Автореферат и диссертация по медицине (14.01.25) на тему:Факторы риска развития хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких у жителей Крайнего Севера

Андронов Сергей Васильевич

ФАКТОРЫ РИСКА РАЗВИТИЯ ХРОНИЧЕСКОГО НЕОБСТРУКТИВНОГО БРОНХИТА И ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ У ЖИТЕЛЕЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

14.01.25 - пульмонология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

1 ^ М ,'.!"' I 0 I .. .. I ¿.и п

Надым-2014

005549081

Работа выполнена в государственном казенном учреждении Ямало-ненецкого автономного округа «Научный центр изучения Арктики»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Емельянов Александр Викторович

Официальные оппоненты:

Яковлев Валерий Андреевич - доктор медицинских наук, профессор 1-ой кафедры терапии усовершенствования врачей Федерального государственного бюджетного военного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, лауреат Государственной премии СССР.

Кокосов Алексей Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории хронической обструктивной патологии легких НИИ пульмонологии ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заслуженный деятель науки РФ, член-корр. РАЕ.

Ведущее учреждение

ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита диссертации состоится «17» июня 2014 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.07 на базе ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ. С диссертацией можно ознакомиться на сайте ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ www.vmeda.org и ВАК РФ Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан « _/£» ¿У 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук профессор Богомолов Борис Николаевич

НоИЖмЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Органы дыхания жителей Крайнего Севера испытывают воздействие ряда негативных факторов [Гришин О.В., 2006]. К данным факторам относятся: низкая температура воздуха, низкая влажность, суточные колебания атмосферного давления, чередование полярного дня и полярной ночи, высокая геомагнитная активность [Величковский Б.Т., 2005]. Под влиянием холодного и сухого воздуха происходит ухудшение функции мукоци-лиарного клиренса, повреждение слизистой дыхательных путей вплоть до деградации мерцательного эпителия органов дыхания. При контакте эпителия дыхательных путей с негативными факторами активируется пере-кисное окисление липидов [Гольденберг Ю.М. и др., 1991]. Высокая геомагнитная активность способствует снижению иммунной реактивности и антиоксидантных резервов легких [Кетлинский С.А. и др., 1995; Казначеев В.П., 2008; Лобанов A.A., 2008, 2010]. Все эти процессы приводят к возникновению, формированию и прогрессированию хронического необ-структивного бронхита (ХНБ) и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).

Важную роль играют характерные для Крайнего Севера особенности труда и быта: проведение работ на холоде, размещение нескольких видов производства в одном помещении, некачественное печное отопление (причем отопительный сезон занимает 9-10 месяцев в году) и дефицит в рационе питания природных антиоксидантов. При этом воздействие на органы дыхания жителя Крайнего Севера антропогенных факторов становится тем последним звеном, которое в итоге приводит к появлению патологии.

Сочетанное влияние негативных климатических и антропогенных факторов повышает вероятность появления патологии органов дыхания. Так, у 80-90% взрослого населения Ямала имеется хотя бы один фактор риска формирования хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ [Кочкин P.A. и др, 2008].

Степень разработанности темы. До настоящего времени не определена роль климатогеографических факторов в формировании хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ у жителей Крайнего Севера. Уникальной территорией для проведения исследований является ЯНАО, так как в данном регионе поселки расположены в различных климатических поясах. Состав населения, род занятий и уровень антропогенного загрязнения в различных поселках ЯНАО отличается незначительно, что позволяет изучить воздействие климатической адаптационной нагрузки на развитие хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ. Несмотря на ряд проведенных исследований, остаются мало изученными механизмы адаптации к неблагоприятным условиям жизни и формирования хронического

необструктивного бронхита и ХОБЛ (свободнорадикальная активность, нарушения местного иммунитета и мукоцилиарного клиренса) у жителей Крайнего Севера.

Цель работы

Изучить распространенность хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких и особенности факторов риска их развития у населения Крайнего Севера.

Задачи исследования

1. Оценить частоту хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких у жителей Ямало-Ненецкого автономного округа в зависимости от длительности и интенсивности воздействия климатогеографических факторов высоких широт.

2. Определить маркеры оксидативного стресса, активность назального мукоцилиарного клиренса, концентрацию фактора некроза опухоли а (ФНО а), иммуноглобулина (1ц) А в конденсате выдыхаемого воздуха и показатели функции внешнего дыхания (ОФВ1, ЖЕЛ, ФЖЕЛ) у здоровых жителей Ямало-Ненецкого автономного округа в зависимости от северного стажа, района проживания, работы на холоде, этнической принадлежности, пола, возраста, курения.

3. Изучить маркеры оксидативного стресса, активность назального мукоцилиарного клиренса, концентрацию ФНОа и 1§А в конденсате выдыхаемого воздуха у больных хроническим необструктивным бронхитом и хронической обструктивной болезнью легких.

4. Оценить возможность использования изучаемых показателей для прогнозирования развития хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких у жителей Ямало-Ненецкого автономного округа.

Научная новизна

1. Впервые установлена высокая распространенность хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких у населения Крайнего Севера.

