечении в его акт вспомогательных инспираторных

ДМ с последующим возникновением альтернирующего дыхания и торако-

абдоминального асинхронизма и развитием гиперкапнии при нарастании

тяжести ДН [67]. При увеличении интенсивности и длительности резистивных

нагрузок на респираторную систему в ДМ развиваются типовые морфо-

функциональные изменения: гипертрофия и гиперфункция мышечных

13

волокон с последующим замещением их соединительной тканью и снижением способности к регенерации [27].

При увеличивающихся нагрузках на респираторнуюю систему запускается «метаборефлекс ДМ», при котором происходит перераспределение кровотока от мышц опорно-двигательного аппарата к дыхательным, что свидетельствует об их важности в обеспечении гомеостаза [15]. Существует три основных типа дисфункции ДМ в зависимости от уровня повреждения различных контуров регуляции дыхания: центральный, трансмиттерный и эффекторный (мышечный). В клинический практик нередко имеет место их комбинация [91].

Главным индикатором функционального состояния ДМ является их силовые характеристики, на величину которых влияют антропометрические показатели, возраст и гендерная принадлежность обследованных. У молодых и лиц среднего возраста разница в силе ДМ выражена наиболее ярко, что нивелируется к старческому возрасту. Также в данной группе обследованных по причине возрастной инволюции органов дыхания и поперечно-полосатых мышц происходит общее снижение уровня силы ДМ [91].

В клинической медицине для его оценки набольшее распространение имеет методика определения максимального уровня статичного давления в полостях носа и рта на уровне ОЕЛ и ОО при «закрытых» дыхательных путях: MEP и MIP [1]. Показатель SNIP используют для анализа работы диафрагмы, его величина достоверно зависит от показателя трансдиафрагмального давления [85].

Главными преимуществами метода оценки максимальных уровней статичного давления над остальными являются простота его проведения и хорошая переносимость [1]. Оценка функционального статуса ДМ необходима для определения компенсаторных резервов различных групп мышц и степени вовлечения последних в патогенез ДН, а также для создания методик коррекции сократительной функции ДМ.

1.2. Патофизиологические механизмы и клиническое значение дисфункции дыхательных мышц при ХОБЛ и других заболеваний органов дыхания

Одним из ключевых клинических проявлений ХОБЛ является дисфункция ДМ. В развитии данного процесса важную роль играют как локальные, так и системные факторы патогенеза, при взаимодействии которых формируется особый метаболический фон, реализующийся в дисфункции поперечнополосатых, в том числе и дыхательных, мышц у пациентов с ХОБЛ.

К локальным факторам относятся морфо-функциональные последствия процессов ремоделирования проводящего и альвеолярного отделов дыхательной системы. Данные процессы реализуются в интенсификации работы ДМ, что в итоге приводит к развитию их гиперфункции и недостаточности. В ДМ у пациентов с ХОБЛ происходит замещение мышечных волокон оксидативного типа I на гликолитический тип II, что снижает эффективность их механической работы, увеличивает выработку молочной кислоты и приводит к формированию метаболического ацидоза [71]. Кроме того, в диафрагме больных тяжелой степенью ХОБЛ возрастает содержание S-волокон и снижается количество F-волокон I и II типов. Таким образом, развивается ремоделирование миофибрилл с изменением их фенотипа с быстрых на медленные. В связи с тем, что S-волокна более устойчивы к продолжительным физическим нагрузкам, чем F-волокна, процесс ремоделирования миофибрилл при ХОБЛ считается компенсаторным, препятствующим развитию мышечной слабости за счет «оптимизации» энергообеспечения ДМ. При тяжелой ХОБЛ в ДМ в 4 раза уменьшается доля тяжелых цепей миозина (МуНС) и в 3 раза увеличивается активность процессов их карбонилирования. На степень выраженности потери мышцами МуНС также оказывает влияние тяжесть бронхиальной обструкции и тканевой гипоксии [45]. Интенсификация процессов карбонилирования коррелирует с уровнем трансдиафрагмального давления и М№.

При морфологическом исследовании у больных ХОБЛ в ДМ выявляют

признаки их миолиза, склерозирования и атрофии. Также фиксируется

15

пролиферация клеток перимизия и фибробластов, фрагментация и контрактуры миофибрилл. В ряде научных работ доказано, что выраженность морфологических изменений в ДМ зависит от тяжести клинического течения ХОБЛ. Так, при тяжелой ХОБЛ поражение ДМ проявляется в перестройке микроциркуляторного русла, дистрофии клеток эндотелия, лейкостазе и диффузном замещении мышечных волокон соединительной тканью. На ранних же стадиях ХОБЛ в ДМ фиксируются вакуолизация митохондрий, гипертрофия миоцитов, очаги мышечного отека, а также инфильтрацию лейкоцитами стромы и стенок сосудов [27]. Тяжесть поражения ДМ также зависит от их функциональной принадлежности. Так, инспираторные мышцы вовлекаются в патологические процессы гораздо раньше, чем в экспираторные, а морфо-функциональные изменения протекают в первых более выраженно [66].

У пациентов с ХОБЛ ухудшается капилляризация ДМ, нарушается их кровоснабжение и снижается площадь поперечного сечения мышечных волокон. В то же время у некоторых больных в ДМ фиксировался преимущественно аэробный фенотип миофибрилл с большим процентом оксидативных волокон, высокой плотностью митохондрий, капилляризацией и активностью компонентов аэробного гликолиза [96], что являлось компенсаторными изменениями, из-за чего можно предположить, что на динамику изменений метаболического статуса ДМ влияет тяжесть ХОБЛ. При нарастании артериальной гипоксемии и тканевой гипоксии в ДМ начинает превалировать анаэробный тип энергообеспечения. Также преобладание того или иного типа мышечных волокон зависит от принадлежности ДМ к различным функциональным группам. Все это значительно затрудняет однозначную трактовку динамики морфо-функциональных изменений, происходящих в ДМ [54].

