Содержание угарного газа, карбоксигемоглобина в выдыхаемом воздухе и уровень артериального давления при использовании различных средств доставки никотина

Проблема табакокурения находится в центре профилактической стратегии отечественной медицины. По данным анализа результатов многоцентрового исследования ЭССЕ-РФ (эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний и их факторов риска в регионах Российской Федерации), курение по-прежнему является одним из главных предикторов хронических неинфекционных заболеваний и занимает ведущую роль среди поведенческих факторов риска вне зависимости от пола пациента [1][2]. На примере респондентов Приморского края показана прямая связь пагубной привычки с увеличением атерогенности плазмы крови, что отмечено как среди активных пользователей табака, так и среди бросивших курение [3].

Основными потребителями никотина являются лица активного трудоспособного возраста, преимущественно мужчины в возрасте от 19 до 50 лет. Среди современного населения популярно использование альтернативных средств доставки никотина (АСДН), которые стремительно распространяются и провозглашаются как более безопасные по сравнению с обычными сигаретами, поскольку не содержат угарный газ (СО). Известен факт о недобросовестности производителей АСДН в предоставлении подлинной информации о входящих в них веществ и соединений [4]. Исследователи обращают внимание на снижение использования обычных сигарет и одновременное увеличение количества так называемых «комбинированных» или «двойных потребителей», когда используются как АСДН, так и обычные табачные изделия [5][6].

Продукты сгорания табака представляют реальную угрозу для эндотелиального матрикса и развития ремоделирования сосудистой стенки [7][8]. Воздействие паров АСДН связано с повышенной вирулентностью и высоким воспалительным потенциалом распространенных патогенов, вызывающих респираторные инфекции [9]. Помимо вдыхаемых смол и токсинов при активном курении обычных сигарет в выдыхаемом табачном дыме содержится большое количество CO, который, связываясь с гемоглобином, преобразует его в COHb. Установлено, что хроническая гипоксия, дисфункция окислительно-восстановительного аппарата непосредственно приводят к оксидативному стрессу и клеточному старению [10][11].

Воздействие АСДН на сегодня недостаточно изучено [11]. Представляет сложность определение точного стажа курения и его интенсивности при использовании АСДН и особенно при их использовании либо совместно с сигаретами, либо в сочетании с несколькими АСДН последовательно или попеременно. Актуальна популяризация истинного действия электронных, других курительных систем и накопление научных данных, напрямую подтверждающих пагубное действие всех средств доставки никотина и его производных.

Цель исследования – оценить содержание (CO и COHb) в выдыхаемом воздухе и уровень артериального давления (АД) при использовании различных средств доставки никотина у лиц трудоспособного возраста населения Южно-Сахалинска.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 503 жителя города Южно-Сахалинск. Проводилось анкетирование по специально разработанной анкете, измерение АД, сатурации кислорода с помощью пульсоксиметра, измерение содержания СО и COHb в выдыхаемом воздухе с использованием смокелайзера.

Критериями включения служили: возраст от 18 лет, наличие факта активного табакокурения, отсутствие инфекционных заболеваний в стадии обострения, отсутствие беременности, полное заполнение анкетных данных. Критерием исключения респондента из исследования являлось его несогласие участвовать в исследовании либо несоответствие критериям включения. Данное исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации. Всеми респондентами перед инициацией обследования было подписано информированное добровольное согласие.

Проанализированы следующие положения разработанной анкеты: наличие и характеристика факта табакокурения; наличие хронических неинфекционных заболеваний. В первом разделе предлагалось ответить на следующие вопросы: 1) «Что вы курите?» (сигареты, АСДН); 2) «Количество выкуриваемых сигарет/стиков/циклов» (менее 5, 5–10, 10–15, 15–20, более 20); 3) «Стаж курения» (менее 1 года, 1–5, 5–7, 7–10, более 10 лет); 4) «Время от последней выкуренной сигареты, стика, цикла до момента начала исследования» (считалось как от 30 до 60 минут); 5) «Страдаете ли Вы заболеваниями дыхательной системы?» (да, нет); 6) «Страдаете ли Вы заболеваниями сердечно-сосудистой системы?» (да, нет).

