Нарушение баланса внеклеточной жидкости у

Мусаелян И.Х, Сафаев Р.Д.
НАРУШЕНИЕ БАЛАНСА ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ У
КУРЯЩИХ ПАЦИЕНТОВ И ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ
АССОЦИИРОВАННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. ОПЫТ РАБОТЫ ЦЕНТРА
ЗДОРОВЬЯ
МУЗ «Раменская ЦРБ», Московская область, г. Раменское
Musaelyan I.H., Safaev R.D.
DISTURBANCE OF THE BALANCE IN THE EXTRACELLULAR
FLUID BODY IN SMOKERS AND FORECAST OF DEVELOPMENT OF
ASSOCIATED DISEASES. THE EXPERIENCE OF THE
INVESTIGATION OF THE HEALTH CENTER
Municipal public health administration «Ramenskoye Central district hospital»,
MD, Ramenskoye
Аннотация. Впервые обсуждается роль биоимпедансметрии в
диагностике табачной зависимости и расчёта прогноза ассоциированных
заболеваний в условиях скрининга взрослого населения в центрах
здоровья. Показана зависимость между содержанием внеклеточной
жидкости и интенсивностью курения как фактора прогноза и коррекции
лечения табачной зависимости .
Ключевые слова: табачная зависимость, биоимпедансометрия,
прогноз ассоциированных заболеваний, фактор риска..
Abstract. For the first time discussed the role of body bioimpedance in
the diagnosis of tobacco dependence and the calculation of the forecast smoking
related diseases in the government-screening program among adult population in
the federal health centers. Evaluation of the relation between the content of the
extracellular fluid and intensity of smoking as a factor of the forecast and the
correction of the tobacco dependence treatment.
Key words: tobacco dependence, body bioimpedance, the forecast
smoking related diseases, risk factor.
Введение. Проблема табакокурения остается чрезвычайно
актуальной на протяжении многих десятилетий, так как воздействие этого
фактора риска в жизни человека приводит к патологическим изменениям
не только в нейрофизиологической сфере, выраженной в никотиновой
зависимости, но и к патофизиологическим изменениям и повреждениям
различных органов и систем [12].
Многолетние эпидемиологические исследования влияния курения на
состояние здоровья населения выявили наличие положительной
корреляции между длительностью экспозиции табачного дыма и
развитием многих соматических (ишемическая болезнь сердца – ИБС,
хроническая обструктивная болезнь легких - ХОБЛ) и онкологических
заболеваний [12].
Распространенность курения в России является одной из самых
высоких в мире, более 63% [12]. Отягчающим обстоятельством данной
проблемы в России является высокая распространенность табакокурения
среди медицинских работников, являющихся модельной группой для
остального населения в отношении здорового образа жизни.
Безуспешность многолетней борьбы с курением в значительной степени
обусловлено недооценкой того, что курение не просто привычка, а для
подавляющего большинства курильщиков это та или иная степень
никотиномании, т.е. болезни, требующей определенной помощи или
лечения.
Общие принципы лечебной тактики к настоящему времени
определяются достаточно четко. Используются все возможные способы и
средства - от национальных социально-экономических программ до
индивидуальных мероприятий. Эти мероприятия ориентированы на три
группы населения: для некурящих - это профилактика курения; для
курящих - борьба с курением и для бросивших курить - закрепление
эффекта.
В развивающихся странах мира частота заболеваний, связанных с
курением, достигла такой интенсивности, что соперничает с
инфекционными заболеваниями или нарушениями питания [12]. Поэтому
специалисты ВОЗ говорят о наличии табачной пандемии [14].
