Обоснование
На сегодняшний день бронхиальная астма (БА) является важнейшей проблемой медицины и одним из наиболее распространенных хронических заболеваний, представляющих серьезную социально-экономическую проблему [1]. В настоящее время астма рассматривается клиницистами как заболевание с большим количеством клинических, иммунологических и генетических вариантов проявления воспалительного процесса в дыхательных путях и организме в целом [2]. Среди патогенетических механизмов развития БА аллергическое воспаление является ведущим, что предполагает прекращение или уменьшение влияния на больного аллергенов при пребывании в гипоаллергенной среде [1, 3]. Одним из биологических факторов загрязнения среды является пыльца растений. Наличие в составе атмосферного воздуха пыльцы растений способно негативно влиять на здоровье человека, оказывая на него специфическое (аллергенное) и неспецифическое воздействия [4, 5].
Южный берег Крыма (ЮБК) считается ку-рортом преимущественно для лечения и реабили-тации больных с бронхолегочной патологией [6]. Среди врачей и больных бытует мнение о возмож-ности негативного или благоприятного влияния пыльцы разных растений на результаты санаторно-курортного лечения (СКЛ). Все это определило не-обходимость проведения исследования влияния пыльцы основных растений ЮБК на результаты СКЛ больных БА.
Цель исследования — изучить влияние палиноло-гических факторов воздушной среды ЮБК на результаты СКЛ больных БА.
Методы
Дизайн исследования
Проведено одноцентровое ретроспективное выборочное контролируемое исследование. Анализу подвергнута медицинская документация (истории болезни) жителей Республики Крым, поступивших на СКЛ на ЮБК (Ялта) с 1 января 2011 г. по 31 декабря 2013 г.
Критерии соответствия
Критерии включения: жители Республики Крым, срок поступления на СКЛ с 1 января 2011 г. по 31 декабря 2013 г., подтвержденный диагноз БА, возраст больных 18—70 лет, полный срок лечения 21 день, сопоставимые медикаментозное лечение, методы лечебной физической культуры и аппаратной физиотерапии.
Критерии невключения: несоответствие критериям включения.
Условия проведения
Исследование выполнено в научно-исследовательском отделе пульмонологии ГБУЗ РК «Академический научно-исследовательский институт физических методов лечения, медицинской климатологии и реабилитации им. И.М. Сеченова» (Ялта) на ЮБК в периоды пыления основных растений региона и период отсутствия их пыления.
Продолжительность исследования
В течение 2017 г.
Описание медицинского вмешательства
Отобраны истории болезни пациентов, которым проводилось СКЛ в течение 21 дня. Медикаментозное лечение осуществлялось в соответствии с общепризнанными протоколами лечения БА [1, 7]. Базовое курортное лечение включало сезонные климатические процедуры (аэротерапия), методы лечебной физической культуры (лечебная гимнастика, дозированная ходьба), массаж грудной клетки. Применялись следующие физиотерапевтические воздействия: переменное магнитное поле на область грудной клетки [8] у 69 (40,48%) человек, коротковолновое ультрафиолетовое облучение слизистой оболочки носа у 26 (15,48%) пациентов.
Основной исход исследования
Конечной точкой исследования явилось интегральное заключение об эффективности СКЛ [9—11], определяемое на основе динамики показателей клинического исследования, общего анализа крови, цитологии мокроты и функции внешнего дыхания (ФВД), а также достигнутое к концу СКЛ клинико-функциональное состояние больных.
Дополнительные исходы исследования
Контроль течения БА как интегральное заключение о текущем клиническом состоянии пациента [7].
Анализ в подгруппах
Сформированы четыре группы больных, которые лечились на ЮБК в периоды пыления разных растений: 1-я группа (n=51) в период преобладающего пыления кипариса (с 5 января по 30 марта), 2-я группа (n=24) в период преобладающего пыления сосны (с 31 марта по 13 июня), 3-я группа (n=29) в период пыления амброзии (с 14 июля по 19 сентября) и 4-я группа (n=47) в период преобладающего пыления кедра (с 20 сентября по 4 января). Также была выделена группа больных БА (n=17), находившихся на СКЛ вне периодов пыления указанных растений (с 5 июня по 13 июля), которая служила контролем.