2. Впервые показано, что длительное проживание в Ямало-Ненецком автономном округе здоровых людей сочетается с достоверным увеличением у них свободно-радиальной активности конденсата выдыхаемого воздуха, снижением мукоцилирного клиренса и бронхиальной проходимости.

3. Впервые обнаружено статистически значимое повышение концентрации ФНОа и перекисной активности КВВ у больных хроническим необструктивным бронхитом и хронической обструктивной болезнью

легких по сравнению со здоровыми жителями Ямало-Ненецкого автономного округа.

4. Впервые разработана прогностическая модель риска развития хронического необструктивного бронхита в условиях Крайнего Севера.

Практическая значимость

1. Выявлена группа жителей Крайнего Севера, имеющая наиболее высокую вероятность развития хронического необструктивного бронхита.

2. Установлены дополнительные показатели, позволяющие прогнозировать риск возникновения хронического необструктивного бронхита у здоровых жителей Крайнего Севера.

Положения, выносимые на защиту

1. Хронический необструктивный бронхит и хроническая обструктивная болезнь легких являются заболеваниями, часто встречающимися у населения Ямало-Ненецкого автономного округа.

2. Длительное проживание на Крайнем Севере здоровых людей сочетается со снижением у них бронхиальной проходимости, увеличением оксидативного стресса и уменьшением активности мукоцилиарного клиренса.

3. Оксидативный стресс, повышение уровня ФНОа и снижение концентрации IgA в дыхательных путях являются механизмами развития хронического необструктивного бронхита и хронической обструктив-ной болезни легких у жителей Крайнего Севера.

4. Вероятность развития хронического необструктивного бронхита у жителей Крайнего Севера повышается при увеличении северного стажа, длительности работы на холоде, высоком уровне ФНОа и ок-сидативной активности, а также снижении мукоцилиарного клиренса дыхательных путей.

Методология и методы исследования

Основой для работы стали следующие теории: концепция синдрома полярного напряжения (В.П. Казначеев и др., 1979; А.П. Агаджанян, 1998; Б.Т. Величковский, 2005; О.В. Гришин и др., 2006; Г.С. Шишкин и др., 2006); роли климатогеографических факторов (А.П. Авцын и др., 1985; А.Г. Чучалин и др., 2011); концепция о роли нарушения баланса между активностью прооксидантов и антиоксидантов легких (С.К. Соодаева, 2002; Ш.У. Фархутдинов, 2006; А.Г. Чучалин и др., 2011; С. Sanguinetti et al., 1992; W. MacNee, 2005); концепция поиска биомаркеров в конденсате выдыхаемого воздуха (Г.И. Сидоренко и др., 1980, 1981, 1998; И.А. Кли-манов и др., 2009; С.К. Соодаева, 2002; P.J. Barnes, 2001; S.A. Kharitonov и др., 2002; R.M. Effros, 2004; I. Horvath et al., 2005).

На первом этапе написания диссертации проведен анализ отечественных и зарубежных литературных источников. Всего использован материал 165 авторов, из них: отечественных - 133 и иностранных - 32. На втором этапе на территории Ямало-Ненецкого автономного округа проводилось скрининговое обследование 1347 человек, из которых 960 было здоровых, 323 - больных хроническим необструктивным бронхитом, а 64 - больные ХОБЛ. Во время третьего этапа проводили анализ полученных в ходе работы над диссертацией данных, в том числе и статистический анализ.

Клиническая характеристика пациентов: всего было осмотрено 1347 человек, из которых 960 были здоровые, 323 - больные хроническим необструктивным бронхитом, а 64 - больные ХОБЛ. Возраст пациентов был от 18 до 60 лет. В работе применялись следующие методики:

- клинический опрос и осмотр;

- анкетирование (анкета GARD (ВОЗ));

- инструментальные методики (спирометрия, сахариновый тест, сбор КВВ с дальнейшим определением в лаборатории показателей окси-дантной и антиоксидантной активности Imax (пиковая индуцированная люминесценция), S (светосумма), tg2a, баланс окси-дант/антиоксидант (S/tg2a), концентрации IgA, фактора некроза опухолей (ФНОа)).

Конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) собирался согласно методическим рекомендациям 1.2.2028-05 (2006). Сбор КВВ проводился не менее чем через час после последнего контакта с холодом. Объем КВВ составлял не менее 2 мл. Респонденты утром в день исследования не чистили зубы, не курили, не употребляли алкоголя, не применяли лекарственных препаратов, не контактировали с производственными факторами. Перед сбором КВВ пациенты тщательно полоскали рот. Исследование проводилось при спокойном дыхании. На протяжении 10-20 мин. пациент вдыхал воздух через нос и выдыхал его в трубку через рот. Собранный конденсат в контейнерах типа «Эппендорф» замораживался и хранился в холодильнике при температуре -20 °С до проведения анализа в течение трех недель, что исключало влияние хранения на показатели хемилюминесценции. Исследование перекисной активности КВВ проводилось с помощью биохемилюменометра БХЛ-07. Учитывались следующие показатели: Imax (мВ) - пиковая индуцированная люминесценция (характеризующая оксидантный потенциал), S (мВ) - светосумма (характеризующая актуализированную оксидантную активность) и тангенс угла а (характеризующий антиоксидантную активность).

