Прогнозирование ответной реакции функции внешнего дыхания у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких при воздействии факторов климато-техногенной среды

Введение. Внешнему дыханию принадлежит важная роль в адаптации организма к условиям внешней среды. Поэтому изучение процессов воздействия климато-техногенных факторов на органы дыхания человека является актуальной проблемой современности.

Цель. Прогнозирование динамики показателей функции внешнего дыхания (ФВД) у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) под влиянием изменения качественного состояния климато-техногенной среды г. Владивостока. Материалы и методы. Обследованы 177 человек, в том числе 45 пациентов с ХОБЛ лёгкой степени тяжести, 50 больных ХОБЛ средней степени тяжести, 45 пациентов с тяжелой ХОБЛ, 37 здоровых добровольцев включены в контрольную группу. Исследование ФВД проводилось методом спирометрии. Для анализа использовали регрессионные модели, оценивающие активность и интенсивность компенсаторной и патогенной реакции показателей ФВД на воздействие 28 климато-техногенных факторов городской среды.

Результаты. В результате расчетов были отобраны R_функ (при р<0,05) на воздействие 11 триггерных факторов среды. Проведён поиск оптимальной множественной регрессионной модели (R_регр=0,69; F=7,1; p=0,001), которая характеризовала ответ показателя Y_i (ОФВ₁) на действие Xi («плотности автомобильных дорог») и X₂ («температуры воздуха»). Подстановка значений X_i, X₂ позволила сформировать номограмму расчетных данных (Y_i).

Заключение. Различие ответной реакции ФВД на техногенную и климатическую среду позволило оценить воздействие внешних факторов с позиции ее патогенности и саногенности. Согласно полученной регрессионной модели установлено, что в г. Владивостоке наиболее благоприятные внешние нагрузки отмечаются при температуре >5ºC (ОФВ₁>80%), однако при максимальной «плотности автомобильных дорог», показатель падает (ОФВ₁≤60%). Полученная номограмма позволяет прогнозировать динамику показателя ОФВ₁ у населения с ХОБЛ, проживающего в разных экологических условиях, в зависимости от изменения температуры воздуха. Своевременное проведение лечебно-профилактических мероприятий позволит снизить риск прогрессирования ХОБЛ в условиях городской среды.

1. Analitis A., Michelozzi P., D'Ippoliti D., De'Donato F., Menne B., Matthies F., Atkinson R.W., Iñiguez C., Basagaña X., Schneider A., Lefranc A., Paldy A., Bisanti L., Katsouyanni K. Effects of heat waves on mortality: effect modification and confounding by air pollutants // Epidemiology. 2014. Vol.25, Iss.1. P.15–22. https://doi.org/10.1097/EDE.0b013e31828ac01b

2. Chan E.Y., Goggins W.B., Yue J.S., Lee P. Hospital admissions as a function of temperature, other weather phenomena and pollution levels in an urban setting in China // Bull. World Health Organ. 2013. Vol.91, Iss.8. P.576–584. https://doi.org/10.2471/BLT.12.113035

3. DeVries R., Kriebel D., Sama S. Outdoor Air Pollution and COPD-Related Emergency Department Visits, Hospital Admissions, and Mortality: A Meta-Analysis // COPD. 2017. Vol.14, Iss.1. P.113−121. https://doi.org/10.1080/15412555.2016.1216956

4. Hooper L.G., Young M.T., Keller J.P., Szpiro A.A., O'Brien K.M., Sandler D.P., Vedal S., Kaufman J.D., London S.J. Ambient Air Pollution and Chronic Bronchitis in a Cohort of U.S. Women // Environ. Health Perspect. 2018. Vol.126, Iss.2. Article number: 027005 https://doi.org/10.1289/EHP2199

5. Riggs D.W., Zafar N., Krishnasamy S., Yeager R., Rai S.N., Bhatnagar A., O'Toole T.E. Exposure to airborne fine particulate matter is associated with impaired endothelial function and biomarkers of oxidative stress and inflammation // Environ. Res. 2020. Vol.180: Article number: 108890. https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.108890