Методы регистрации исходов
Для анализа были отобраны истории болезни с наличием полных данных об опросе, осмотре, физикальном исследовании, общем анализе крови, цитологии мокроты, ФВД, а также контроле течения заболевания, которое оценивали путем использования валидизированных русскоязычных опросников Asthma Control Questionaire (ACQ) и Asthma Control Test (АСТ) [7].
Исследование палинологических факторов воздушной среды ЮБК (Ялта, Поликуровский холм) проводили гравиметрическим методом с использованием стекол-ловушек в 2011—2013 гг. [12]. Стекла-ловушки устанавливали на высоте 20 м (на крыше здания). Пыльца из воздуха осаждалась пассивно на предметные стекла-ловушки, покрытые тонким слоем вазелинового масла. Замену стекол проводили еженедельно. Идентификацию и подсчет пыльцевых зерен проводили с помощью светового микроскопа Люмам при увеличении ×280, на площади 12,5 см2 с перерасчетом на 1 см2.
На основе полученных данных составляли палинологическую характеристику состояния воздушной среды ЮБК по 3 параметрам: 1) вид и количество пылящих растений; 2) количество выявленной пыльцы каждого вида пылящих растений и суммарное количество пыльцы всех видов пылящих растений; 3) величина палинологического риска, создаваемого выявленной в воздухе пыльцой каждого вида, и сумма таких рисков.
Аэропалинологический риск (АПР), создаваемый растительной пыльцой, определяли как произведение степени аллергенности пыльцы данного i-го вида (таксона) на ее обилие [13, 14] по формуле:
Рi=Аi×Оi,
где: Аi — степень аллергенности пыльцы i-го таксона (баллы); Оi — обилие пыльцы i-го таксона в аэропалиноспектре (баллы).
Для установления степени аллергенности пыльцы выявленных растений использовали рекомендации G. Sulmont (2005), в соответствии с которыми оценку аллергенности пыльцы проводили по 5-балльной шкале: 5 — очень сильноаллергенная; 4 — сильноаллергенная; 3 — среднеаллергенная; 2 — малоаллергенная; 1 — почти не аллергенная пыльца [13]. Для характеристики обилия пыльцы использовали 4-балльную шкалу, которая различается для древесных и травянистых растений (для деревьев: 1—10 пылевых зерен (ПЗ)/см2 — 1 балл, 11—100 ПЗ/см2 — 2 балла, 101—500 ПЗ/см2 — 3 балла, более 500 ПЗ/см2 — 4 балла; для трав: 1—10 ПЗ/см2 — 1 балл, 11—50 ПЗ/см2 — 2 балла, 51—100 ПЗ/см2 — 3 балла, более 100 ПЗ/см2 — 4 балла) [13]. В нашем исследовании для расчета величины АПР учтены следующие растения (в скобках указана степень аллергенности): кипарис (5 баллов), амброзия (5 баллов), злаки (4 балла), лещина (3 балла), ясень (3 балла), дуб (3 балла), сорные травы (3 балла) и тополь (2 балла).
Этическая экспертиза
В исследование включены медицинские данные пациентов, которые вошли в научно-исследова-тельскую работу «Влияние палинологических фак-торов воздушной среды Южного берега Крыма на результаты санаторно-курортного лечения больных обструктивными болезнями легких». Данное исследование рассмотрено и одобрено на заседании комиссии по вопросам этики ГБУЗ РК «Акаде-мический научно-исследовательский институт фи-зических методов лечения, медицинской клима-тологии и реабилитации им. И.М. Сеченова» (Ялта) (протокол № 8 от 7 декабря 2010 г.).
