Расширение горизонта прогнозирования кардиоваскулярного риска: синергизм традиционных предикторов и данных спирометрии

Нарушение функции внешнего дыхания (ФВД) типично для дебюта респираторной патологии и может присоединяться к кардиоваскулярным заболеваниям (КВЗ) на различных этапах их течения, с учетом единства факторов риска (ФР) возникновения [1]. Вызывает интерес гипотеза использования данных спирометрии в качестве предикторов хронических неинфекционных заболеваний (ХНИЗ), наряду с традиционными ФР. В многоцентровом исследовании продемонстрирована связь снижения объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) и отношения ОФВ1 к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) с доклиническими проявлениями атеросклероза у курильщиков [2]. Впервые показана взаимосвязь нижней границы нормы (LLN – low limit of normal) ОФВ1, ФЖЕЛ и их соотношения до бронходилатационной пробы с ФР и установленными ХНИЗ, которая зависела от возраста лиц, включенных в исследование [3][4]. Антропометрические данные, показатели спирометрии с применением LLN и бодиплетизмографии при объединении в одну прогнозную модель позволили повысить до 98% точность значений ФВД и более частое выявление обструктивных нарушений у лиц молодого возраста [5][6].

Таким образом, имеются предпосылки для совокупной оценки кардиоваскулярного риска с использованием известных предикторов и фактических значений спирометрии с оценкой LLN.

Цель исследования – оценить наличие взаимосвязей традиционных факторов кардиоваскулярного риска и неспровоцированных легочных объемов и потоков.

Материалы и методы

Критерии включения: возраст от 18 до 65 лет, отсутствие инфекционных заболеваний в стадии обострения, отсутствие беременности, полное заполнение анкетных данных. Исследование было одобрено на заседании независимого Междисциплинарного этического комитета (протокол № 5 от 17.01.2022 г.) при ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России.

Помимо стандартных антропометрических данных произведено измерение систолического и диастолического артериального давления (АД) (соответственно САД и ДАД в мм рт. ст.) согласно установленным правилам измерения (ГОСТ 52623.1 «Технологии выполнения простых медицинских услуг функционального обследования»).

Выполнен забор крови натощак для определения липидного профиля (общего холестерина (ОХС, ммоль/л), липопротеинов низкой (ЛПНП, ммоль/л) и высокой плотности (ЛПВП, ммоль/л), триглицеридов (ТГ, ммоль/л), липопротеина «а» малое (ЛП(а), мг/дл), аполипопротеина В (APOB, г/л), глюкозы крови (ммоль/л), креатинина (мкмоль/л), высокочувствительного С-реактивного белка (всч-СРБ, мг/л).

Оценка неспровоцированных легочных объемов и потоков проводилась с помощью спирометрии с определением ОФВ1 (в литрах), ФЖЕЛ (в литрах), соотношения ОФВ1/ФЖЕЛ (в %), средней объемной скорости 25–75% (СОС25–75, в литрах в секунду). Значение LLN произведено путем расчета с помощью калькулятора эталонных значений спирометрии.

Статистический анализ проведен с использованием программы StatTech v. 4.1.4 (ООО «Статтех», Россия). Количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и 25 и 75% перцентилей, категориальные – указаны в виде абсолютных значений и процентных долей (%). С помощью U-критерия Манна – Уитни сравнивались две группы по количественному показателю. При анализе четырехпольных таблиц сопряженности выполнялось сравнение с помощью критерия χ² Пирсона. Направление и теснота корреляционной связи оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Прогностическая модель разрабатывалась методом линейной регрессии. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты исследования

Всего в исследовании приняли участие 153 человека, средний возраст 43 [ 32; 51] года. Учитывая, что риски развития ХНИЗ прямо пропорционально увеличиваются с возрастом, выборка была разделена на две группы: лица 18–39 лет (I группа), и 40–65 лет (II группа) с последующим изучением достоверности различий между ними. Характеристика групп представлена в таблице 1.

Большинство курящих оказалось во II группе (n = 59), без достоверности различий по сравнению с I. Среди курящих средний стаж составил 20 лет, средний индекс курящего человека (ИКЧ) в пачка-лет – 7,25. К интенсивно курящим были отнесены лица обеих групп с ИКЧ более 10 пачка/лет (n = 51).