Внелегочные проявления ХОБЛ являются одним из ведущих факторов,

влияющих на развитие дисфункции ДМ. В числе данных проявлений

называют оксидативный стресс, хроническое системное воспаление (ХСВ),

16

избыточный протеолиз и другие патологические изменения в структурно-функциональной организации ДМ, сокращающие их компенсаторные возможности. При избыточных респираторных нагрузках ДМ превращаются в активный «метаболический плацдарм», который продуцирует целый спектр провоспалительных цитокинов и других физиологически активных веществ [4]. Данные метаболиты оказывают свое воздействие не только на функцию ДМ, но и на центральный контур регуляции дыхания, что, в свою очередь, способствует нарушению паттернов дыхания, являясь важным фактором развития респираторно-мышечной дисфункции [49].

По современным представлениям ведущим механизмом патогенеза поражения ДМ при ХОБЛ считают ХСВ, сопровождающееся возрастанием активности плазменных и клеточных факторов воспаления в мышечной ткани и системно, а также нарушением микроциркуляции в ДМ [71]. Ведущие компоненты данного патологического процесса - различные провоспалительные цитокины: ИЛ-17, ИЛ-8, ИЛ-6, ИЛ-2, ИЛ-9, ИЛ-1, ИЛ-22, ИЛ-12, ИЛ-18, С-реактивный белок (СРБ), матриксные протеиназы, фибриноген и ФНО-а [111]. Сами миоциты ДМ тоже могут начать продуцировать различные цитокины в условиях резистивного дыхания. Так, в миоцитах межреберных мышц и диафрагмы у пациентов ХОБЛ фиксируется значительное возрастание экспрессии ИЛ-1Р, ФНО-а, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-4 и у-интерферона [121]. При этом тяжесть дисфункции ДМ тесно коррелировала с интенсивностью продукции ФНО-а, что сопровождалось повреждением сарколеммы миоцитов [77]. Также достоверное возрастание плазменных концентраций ФНО-а, ИЛ-6 и ИЛ-1Р после 45-минутного выполнения упражнений с добавочной инспираторной нагрузкой фиксируется даже у здоровых обследованных, из чего следует вывод, что резистивное дыхание выступает для организма «иммунным вызовом», увеличивая продукцию цитокинов, как локально, так и в системном кровотоке, тем самым реализуя основные механизмы патогенеза повреждения ДМ [4].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Курпатов Илья Геннадьевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдеев, С.Н. Оценка силы дыхательных мышц в клинической практике / С.Н. Авдеев // Практическая пульмонология. - 2008. - №4 - С. 2-17. Доступно по: https://elibrary.ru/download/elibrary_11699679_50507638.pdf.

2. Агеева, Т.С. Клинико-сцинтиграфическая характеристика и окислительные процессы в зависимости от распространенности инфильтративного поражения легочной ткани при внебольничных пневмониях / Т.С. Агеева и др. // Терапевтический архив. - 2011. - №3 - С. 31-37. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=16373885.

3. Айсанов, З.Р. Хроническая обструктивная болезнь легких и сердечнососудистая коморбидность / З.Р. Айсанов, А.Г. Чучалин, Е.Н. Калманова // Кардиология. - 2019. - Т. 59, №58 - С. 24-36.

4. Александрова, Н.П. Цитокины и резистивное дыхание / Н.П. Александрова // Физиология человека. - 2012. - Т. 38, №2 - С. 119-129. Доступно по: http://dx.doi.Org/10.1134^0362119712020028.

5. Александрова, Н.П. Дыхательные мышцы человека: три уровня управления / Н.П. Александрова, И.С. Бреслав // Физиология человека. - 2009. - Т. 35, №2 - С. 103-111.

6. Алексеева, О.В. Оптимизация дифференциальной диагностики рецидивирующей бронхолегочной патологии у детей / О.В. Алексеева, Н.А. Ильенкова, Д.А. Россиев, Н.А. Соловьева // Сиб. мед. журн. - 2013. - № 2 - С. 37-41.

7. Аравин, О.И. Применение искусственных нейронных сетей для анализа патологий в кровеносных сосудах / О.И. Аравин // Рос. журн. биомеханики. -2011. - Т. 15, №3(53) - С. 45-51.

8. Баркова, А.В. Параметры активности местного и системного воспаления у больных бронхиальной астмой женщин вне обострения заболевания / А.В. Баркова и др. // Ученые записки СПбГМУ им. акад. ИП Павлова. - 2016. - Т.

23, №3 - C. 47-51. Доступно по:

https://elibrary.ru/download/elibrary_28361330_96401650.pdf.

9. Болдина, М.В. Участие провоспалительных цитокинов IL-17, IL-18 и TNF-a в развитии нарушений легочной и внутрисердечной гемодинамики при хронической обструктивной болезни легких / М.В. Болдина, Л.Б. Постникова, Н.И. Кубышева, С.К. Соодаева // Пульмонология. - 2014. - Т. 1 - С. 32-37.

10. Выучейская, М.В. Нейросетевые технологии в диагностике заболеваний (обзор) / М.В. Выучейская, И.Н. Крайнова, А.В. Грибанов // Журнал медико-биологических исследований. - 2018. - Т. 6. №3.

11. Ганцев, Ш.Х. Применение нейронной сети в прогнозировании рака мочевого пузыря / Ш.Х. Ганцев, А.А. Зимичев, Н.Н. Хрисанов, М.С. Климентьева // Мед. вестн. Башкортостана. - 2010. - № 3 - С. 44-47.

12. Гельцер, Б.И. Особенности иммунного ответа у больных внебольничной пневмонией с разной степенью тяжести эндогенной интоксикации / Б.И. Гельцер, А.П. Ким, В.Н. Котельников, А.Б. Макаров // Цитокины и воспаление. - 2015. - Т. 14, №3 - С. 35-41. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=26511105.