Вопрос воздействия вредных составляющих табачного дыма на организм
человека изучен недостаточно. Парадокс химического состава сигарет
состоит в том, что люди фактически потребляют не те вещества, которые
содержатся в самом изделии, а те, которые образуются в результате его
сгорания. Поэтому больший интерес представляет химический состав не
столько самих табачных изделий, сколько их производных – табачного
дыма. К настоящему времени в табачных изделиях обнаружено около 4000
химических соединений, а в табачном дыме – около 5000. С химической
точки зрения, при курении имеет место процесс неполного сгорания
табака. При этом следует различать три типа химических реакций:
происходит пиролиз (тепловая деградация, при которой органические
вещества, входящие в состав табака, распадаются на молекулы меньших
размеров), который сопровождается пиросинтезом (рекомбинация недавно
сформированных молекул, и образование новых соединений,
первоначально отсутствовавших в табаке) и дистилляцией некоторых
веществ (например, никотина) из табака в дым [11]. В результате таких
химических процессов табачный дым является весьма сложным по составу
и содержит множество химических веществ, которые смешаны с воздухом
в виде твердых частичек или газов. Многие из них являются
фармакологически
активными,
токсичными,
мутагенными
и
канцерогенными [11].
Курение рассматривается в настоящее время как психическое
расстройство поведения, вызванное употреблением табака [3].
Существующие практические рекомендации по лечению табакокурения
представлены работами лишь ведущих отечественных психиатров. Вместе
с тем, именно изучение патофизиологических и клинических аспектов
табакокурения не только как фактора риска, но и синдромокомплекса со
своим клиническим прогнозом представляет сегодня наибольший интерес
для клиницистов [13]. Эти задачи требуют новых подходов в клинических
условиях. Они должны базироваться на комплексном изучении
патофизиологических и клинических аспектов табакокурения, что
позволяет выстроить цепочку ассоциаций, которая укладывается в матрицу
классификации болезней по критериям ВОЗ [3, 8].
Нами предлагается модель для изучения и оценки последствий
табакокурения
в
условиях
Центра
здоровья
(ЦЗ)
методом
биоимпедансметрии жидкостных секторов – оценкой содержания
внеклеточной жидкости человека. Основополагающим фактором является
патофизиология жидкостных секторов человека и их изменения при
определенных заболеваниях. Изложенные соображения послужили
основанием для проведения клинических и скрининговых исследований
двух групп пациентов курильщиков и гипертоников, обращающихся в ЦЗ
(Приказ Минздравсоцразвития России №597н от 19 августа 2009 г. «Об
организации деятельности центров здоровья по формированию здорового
образа жизни у граждан Российской Федерации, включая сокращение
потребления алкоголя и табака»).
Целью
работы
было
исследование
диагностических
и
прогностических аспектов табакокурения на основании данных опроса и
измерения содержания внеклеточной жидкости курящих пациентов и
контрольной группы, а также разработка прогноза ассоциированных
заболеваний. В соответствии с указанной целью в работе были поставлены
следующие задачи:
1. изучить диагностические возможности метода неинвазивной
биоимпедансометрии в анализе нарушений объема внеклеточной
жидкости (ВКЖ) у курящих пациентов;
2. исследовать частоту курения в группах и степень никотиновой
зависимости у курящих пульмонологического и кардиологического
профилей по данным анкетирования и компьютерного опроса,
соответственно программам ЦЗ, и тесту Фагенстрома;
3. Разработать временной прогноз токсического поражения различных
систем организма по критерию «доза-эффект» с использованием
методов математического моделирования и данных ВКЖ.
4. Разработать новые подходы к профилактике и лечению табакокурения
на основе знаний дефицита внеклеточной жидкости и интенсивности
курения.
Материалы и методы. Исследование проводилось в МУЗ «Раменская
ЦРБ» с 2008-2011 гг. в рамках Национального проекта «Здоровье».
Определение ВКЖ проводилось на штатном оборудовании ЦЗ
(Приложение № 9 к приказу Министерства здравоохранения и социального
развития Российской Федерации от 19 августа 2009 г. № 597н).