Личное участие автора

Самостоятельно проводил аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме, планировал дизайн исследований, выбирал методы исследования, определял объём, проводил сбор

и анализ информации, первичную и статистическую обработку материалов, их анализ, интерпретацию результатов, докладывал их на конференциях, написание статей, диссертации и автореферата.

Результаты исследований были внедрены в ряде лечебно-профилактических учреждений (участковых и районной больнице пос. Самбург, Яр-Сале, Сёяха) Ямало-Ненецкого автономного округа. Полученные данные используются в педагогической работе кафедры пульмонологии Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова (Санкт-Петербург).

Апробация работы. Материалы работы представлены и доложены на XXII Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (г. Москва, 2012), семинаре «Вопросы полярной медицины, экологии и биологии» (г. Надым, 2012).

Число публикаций по теме работы - 10, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций. Текст изложен на 116 страницах машинописи, иллюстрирован 35 рисунками, 1 схемой и 35 таблицами. Список литературы содержит 165 источников, из них 133 отечественных и 32 зарубежных автора.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение - обосновывается актуальность темы диссертации, представляются научная и практическая значимость исследования, обозначаются цель и задачи работы.

Глава первая - литературный обзор - отражены существующие определения хронического необструктивного бронхита и хронической об-структивной болезни легких, факторы риска, отмечены основные достоинства и недостатки существующих лабораторных и инструментальных методов диагностики хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких, дана краткая климатогеографиче-ская характеристика населенных пунктов, где проводились исследования.

Глава вторая - материалы и методы проведенного исследования -дана характеристика исследуемых групп пациентов, изложен порядок проведения и процедуры обследования респондентов, изложены методы статистической обработки полученного материала.

Глава третья - результаты исследования - описано использование изучаемых показателей для прогнозирования развития хронического необструктивного бронхита и хронической обструктивной болезни легких у жителей Ямало-Ненецкого автономного округа.

Заключение - полученные в ходе исследования результата сопоставляются с мировым опытом использования изучаемых показателей для прогнозирования, излагаются итоги проведенного исследования, приводятся практические рекомендации по использованию изучаемых показателей для прогнозирования развития хронического необструктивного бронхита, обозначаются вероятные перспективы дальнейшей разработки темы.

Материалы и методы исследования

Проведены поперечные скрининговые исследования населения в 4 поселках Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО): пос. Красно-селькуп, пос. Самбург, пос. Яр-Сале и пос. Сёяха (Сё-Яха), а также в г. Надым.

Возраст всех участников составлял от 18 до 60 лет (средний возраст 43,0 года), северный стаж - от одного до 60 лет (в среднем 21 год). По возрасту все участники обследования разделены согласно рекомендациям ВОЗ (1829; 30-39; 40-49; 50-59). В зависимости от стажа проживания на Крайнем Севере участники исследования распределены в подгруппы (0-10; 11-20; 2130; 31 и старше). Общее количество участников обследования составило 1347 человек. Всего коренных (аборигенов) было 564 (41,9%) человека, а пришлых (мигранты) 783 (58,1%). Мужчин было опрошено 434 (32,2%), женщин 913 (67,8%) человек. Работали на холоде 347 (25,8%) человек (работа в течение 8 часов). Всего было обследовано 257 (19,1%) курящих лиц. Пришлыми считалось некоренное население мигрантов 1-го и 2-го поколения. Аборигенами (коренные) следует считать ненцев, хантов, селькупов, являющихся малочисленными народами Севера, проживающие на территориях традиционного расселения своих предков, сохраняющие традиционный образ жизни, хозяйствование и промысел и осознающие себя самостоятельным этносом [Народы России, 2009].

В обследовании приняло участие 960 (71,3% от общего числа респондентов) здоровых жителей Крайнего Севера. Их возраст составил от 18 до 60 лет (в среднем 40 лет), северный стаж - от одного до 60 лет (в среднем 30,7 года). Из них: мужчин 219 (22,8%), женщин 741 (77,2%) человек, коренных жителей 362 (37,7%) человека, пришлых (мигранты I поколения) 598 (62,3%). Здоровые курящие лица составили 120 (12,5%) человек. Работали на холоде 188 (19,6%) человек (работа в течение 8 часов). У 28 (3,0%) здоровых жителей отмечается загрязнение воздуха в жилом помещении (продукты сгорания органического топлива в отопительных приборах).

В обследовании приняли участие 64 (4,7%) больных ХОБЛ, среди которых по рекомендациям GOLD 2011 года к группе А - «низкий риск», «меньше симптомов» относились 43 человека (67,0% от общего числа больных страдающих ХОБЛ), а к группе В - «низкий риск», «больше симптомов» 21 человек (33,0%). Все они были мужского пола, курящие, их средний возраст составил 53,0 года (от 48 до 60 лет). Из них: коренных

жителей 19 (29,7%) человек, пришлых (мигранты I поколения) 45 (70,3%). Работали на холоде 18 (28,1%) человек (работа в течение 8 часов). В среднем стаж курения составил 24,3 года (от 10 до 45 лет).