13. Гусев, А.В. Перспективы нейронных сетей и глубокого МО в создании решений для здравоохранения / А.В. Гусев // Врач и информационные технологии. - 2017. - №. 3.

14. Гусев, А.В. Искусственный интеллект в медицине и здравоохранении / А.В. Гусев, С.Л. Добриднюк // Информационное общество. - 2017. - №. 4-5 -С. 78-93.

15. Диверт, В.Э. Кардиореспираторные реакции при нарастающей нормобарической ингаляционной гипоксии у здорового человека / В.Э. Диверт, С.Г. Кривощеков // Физиология человека. - 2013. - Т. 39, №4 - С. 8292.

16. Елисеев, В.А. Комплексное лечение больных рецидивирующим бронхитом в фазе ремиссии: автореф. дис. на соиск. учен. степ. д-ра мед. Наук. Барнаул. -

2015. Доступно по: http://medical-diss.com/medicma/kompleksnoe-lecheme-bolnyh-retsidiviruyuschim-bronhitom-v-faze-remissiL

17. Есин, С.В. Нейросетевой скрининг в определении групп повышенного риска заболевания раком молочной железы / С.В. Есин, В.В. Осипов, И.Л. Памурзин, Н.Н. Поддубная // Альм. клин. медицины. - 2007. - №16 - С. 65-68.

18. Кирсанова, А.В. Нейросетевая система диагностики внутричерепных образований / А.В. Кирсанова, Г.А. Дмитриев // Програм. продукты и системы. - 2009. - №3 - С. 123-125.

19. Макарова, Л.С. Разработка решающих правил для системы поддержки принятия решений дифференциальной диагностики бронхиальной астмы / Л.С. Макарова, Е.Г. Семерякова // Вестн. науки Сибири. - 2012. - Т.3, №4 - C. 162-167.

20. Мамедбеков, Э.Н. Экссудативные плевриты неясного генеза / Э.Н. Мамедбеков, Б.И. Байрамов, Р.Б. Керимов // Биомедицина (Баку). - 2016. -№4.

21. Мелдо, А.А. Искусственный интеллект в медицине: современное состояние и основные направления развития интеллектуальной диагностики / А.А. Мелдо, Л.В. Уткин, Т.Н. Трофимова // Лучевая диагностика и терапия. -2020. - Т. 11, №1 - С. 9-17. Доступно по: http://dx.doi.org/10.22328/2079-5343-2020-11-1-9-17.

22. Миронов, П.И. Искусственные нейронные сети в прогнозировании развития сепсиса у больных тяжелым острым панкреатитом / П.И. Миронов, И.И. Лутфарахманов, И.Х. Ишмухаметов, В.М. Тимербулатов // Анналы хирург. гепатологии. - 2008. - T. 13, №2 - С. 85-89.

23. Мун С.А., Глушов А.Н., Штернис Т.А., Ларин С.А., Максимов С.А. Регрессионный анализ в медико-биологических исследованиях. Кемерово: КемГМА. 2012.

24. Мустафаев, А.Г. Применение искусственных нейронных сетей для ранней диагностики заболевания сахарным диабетом / А.Г. Мустафаев // Кибернетика и программирование. - 2016. - №2 - С. 1-7.

25. Мухарлямов, Ф.Ю. Тренировка дыхательных мышц по методу нормокапнической гипервентиляции у больных хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой / Ф.Ю. Мухарлямов, М.Г. Сычева, М.А. Рассулова // Вестник Национального медико-хирургического центра им. НИ Пирогова. -2015. - Т. 10, №3 - С. 109-112. Доступно по: https://elibrary.ru/download/elibrary_26508445_19489114.pdf.

26. Оленко, Е.С. Использование искусственных нейронных сетей в прогнозировании риска развития артериальной гипертензии у пенитенциарных субъектов / Е.С. Оленко, В.Ф. Киричук, А.И. Кодочигова, Т.А. Колопкова // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. - 2009. - №5 - С. 119.

27. Платонова И.С. Морфологические изменения дыхательных мышц у больных хронической обструктивной болезнью легких с разной степенью дыхательной недостаточностью: Дис. ... канд. мед. наук. Санкт-Петербург; 2003. Доступно по: http://www.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=123714

28. Полоз, Т.Л. Результаты количественного цитологического анализа строения фолликулярных опухолей щитовидной железы с помощью компьютерных и нейросетевых технологий / Т.Л. Полоз, В.А. Шкурупий, В.В. Полоз, А.В. Демин // Вестн. РАМН. - 2006. - №8 - С. 710.

29. Полунина, А.Г. Стероидная миопатия / А.Г. Полунина, Ф.В. Исаев, М.А. Демьянова // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. - 2012. -Т. 112, №10 - С. 60-64. Доступно по: https://www.researchgate.net/profile/Anna_Polunina/publication/233949279_Steroi dnaa_miopatia/links/0f317532ddb5734259000000/Steroidnaa-miopatia.pdf.

30. Сбоев, А.Г. Разработка нейросетевой методики раннего диагностирования ишемической болезни сердца и коронарного атеросклероза / А.Г. Сбоев, С.Г. Горохова, Н.Н. Черний // Вестн. ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. -2011. - №2 - С. 204-213.

31. Скотников, А.С. Системное воспаление и осложнения «сосудистой» коморбидности у больных ХОБЛ / А.С. Скотников, О.М. Дохова, Е.С. Шульгина // Архивъ внутренней медицины. - 2015. - Т. 5, №25 - С. 49-54.

32. Соловов, В.А. Использование логистических регрессий и нейронных сетей в выявлении рака предстательной железы / В.А. Соловов, И.Г. Фролова // Сиб. онкол. журн. - 2006. - Т. 1, №17 - С. 14-17.