биомпедансметре «АИСТ» (Диамант, Россия). Общая вода организма
(ОВО) составляет в среднем около 60% веса тела. Принято подразделять
ОВО на внутриклеточную жидкость (ВнКЖ), которая составляет 2/3 ОВО
и внеклеточную жидкость (ВКЖ) - 1/3 ОВО. В свою очередь ВКЖ состоит
из интерстициальной жидкости - 3/4 от ВКЖ и плазмы крови - 1/4 часть
ВКЖ. В понятие ВКЖ входят все жидкие фракции организма, не
заключенные в клеточные мембраны: плазматическая жидкость и лимфа, а
также интерстициальная (межклеточная) жидкость. В норме объем ВКЖ
является
константой,
обеспечиваемой
гидромеханическими
и
осмотическими компенсаторными механизмами. По данным S. Albert [10]
внеклеточная жидкость составляет 16-20 % массы живого организма,
внутриклеточная - 38-50 %. На циркулирующую жидкость (плазму)
приходится 4-5% массы тела, а на межтканевую жидкость и лимфу - 1315%.
Верификация степени никотиновой зависимости определялась с
помощью микроанализатора «MicroCO» (Cardinal Health, UK) содержание монооксида углерода (СО ppm) и карбоксигемоглобина (COHb
%). Кардиограммы регистрировались при помощи аппарата «Кардиовизор6» (МКС, Россия). Спирометрия проводилась с помощью аппарата «SpiroUSB» (Cardinal Health, UK). Нами была также использована анкета
Фагенстрома для определения никотиновой зависимости. Всего
обследовано 263 больных методом случайной выборки, среди которых
женщин было – 29 (11%), мужчин – 234 (89%). Возраст пациентов
варьировал от 18 до 57 лет, в среднем составив для мужчин - 40,9±16,3, для
женщин - 32,1±12,1 лет.
При анкетировании учитывали следующие информационные разделы:
1 раздел - распределение больных по нозологическим группам, 2 раздел на курящих и некурящих, 3 раздел - распределение больных по критериям
валидности. По каждому признаку определялись достоверные различия
групп и/или отношение шансов (ОШ). Данные, после анкетирования
больных, представлялись в таблицах по каждому признаку, согласно
критериям валидности анкеты – содержательной, критериальной (текущей)
и конструктной.
Статистическая обработка клинических данных и методология
прогнозирования. Клинико-инструментальные данные обрабатывались с
применением факторного анализа (ФА), что дало возможность объединить
признаки в группы, идентичные понятию синдрома заболевания, получить
группировку больных, выявить связи между признаками и с учетом этого
построить новые гипотезы о причинах выявленных зависимостей [1, 2].
Для
определения
степени
анатомического,
генетического
и
физиологического поражений по косвенным диагностическим признакам,
оценки вероятности осложнений, сроков дожития, биологического
возраста использовали регрессионный анализ.
На основе полученной базы данных все признаки 263 анкет были
статистически обработаны с помощью ФА – метода синтеза многомерных
систем. Постановка задачи статистической обработки данных с помощью
ФА преследовала две цели: 1) анализ факторной структуры явления, 2)
переход к новым интегральным показателям в характеристике явления за
счет введения количественных оценок его внутренних факторов. Расчет
полученных данных проводился с применением пакета прикладных
статистических программ BIOMED COMPUTER PROGRAMS (BMDP-87),
разработанных в вычислительном центре Медицинского центра
Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
При ФА каждый внутренний фактор (ВФ) - главная компонента,
может быть представлен в виде функции от феноменологических
наблюдаемых признаков (ФНП), что можно выразить в виде следующей
зависимости:
ВФ = f (ФНП),
где f – знак функции и может интерпретироваться так: ВФ является
функцией от множества ФНП.
Нами было выделено 3 фактора или ведущих симптомокомплексов
табакокурения как заболевания с условным названием по наиболее
значимому признаку для групп курящих больных. Первый фактор несет
наибольшую информацию об исследованном явлении. Это определяется
процентом использованной дисперсии. Каждый последующий фактор
несет меньшую информацию, но она ортогональна предыдущей, т.е.