Больных хроническим необструктивным бронхитом в фазу ремиссии заболевания было 323 (24,0%) человека, курящие лица составили 73 (22,6%) человека. Из них: мужчин 151 (46,7%), женщин 172 (53,3%) человек, коренных жителей 183 (56,7%) человека, пришлых (мигранты I поколения) 140 (43,3%). Работали на холоде (ежедневная работа в течение 8 часов) - 141 (43,7%) человека. У 36 (11,1%) больных ХНБ отмечается домашнее (продукты сгорания органического топлива в отопительных приборах) загрязнение воздуха. Диагноз хронического необструктивного бронхита устанавливался при наличии симптоматики хронического кашля и/или выделения мокроты на протяжении 3 месяцев в году 2 и более лет подряд (по определению ВОЗ) при нормальных показателях функции внешнего дыхания при исключении других заболеваний легких. У данных лиц в день обращения проведены опрос с помощью анкет (включающие вопросы анкет GARD (ВОЗ) и European Community for Steel and Coal).

Последовательность проведения обследования была следующей: респонденты были отобраны в случайном порядке (отклик составил 86,5%). У здоровых обследуемых пациентов была исключена тяжелая соматическая патология на основании результатов анкетирования, осмотра пульмонолога, кардиолога, отоларинголога, исследования ЭКГ и спирометрии. В процедурном кабинете проводились сахариновый тест, сбор КВВ с дальнейшим определением в лаборатории показателей оксидантной и ан-тиоксидантной активности Imax (пиковая индуцированная люминесценция), S (светосумма), tg2a, баланс оксидант/антиоксидант (S/tg2a), концентрации IgA, фактора некроза опухолей (ФНОа).

Формирование групп

Первый этап: в проведенном исследовании участвовали жители 2 поселков, расположенных на одной долготе, имеющих сопоставимый половозрастной состав населения, характер занятий. Отличия заключались в том, что поселок Яр-Сале находится на 500 км южнее поселка Сёяха, а также, эти посёлки различаются по этническому составу населения. Осмотр врача пульмонолога выполнен с использованием анкеты GARD. Спирометрия проводилась на аппарате SpiroUSB ML 2525 (Care Fusion, Великобритания) по единому стандарту согласно критериям ATS/ERS 2005 года. В ходе опроса обследованных жителей учитывались респираторные жалобы (кашель, выделение мокроты, свистящее дыхание/хрипы, одышка), имеющиеся в анамнезе заболевания (хронический необструк-тивный бронхит, ХОБЛ), а также табакокурение, условия быта (обогрев и приготовление пищи на открытом огне), характер работы (работа на холоде не менее 8 часов в день, контакт с дымом).

Второй этап: все здоровые участники ретроспективно разделены на семь групп: по полу, этносу (коренной житель/пришлый), возрасту, северному стажу, району проживания, наличию или отсутствию работы на холоде, курению. Проведены межгрупповые сравнения, а также изучена связь возраста и северного стажа с данными показателями.

Третий этап: все участники обследования разделены на три группы: здоровые лица, больные хроническим необструктивным бронхитом и ХОБЛ. В первую подгруппу включили 960 здоровых жителей, не имевших клинически значимой патологии респираторной системы, в возрасте от 18 до 60 лет. Во 2 подгруппу включили 64 больных ХОБЛ, среди которых к группе А - «низкий риск», «меньше симптомов» относились 43 человека (67,0% от общего числа больных страдающих ХОБЛ), а к группе В -«низкий риск», «больше симптомов» 21 человек (33,0%). Все респонденты данной подгруппы (больные ХОБЛ) курили, средний стаж курения составил 24,3 года (от 10 до 45 лет). Функциональными критериями ХОБЛ считали ОФВ1/ФЖЕЛ<70% от должных величин после ингаляции 400 мкг р2-адреномиметика короткого действия (сальбутамол). Больные ХОБЛ не имели профессиональной вредности и не подвергались действию комплекса вредных производственных факторов, кроме работы на холоде (работа в течение 8 часов). В 3 подгруппу вошли 323 больных хроническим необструктивным бронхитом, находящихся в фазе ремиссии заболевания, из них курящие лица 73 человека (22,6%). Больные хроническим необструктивным бронхитом не имели профессиональной вредности и не подвергались действию комплекса вредных производственных факторов, кроме работы на холоде (работа в течение 8 часов). В каждой из групп проведены межгрупповые сравнения, а также была изучена связь данных показателей с возрастом и северным стажем.

Четвертый этап: проведены построение и проверка модели прогнозирования риска развития ХОБЛ и хронического необструктивного бронхита у жителей Крайнего Севера.

Характеристика районов проведения исследований

Поселок Красноселькуп расположен в климатической зоне лесотундры, средняя температура воздуха в феврале от -24 °С до -26 °С. Самбург расположен в климатической зоне тундры, средняя температура февраля от-25 °С до -27 °С.

Поселки Яр-Сале и Сёяха расположены в климатических зонах тундры и зоне арктических пустынь, средняя температура февраля от -25 °С до -27 °С. Надым расположен в климатической зоне лесотундры, средняя температура февраля от -21 °С до -23 °С.