33. Сомов, Д.А. Значение мышечного дисбаланса в двигательной терапии больных пневмонией / Д.А. Сомов, М.Р. Макарова, И.Н. Макарова // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2015. - Т. 92, №3 - С. 7-10. Доступно по: https://www.mediasphera.ru/issues/voprosy-kurortologii-fizioterapn-i-lechebrnj-fizicheskoj-

kultury/2015/3/downloads/ru/030042-8787201532.

34. Филиппова, Л.В. Сенсорные структуры легких и воздухоносных путей / Л.В. Филиппова, А.Д. Ноздрачев // Успехи физиологических наук. - 2013. - Т. 44, №3 - С. 93-112.

35. Чаша, Т.В. Применение нейронных сетей для прогнозирования течения постгипоксических нарушений сердечно-сосудистой системы у новорожденных детей / Т.В. Чаша, Н.В. Харламова, О.И. Климова, Ф.Н. Ясинский, И.Ф. Ясинский // Вестн. ИГЭУ. - 2009. - №4 - С. 57-59.

36. Чтецов, В.П. Изучение состава тела у взрослого населения: методические аспекты / В.П. Чтецов, М.А. Негашева, Н.Е. Лапшина // Вестник Московского университета. Серия 23. Антропология. - 2012. - №2.

37. Чучалин, А.Г. Нарушение функции дыхательных мышц при хронических обструктивных заболеваниях легких / А.Г. Чучалин, З.Р. Айсанов // Терапевтический архив. -1988. - Т. 60, №7 - С. 126-131.

38. Ясницкий, Л.Н. Диагностика и прогнозирование течения заболеваний сердечно-сосудистой системы на основе нейронных сетей / Л.Н. Ясницкий, А.А. Думлер, К.В. Богданов, А.Н. Полещук // Мед. техника. - 2013. - №3(279) - с. 42-44.

39. Ясницкий, Л.Н. Нейросетевая система экспресс-диагностики сердечнососудистых заболеваний / Л.Н. Ясницкий, А.А. Думлер, А.Н. Полещук, К.В. Богданов // Перм. мед. журн. - 2011. - Т. 28, №4 - C. 77-86.

40. Abe, H. Artificial Neural Networks (ANNs) for Differential Diagnosis of Interstitial Lung Disease: Results of a Simulation Test with Actual Clinical Cases / H. Abe, K. Ashizawa, F. Li, N. Matsuyama // Acad. Radiol. - 2004. - Vol. 11, №1 - P. 29-37.

41. Aguiar, K.A. A single section of stretch of the respiratory muscles does not influence the pulmonary volume of asthmatics during exercise / K.A. Aguiar, et al. // Journal of Respiratory and Cardiovascular Physical Therapy. - 2016. - Vol. 3, №1 - P. 3-13. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Antonio_Sarmento3/publication/301541319_A _Single_Section_of_Stretch_of_the_Respiratory_Muscles_Does_Not_Influence_the _Pulmonary_Volume_of_Asthmatics_During_Exercise/links/5717a17708aed8a339 e5aaff.pdf.

42. Ahmed, F.E. Artificial Neural Networks for Diagnosis and Survival Prediction in Colon Cancer / F.E. Ahmed // Mol. Cancer. - 2005. - Vol. 4, № 29.

43. Andrews, J.S. Muscle Strength, Muscle Mass, and Physical Disability in Women With Systemic Lupus Erythematosus / J.S. Andrews, L. Trupin, G. Schmajuk, J. Barton // Arthritis Care & Research. - 2014. - Vol. 67, №1 - P. 120-127. Available at: http://dx.doi.org/10.1002/acr.22399.

44. Arabasadi, Z. Computer Aided Decision Making for Heart Disease Detection Using Hybrid Neural Network-Genetic Algorithm / Z. Arabasadi, R. Alizadehsani, M. Roshanzamir, H. Moosaei // Comput. Methods Programs Biomed. - 2017. - Vol. 141 - P. 19-26.

45. Barreiro, E. Molecular and biological pathways of skeletal muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease / E. Barreiro, J. Gea // Chronic respiratory disease. - 2016. - Vol. 13, №3 - P. 297-311.

46. Black, L.F. Maximal respiratory pressures: normal values and relationship to age and sex / L.F. Black, R.E. Hyatt // American Review of Respiratory Disease. -1969. - Vol. 99 - P. 696-702.

47. Bodine, S.C. Glucocorticoids and Skeletal Muscle / S.C. Bodine, J.D. Furlow // Glucocorticoid Signaling. - 2015. - P. 145-176. Available from: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-2895-8_7

48. Caliskan, A. Classification of Coronary Artery Disease Data Sets by Using a Deep Neural Network / A. Caliskan, M.E. Yuksel // EuroBiotech J. - 2017. - Vol. 1, № 4 - P. 271-277.

49. Cancelliero-Gaiad, K.M. Respiratory pattern of diaphragmatic breathing and pilates breathing in COPD subjects / K.M. Cancelliero-Gaiad et al. // Brazilian journal of physical therapy. - 2014. - Vol. 18, №4 - P. 291-299.

50. Carstens, P.O. Diagnosis, pathogenesis and treatment of myositis: recent advances / P.O. Carstens, J. Schmidt // Clinical & Experimental Immunology. -

2014. - Vol. 175, №3 - P. 349-358. Available from: http://dx.doi.org/10.1111/cei.12194.

51. Celada, L.J. The Etiologic Role of Infectious Antigens in Sarcoidosis Pathogenesis / L.J. Celada, C. Hawkins, W.P. Drake // Clinics in Chest Medicine. -

2015. - Vol. 36, №4 - P. 561-568. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/jxcm.2015.08.001

52. Chikani, V. Action of GH on skeletal muscle function: molecular and metabolic mechanisms / V. Chikani, K.K.Y. Ho // Journal of molecular endocrinology. - 2014. - Vol. 52, №1 - P. 107-123.

53. Ciciliot, S. Muscle type and fiber type specificity in muscle wasting / S. Ciciliot et al. // The international journal of biochemistry & cell biology. - 2013. - Vol. 45, №10 - P. 2191-2199.