факторы не имеют корреляционной связи между собой. На практике
рекомендуется выделение главных компонент проводить до такого числа,
чтобы они могли объяснить свыше 50% суммарной дисперсии системы.
Было использовано 2 фактора – патофизиологический и доза-эффект [7].
Результаты исследования. В табл. 1 представлены группы
опрошенных больных и их распределение по нозологическим группам
и/или клиническим диагнозам. Сравнение курящих и некурящих
пациентов необходимо было для выявления разницы содержания ВКЖ, так
как больные с гипертонической болезнью, принимающие диуретики
склонны к гипогидратации [4]. С другой стороны известно, что никотин,
замещая
физиологическую
функцию
воды
в
образовании
аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), приводит к уменьшению
количества ОВО.
Таблица 1
Распределение курящих пациентов группе с сердечно-сосудистыми
заболеваниями
Диагноз/заболевание
ИБС
Гипертоническая болезнь
Всего, n и в %
Больные с заболеваниями сердечнососудистой системы
курящие, n=165
некурящие, n=98
Абс.
%
Абс.
%
134
50,9
65
24,8
31
11,7
33
12,6
263 (100%)
В зависимости от количества выкуриваемых сигарет тест на
содержание СО и COHb в выдыхаемом воздухе подтверждал курительный
статус пациентов. Всего 2% курящих пациентов имели статус «тяжелых
курильщиков» независимо от пола и возраста. В группе некурящих
пациентов газовый анализ не подтвердил наличие пассивной экспозиции к
табачному дыму.
82 % некурящих пациентов имела избыточную массу тела, в то время
как в группе курящих пациентов 68% имели нормальный индекс массы
тела. Практически все исследуемые пациенты питались нерегулярно, т.е. 23 раза в день. Нарушение питьевого режима наиболее было выражено у
курящих пациентов. Однако соотношение разницы общей жидкости между
должными и фактическими к должным значениям независимо от пола,
возраста, интенсивности и продолжительности курения и форм лечения
гипертонической болезни для всех пациентов оказалась величиной
постоянной, равной Кож=0,12.
Аналогичное соотношение ВКЖ оказалось разным и коррелировало
только в зависимости от интенсивности и продолжительности курения, что
позволило принять коэффициент Квкж для использования прогноза
наступления времени необратимых патофизиологических изменений
сердечнососудистой и респираторной системы. Последнее заключение
имеет важный клинический вывод, так как все курящие пациенты имели
нормальные значения спирометрии, в то время как некурящие пациенты,
отличающиеся избыточной массой тела имели заключение – легкая
рестрикция (61%).
Для расчета прогноза наступления патофизиологического изменения
сердечно-сосудистой и дыхательной систем были адаптированы
номограммы развития патофизиологического фактора в зависимости от
интенсивности курения, рис 1, рис. 2 [5, 6, 7].
Сердечно-сосудистые заболевания (ИБС)
10 сигарет
15 сигарет
20 сигарет
30 сигарет
1,2
Коэффициент ВКЖ
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
4
7
10
13
16
19
22
25
годы, наступление события при курения
Рис. 1. Время наступления патофизиологического случая ишемической
болезни сердца (ИБС) в зависимости от коэффициента ВКЖ
Респираторные заболевания (ХОБЛ)
5 сигарет
10 сигарет
15 сигарет
20 сигарет
30 сигарет
1,2
Коэффициент ВКЖ
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
4
7
10
13
16
19
22
25
годы, наступления события при курении
Рис. 2 Время наступления патофизиологического случая хронической
обструктивной болезни легких в зависимости от коэффициента
ВКЖ
Таким образом, для вычисления прогноза заболеваемости ИБС и
ХОБЛ у курящих больных достаточно вычислить отношение разницы
должной и фактической величин ВКЖ к должной величине ВКЖ, знать
информацию об интенсивности курения пациента. Покажем это на
примере пациента З., женщина, 1955г., индекс миокарда 13%, курит с 38
лет, индекс Тиффно 89, нормальная спирометрия, интенсивность курения
15 сигарет в день, данные должного ВКЖ=11,84 литра, фактического
ВКЖ=7,94 литра
Квкж=(11,84-7,94)/11,84=0,33
Проведя линию параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой
интенсивности курения 15 сигарет на номограммах для ИБС и ХОБЛ
получаем следующие значения в годах:
ИБС- 16,2 года, ХОБЛ – 8 лет
Заключение. Впервые с помощью метода неинвазивной
биоимпедансометрии проведен анализ баланса водных секторов организма
у курящих больных гипертонической болезнью, не имеющих клинических
признаков гипо- и гипергидратации; проведено сравнение полученных
характеристик водного баланса с аналогичными характеристиками,
полученными у некурящих больных гипертонической болезнью и у
пациентов
без
сердечно-сосудистых
заболеваний.