Методика исследования функции внешнего дыхания

Спирометрия проводилась одним и тем же специалистом согласно критериям ATS/ERS 2005 года. Для проведения спирометрии использовался спирограф SpiroUSB ML 2525 (Care Fusion, Великобритания). Анализировали следующие параметры: ФЖЕЛ (FVC) - форсированная жизненная емкость легких, ОФВ] (FEV0 - объем форсированного выдоха за первую секунду, ЖЕЛ (VC) - жизненная емкость легких. Значения вышеперечисленных показателей выражались в процентах от должного значения [European Community for Steel and Coal, 1993]. Для оценки обратимости бронхиальной обструкции пациентам проводилась ингаляция 400 мкг р2-адреномиметика короткого действия (сальбутамол).

Методика сбора конденсата выдыхаемого воздуха

Конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) собирался согласно методическим рекомендациям 1.2.2028-05 «Использование неинвазивных методов контроля антиокислительного баланса организма в мониторинговых гигиенических исследованиях» (2006).

Сбор КВВ проводился не менее чем через час после последнего контакта с холодом. Объем КВВ составлял не менее 2 мл. Респонденты утром в день исследования не чистили зубы, не курили, не употребляли алкоголя, не применяли лекарственных препаратов, не контактировали с производственными факторами. Перед сбором КВВ пациенты тщательно полоскали рот. Исследование проводилось при спокойном дыхании. На протяжении 10-20 мин. пациент вдыхал воздух через нос и выдыхал его в трубку через рот. Влага выдыхаемого воздуха конденсировалась на холодных стенках и стекала на дно пробирки. Собранный конденсат в контейнерах типа «Эппендорф» замораживался и хранился в холодильнике при температуре -20 °С до проведения анализа в течение трех недель, что исключало влияние хранения на показатели хемилюминесценции.

Исследование хемилюминесценции КВВ

Исследование перекисной активности КВВ проводилось с помощью биохемилюменометра БХЛ-07 (Нижний Новгород, Россия). Процесс регистрируется в течение 30 секунд. Учитывались следующие показатели: Imax (мВ) - пиковая индуцированная люминесценция (характеризующая оксидантный потенциал), S (мВ) - светосумма (характеризующая актуализированную оксидантную активность) и тангенс угла а (характеризующий антиоксидантную активность).

Исследование концентрации ФНОа и IgA в КВВ

Концентрацию IgA определяли при помощи набора IgA секреторный - «ИФА-БЕСТ», ФНОа изучали методом иммуноферментного анализа с

использованием диагностических наборов фирмы «Цитокин» (г. Санкт-Петербург) и «Vector Best» (г. Новосибирск). Результат оценивали с помощью иммуноферментного анализатора «Sunrise Тесап» (Tecan Austria GmbH, Австрия).

Исследование мукоцшиарного клиренса

Исследование активности мукоцилиарного назального клиренса проведено с помощью мягких одноразовых зондов, на поверхность которых были нанесены гранулы сахарина. Оценивалось время в минутах до появления сладкого вкуса во рту.

Сравнение качественных переменных проведено с использованием критерия х2 по методу Пирсона. При анализе количественных переменных был выполнен расчет должной выборки, проведен тест Shapiro-Wilk's (W) (нормальность распределения). Для оценки достоверности различий количественных переменных двух изучаемых групп, в случае нормального распределения и однородной дисперсии использован t-критерий Стьюден-та. В случае ненормального распределения для оценки достоверности различий двух несвязанных выборок использован U-критерий Mann-Whitney, трех и более групп - ANOVA Kruskal-Wallis. Для оценки связи между показателями использованы коэффициенты линейной корреляции Пирсона (г) и ранговой корреляции Спирмена (rs). Для построения моделей риска использовалась нелинейная логит-регрессия с пошаговым включением переменных по методу максимального правдоподобия. Анализу подвергались показатели факторов риска в исследуемых группах. Сначала проведено определение межгрупповых различий по факторам риска. Затем выполнено построение уравнений риска развития хронического необструк-тивного бронхита и ХОБЛ по показателям факторов риска.

Вероятность (р) наступления хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ рассчитывали по формуле:

р = l/l+e"z, где z = bi*X|+b2*X2+.. .+bn*xn+a,

xi - значения независимых переменных, bi - коэффициенты логистической регрессии, а - константа.

Если для р получится значение меньшее 0,5, то можно предположить, что событие не наступит; в противном случае предполагается наступление события [Бююль А. и др., 2005].

Количественную оценку величины риска возникновения ХНБ и ХОБЛ рассчитывали как отношение шансов при наличии или отсутствии изучаемого заболевания:

Ь*с

)

где OR - отношение шансов, рассчитанное по результатам исследования; а - число случаев наличия заболевания в группе больных; b - число

случаев отсутствия заболевания в группе больных; с - число случаев наличия заболевания в группе здоровых; d - число случаев отсутствия заболевания в группе здоровых. Для оценки значимости риска возникновения ХНБ и ХОБЛ использовали ^-критерий, для отношения шансов рассчитывался 95% доверительный интервал [Альбом А., 1996; Зуева Л.П., 2005]. По результатам построена прогностическая модель риска формирования ХНБ и ХОБЛ. В модель включали только те факторы, для которых была выявлена статистически значимая связь с риском возникновения заболевания. Оценка диагностической эффективности модели производилась по показателям чувствительности, специфичности, прогностической ценности положительного результата и прогностической ценности отрицательного результата [Власов В.В., 1988].