6. Wang M., Aaron C.P., Madrigano J., Hoffman E.A, Angelini E., Yang J., Laine A., Vetterli T.M., Kinney P.L., Sampson P.D., Sheppard L.E., Szpiro A.A., Adar S.D., Kirwa K., Smith B., Lederer D.J., Diez-Roux A.V., Vedal S., Kaufman J.D., Barr R.G. Association Between Long-term Exposure to Ambient Air Pollution and Change in Quantitatively Assessed Emphysema and Lung Function // JAMA. 2019. Vol.322, Iss.6. P.546−556. https://doi.org/10.1001/jama.2019.10255

7. D’Amato G., Cecchi L., D’Amato M., Annesi-Maesano I. Climate change and respiratory diseases // Respir. Rev. 2014. Vol.23, Iss.132. P.161–169. https://doi.org/10.1183/09059180.00001714

8. Padula A.M., Tager I.B., Carmichael S.L., Hammond S.K., Lurmann F., Shaw G.M. The association of ambient air pollution and traffic exposures with selected congenital anomalies in the San Joaquin Valley of California // Am. J. Epidemiol. 2013. Vol.177, Iss.10. Р.1074−1085. https://doi.org/10.1093/aje/kws367

9. Souza A., Fernandes W.A., Pavão H.G., Lastoria G., Albrez E.A. Potential impacts of climate variability on respiratory morbidity in children, infants, and adults // J. Bras. Pneumol. 2012. Vol.38, Iss.6. Р.708−715. https://doi.org/110.1590/s1806-37132012000600005

10. Колосов В.П., Перельман Ю.М., Гельцер Б.И. Реактивность дыхательных путей при хронической обструктивной болезни легких. Владивосток: Дальнаука, 2006. 184 с.

11. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2011. 204 с. ISBN 978-5-8044-1220-4.

12. Виткина Т.И., Веремчук Л.В., Григорьева Е.А., Гвозденко Т.А. Погодозависимость больных респираторной патологией на юге Приморского края // Региональные проблемы. 2018. Т.21. №3-1. С.22−25. https://doi.org/10.31433/1605-220X-2018-21-3(1)-22-25

13. Obradovich N., Fowler J.H. Climate change may alter human physical activity patterns // Nature Human Behaviour. 2017. Vol.1. Article number: 0097. https://doi.org/10.1038/s41562-017-0097

14. Weuve J., Kaufman J.D., Szpiro A.A., Curl C., Puett R.C., Beck T., Evans D.A., Mendes de Leon C.F. Exposure to Traffic-Related Air Pollution in Relation to Progression in Physical Disability among Older Adults // Environ. Health Perspect. 2016. Vol.124, Iss.7. Р.1000–1008. https://doi.org/10.1289/ehp.1510089

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

16. Веремчук Л.В., Черпак Н.А., Гвозденко Т.А., Волкова М.В. Влияние загрязнения воздушной среды на формирование уровней общей заболеваемости бронхолегочной патологией во Владивостоке // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №1(55). С.4−8. URL: http://yadi.sk/d/B5vWbL12NPosw

17. Голохваст К.С. Атмосферные взвеси городов Дальнего Востока: монография / отв. ред. Н.К.Христофорова. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т. 2013. 178 с. ISBN 978-5-7444-3244-7

18. Доклад о состоянии окружающей природной среды Приморского края в 2008 году. Приморский край. Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов / под ред. М.Н.Бибикова, К.М.Кученко, С.А.Киселева. Владивосток: Дальпресс, 2010. 137 с.

19. Koskela H.O. Cold air-provoked respiratory symptoms: the mechanisms and management // Int. J. Circumpolar Health. 2007. Vol.66, Iss.2. P.91−100. https://doi.org/10.3402/ijch.v66i2.18237