FIVE-YEAR MONITORING OF ANNUAL PULMONARY FUNCTION DECLINE IN INDIVIDUALS EXPOSED TO CHRONIC INTERMITTENT HYPOXIA

Full Text

ЖЕЛ — жизненная емкость легких КР — Киргизская Республика МОС50 — моментная объемная скорость при остающихся 50% Ф50ЖЕЛ МСВ — максимальная скорость выдоха Горные территории, точное определение которых только на основе высоты не полностью учитывает все особенности, занимают большую часть территории суши. Приблизительно 48% всей суши находится на возвышении более 500 м, 27% — более 1000 м, 11% — 2000 м, 5% — более 3000 м и 2% — более 4000 м над уровнем моря [1]. Горы очень богаты ресурсами, и их ценность для населения Земли неоценима. Горные территории активно изучаются, и на территории бывшего СССР имеется достаточное число стран с большим процентом горных территорий — Кавказ, страны Центральной Азии и др. ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1-ю секунду ФЖЕЛ — форсированная жизненная емкость легких ХИГ — хроническая интермиттирующая гипоксия ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких Киргизская Республика (КР) — страна, более 90% территории которой занято горами, и большое число жителей этой страны проживают на высотах более 2500 м над уровнем моря. Многим из местных жителей приходится подниматься в горы и Для корреспонденции Винников Денис Владимирович — Кумтор Оперейтинг Компании, медицинский отдел, д-р; Кыргызская государственная медицинская академия, тел.: +996-312-900-707, вн. 4114, e-mail:denisvinnikov@mail.ru — 45 — Д. В. Винников регулярно находиться на больших высотах, так как страна обладает большим запасом разведанных полезных ископаемых. Кроме того, растет интерес к горам как к рекреационному источнику, и с развитием горного туризма следует ожидать значимого притока людей, которые будут подниматься на большие высоты. Состояние органов дыхания и сердечно-сосудистой системы и их адаптационные способности имеют принципиальное значение на высокогорье. В КР показатели состояния легких в течение ряда лет остаются неблагоприятными. Так, по данным Европейского респираторного общества, смертность от хронических болезней органов дыхания в 4 раза превышает среднеевропейский показатель [2]. Некоторые авторы выдвигают гипотезу о том, что, помимо других причин, само проживание в условиях высокогорья может быть причиной высокой смертности от болезней органов дыхания, поэтому в горных странах необходимо прилагать усилия в их профилактике [3]. Показано, что проживание на высокогорье приводит к увеличению смертности от хронической обструктив-ной болезни легких (ХОБЛ) [4]. С учетом очень высокой распространенности курения среди мужчин [4, 5] ущерб от хронических болезней органов дыхания представляется огромным. По данным местных исследователей, у лиц, проживающих на высотах более 3000 м над уровнем моря, скорость ежегодного снижения показателей функции легких очень высокая [6]. Высокогорье оказывает многогранное воздействие на организм в процессе как краткосрочной, так и долгосрочной акклиматизации и последующей адаптации [7, 8]. Совокупность воздействующих факторов сводится к гипобарической гипоксии, низкой температуре воздуха и низкой относительной влажности, поэтому работники высокогорья подвержены воздействию всех этих факторов в течение всего периода работы. Показатели функции легких, которые оценивают посредством спирометрии, подвержены ежегодному естественному снижению после достижения максимального уровня в возрасте примерно 25 лет, и самый значимый фактор ускоренного ее снижения — курение [9—11]. Ввиду того, что работа на высокогорье в сочетании с курением в течение ряда лет может быть фактором еще большего снижения функции легких, изучение сочетания этих двух факторов представляет большой интерес. Целью данного исследования было изучение ежегодного снижения показателей функции легких у лиц, подверженных воздействию хронической интермиттирующей гипоксии (ХИГ) при работе на высокогорье в течение 5 лет. Материалы и методы Структура исследования. Проведено проспективное 5-летнее (с августа 2005 г. по август 2010 г.) наблюдение за функцией легких у работников высокогорной золотодобывающей компании, работающих на высоте 3800—4500 м в Иссык-кульской области КР. Разработка карьера производится открытым способом. Все местные сотрудники компании работают на руднике и в сооружениях прилегающей инфраструктуры вахтовым методом. Работники доставляются на место работы (рудник), где имеется благоустроенный лагерь, транспортом