Окончанием обработки данных стал многофакторный анализ. В связи с тем, что зависимая переменная (наличие ХОБЛ и ХНБ или отсутствие) дихотомичная (бинарная), а при анализе независимые признаки не коррелируют между собой, нами была выбрана логистическая регрессия.

Обработка полученных результатов исследований выполнена с помощью пакета программ Microsoft Excel и STATISTICA-8. Достоверность различий между группами считается установленной при р<0,05.

Результаты исследования

На первом этапе приняли участие жители поселков Яр-Сале (п=297); возраст от 23 до 55 лет (средний возраст 38,6±16,0 года) и Сёяха (п=271); возраст от 22 до 56 лет (средний возраст 38,7±16,5 года), расположенных на одной долготе, имеющих сопоставимый половозрастной состав населения, характер занятий жителей. В поселке Яр-Сале распространенность ХНБ составила 18,8% (n=56), а в поселке Сёяха 38,0% (п=103). Распространенность ХНБ у жителей пос. Яр-Сале и Сёяха достоверно отличалась (Х2=25,80; р<0,001). Не были выявлены различия по распространенности ХОБЛ у жителей пос. Яр-Сале и Сёяха (х2=0,04; р=0,84). Таким образом, было выявлено, что при увеличении длительности проживания на Крайнем Севере и интенсивности воздействия климатических факторов статистически достоверно (р<0,001) повышается распространенность хронического необструктивного бронхита (примерно в 2 раза) (рисунок 1).

Работа на холоде у жителей поселка Сёяха была достоверно выше, чем у проживающих в поселке Яр-Сале, расположенном южнее (х?= 10,42; р=0,001).

Выявлена достоверная положительная корреляционная связь между наличием у пациента ХНБ и домашним загрязнением воздуха продуктами горения (rs=0,60; р=0,02), а также работой на холоде в течение 8 часов (rs=0,40; р<0,001).

ХОБЛ ХНБ курение работа на

холоде

Рис. 1. Распространённость курения, ХОБЛ и ХНБ На рисунке 1 указаны значения достоверности различий между группами сравнения: *-р<0,001

При изучении активности оксидантных и антиоксидантных процессов в зависимости от места проживания выявлено, что баланс антиоксидант-ной и оксидантной активности КВВ (8Л§2а) увеличивался в направлении с юга на север (и=37769,00; р<0,01; г8=0,16; р<0,01) и с запада на восток (11=2074,50; р<0,01; г5=0,11; р<0,01) по сравнению с данной величиной в городе Надыме. Таким образом, при изучении перекисной активности КВВ в зависимости от места проживания выявлено, что в северном и восточном направлении увеличивалось смещение 8Л§2а в сторону преобладания оксидантной активности (р<0,01). У лиц, работающих на холоде, выявлено статистически достоверное (и-тест; р<0,01) смещение отношения 8%2а в сторону преобладания оксидантных реакций. Работа на холоде приводит к преобладанию оксидантных процессов, следовательно, может являться фактором риска развития ХОБЛ и ХНБ. Значения показателей оксидантной и антиоксидантной активности достоверно отличались у коренных и некоренных жителей (р<0,01), у курящих и некурящих (р<0.01). Следовательно, этнический фактор и наличие курения необходимо учитывать при дальнейшем анализе.

В ходе проведенных исследований отмечается статистически достоверные различия ряда показателей КВВ у здоровых, больных хронической обструктивной болезнью легких (р<0,05) и хроническим необструктивным бронхитом (р<0,05).

Таким образом, при изучении перекисной активности КВВ было выявлено, что в дальнейшем анализе следует учитывать место проживания, указания в анамнезе на работу на холоде, этнический фактор и фактор курения, наличие или отсутствие у пациента ХОБЛ и ХНБ.

При изучении 1уА в зависимости от места проживания выявлено, что значение ^А у жителей пос. Сёяха достоверно отличались (и=10508,00; р<0,01) по сравнению с данным показателем в городе Надыме. При изуче-

нии ФНОа в зависимости от места проживания также выявлены различия у жителей пос. Сёяха (и=7256,00; р<0,05) по сравнению с данным показателем в городе Надыме. При изучении содержания 1§Л, ФНОа в КВВ в зависимости от климатогеографических условий выявлено, что уровень 1§А в КВВ достоверно снижался, а концентрация ФНОа повышалась в северном направлении (р=0,02). При исследовании КВВ уровень ФНОа у здоровых лиц по сравнению с больными ХОБЛ достоверно (р=0,05) ниже почти в полтора раза.

При изучении показателя «Усах» в зависимости от климатогеографических условий выявлено, что «сахариновое время» достоверно (р<0.001) увеличивалось в северном направлении. При исследовании выявлено, что величина показателя сахариновое время у коренного населения была достоверно выше, чем у пришлых жителей (и=23626,00; р<0,001). Активность мукоцилиарного клиренса (Усах) у больных ХОБЛ оказалась достоверно ниже, чем у пациентов с ХНБ и здоровых (р<0,001).