54. Clanton, T.L. Respiratory muscle fiber remodeling in chronic hyperinflation: dysfunction or adaptation? / T.L. Clanton, S. Levine // Journal of applied physiology. - 2009. - Vol. 107, №1 - P. 324-335.

55. Cojocaru, C. A biological perspective for the management of chronic obstructive pulmonary disease by testosterone / C. Cojocaru et al. // Archives of Biological Sciences. - 2015. - Vol. 67, №1 - P. 257-259.

56. Colak, M.C. Predicting Coronary Artery Disease Using Different Artificial Neural Network Models / M.C. Colak, C. Colak, H. Kocatürk, S. Sagiroglu // Anadolu Kardiyol. Derg. - 2008. - Vol. 8, №4 - P. 249-254.

57. Dellweg, D. Inspiratory muscle training during rehabilitation in successfully weaned hypercapnic patients with COPD / D. Dellweg, K. Reissig, E. Hoehn, K. Siemon // Respiratory Medicine. - 2017. - Vol. 123 - P. 116-123. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.rmed.2016.12.006.

58. De Troyer, A. Effect of acute inflation on the mechanics of the inspiratory muscles / A. De Troyer, T.A. Wilson // J. Appl. Physiol. - 2009. - Vol. 107, №1 -P. 315-323.

59. Doyle, A. Toll-like receptor 4 mediates lipopolysaccharide-induced muscle catabolism via coordinate activation of ubiquitin-proteasome and autophagy-lysosome pathways / A. Doyle et al. // The FASEB Journal. - 2011. - Vol. 25, №1 -P. 99-110.

60. Durigan, J.L.Q. Physical training leads to remodeling of diaphragm muscle in asthma model / J.L.Q. Durigan et al. // Int J Sports Med. - 2009. - Vol. 30, №6 - P. 430-434.

61. Ehteshami-Afshar, S. The global economic burden of asthma and chronic obstructive pulmonary disease / S. Ehteshami-Afshar, J.M. FitzGerald, M.M. Doyle-Waters, M. Sadatsafavi // The International Journal of Tuberculosis and Lung Disease. International Union Against Tuberculosis and Lung Disease. - 2016. - Vol. 20, №1 - P. 11-23. Available from: http://dx.doi.org/10.5588/ijtld.15.0472.

62. Elia, D. Respiratory Muscle Fatigue following Exercise in Patients with Interstitial Lung Disease / D. Elia, J.L. Kelly, D. Martolini, E.A. Renzoni // Respiration. - 2013. - Vol. 85, №3 - P. 220-227. Available from: http://dx.doi.org/10.1159/000338787.

63. Eng, J. Predicting the Presence of Acute Pulmonary Embolism: A Comparative Analysis of the Artificial Neural Network, Logistic Regression, and Threshold Models / J. Eng // AMJ. Am. J. Roentgenol. - 2002. - Vol. 179, №4 - P. 869-874.

64. Evans, J.A. The assessment of maximal respiratory mouth pressures in adults / J.A. Evans, W.A. Whitelaw // Respiratory care. - 2009. - Vol. 54, №10 - P. 13481359.

65. Faverio, P. The management of community-acquired pneumonia in the elderly / P. Faverio et al. // Eur J Intern Med. - 2014. - Vol. 25, №4 - P. 312-319. Available from: http:// dx.doi.org/10.1016/j.ejim.2013.12.001.

66. C. Fermoselle et al. Does oxidative stress modulate limb muscle atrophy in severe COPD patients? / C. Fermoselle et al. // European Respiratory Journal. -2012. - Vol. 40, №4 - P. 851-862.

67. Fernandes, M. Respiratory pattern, thoracoabdominal motion and ventilation in chronic airway obstruction / M. Fernandes, A. Cukier, N. Ambrosino, J.J. Leite // Monaldi Archives for Chest Disease. - 2016. - Vol. 67, №4 - P. 7-21.

68. Flach, P. Machine Learning. The art and science of algorithms that make sense of data / P. Flach // Cambridge University Press. 2012.

69. Frontera, W.R. Skeletal muscle: a brief review of structure and function / W.R. Frontera, J. Ochala // Calcified tissue international. - 2015. - Vol. 96, №3 - P. 183195.

70. Fujisawa, T. Prognostic Factors for Myositis-Associated Interstitial Lung Disease / T. Fujisawa, H. Hozumi, M. Kono, N. Enomoto // PLoS ONE. - 2014. -Vol. 9, №6. Available from: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0098824.

71. Gea, J. Pathophysiology of muscle dysfunction in COPD / J. Gea, A. Agustí, J. Roca // Journal of applied physiology. - 2013. - Vol. 114, №9 - P. 1222-1234.

72. Gea, J. Muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease: update on causes and biological findings / J. Gea, S. Pascual, C. Casadevall, M. Orozco-Levi // J. Thorac. Dis. - 2015. - Vol. 7 - P. 418-438.

73. Gea, J. Nutritional status and muscle dysfunction in chronic respiratory diseases:

stable phase versus acute exacerbations / J. Gea, A. Sancho-Muñoz, R. Chalela //

95

Journal of Thoracic Disease. - 2018. - Vol. 10, №12 - P. 1332-1354. Available from: http://dx.doi.org/10.21037/jtd.2018.02.66.

74. Gimeno-Santos, E. Inspiratory muscle training and exercise versus exercise alone for asthma / E. Gimeno-Santos, G.A. Fregonezi, R. Torres-Castro, R. Rabinovich // Cochrane Database of Systematic Reviews. - 2015. - Vol.7 - P. 1-10. Available from: http://dx.doi.org/10.1002/14651858.cd011794

75. Gopalakrishna, A. Normative values for maximal respiratory pressures in an Indian Mangalore population: A cross-sectional pilot study / A. Gopalakrishna, K. Vaishali, V. Prem, P. Aaron // Lung India. - 2011. - Vol. 28, №4 - P. 247-252.