Статистический анализ
Размер выборки предварительно не рассчи-тывали. Обработку данных исследования выполняли с помощью программного продукта Statistica 6.0 (фирма «StatSoft», США). Тип распределения параметров в вариационном ряду устанавливали по критерию Шапиро—Уилка. Статистическую характеристику выборки и групп осуществляли нахождением медианы (Ме) и ее нижнего (НК) и верхнего (ВК) квартилей. Значимость различий между выборками устанавливали с помощью непараметрического U-критерия Манна—Уитни. Статистическую оценку различий распределения абсолютных частот устанавливали по критерию χ2. Корреляционный анализ осуществляли путем вычисления критерия Спирмена (r). Критерием достоверности оценок служил уровень значимости с указанием вероятности ошибочной оценки (р). Оценка разности средних считалась значимой при р<0,05.
Результаты
Объекты (участники) исследования
В исследование вошли истории болезни 168 пациентов с Б.А. Среди них женщин было 119 (70,83%), мужчин — 49 (29,17%). Ме (НК; ВК) возраста обследованных составила 54,0 (47; 61) года. Интермиттирующее течение БА диагностировано у 8 (4,76%), персистирующее течение легкой степени тяжести — у 29 (17,26%), средней степени тяжести — у 115 (68,45%) и тяжелое течение — у 16 (9,52%) больных. Контролируемое течение заболевания выявлено у 26 (15,48%), частично контролируемое — у 31 (18,45%), неконтролируемое — у 111 (66,07%) пациентов.
При формировании групп больных были учтены факторы, способные существенно повлиять на результат СКЛ. Речь идет о поле и возрасте больных, их исходном клинико-функциональном состоянии, лекарственном лечении и физиотерапевтических воздействиях. Группы больных были сопоставимы по полу — в каждой группе число женщин существенно преобладало над числом мужчин. В 1-й группе средний возраст отобранных больных составил 54,0 (50,0; 61,0) года, во 2-й группе — 57,0 (46,5; 63,0) лет, в 3-й группе — 55,0 (45,0; 57,0) лет, в 4-й группе — 56,0 (47,0; 62,0) лет и в контрольной группе — 50,0 (44,0; 58,0) лет. Из 115 случаев персистирующей БА средней степени тяжести (наиболее часто встречающейся) в 1-й группе таковая диагностирована у 36 (70,59%) из 51, во 2-й группе — у 17 (70,83%) из 24, в 3-й группе — у 20 (68,97%) из 29, в 4-й группе — у 31 (65,96%) из 47 и в контрольной группе — у 11 (64,71%) из 17 человек. Из 111 случаев неконтролируемого течения БА в 1-й группе таковое установлено у 34 (66,67%) из 51, во 2-й группе — у 15 (62,50%) из 24, в 3-й группе — у 18 (62,07%) из 29, в 4-й группе — у 33 (70,21%) из 47 и в контрольной группе — у 11 (64,71%) из 17 человек.
Среди отобранных больных 134 (79,76%) человека использовали ингаляционные бронхолитики для купирования приступов удушья. В 1-й группе таковых было 43 (84,31%) из 51, во 2-й группе — 18 (75,00%) из 24, в 3-й группе — 23 (79,31%) из 29, в 4-й группе — 38 (80,85%) из 47 и в контрольной группе — 13 (76,47%) из 17 человек. Также 140 (83,33%) больных принимали ингаляционные глюкокортикостероиды в качестве базисной лекарственной терапии. Таких в 1-й группе было 40 (78,43%) из 51, во 2-й группе — 21 (87,50%) из 24, в 3-й группе — 24 (82,76%) из 29, в 4-й группе — 38 (80,85%) из 47 и в контрольной группе — 15 (88,24%) из 17 больных. Из 69 случаев применения физиотерапевтического воздействия в виде переменного магнитного поля в 1-й группе данный физический фактор был использован у 20 (39,22%) из 51, во 2-й группе — у 10 (41,67%) из 24, в 3-й группе — у 13 (44,83%) из 29, в 4-й группе — у 20 (42,55%) из 47 и в контрольной группе — у 6 (35,29%) из 17 больных. Применение коротковолнового ультрафиолетового облучения слизистой носа не учитывалось.