Показана
целесообразность контроля параметров водного баланса ВКЖ у курящих
больных с целью расчета времени наступления патологического
нарушения со стороны сердечно-сосудистой и респираторной систем.
Полученные результаты подтверждают, что метод биоимпедансометрии
может использоваться в повседневной клинической практике в ЦЗ у
курящих больных гипертонической болезнью с целью выявления времени
скрытых нарушений сердечно-сосудистой и респираторной систем. Оценка
динамики ВКЖ и ее коррекции позволит проводить своевременную
профилактическую терапию табачной зависимости и предотвращать
развитие осложнений, связанных с водно-электролитными нарушениями в
процессе курения.
Список использованных источников
1. Дубров А.М., Компонентный анализ и эффективность в
экономике.//Учебное пособие. - М. Финансы и статистика, 2002. 30-31,
60-75С.
2. Дюк В.А. Компьютерная психодиагностика. – СПб., «Братство», 1994,
74-78С.
3. Международная статистическая классификация болезней и проблем,
связанных со здоровьем. МКБ – 10. Десятый пересмотр. Том 1, часть 12. ВОЗ. 1995
4. Палеев Н.Р., Каевицер И.М., Смирнова И.Б. Импеданс тела как
биологический параметр при клинических исследованиях //
Кардиология. 1978. № 11. с. 113-117.
5. Сафаев Р.Д. Подходы к лечению табакокурения // Воен.-мед. журн.–
2003.-№12.–С.28-33.
6. Сафаев Р.Д., Ардашев В.Н., Елькин А.И. Курение как болезнь и ее
осложнения// Воен.-мед. журн. – 2004. – №2. – С.26-32.
7. Сафаев Р.Д., Ардашев В.Н., Елькин А.И., Барсов М.И Способ ранней
диагностики определения дожития при токсическом воздействии на
организм человека продуктов пиролиза табака // Патент №2240717.
Опубл. Бюллетень изобретений №4 от 10.02.2004.
8. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы
доказательной медицины: Перевод с англ. – М. Медиа Сфера, 2004-347с.
9. Худолей В.В. Канцерогены: характеристики, закономерности,
механизмы действия. – СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1999. – 419 с.
10.Albert S.N. Blood volume and extracellular fluid volume. Springfield,
Illinois: Charles and Thomas Publisher, 1971. 290 p.
11.IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to
humans. Tobacco smoking, 1986
12.Peto R. Mortality from smoking in developed countries 1950-2000, 2nd ed.
Oxford, Oxford University Clinical Trial Service Unit, 2002.
13.Schrek R., Baker L.A., Ballard G.P., Dolgoff S. Tobacco smoking as an
etiologic factor in disease. Cancer Research, 1950; 10: 49:58.
14.Zatonski W., Becher H., Lissowska J., Wahrendorf J. Tobacco, alcohol, and
diet in the etiology of laryngeal cancer: a population-based case-control study.
Cancer Causes Control. 1991 Jan;2(1):3-10.