компании. После отработки 2 или 3 вахт на руднике работники компании отдыхают дома — в Иссык-кульской области (в среднем на высоте 1600 м) или в Бишкеке (780 м). Работа медицинской службы компании организована в соответствии с нормативной документацией Министерства здравоохранения КР и все работники компании проходят ежегодный медицинский осмотр в Бишкеке. Помимо осмотра терапевтом, хирургом, гинекологом, дерматологом, офтальмологом, ЛОР-врачом, психиатром и невропатологом, медицинский осмотр включает обязательные лабораторные (общий анализ крови, общий анализ мочи и биохимический анализ крови), а также инструментальные (электрокардиография, эхокардиография по показаниям, обзорная рентгенограмма органов грудной клетки в прямой проекции и спирометрия) исследования. Обычно ежегодный медосмотр проводится в течение 2 дней. В процессе ежегодного медосмотра вся информация заносится и хранится в электронных базах данных. Особое внимание уделяют факторам риска развития сердечно-сосудистых болезней. Курящие сообщают о числе выкуриваемых сигарет и длительности курения. Кроме того, все пациенты проходят процедуру определения содержания угарного газа в выдыхаемом воздухе посредством портативного электрохимического сенсора "Smokerlyzer" ("Bedfont", Великобритания), и полученный результат фиксируется в частях на миллион (ppm). Сбор информации носит постоянный характер с ежегодным пополнением базы данных. За указанный период проведено 9553 исследования, при этом общее число работников компании в эти годы варьировало от 2000 до 2500. Из числа анализируемых пациентов были исключены иностранные работники. Поэтому исследуемая группа включала лиц киргизской и русской национальностей различных профессий горнодобывающей промышленности. Непосредственный контакт с рудником имеет только малое число работников горного отдела, а большая часть работников трудятся в отдельных удаленных зданиях и жилом лагере. Спирометрия. Исследование функции внешнего дыхания (спирометрию) выполняли на портативном аппарате "MicroMedical MicroLab" (Великобритания) утром натощак не менее чем через 3 ч после выкуривания последней сигареты. Пациент находился в положении стоя, по возможности были соблюдены требования к проведению спирометрии, изложенные в "Руководстве по спирометрии" [12]. За один маневр необходимо было получить пробу дыхательного объема, 2 пробы жизненной емкости легких (ЖЕЛ) с показателем воспроизводимости менее 4% и 3 пробы форсированной ЖЕЛ (ФЖЕЛ) с аналогичными показателями воспроизводимости. Измеряли ЖЕЛ, ФЖЕЛ, объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), индекс Тиффно — отношение ОФВ1 к ЖЕЛ или ФЖЕЛ (что больше), максимальную скорость выдоха (МСВ) и моментную объемную скорость при остающихся 50% ФЖЕЛ (МОС50) [12]. В качестве должных величин применяли опросник для выявления респираторных симптомов ECSC II, после чего подсчитывали процент от должной величины. Для исключения случаев обратимой обструкции всем пациентам с ОФВ1/ФЖЕЛ менее 70% проводили бронходилатационный тест с 200 мкг саль-бутамола через спейсер. Пациенты с приростом ОФВ1 15% и более и 200 мл были исключены из исследования, как имеющие бронхиальную астму. Качество маневров оценивали сразу при проведении теста — необходимо было достичь видимого максимального мышечного усилия, адекватную форму кривой поток — объем, а также наибольшую возможную МСВ. В качестве наилучших были отобраны кривые с максимальной суммой ОФВ1 + ФЖЕЛ. Методы статистической обработки данных. Изначально было получено 9553 спирометрических заключения, и к концу 5-го года наблюдения мы располагали полным набором из 5 спирограмм на 795 лиц. Из анализируемой группы были также исключены пациенты, работающие не на высокогорье, а в других подразделениях, располагающихся на низкогорье, (например, в Бишкеке). Не все анализируемые переменные имели нормальное распределение, поэтому для сравнения групп использовали непараметрические методы: факторный протокол 2x2 для выявления статистической значимости различий между категориальными величинами, при этом подсчитывали х2 и p, в противном случае использовали тест Манна—Уитни. Если не указано иначе, данные приведены в виде средних величин ± стандартное отклонение или в процентах ко всей группе. Обработку данных проводили с помощью пакетов программ NCSS 2001 ("PASS 2002") и Statistica 7.0 ("StatSoft"). Результаты Исследуемая группа включала 795 работников, наблюдение за которыми велось в течение 5 лет. На каждого работника