76. Güttsches, A.K. ATOH8: a novel marker in human muscle fiber regeneration / A.K. Güttsches, A. Balakrishnan Renuka, R.A. Kley, M. Tegenthoff // Histochemistry and Cell Biology. - 2014. - Vol. 143, №5 - P. 443-452. Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s00418-014-1299-6.

77. Haizlip, K.M. Sex-based differences in skeletal muscle kinetics and fiber-type composition / K.M. Haizlip, B.C. Harrison, L.A. Leinwand // Physiology. - 2015. -Vol. 30, №1 - P. 30-39.

78. He, Y. Discovery of a highly potent glucocorticoid for asthma treatment / Y. He, J. Shi, W. Yi, X. Ren // Cell Discovery. - 2016. - Vol. 2 - P. 150-163. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/celldisc.2015.51.

79. Heymsfield, S.B. Skeletal muscle mass and quality: evolution of modern measurement concepts in the context of sarcopenia / S.B. Heymsfield, M.C. Gonzalez, J. Lu, G. Jia // Proceedings of the Nutrition Society. - 2015. - Vol. 74, №4 - P. 355-366.

80. Hooijman, P.E. Diaphragm muscle fiber weakness and ubiquitin-proteasome activation in critically ill patients / P.E. Hooijman et al. //American journal of respiratory and critical care medicine. - 2015. - Vol. 191, №10 - P. 1126-1138.

81. Hussain, S.N.A. Role of autophagy in COPD skeletal muscle dysfunction / S.N.A. Hussain, M. Sandri // Journal of applied physiology. - 2013. - Vol. 114, №9 - P. 1273-1281.

82. Jiang, X.L. The relationship between nutritional status and oxidative stress markers, pulmonary function in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease / X.L. Jiang et al. // Chinese journal of tuberculosis and respiratory diseases.

- 2017. - Vol. 40, №1 - P. 40-45.

83. José, A. Inpatient rehabilitation improves functional capacity, peripheral muscle strength and quality of life in patients with community-acquired pneumonia: a randomised trial / A. José, S. Dal Corso // Journal of Physiotherapy. - 2016. - Vol. 62, №2 - P. 96-102. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/jjphys.2016.02.014.

84. Kabitz, H.J. Recommendations for respiratory muscle testing / H.J. Kabitz, S. Walterspacher, U. Mellies, C.P. Criée // Pneumologie. - 2014. - Vol. 68, №5 - P. 307-314.

85. Kaminska, M. Optimal method for assessment of respiratory muscle strength in neuromuscular disorders using sniff nasal inspiratory pressure (SNIP) / M. Kaminska, F. Noel, B.J. Petrof // PLOS ONE. - 2017. - Vol. 12, №5. Available from: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0177723.

86. Kaymaz, D. Relation between upper-limb muscle strength with exercise capacity, quality of life and dyspnea in patients with severe chronic obstructive pulmonary disease / D. Kaymaz, Î.Ç. Candemir, P. Ergun, N. Demir // The Clinical Respiratory Journal. - 2017. - Vol. 12, №3 - P. 1257-1263. Available from: http://dx.doi.org/10.1111/crj.12659.

87. Kim, N.S. Respiratory Muscle Strength in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease /N.S. Kim, J.H. Seo, M.H. Ko // Annals of rehabilitation medicine. - 2017. - Vol. 41, №4 - P. 659-666. Available from: 10.5535/arm.2017.41.4.659.

88. Lanclus, M. Machine learning algorithms utilizing functional respiratory imaging may predict COPD exacerbations / M. Lanclus et al. //Academic radiology.

- 2019. - Vol. 26, №9 - P. 1191-1199.

89. Langen, R.C.J. NF-kB activation is required for the transition of pulmonary inflammation to muscle atrophy / R.C.J. Langen et al. //American journal of respiratory cell and molecular biology. - 2012. - Vol. 47, №3 - P. 288-297.

90. Liang, R. Levels of leptin and IL-6 in lungs and blood are associated with the severity of chronic obstructive pulmonary disease in patients and rat models / R. Liang, W. Zhang, Y.M. Song // Molecular medicine reports. - 2013. - Vol. 7, №5 -P. 1470-1476.

91. Lumb AB. Nunn's Applied Respiratory Physiology eBook. Elsevier Health Sciences. - 2016.

92. Lutkecosmann, S. A novel monoclonal antibody suitable for the detection of leukotriene B4 / S. Lutkecosmann et al. // Biochemical and biophysical research communications. - 2017. - Vol. 482, №4 - P. 1054-1059.

93. MacMillan, N.J. Eccentric Ergometer Training Promotes Locomotor Muscle Strength but Not Mitochondrial Adaptation in Patients with Severe Chronic Obstructive Pulmonary Disease / N.J. MacMillan, S. Kapchinsky, Y. Konokhova, G. Gouspillou // Frontiers in Physiology. - 2017. - Vol. 8, №114 - P. 1-14. Available from: http://dx.doi.org/10.3389/fphys.2017.00114.

94. Maltais, F. An Official American Thoracic Society/European Respiratory Society Statement: Update on Limb Muscle Dysfunction in Chronic Obstructive Pulmonary Disease / F. Maltais, M. Decramer, R. Casaburi // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. - 2014. - Vol. 189, №9 - P. 15-62. Available from: http://dx.doi.org/10.1164/rccm.201402-0373st.

95. Mantilla, C.B. Impact of diaphragm muscle fiber atrophy on neuromotor control / C.B. Mantilla, G.C. Sieck // Respiratory physiology & neurobiology. - 2013. -Vol. 189, №2 - P. 411-418.

96. Mathur, S. Structural alterations of skeletal muscle in copd / S. Mathur, D. Brooks, C.R.F. Carvalho // Frontiers in physiology. - 2014. - Vol. 5, №104 - P. 18.