Перед началом проведения маневра со смокелайзером проводилось измерение систолического и диастолического АД (САД и ДАД соответственно, в мм рт. ст.), подсчет частоты сердечных сокращений (ЧСС, удары в минуту). Пульсоксиметром оценивался уровень сатурации крови (SpO₂, %). Нормальным принимались значения оксигенации от 95% и выше.

Для оценки содержания СО и COHb использована модель смокелайзера Micro Medical Micro CO (Производитель CareFusion, США), в котором проводится измерение частиц CO (в миллионной доле, ppm), а также доли COHb (в процентах, %) в выдыхаемом пациентом воздухе. Результаты измерения интерпретировались путем сопоставления полученных значений по таблице «CO Measurement Table» [12]. Для улучшения воспроизводимости полученных данных выбраны два уровня СО: низкий (при CO от 1 до 6 и COHb от 0,16 до 0,96) и средневысокий (CO от 7 до 20 и более и COHb от 1,12 до 3,20 и более).

Обработка полученных данных осуществлялась с помощью программы Microsoft Excel. Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v. 3.1.4 (разработчик ООО «Статтех», Россия). Количественные данные имели распределение отличное от нормального, поэтому далее они описывались с помощью медианы (Me) и интерквартильного размаха [Q1; Q3]. Категориальные данные указаны в виде абсолютных значений и процентных долей (%). Сравнение двух групп по количественному показателю выполнялось с помощью U-критерия Манна – Уитни. Сравнение процентных долей при анализе четырехпольных таблиц сопряженности выполнялось с помощью, критерия χ-квадрат Пирсона. Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Прогностическая модель, характеризующая зависимость количественной переменной от факторов, разрабатывалась с помощью метода линейной регрессии. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05. В таблицах указана достоверность различий между подгруппами, использующих сигареты и АСДН.

Результаты исследования

Всего в исследовании приняли участие 503 человека, средний возраст – 39 [ 25; 55] лет. Основную группу исследуемых составили курящие молодые лица от 18 до 50 лет (n = 294, 58,4%; средний возраст 30 [ 23; 36] лет). В изучаемой популяции преобладали мужчины (n = 293 (58,3%), средний возраст 43 [ 25; 65] года). Доля исследуемых женщин составила 41,7% (n = 210, средний возраст – 38 [ 30; 54,7] лет). При анализе распределения исследуемых по полу выявлено статистическое значимое различие в пользу мужчин (p = 0,03).

Анализ используемых СДН показал преобладание потребителей сигарет (табл. 1). Получена достоверная связь используемого СДН в зависимости от пола респондента (p = 0,017) – в каждой подгруппе более половины лиц составили мужчины (61,3 и 52,4% соответственно). По количеству сигарет/стиков/циклов в день преобладала кратность потребления от менее 5 до 15 (68,6%). 16,1% респондентов употребляли более 20 доз никотиновой продукции в сутки в виде сигарет и АСДН. Данные о длительности стажа курения были сгруппированы в две категории: «менее 10 лет» и «от 10 лет и более». Среди мужчин достоверно чаще встречались лица со стажем более 10 лет (p = 0,005). В подгруппе молодых лиц до 50 лет (табл. 2) лица со стажем более 10 лет имели практически одинаковую распространенность в зависимости от СДН, без значимости различий (p = 0,53).

У респондентов с продолжительным стажем курения вне зависимости от СДН достоверно чаще встречались положительные ответы о наличии хронических неинфекционных заболеваний (p < 0,001): дыхательной (29,9% (n = 100)) или сердечно-сосудистой систем (28,1% (n = 94)) (p < 0,001 и p = 0,003 соответственно).

Медианы САД и ДАД достоверно были выше среди лиц с длительным анамнезом курения (130 [ 120; 138] и 87 [ 80; 90] соответственно) (p < 0,001), а уровня ЧСС – среди лиц со стажем курения до 10 лет (81 [ 72; 89] при p = 0,03). Установлено, что в подгруппе лиц, употребляющих сигареты, наблюдались значимо высокие значения САД и ДАД (129 [ 120; 137] (p = 0,002) и 85 [ 80; 90] (p = 0,043) соответственно). Не получено значимых различий между значением ЧСС между первой и второй группой (p = 0,66). Сравнивались значения АД в зависимости от времени от последней выкуренной сигареты, стика, цикла до проведения исследования с помощью смокелайзера, в ходе чего не было установлено наличие достоверных связей (p > 0,05), что говорит о равнозначных колебаниях САД, ДАД и ЧСС вне зависимости от времени курения (p = 0,914, p = 0,848, p = 0,792 соответственно).