имелась одна ежегодная спирограмма. В этой группе преобладали мужчины с высокой распространенностью курения. Характеристика группы наблюдения приведена в табл 1. В начале наблюдения распространенность обструктивного нарушения вентиляции (ОФВ1/ФЖЕЛ менее 70%) составила 7,8% (n = 62), к концу наблюдения (через 5 лет) — 17,5% (n = 139). В целом за весь период наблюдения снижение ЖЕЛ составило 168 мл (33,5 мл/ год); ФЖЕЛ — 169 мл (33,8 мл/год); ОФВ1 — 322 мл (64,4 мл/ год); МСВ — 12,3 л (2,5 л/год). Проведение данного исследования также совпало с претворением в жизнь интенсивной политики отказа от курения в компании, в частности с 1 января 2009 г. введен полный запрет на курение в местах проживания и рабочем месте. Именно за последний год наблюдения мы отмечали резкое замедление ежегодного снижения показателей спирометрии, а в некоторых случаях — даже улучшение показателей. — 46 — Ежегодное снижение функции легких у лиц, подверженных хронической интермиттирующей гипоксии Таблица 1 Общая характеристика группы наблюдения (n = 795) ОФВг л Показатель Значение Мужчины/женщины, абс. число (%) Возраст, годы Стаж работы на высокогорье, годы Киргизы, абс. число (%) Рост, см Масса тела, кг Число выкуриваемых сигарет в день Длительность курения, годы Уровень выдыхаемого СО, ppm Гемоглобин крови, г/л 699 (87,9)/96 (12,1) 38.6 ± 8,5 6.4 ± 5 662 (83,3) 170.4 ± 7,7 76.6 ± 12,2 10.4 ± 5,1 14,9 ± 8 10.5 ± 8 176,4 ± 17,7 С целью исключения курения как наиболее значимого фактора ускоренного снижения показателей спирометрии, а также принимая во внимание характер трудовой деятельности группы (в основном мужчины), мы решили провести анализ динамики показателей спирометрии в группе никогда не куривших лиц (табл. 2). Эти работники (n = 221) при каждом ежегодном медосмотре отмечали, что никогда не курили. В данной группе распространенность обструктивного нарушения вентиляции на начало исследования в 2005 г. составила всего 5% (n = 11), а к окончанию наблюдения — 14% (n = 31). За 5 лет в этой группе никогда не куривших ЖЕЛ снизилась с 4,34 до 4,20 л (на 141 мл, или на 28,3 мл/год); ФЖЕЛ — с 4,45 до 4,30 л (на 152 мл, или на 30,5 мл/год); ОФВ1 — с 3,58 до 3,28 л (на 297 мл, или на 59,5 мл/год). МСВ не изменилась — снижение составило 1,6 л/мин/год, что свидетельствует о достижении МСВ во всех исследованиях, т. е. о правильном выполнении маневров. Важной находкой этого наблюдения был необычный характер снижения показателей — в первые 4 года наблюдения определялся неуклонный характер снижения всех показателей, однако на 5-й год наблюдения (после полного запрета курения) отмечены не только замедление ежегодного снижения показателей спирометрии, но и возрастание ЖЕЛ и ФЖЕЛ. Однако ОФВ1 продолжил ежегодное возрастное снижение даже на 5-й год наблюдения (см. рисунок). В группе изначально куривших (n = 423) за 5 лет ОФВ снизился с 3,97 до 3,61 л (на 360 мл, или на 72 мл в год), ЖЕЛ — с 4,91 до 4,71 л (200 мл, или 40 мл в год); ФЖЕЛ — с 4,98 до 4,79 л (190 мл, или 38 мл в год). При анализе характера снижения ОФВ1 за 5 лет с помощью регрессионной модели мы обнаружили влияние роста и пола работников. Чем выше был исходный рост пациента, тем на большую величину снизился ОФВ1 за период наблюдения — корреляция была слабой, но статистический значимой (r2 = 0,02; r = 0,15; p < 0,001). У мужчин снижение ОФВ1 было больше, чем у женщин (285,5 и 215,1 мл соответственно), но это было связано с изначально большим показателем ОФВ1 у мужчин, чем у женщин, так как рост мужчин значимо больше роста женщин. Обсуждение Представленная работа является результатом очередного этапа большого исследования функции легких у лиц, работаюТаблица 2 Общая характеристика группы никогда не куривших (n = 221) Показатель Значение Мужчины/женщины, абс. число (%) 148 (67)/73 (33) Возраст, годы 38,3 ± 9 Стаж работы на высокогорье, годы 6,1 ± 4,8 Киргизы, абс. число (%) 202 (91,4) Рост, см 166,8 ± 9 Масса тела, кг 72,8 ± 13 Уровень выдыхаемого СО, ppm 5,2 ± 5 Гемоглобин крови, г/л 175,2 ± 17,9 Ежегодное снижение ОФВ1 в процессе наблюдения среди никогда не куривших лиц по сравнению с ежедневно курящими (данные представлены в виде средних величин с 95% доверительным интервалом). щих на высокогорном золотодобывающем предприятии и подвергающихся воздействию ХИГ. Наблюдение ведется с 2005 г. за всеми работниками высокогорного рудника. Результаты 4-летнего наблюдения отражали ускоренное снижение показателей функции легких, особенно выраженные у курящих: ежегодное