Следовательно, по полу, возрасту, исходному клинико-функциональному состоянию, использованному лекарственному и физиотерапевтическому лечению сформированные группы больных были сопоставимы.
Основные результаты исследования
В воздухе ЮБК (Ялта) в течение изученных 3 лет (2011—2013 гг.) была обнаружена пыльца растений из семейств кипарисовых (Cupressaceae): кипарис (Cupressus sp.), можжевельник (Juniperus sp.), туя (Thuja sp.); оливковых (Oleaceae): ясень (Fraxinus sp.), бирючина (Ligustrum sp.); сосновых (Pinaceae): сосна (Pinus sp.), кедр (Cedrus sp.); березовых (Betulaceae): граб восточный, грабинник (Carpinus orientalis), граб обыкновенный (Carpinus betulus); лещиновых (Cory-laceae): лещина Corylus sp.); конскокаштановых (Hippocastanaceae): каштан конский (Aesculus hippocas-tanum); буковых (Fagaceae): дуб (Quercus sp.); самшитовых (Buxaceae): самшит (Buxus sp.); симарубовых (Simaroubaceae): айлант высочайший (Ailanthus alti-ssima); ивовых (Salicaceae): тополь (Populus sp.); платановых (Platanaceae): платан, чинара (Platanus sp.); ореховых (Juglandaceae): орех грецкий (Juglans regia); кленовых (Aceraceae): клен (Acer sp.); липовых (Ti-liaceae): липа (Tilia sp.); астровых (Asteraceae): амброзия обыкновенная (Ambrosia vulgaris), полынь (Arte-misia sp.); маревых/амарантовых (Chenopodiaceae/Amaranthaceae): лебеда (Atriplex sp.), амарант, щирица (Amarantus sp.) и злаковых (Рoaceae). Также на стеклах-ловушках были выявлены споры грибка альтернария и зерна неидентифицированных растений.
Проведен еженедельный учет количества пылящих растений. Обычно одновременно пылили 2—3 растения, а максимальное количество пылящих растений (от 5 до 9) установлено на 9—18-й неделях.
Видовой состав и количество пыльцы в воздухе ЮБК (Ялта) представлены в табл. 1. Продуцентами наибольшего количества пыльцы в Ялте явились кипарис и сосна (соответственно 46,7 и 20,8% от суммарного годового количества пыльцы). Другие древесные растения пылили значительно меньше: кедр 5,7%, ясень 3,6% и граб 2,5% от суммарного годового количества пыльцы. В воздухе города обнаружена пыльца амброзии, количество которой составляло почти 1% от суммарного годового количества пыльцы. Также определена пыльца других растений (7,95% от суммарного годового количества пыльцы), которая не была идентифицирована по техническим причинам.
Изучение АПР, создаваемого пыльцой растений, произрастающих на ЮБК, показало, что наибольший суммарный АПР определялся весной — 43,5% и зимой — 30,2%; почти одинаковым он был летом — 13,9% и осенью — 12,5% от суммарного АПР за 1 год, что является особенностью этого региона. В Ялте наибольший палинологический риск, создаваемый пыльцой растений, содержащейся в воздухе, наблюдался в феврале, марте, апреле, августе и сентябре (рис. 1). Величина АПР зимой в Ялте составляла 15—20 баллов. Максимальные значения АПР приходились на весь март (32—35 баллов), 1-ю неделю апреля (до 35 баллов), последнюю неделю августа (24—26 баллов) и первые 2 нед сентября (24—26 баллов), что соответствовало наиболее интенсивным периодам пыления кипариса и амброзии.