Среди 80 респондентов выявлена артериальная гипертензия 1-й степени в виде изолированной систолической артериальной гипертензии со средним значением САД 149 [ 140; 160] мм рт. ст., а у 192 исследуемых – изолированная диастолическая артериальная гипертензия, при медиане ДАД, равной 90 [ 90; 96] мм рт. ст. Повышение как САД, так и ДАД обнаружено среди 68 исследуемых (150 [ 140; 160] и 96 [ 90; 101] мм рт. ст. соответственно). Различий в наличии гипертонии в зависимости от пола не получено (p = 0,782). Артериальная гипертензия достоверно чаще наблюдалась среди курящих сигареты (43,1%) (p = 0,02), что следует связать с достоверно (p = 0,003) большей долей лиц (62%) с длительным стажем курения.

Среднее значение кислорода в крови среди всех лиц составило 98 [ 97; 99]%. Среди лиц до 50 лет медианы сатурации в зависимости от СДН не имели статистически значимых различий. В зависимости от стажа курения выявлено достоверное (p = 0,008) снижение сатурации у лиц со стажем более10 лет.

При оценке содержания CO и COHb в выдыхаемом воздухе в общей группе ожидаемо установлена высокая концентрация CO и уровень COHb при использовании сигарет (p = 0,001). В этой же группе достоверно преобладали лица со средневысоким уровнем содержания СО (табл. 1).

Среди курящих АСДН достоверно преобладали лица до 50 лет (p < 0,001). При анализе обследованных в возрасте до 50 лет число потребителей АСДН составило более 40%. Достоверность различий в зависимости от стажа курения отсутствовала (p = 0,53). Среди молодых лиц степень достоверности различий содержания СО между использующими сигареты и АСДН составила 0,34, а в показателях COHb не достигла статистической значимости. Среди использующих сигареты достоверно (p = 0,05) чаще встречались лица со средневысоким уровнем СО, у потребителей АСДН – с низким.

Анализ зависимости уровня содержания CO от длительности стажа курения продемонстрировал, что шансы наличия средневысокого уровня содержания СО в группе курящих 10 и более лет были выше в 6,08 раза по сравнению с курящими менее 10 лет, различия шансов были статистически значимыми (95% ДИ: 3,469–10,652). При анализе концентрации CO и COHb в зависимости от стажа курения установлены статистически значимые различия (p < 0,001) – длительное курение достоверно ассоциируется с высокими значениями СО (17,5 [ 11; 20] ppm) и долей COHb (3 [ 2; 3]%) в выдыхаемом воздухе независимо от средства доставки.

Проведен корреляционный анализ зависимости показателей АД и ЧСС от содержания СО и COHb – была установлена слабой тесноты прямая связь (p < 0,001): между САД и CO, и COHb p = 0,178 и p = 0,217 и между ДАД p = 0,138 и p = 0,157 соответственно. Между ЧСС и CO, COHb достоверных зависимостей не получено.

Обсуждение полученных данных

В представленной нами выборке преобладают лица молодого возраста. Согласно данным ЭССЕ-РФ, распространенность активного табакокурения в общей популяции достоверно преобладает практически в два и более раз среди мужчин [1][13]. В ходе настоящего исследования установлено, что доля курящих женщин значительно возросла, достигнув почти 42%, среди которых отмечается больший вклад потребителей АСДН.

В нашем исследовании в качестве маркеров интенсивности курения использованы CO и COHb. В изучаемой выборке у респондентов, курящих сигареты, содержание СО и COHb было достоверно выше. На примере респондентов мужского пола обнаружена достоверно высокая концентрация CO и COHb в выдыхаемом воздухе, а корреляционный анализ показал сильную положительную связь между указанными параметрами и количеством выкуриваемых сигарет в день [11]. Получено достоверное увеличение концентрации СО и COHb у лиц с длительным стажем курения (p < 0,001).