97. Marcellis, R.G.J. Exercise capacity, muscle strength and fatigue in sarcoidosis / R.G.J. Marcellis, A.F. Lenssen, M.D.P. Elfferich, J. De Vries // European Respiratory Journal. - 2011. - Vol. 38, №3 - P. 628-634. Available from: http://dx.doi.org/10.1183/09031936.00117710.

98. Miki, K. Effects of ghrelin treatment on exertional dyspnea in COPD: an exploratory analysis / K. Miki et al. // The journal of physiological sciences. - 2015.

- Vol. 65, №3 - P. 277-284.

99. Min, X. Predictive modeling of the hospital readmission risk from patients' claims data using machine learning: a case study on COPD / X. Min, B. Yu, F. Wang // Scientific reports. - 2019. - Vol. 9, №1 - P. C. 1-10.

100. Mittoo, S. Pulmonary Manifestations of Systemic Lupus Erythematosus (SLE) / S. Mittoo, J.J. Swigris // Pulmonary Manifestations of Rheumatic Disease. - 2014.

- Vol. 35, №2 - P. 61-72. Available from: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-0770-0_6

101. Moghaddasi, H. Comparing the Efficiency of Artificial Neural Network and Gene Expression Programming in Predicting Coronary Artery Disease / H. Moghaddasi, I. Mahmoudi, S. Sajadi // J. Health Med. Inform. - 2017. - Vol. 8, №2.

102. Murad, A. The role of noninvasive positive pressure ventilation in community-acquired pneumonia / A. Murad, P.Z. Li, S. Dial, J. Shahin // Journal of Critical Care. - 2015. - Vol. 30, №1 - P. 49-54. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/jjcrc.2014.09.021.

103. Musher, D.M. Community-acquired pneumonia / D.M. Musher, A.R. Thorner // New England Journal of Medicine. - 2014. - Vol. 371, №17 - P. 1619-1628. Available from: 10.1056/NEJMra1312885.

104. Nikolaou, V. COPD phenotypes and machine learning cluster analysis: A systematic review and future research agenda / V. Nikolaou et al. // Respiratory Medicine. - 2020.

105. Niranjana Murthy, H.S. ANN Model to Predict Coronary Heart Disease Based on Risk Factors / H.S. Niranjana Murthy, M. Meenakshi // Bonfring. Int. J. Man Mach. Interface. - 2013. - Vol. 3, №2. - P. 13-18.

106. Nowinski, A. Comorbidities associated with sarcoidosis-Results from long-term observational study / A. Nowinski et al. // European Respiratory Journal. -2014. - Vol. 44, №58. Available at: http: //erj. ersj ournals. com/content/44/Suppl_5 8/P461. short

107. O'Donnell, D.E. Chronic obstructive pulmonary disease: clinical integrative physiology / D.E. O'Donnell, P. Laveneziana, K. Webb, J.A. Neder // Clinics in chest medicine. - 2014. - Vol. 35, №1 - P. 51-69.

108. Panagiotou, M. Respiratory and lower limb muscle function in interstitial lung disease / M. Panagiotou, V. Polychronopoulos, C. Strange // Chronic Respiratory Disease. - 2016. - Vol. 13, №2 - P. 162-172. Available at: http://dx.doi.org/10.1177/1479972315626014.

109. Pedersen, B.K. Muscle as endocrine organ: focus on musclederived interleukin-6 / B.K. Pedersen, M.A. Febbraio // Physiol. Rev. - 2008. - Vol. 88 - P. 1379-1406.

110. Pereira, L.F.F. Six-minute walk test and respiratory muscle strength in patients with uncontrolled severe asthma: a pilot study / L.F.F. Pereira, E.V. Mancuzo, C.F. Rezende, R.A. Correa // Jornal Brasileiro de Pneumologia. - 2015. - Vol. 41, №3 -P. 211-218. Available at: http://dx.doi.org/10.1590/s1806-37132015000004483.

111. Pleguezuelos, E. Muscular dysfunction in COPD: systemic effect or deconditioning? / E. Pleguezuelos et al. // Lung. - 2016. - Vol. 194, №2 - P. 249257.

112. Portegies, M.L. Chronic Obstructive Pulmonary Disease and the Risk of Stroke. The Rotterdam Study / M.L. Portegies, L. Lahousse, G.F. Joos // Am J Respir Crit Care Med. - 2016. - Vol. 193, №3 - P. 251-258.

113. Pratesi, A. Skeletal muscle: an endocrine organ / A. Pratesi, F. Tarantini, M. Di Bari // Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. - 2013. - Vol. 10, №1 - P. 11-14.

114. Qiao, H. Potential factors involved in the causation of rhabdomyolysis following status asthmaticus / H. Qiao, H. Cheng, L. Liu, J. Yin // Allergy, Asthma & Clinical Immunology. - 2016. - Vol. 12, №1 - P. 1-7. Available at: http://dx.doi.org/10.1186/s13223-016-0149-6.

115. Ramos, E. Peripheral muscle strength and functional capacity in patients with moderate to severe asthma / E. Ramos, L.V. de Oliveira, A. Silva, I. Costa //

Multidisciplinary Respiratory Medicine. - 2015. - Vol. 10, №1 - P. 3-10. Available at: http://dx.doi.org/10.1186/2049-6958-10-3.

116. Remels, A.H.V. The mechanisms of cachexia underlying muscle dysfunction in COPD / A.H.V. Remels et al. // Journal of applied physiology. - 2013. - Vol. 114, №9 - P. 1253-1262.

117. Riedmiller, M. Advanced supervised learning in multi-layer perceptrons - from backpropagation to adaptive learning algorithms / M. Riedmiller // International Journal of Computer Standards and Interfaces. - 1994. - Vol. 16 - P. 265-278.