При изучении показателей ЖЕЛ, ОФВ1 в зависимости от климатогеографических условий выявлено, что величина ЖЕЛ при спирометрии достоверно увеличивалась в северном направлении (р<0,01). В результате проведенных исследований были выявлены достоверные различия ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1 у курящих и некурящих жителей Крайнего Севера. У лиц, работающих на холоде, выявлено статистически достоверное снижение ЖЕЛ (1=3,20; р=0,002), ФЖЕЛ (1=2,30; р=0,01), ОФВ, (1=2,90; р=0,003) на 30%.

Общепринятые факторы риска развития ХОБЛ (курение, работа на холоде, нарушение баланса между оксидантами и антиоксидантами) и факторов, характерных для Крайнего Севера (длительность проживания в высоких широтах и работа на холоде в течение 8 часов) способствуют развитию ХОБЛ.

К факторам риска формирования ХНБ относятся работа на холоде в течение 8 часов, домашнее (продукты сгорания органического топлива в отопительных приборах) загрязнение воздуха и длительность проживания на Крайнем Севере.

Сравнение расчетных результатов с фактическими данными о наличии ХОБЛ показало хорошее совпадение результатов: х,2=606Д9; р<0,001; 011=304,11; 95% С1 - 15,20-288,90. Операционные характеристики метода логистической регрессии: чувствительность 71,9%, специфичность 99,1%, прогностическая ценность положительного результата 85,2%, прогностическая ценность отрицательного результата 98,1%. Общая точность прогностической модели 85,5%. На основании полученных данных с помощью логистической регрессии нами была построена модель прогноза риска развития ХОБЛ в исследованной популяции, при формировании логит-модели ХОБЛ добавляли в расчет возраст, северный стаж, работу на холоде, но были получены недостоверные результаты.

При формировании логит-модели ХНБ добавляли в число анализируемых признаков возраст, наличие в анамнезе курения, значение ОФВ1, но влияние этих факторов статистически незначимо. Нами было обнаружено, что дополнительное включение в логит-модель риска появления ХНБ ряда исследуемых показателей (ФНОа, сахариновое время, статистиче-

ски значимо, но не повышает чувствительности и общей точности модели (таблица 1).

При сравнении расчетных результатов с фактическими данными о наличии хронического необструктивного бронхита было получено хорошее совпадение данных: х2=397,47; р<0,001; СЖ=17,45; 95% С1 - 5,9-9,4. Операционные характеристики метода логистической регрессии: чувствительность была равна 61,9%, специфичность 81,8%, прогностическая ценность положительного результата 71,5%, прогностическая ценность отрицательного результата 87,4%. Общая точность прогностической модели 71,9%.

Вероятность (р) развития хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ рассчитывалось по формуле:

р = 1/1+е"*, где г = Ь1*Х1+Ь2*Х2+...+Ьп*хп+а,

X; - значения независимых переменных, Ь1 - коэффициенты логистической регрессии, а - константа.

Таблица I

Логит-модель риска развития ХНБ (п=1283)__

Показатели Е±8Е Регрессионный коэффициент Р

Во -3,87±0,32 - <0,01

Работа на холоде 1,28±0,17 1,28 <0,01

Северный стаж 0,01±0,004 0,01 <0,01

ОФВ] 0,005±0,003 0,005 0,08

ФНОа -0,04±0,009 -0,04 <0,01

Сахариновое время 0,03±0,009 0,03 <0,01

0,33±0,05 0,33 <0,01

Загрязнение воздуха жилого помещения продуктами горения -0,99±0,31 -0,99 <0,01

Примечание: х2=462,06; р<0,001; Е - оценочное значение; Во - константа

Отобранные нами показатели, характеризующие интенсивность воздействия климатических факторов и длительность проживания на Крайнем Севере вошли в модель, следовательно, была достигнута релевантность модели, когда получаемый результат соответствовал ожидаемому результату.

Итак, построение модели риска развития хронического необструктивного бронхита получено с учетом исследованных факторов риска и пока-

зателей: северный стаж, работа на холоде более 8 часов в день, домашним загрязнением воздуха продуктами горения, показателей местного иммунитета (ФНОа), перекисной активности КВВ (8Л§2а), активности назального мукоцилиарного клиренса (Усах), функции внешнего дыхания (ОФВО.

ВЫВОДЫ

1. Среди населения Ямало-Ненецкого автономного округа распространенность хронического необструктивного бронхита составляет 38,0%, хронической обструктивной болезни легких - 7,0%.

2. Частота развития хронического необструктивного бронхита в отличие от хронической обструктивной болезни легких повышается в два раза при увеличении интенсивности воздействия неблагоприятных климатических факторов Крайнего Севера.

3. При длительном проживании в Ямало-Ненецком автономном округе у здоровых людей наблюдается снижение бронхиальной проходимости, увеличение оксидативного стресса и уменьшение активности мукоцилиарного клиренса.

4. Оксидативный стресс, повышение уровня ФНОа и снижение концентрации ^А в дыхательных путях наблюдаются при развитии хронической обструктивной болезни легких у жителей Крайнего Севера.