В исследовании, где сравнивалось воздействие электронного и горючего кальянов на примере здоровых лиц от 21 до 39 лет, выявлено повышение CO в 38 раз больше после курения горючего кальяна. При вейпинге электронного кальяна более выражены маркеры эндотелиальной жесткости, что сопровождалось выраженным синтезом провоспалительных цитокинов [14]. В работе Rezk-Hanna M. et al. (2021) среди молодых лиц, курящих кальян, выявлено превышение CO в выдыхаемом воздухе практически в 10 раз. В выборке жителей Южно-Сахалинска 5 человек (1%) отметили в качестве используемого СДН кальян, в связи с чем при расширении авторами исследования изучаемой выборки возможно получение подробных и достоверных данных, сравнимых с другими исследованиями. На примере небольшой доли лиц в настоящем исследовании, использующих кальян, установлено более высокое среднее содержание CO (Me = 13) в выдыхаемом воздухе по сравнению с другими АСДН. Уровень значения по содержанию CO у пользователей кальяна определялся как средневысокий во всех случаях.

В недавнем исследовании показано, что при использовании АСДН концентрация CO в выдыхаемом воздухе меньше по сравнению с обычными сигаретами, однако может варьировать в зависимости от типа устройства [4]. Как отмечено Son Y. et al. (2020), СО, являясь продуктом сгорания, был обнаружен в ароматизированных жидкостных системах (вейпах), что говорит о зависимости содержания CO от химического состава используемой табачной продукции. Полученные нами результаты анализа содержания CO демонстрируют достоверно более высокие значения у курящих сигареты, что согласуется с другими исследованиями. Так, Czoli C.D. et al. (2019) показано, что уровень выдыхаемого CO был значительно выше (p = 0,029) при моноиспользовании сигарет в отличие от «двойных потребителей» и пользователей электронных устройств [6]. В то же время при сравнении только пользователей двух последних вариантов табачных изделий достоверная разница содержания CO оказалась сильнее (p < 0,001) с высокими значениями концентрации газа в пользу комбинированных пользователей. В нашем исследовании респондентами не отмечено одновременное использование двух и более курительных устройств. Однако получены результаты о наличии средневысокого уровня содержания CO и COHb у большей части лиц, использующих АСДН. Среди последних не исключается факт двойного потребления табачной продукции. Кроме того, неизвестен точный состав используемых в АСДН курительных смесей, которые в ряде случаев могут содержать СО.

Курение сигарет более 10 лет связано с риском возникновения эндотелиальной дисфункции, которая подтверждается прямой зависимостью между показателями АД и содержанием СО и COHb. В нашем исследовании установлена достоверная связь длительного курения и наличием артериальной гипертензии в различных вариантах в обеих подгруппах. Следует учесть, что значения Q3 САД и ДАД находилось в позициях высокого нормального АД вне зависимости от СДН.

Между уровнем АД и содержанием СО и COHb наблюдается прямая зависимость (p < 0,005). Шансы повышения АД значимо увеличиваются у лиц со средневысоким содержанием СО и COHb независимо от СДН. Полученные данные подтверждают доказанное положение о связи курения и развития артериальной гипертензии, что говорит о сопоставимом вкладе курения как сигарет, так и АСДН в ее возникновение как наиболее распространенного предиктора сердечно-сосудистых катастроф [15].

Таким образом, на примере выборки жителей Южно-Сахалинска показано, что по содержанию СО и COHb влияние сигареты и АСДН на уровень АД практически равнозначно.

Заключение

По итогам проведенного исследования можно выделить ключевые положения:

1. Выявлено увеличение доли лиц женского пола как активных потребителей табачной продукции, с достоверно частым использованием АСДН.
2. Среди потребителей АСДН в 74,6% случаев зарегистрирован средневысокий уровень содержания CO и COHb.
3. Установлена связь между повышением АД и стажем курения более 10 лет независимо от СДН, что свидетельствует об одинаковом вкладе СДН в риск развития хронических неинфекционных заболеваний.

Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источники финансирования: Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства здравоохранения Российской Федерации «Технологии искусственного интеллекта в фенотипировании тканевого и системного ремоделирования и прогнозировании исходов на этапах развития хронических неинфекционных заболеваний у различных этнических групп», №121051100059-9.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования – НВА, СЕА

Сбор и обработка материала – НВА, СЕА, ААА

Статистическая обработка – ПЛГ, ААА

Написание текста – НВА, ПЛГ

Редактирование – НВА