Регрессионный анализ для оценки ответной реакции органов дыхания на воздействие микротоксикантов воздуха при хронической обструктивной болезни лёгких

Введение. В условиях возрастающего действия факторов среды антропогенного генеза на здоровье человека особое значение приобретает изучение состояния органов дыхания. 
Цель. Оценка ответной реакции функциональных показателей органов дыхания на воздействие микровзвесей и токсичных металлов у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) с применением регрессионных моделей. 
Материалы и методы. Обследовано 60 пациентов с ХОБЛ легкой и средней степени тяжести стабильного течения и 30 человек без бронхолегочной патологии, составивших контрольную группу. Исследование функции внешнего дыхания проводилось методами спирометрии и бодиплетизмографии. Измерялось насыщение артериальной крови кислородом (SaО₂ ) методом пульсоксиметрии; концентрация СО в выдыхаемом воздухе и содержание карбоксигемоглобина (% COHb) в крови определены при помощи портативного анализатора MicroCO Meter. Загрязнение атмосферы города оценивали по аэрозольным взвесям твердых частиц в районах проживания обследуемых пациентов. Фракции микровзвесей оценивали (в %) по диапазонам (0-1, 1-10, 10-50, 50-100, 100-400, 400-700, >700 мкм), токсичные металлы (Pb, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) определяли по содержанию в мкг/л в пробе. Расчетным инструментом определения ответной реакции функциональных показателей органов дыхания явился статистический модуль «Множественная регрессия». 
Результаты. Анализ однофакторных и многофакторных регрессионных моделей позволил выделить как триггерные факторы пылевого и техногенного загрязнения воздуха, так и синергический эффект влияния доминантных факторов. Мультифакторные реакции техногенного воздействия активно отражаются на насыщении крови кислородом и содержании карбоксигемоглобина, способствуя развитию дыхательной недостаточности. 
Заключение. У больных ХОБЛ отмечено увеличение бронхиального сопротивления на воздействие триггерного фактора (Pb – 1 класс вредности), связанного с высокой автомобилизацией города. Ответная реакция показателя легочного газообмена (SaО₂ ) на действие Pb в контрольной группе говорит о возможности развития дыхательной недостаточности при длительном воздействии токсичных металлов даже у здорового населения города.

1. Архипов В.А., Шереметьева У.М. Аэрозольные системы и их влияние на жизнедеятельность. Томск: Изд-во ТомГПУ, 2007. 136 с.

2. Веремчук Л.В., Янькова В.И., Виткина Т.И., Барскова Л.С., Голохваст К.С. Формирование загрязнения атмосферного воздуха города Владивостока и его влияние на распространение болезней органов дыхания // Сибирский научный медицинский журнал. 2015. Т.35 №4. С.55-61. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24038836

3. Веремчук Л.В., Янькова В.И., Виткина Т.И., Голохваст К.С., Барскова Л.С. Загрязнение атмосферы урбанизированной территории как системный процесс взаимодействия факторов окружающей среды // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2015. №3(61). С.35-42. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23754629

4. Kamarehie B., Ghaderpoori M., Jafari A., Karami M., Mohammadi A., Azarshab K., Ghaderpoury A., Noorizadeh N. Estimation of health effects (morbidity and mortality) attributed to PM10 and PM2.5 exposure using an Air Quality model in Bukan city, from 2015-2016 exposure using air quality model // Environ. Health Eng. Manag. J. 2017. Vol.4, Iss.3. P.137-142. https://doi.org/10.15171/EHEM.2017.19

5. Paulin L., Hansel N. Particulate air pollution and impaired lung function // F1000Research. 2016. Vol.5. Article number: 201. https://doi.org/10.12688/f1000research.7108.1

6. Veremchuk L.V., Mineeva E.E., Vitkina T.I., Gvozdenko T.A., Golokhvast K.S. Impact of atmospheric microparticles and heavy metals on external respiration function of urbanized territory population // Rus. Open Med. J. 2017. Vol.6, Iss.4. Article number: e0402. https://doi.org/10.15275/rusomj.2017.0402

7. Kim K.-H., Kabir E., Kabir S. A review on the human health impact of airborne particulate matter // Environ. Int. 2015. Vol.74. P.136-143. https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.10.005

8. Леванчук А.В. Загрязнение окружающей среду продуктами эксплуатационного износа автомобильно-дорожного комплекса // Гигиена и санитария. 2014. Т.93, №6. С.17-21. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22804033.