5. Вероятность развития хронического необструктивного бронхита у людей, проживающих в Ямало-Ненецком автономном округе, повышается при увеличении северного стажа, длительности работы на холоде, высокого уровня ФНОа и оксидативной активности конденсата выдыхаемого воздуха, а также снижении активности мукоцилиарного клиренса дыхательных путей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Лица, длительно проживающие на Крайнем Севере и продолжительное время работающие на холоде, являются группой риска развития хронического необструктивного бронхита. Эти людям показано динамическое медицинское наблюдение с оценкой показателей функции внешнего дыхания.

2. Высокий уровень оксидативной активности и концентрации ФНОа в конденсате выдыхаемого воздуха, снижение мукоцилиарного клиренса целесообразно использовать для прогноза формирования хронического необструктивного бронхита у здоровых жителей Крайнего Севера.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андронов C.B. Распространенность хронического бронхита и хронической обструктивной болезни легких в зависимости от интенсивности воздействия климатических факторов у населения полуострова Ямал / C.B. Андронов, A.A. Лобанов // Вестннк новых медицинских технологий. - 2012 - T. XIX, № 1.-С.212.

2. Андронов C.B. Изменение показателей железоиндуцированной хемилю-минесценции у жителей Крайнего Севера в зависимости от климатогео-графических условий / C.B. Андронов, A.A. Лобанов // Вестник СевероЗападного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. - 2012 - Т. 4, № 1. - С. 73-77.

3. Андронов C.B. Изменение показателей вентиляции легких, активности назального мукоцилиарного клиренса, показателей железоиндуцированной ХЛ у жителей Крайнего Севера в зависимости от климатогеографических условий [Электронный ресурс] / C.B. Андронов, A.A. Лобанов // Вестник новых медицинских технологий. - 2012. - № 1. - Режим доступа: http://medtsu.tola.ru/VNMT/Bulletin/E2012- l/3487.pdf

4. Андронов C.B. Прогностическая модель риска развития хронического бронхита у жителей Крайнего Севера / C.B. Андронов, A.A. Лобанов // Вестник новых медицинских технологий. - 2012 - T. XIX, № 2. - С. 34.

5. Андронов C.B. Изменение показателей вентиляции легких у жителей Ямала в зависимости от климатогеографических условий / C.B. Андронов, A.A. Лобанов, А.И. Попов // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. - 2012 - № 45. - С. 43-46.

6. Андронов C.B., Лобанов A.A., Попов А.И. Изучение показателей хемилю-минесценции конденсата выдыхаемого воздуха у жителей Крайнего Севера // Материалы 22-го национального конгресса по заболеваниям органов дыхания, 2012.-С. 155.

7. Андронов C.B., Лобанов A.A., Попов А.И. Изучение показателей хемилю-менисценции у жителей Арктики работающих на холоде // Материалы 22-го национального конгресса по заболеваниям органов дыхания, 2012. - С. 154.

8. Андронов C.B., Лобанов A.A., Попов А.И. Изменение показателей функции внешнего дыхания у жителей Арктики в зависимости от климатогеографических факторов // Материалы 22-го Национального Конгресса по заболеваниям органов дыхания, Москва, 2012. - С. 314.

9. Андронов C.B., Лобанов A.A., Попов А.И. Распространенность хронических неспецифических заболеваний легких в зависимости от климатических факторов у жителей Крайнего Севера // Материалы 22-го национального конгресса по заболеваниям органов дыхания, Москва, 2012. - С. 403.

10. Андронов C.B., Лобанов A.A., Попов А.И. Изменение жизненной емкости легких и объема форсированного выдоха за первую секунду у жителей Ямала в зависимости от факторов климата // Научный вестник Ямала. -2012,-№4.-С. 13-18.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЖЕЛ(УС) - жизненная емкость легких

квв - конденсат выдыхаемого воздуха

ОФВ| (FEV,) - объем форсированного выдоха за первую секунду

ФЖЕЛ(РУС) - форсированная жизненная емкость легких

ФНОа (TNFa) - фактор некроза опухолей а

ХНБ - хронический необструктивный бронхит

ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких

ЯНАО - Ямало-Ненецкий автономный округ

GOLD - The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (Глобальная иници-

атива по хронической обструктивной болезни легких)

Imax - пиковая люминесценция

IgA - иммуноглобулин А

S - светосумма

S/tg2a - баланс оксидантной и антиоксидантной активности

tg2a - показатель антиоксидантной активности

Vc„, мин. - время прохождения гранулы сахарина

Андронов Сергей Васильевич

ФАКТОРЫ РИСКА РАЗВИТИЯ ХРОНИЧЕСКОГО НЕОБСТРУКТИВНОГО БРОНХИТА И ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ У ЖИТЕЛЕЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

14.01.25 - пульмонология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 07.04.2014 г. Формат 60x84/16. Печ. Л. 1,0. Печать ризограф. Тираж 100. Зак. № 900 Типография ООО «Печатник», лицензия ПД № 17-0027 Тюмень, ул. Республики, 148 корп. 'Л. Тел. (3452) 20-51-13, тел/факс (34520) 32-13-86