118. Rygiel, K.A. Mitochondrial and inflammatory changes in sporadic inclusion body myositis / K.A. Rygiel, J. Miller, J.P. Grady, M.C. Rocha // Neuropathology and Applied Neurobiology. - 2015. - Vol. 41, №3 - P. 288-303. Available at: http://dx.doi.org/10.1111/nan.12149.

119. Sanoob, M.U. Artificial Neural Network for Diagnosis of Pancreatic Cancer / M.U. Sanoob, A. Madhu, K. Ajesh, S.M. Varghese // IJCI. - 2016. - Vol. 5, №2.

120. Santana, P.V. Respiratory muscles in COPD: be aware of the diaphragm / P.V. Santana, A.L.P. Albuquerque // Jornal Brasileiro de Pneumologia. - 2018. - Vol. 44, №1 - P. 1-2. Available at: http://dx.doi.org/10.1590/s1806-37562018000010001.

121. Schiaffino, S. Mechanisms regulating skeletal muscle growth and atrophy / S. Schiaffino et al. // The FEBS journal. - 2013. - Vol. 280, №17 - P. 4294-4314.

122. Sieck, G.C. Mechanical properties of respiratory muscles / G.C. Sieck, L.F. Ferreira, M.B. Reid, C.B. Mantilla // Comprehensive Physiology. - 2013. - Vol. 3 -P. 1553-1567.

123. Soltani, Z. New Artificial Neural Networks Approach for Diagnosing Diabetes Disease Type II / Z. Soltani, A.A. Jafarian // Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. - 2016. - Vol. 7, №6.

124. Takeuchi, S. Relationship between sleep apnea and thyroid function / S. Takeuchi, T. Kitamura, T. Ohbuchi, H. Koizumi // Sleep and Breathing. - 2015. -Vol. 19, №1 - P. 85-89.

125. Talbot, J. Skeletal muscle fiber type: using insights from muscle developmental biology to dissect targets for susceptibility and resistance to muscle disease / J. Talbot, L. Maves // Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. -

2016. - Vol. 5, №4 - P. 518-534.

126. Teodorescu, M. Effects of Inhaled Fluticasone on Upper Airway during Sleep and Wakefulness in Asthma: A Pilot Study / M. Teodorescu, A. Xie, C.A. Sorkness, J. Robbins // Journal of Clinical Sleep Medicine. - 2014. - Vol. 10, №2 - P. 183193. Available at: http://dx.doi.org/10.5664/jcsm.3450.

127. Terzano, C. COPD and thyroid dysfunctions / C. Terzano, S. Romani, G. Paone, V. Conti // Lung. - 2014. - Vol. 192, №1 - P. 103-109.

128. Tochino, Y. Asthma-COPD overlap syndrome-Coexistence of chronic obstructive pulmonary disease and asthma in elderly patients and parameters for their differentiation / Y. Tochino et al. // Journal of General and Family Medicine. -

2017. - Vol. 18, №5 - P. 5-11. Available at: http: //onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jgf2.2/epdf.

129. Tomlinson, D.J. The impact of obesity on skeletal muscle strength and structure through adolescence to old age / D.J. Tomlinson, R.M. Erskine, C.I. Morse, K. Winwood // Biogerontology. - 2015. - Vol. 17, №3 - P. 467-483.

130. Tudorache, V. Clinical relevance of maximal inspiratory pressure: determination in COPD exacerbation / V. Tudorache, C. Oancea, F.M. Ovidiu // International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. - 2010. - Vol. 5 -P. 119-123. Available at: http://dx.doi.org/10.2147/copd.s9194.

131. Uldrey, Ch. C in healthy subjects / Ch. Uldrey, J.W. Fitting // Thorax. - 1995.

- Vol. 50, №4 - P. 371-375.

132. Van Boven, J.F.M. Effects of targeting disease and medication management interventions towards patients with COPD / J.F.M. Van Boven, A.G.G. Stuurman-Bieze, E.G. Hiddink, M.J. Postma // Current Medical Research and Opinion. - 2015.

- Vol. 32, №2 - P. 229-239. Available at: http://dx.doi.org/10.1185/03007995.2015.! 110129.

133. Vernooy, J.H.J. Leptin as regulator of pulmonary immune responses: involvement in respiratory diseases / J.H.J. Vernooy et al. // Pulmonary pharmacology & therapeutics. - 2013. - Vol. 26, №4 - P. 464-472.

134. Verschakelen, J. Diseases of the Chest Wall, Pleura, and Diaphragm / J. Verschakelen, P. Vock // Diseases of the Heart, Chest & Breast. - 2015 - P. 99-103. Available at: http://dx.doi.org/10.1007/978-88-470-0633-1_17.

135. Volaklis, K.A. Muscular strength as a strong predictor of mortality: a narrative review / K.A. Volaklis, M. Halle, C. Meisinger // European journal of internal medicine. - 2015. - Vol. 26, №5 - P. 303-310.

136. Walterspacher, S. Respiratory muscle function in interstitial lung disease / S. Walterspacher, D. Schlager, D.J. Walker, J. Müller-Quernheim // European Respiratory Journal. - 2012. - Vol. 42, №1 - P. 211-219. Available at: http://dx.doi.org/10.1183/09031936.00109512.

137. Wang, X.J. Lung function in patients with acute exacerbation and stable COPD and its correlation with serum proinflammatory cytokines and chemokines / X.J. Wang // Journal of Hainan Medical University. - 2016. - Vol. 22, №21 - P. 138141.

138. Weatherald, J. Mechanisms, measurement and management of exertional dyspnoea in asthma / J. Weatherald, M.D. Lougheed, C. Taillé, G. Garcia // European Respiratory Review. - 2017. - Vol. 26, №144. http://dx.doi.org/10.1183/16000617.0015-2017.

139. Wilson, S.H. Predicted normal values for maximal respiratory pressures in caucasian adults and children / S.H. Wilson, N.T. Cooke, R.H. Edwards, S.G. Spiro // Thorax. - 1984. - Vol. 39, №7 - P. 535-538.