Согласно полученным данным, у лиц старше 40 лет достоверно выше индекс массы тела (27,2 [ 23,9; 31,2] кг/ м²), уровень САД (130 [ 120,8; 138,5] мм рт. ст.) и ДАД (80  [ 75; 90] мм рт. ст.) при p < 0,001 (без указания в таблице). Лабораторные показатели находились в пределах референсных значений у всех обследованных, но во II группе установлены достоверно более высокие значения ОХС, ЛПНП, ТГ, ЛП(а), АРОВ.

При анализе показателей спирометрии в общей группе (без указания в таблице) у мужчин медианные уровни ОФВ1 и ФЖЕЛ были ожидаемо выше по сравнению с женщинами (p < 0,001). Результаты спирометрии и их LLN в зависимости от возраста представлены в таблице 3.

У лиц до 40 лет фактические значения ФВД и LLN были достоверно выше, что подтверждает факт риска развития хронических заболеваний респираторной системы у лиц старше 40 лет.

В I группе обнаружены обратные умеренные связи между ОФВ1 и всч-СРБ (p = 0,005); ОФВ1/ФЖЕЛ и ОХС (p = 0,006), ЛПНП (p = 0,015), глюкозой (p = 0,009). В этой же группе установлены обратные достоверные зависимости между LLN ОФВ1/ФЖЕЛ и глюкозой p = (0,004), всч-СРБ (p = 0,011). Во II группе установлена связь между снижением ОФВ1/ФЖЕЛ и повышением ЛП(а) только для лиц с индексом курящего человека более 10 пачка/лет (p = 0,01). В общей выборке некурящих (n = 64) и интенсивно курящих (n = 51) более низкие значения LLN ОФВ1/ФЖЕЛ (69,5 [ 68,7; 70,2]%) при p < 0,001 установлены среди последних. Однако для выяснения наличия хронической обструктивной болезни легких в этой когорте лиц необходимо исследование ФВД после пробы с бронходилататором. Выяснено наличие обратных умеренных корреляционных связей между LLN ОФВ1/ФЖЕЛ и показателями креатинина (p < 0,001), между LLN СОС25–75 и ЛП(а) (p = 0,03) у интенсивно курящих лиц.

Включение данных спирометрии в прогностическую модель у лиц до 40 лет позволяет прогнозировать повышение ОХС и ЛПНП на 1 ммоль/л при снижении ОФВ1/ФЖЕЛ на 2,5–2,6%, повышение уровня гликемии на 1 ммоль/л при снижении ОФВ1/ФЖЕЛ и его LLN соответственно на 4,7 и 1,2%, увеличение всч-СРБ на 1 мг/л при снижении LLN ОФВ1/ФЖЕЛ на 0,1%. У интенсивно курящих лиц не зависимо от возраста при снижении ОФВ1/ФЖЕЛ на 0,003% и LLN СОС 25–75 на 0,001 л/сек ожидается повышение креатинина на 1 мкмоль/л и ЛП(а) на 1 мг/дл.

Обсуждение полученных результатов

Увеличение возраста, АД напрямую влияют на прогноз ХНИЗ, в том числе на риск возникновения КВЗ и респираторной патологии, особенно в сочетании с поведенческими привычками и дислипидемией. Возраст-ассоциированное снижение ФВД отражено в полученных нами результатах. Обращает внимание снижение объемов и их соотношения, среди лиц старше 40 лет, в том числе в дистальных респираторных отделах (СОС25–75).