снижение ОФВ1 достигло 74,5 мл в год. Включенные в данное исследование 795 работников высокогорного добывающего предприятия были подвержены воздействию по меньшей мере двух факторов, определяющих состояние легких — работе в условиях интермиттирующей гипобарической гипоксии и курению. Результаты многих исследований доказывают связь длительного курения с ускоренным снижением показателей функции легких [13, 14]. Однако сочетанное влияние курения с работой в условиях ХИГ изучено недостаточно. Полученная нами распространенность обструктивного нарушения вентиляции (7,8%) в целом не отличалась от аналогичного показателя в других исследованиях [15]. Однако скорость снижения функции легких (например, ОФВ1 на 64,4 мл в год) значительно превосходила скорость ежегодного снижения функции легких в общей популяции [16]. Так, в крупном финском проспективном исследовании показано, что снижение ОФВ0,75 составило 46,4 мл/год у некурящих, 55,5 мл/год у постоянно или временно отказывающихся от курения и 66 мл у продолжающих курить [17]. Вероятно, негативное влияние курения сигарет при работе в условиях ХИГ на высоте 4000 м только усиливается. У этих работников, таким образом, значительно увеличивается риск развития ХОБЛ, которая в условиях гор имеет менее благоприятное течение и приводит к частым обострениям [3]. ХОБЛ, к которой приводит курение, является причиной не только обострений, нетрудоспособности, сниженного качества жизни и повышенного риска смерти, но и огромного финансового бремени [3]. Поэтому в условиях горного производства необходимо прилагать максимум усилий к сокращению числа курящих и снижению интенсивности курения для повышения общей производительности труда. С целью исключения влияния курения на состояние функции легких и оценку "чистого" влияния работы в условиях высокогорья мы провели отдельный анализ никогда не куривших пациентов (n = 221). Оказалось, что скорость ежегодного снижения ОФВ1 у них была ниже, чем в общей группе, и составила 59,5 мл в год; однако это также больше, чем в других исследованиях в общей популяции. К сожалению, в КР никогда не проводилось проспективных исследований по оценке ежегодного снижения показателей спирометрии в общей популяции, поэтому сравнивать свои данные мы можем только с международными исследованиями. Обращает внимание замедление ежегодного снижения ОФВ1 и даже возрастание ЖЕЛ и ФЖЕЛ в анализируемой группе в последний год наблюдения. По нашему мнению, такой резкий поворот не случаен, так как именно в 2009 г. в компании был введен полный запрет курения на рабочем месте и в местах проживания, что привело к резкому снижению распространенности курения и — 47 — Терапевтический архив, 2012, № 3, С. 48—54 числа выкуриваемых сигарет в день ежедневно курящими. Такая политика имела выраженный эффект — мы отмечаем замедление ежегодного снижения ОФВ1 даже среди некурящих. Очевидно, подверженность не курящих воздействию окружающего табачного дыма настолько выражена, что приводит с ускоренному снижению показателей спирометрии даже у них, а запрет курения дает почти мгновенный положительный эффект. Нами показано, что прекращение курения в условиях высокогорья имеет исключительные преимущества для состояния легких. В условиях высокогорья, где состояние органов дыхания, их компенсаторные возможности имеют принципиальное значение, такой результат трудно переоценить. Все это диктует необходимость внедрения эффективных мер по снижению распространенности курения у жителей и работников высокогорья. Должны быть разработаны дешевые, но эффективные методы лечения табачной зависимости у желающих отказаться от курения, а для не готовых в настоящее время сделать это — эффективные мотивационные программы. В условиях высокогорья прекращение курения должно рассматриваться как мера профилактики не только ХОБЛ, но и смерти и быстрого старения органов дыхания. Заключение У лиц, подверженных ХИГ, отмечается ускоренное ОФВ1, особенно у курящих. Политика запрета курения на добывающем высокогорном предприятии способствует замедлению ежегодного снижения показателей функции легких, в том числе у никогда не куривших. Прекращение курения в таких условиях не только замедляет ухудшение функции легких, но и приводит к ее улучшению. В КР необходимо проведение крупного популяционного исследования по оценке ежегодного снижения показателей функции легких.

About the authors

D V Vinnikov

Kyrgyz State Medical Academy

Email: denisvinnikov@mail.ru

References

Supplementary files