9. Veremchuk L.V., Tsarouhas K., Vitkina T.I., Mineeva E.E., Gvozdenko T.A., Antonyuk M.V., Rakitskii V.N., Sidletskaya K.A., Tsatsakis A., Golokhvast К.S. Impact evaluation of environmental factors on respiratory function of asthma patients living in urban territory // Environ. Pollut. 2018. Vol.235. P.489-496. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.12.122

10. Симонова И.Н., Антонюк М.В. Роль техногенного загрязнения окружающей среды в развитии бронхолёгочной патологии // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2015. №1(59). С.14-20. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22614727

11. Fang X, Fang B, Wang C, Xia T, Bottai M, Fang F.. Relationship between fine particulate matter, weather condition and daily non-accidental mortality in Shanghai, China: A Bayesian approach // PLoS One. 2017. Vol.12, Iss.11. Article number: e0187933. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0187933

12. Sah D., Verma P.K., Kandikonda M.K., Lakhani A. Pollution characteristics, human health risk through multiple exposure pathways, and source apportionment of heavy metals in PM10 at Indo-Gangetic site // Urban Climate. 2019.Vol.27. P.149-162. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2018.11.010

13. Голохваст К.С. Атмосферные взвеси городов Дальнего Востока. Владивосток: ДВФУ, 2013. 178 с. ISBN 978-5-7444-3244-7

14. Янькова В.И., Гвозденко Т.А., Голохваст К.С., Чайка В.В., Городный В.А. Гранулометрический анализ атмосферных взвесей экологически благополучного и неблагополучного районов Владивостока // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №2(56). С.62-66. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21759857

15. ФГБУ «Приморское УГМС» URL: https://primpogoda.ru/news/ecology; https://primpogoda.ru/weather/vladivostok/.today

16. Golokhvast K., Vitkina T., Gvozdenko T., Kolosov V., Yankova V., Kondratieva E., Gorkavaya A., Nazarenko A., Chaika V., Romanova T., Karabtsov A., Perelman J., Kiku P., Tsatsakis A. Impact of atmospheric microparticles on the development of oxidative stress in healthy city/industrial seaport residents // Oxid. Med. Cell. Longev. 2015. Vol.2015. Article ID 412173. https://doi.org/10.1155/2015/412173

17. Третьяк Л.Н., Вольнов А.С., Косых Д.А. Состав и концентрации твердых частиц в отработавших газах как критерии технического состояния двигателей внутреннего сгорания // Фундаментальные исследования. 2015. №2- 21. С.4625-4634. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38041

18. Голохваст К.С., Чернышев В.В., Угай С.М. Выбросы автотранспорта и экология человека (обзор литературы) // Экология человека. 2016. №1. С.9-14. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2016-1-9-14

19. Qiao M., Cai C., Huang Y., Liu Y., Lin A., Zheng Y. Characterization of soil heavy metal contamination and potential health risk in metropolitan region of northern China // Environ. Monit. Assess. 2011. Vol.172, Iss.1-4. P.353-365. https://doi.org/10.1007/s10661-010-1339-1

20. Коровина Е.В., Иванова Л.А., Лебедева Ю.А., Фролова О.В. Основные закономерности аккумуляции и трансформации тяжёлых металлов в почвогрунте придорожных зон // Фундаментальные исследования. 2011. №12-1. С.124-128. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28862