В работе T. Sarycheva et al. [7] исследована прогностическая ценность спирометрии для лиц старше 40 лет, а именно наличие сильной линейной связи между снижением скоростных показателей ОФВ1, ФЖЕЛ, и их соотношения с частотой возникновения КВЗ. Наши результаты создают прецедент для возможности расчета риска возникновения ХНИЗ у лиц до 40 лет, не имеющих общепризнанных прогностических моделей. Установлены зависимости между снижением показателей ОФВ1/ФЖЕЛ (фактического и LLN) и риском развития атерогенного потенциала плазмы крови (ОХС, ЛПНП, ЛП(а)), возникновения нарушений углеводного обмена (уровня гликемии натощак) и присоединения вялотекущего воспаления (всч-СРБ). Ранее проведенные исследования у лиц до 40 лет показали наличие связи снижения ОФВ1 ниже LLN только с присутствием поведенческих факторов, в виде нерационального питания и курения [3]. Представляется перспективной оценка КВР в когорте лиц до 40 лет с включением показателей ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, СОС25-75 и их LLN. Поскольку при добавлении в расчеты данных интенсивности курения (ИКЧ), ОФВ1/ФЖЕЛ, LLN СОС25-75, показателей креатинина и ЛП(а) может уточнить ряд патофизиологических механизмов развития кардиоренального и кардиопульмонального континуумов на ранних этапах их возникновения независимо от возраста.

Согласно Engström G. et al. [8] связь нарушений ФВД с проявлениями атеросклероза может зависеть от ряда переменных, включенных в прогнозные модели. У женщин низкие ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ связаны с наличием каротидных бляшек, причем в отсутствии факта табакокурения. В то же время обнаружена слабая связь между субклиническим атеросклерозом и снижением ФВД в общей популяции, которую авторы объясняют высокой распространенностью основных предикторов КВЗ у лиц со сниженными показателями спирометрии [8]. Существуют исследования, указывающие на зависимость между снижением скоростных показателей ФВД (ОФВ1, ФЖЕЛ) и увеличением риска развития сердечно-сосудистых событий независимо от статуса курения. Так, согласно мнению Zaigham S. и колл., показатели спирометрии применимы для глобальной оценки КВР [9]. В исследовании Breyer-Kohansal R. et al. [3] установлена ассоциация ОФВ1 ниже LLN у лиц старше 45 лет с наличием артериальной гипертонии и заболеваний периферических сосудов.

Полученные нами данные подтверждают синергизм воздействия традиционных маркеров развития ХНИЗ и снижения скоростных параметров спирометрии. Существует дифференцированный вклад ухудшения показателей ФВД в прогноз ХНИЗ. У лиц моложе 40 лет снижение ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, СОС25–75 и их LLN связаны с увеличением атерогенного потенциала плазмы крови, повышением уровней глюкозы и всч-СРБ. Интенсивность курения является дополнительным фактором в развитии сопряженности снижения неспровоцированных легочных объемов и потоков и повышения содержания лабораторных показателей, относящихся к категории маркеров развития кардиореспираторного и кардиоренального континуумов (креатинина, ЛП(а)) в независимости от возраста.

Заключение

Проведена оценка взаимосвязей традиционных факторов кардиоваскулярного риска и неспровоцированных легочных объемов и потоков в категории условно здоровых лиц в возрасте от 18 до 65 лет. Установлена связь нарушения ФВД с показателями липидного обмена, всч-СРБ, креатинином, глюкозой в когорте обследованных до 40 лет. У лиц старше 40 лет при наличии более высоких значений лабораторных маркеров КВР скоростные показатели спирометрии имели связь с традиционными предикторами ХНИЗ только в группе интенсивно курящих. Исследование позволяет включить расчетные показатели ФВД и LLN в прогнозирование риска развития ХНИЗ у лиц различных возрастных категорий. Полученные результаты являются предварительными, необходимо продолжить накопление данных о взаимосвязях параметров спирометрии и предикторных маркеров КВР с учетом развития сердечно-сосудистых заболеваний и хронической респираторной патологии.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Источники финансирования: исследование выполнено при поддержке государственного задания Минздрава РФ 222040500008–5 «Технологии искусственного интеллекта в фенотипировании тканевого и системного ремоделирования и прогнозировании исходов на этапах развития хронических неинфекционных заболеваний у лиц различных этнических групп».

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования – ВАН, ВБШ, ЛГП

Сбор и обработка материала – ЛГП, СВЮ, ЭБА

Статистическая обработка – ВАН, ЛГП, ЭБА

Написание текста – ВАН, ВБШ, ЛГП, СВЮ, ЭБА

Редактирование – ВАН, ВБШ