На основе качественного и количественного анализов пыльцы в воздухе Ялты нами выделены 4 периода пыления растений: период преобладающего пыления кипариса — с 1-й по 17-ю неделю, период преобладающего пыления сосны — с 18-й по 26-ю неделю, период пыления амброзии — с 32-й по 38-ю неделю и период преобладающего пыления кедра — с 38-й по 50-ю неделю. Значения аэропалинологических параметров в эти периоды пыления растений представлены в табл. 2. Наибольшие значения суммарного количества пыльцы растений в воздухе (474,0 (90,0; 1307,0) ПЗ/см2) и суммарного АПР (20,0 (15,0; 26,0) баллов) установлены в период преобладающего пыления кипариса. Несмотря на небольшое количество пыльцы растений в воздухе города (80,0 (57,0; 128,0) ПЗ/см2) в период пыления амброзии, АПР в этот период оказался достаточно высоким (10,0 (10,0; 15,0) баллов) и в несколько раз превышал риск в периоды пыления сосны (3,0 (0; 11,5) балла) и кедра (0 (0; 5) баллов).
Для изучения влияния палинологических факторов воздушной среды ЮБК на результаты СКЛ больных БА нами сопоставлены достигнутые к концу лечения клинико-функциональные состояния пациентов из разных групп. Выявлена наибольшая частота отсутствия кашля (62,5%) и сухих хрипов в легких (87,5%) у больных, лечившихся в период пыления сосны (отсутствие кашля в периоды пыления других растений отмечалось в 31,0—49,0%, а сухих хрипов в легких — в 55,3—79,3% случаев), а также наименьшая частота отсутствия одышки (17,0%) у пациентов, лечившихся в период пыления кедра (в периоды пыления других растений — 31,0—37,5%). По другим клиническим показателям существенных различий между группами больных установлено не было.
Аэробиополлютанты не оказали существенного влияния на состояние показателей общего анализа крови и цитологии мокроты у больных БА, лечившихся на курорте в разные периоды пыления растений. Не выявлено статистически значимых различий между больными, лечившимися в периоды пыления разных растений, по их функциональному состоянию (табл. 3). Лишь по мгновенной объемной скорости выдоха (МОС) на уровне 75% форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) между 1-й (пыление кипариса) и 2-й (пыление сосны) группами установлено статистически значимое различие (во 2-й группе более высокое значение этого показателя). Подчеркнем, что наилучшего функционального состояния достигли больные, которые лечились в период пыления сосны (наивысшее значение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1)).
По завершении СКЛ не установлено различий между сравниваемыми группами больных по достигнутым значениям теста АСТ: в группе пыления кипариса данный показатель составил 20,0 (17,0; 24,0) балла, в группе пыления сосны — 19,0 (16,0; 23,0) балла, в группе пыления амброзии — 20,0 (17,5; 23,5) балла, в группе пыления кедра — 19,0 (15,0; 23,0) балла, в группе контроля (отсутствие пыления изученных растений) — 21,0 (20,0; 23,0) балла.
Обсуждение
Резюме основного результата исследования
СКЛ на ЮБК в период пыления сосны приводит к достижению лучшего клинико-функционального состояния больных БА в сопоставлении с периодами пыления кипариса, амброзии и кедра, а также в период отсутствия пыления этих растений.
Обсуждение основного результата исследования
О влиянии изученных аэробиополлютантов на результаты СКЛ больных БА также судили по интегральному заключению об его эффективности. Заключения об эффективности СКЛ больных БА в зависимости от периода пыления растений на ЮБК представлены на рис. 2. При сопоставлении этих заключений статистически значимое различие выявлено только по показателю «незначительное улучшение» между 1-й (n=30; 58,82%) и 3-й (n=10; 34,48%,) группами больных (p<0,05), т. е. между пациентами, которые лечились в периоды пыления кипариса и амброзии. Максимальное значение по показателю «ухудшение» (17,2%) отмечено в период пыления амброзии. Наибольшее количество удовлетворительных результатов СКЛ больных БА (сумма по показателям «улучшение» и «незначительное улучшение») выявлено в период пыления кипариса (80,4%), а наименьшее количество — в период пыления амброзии (62,1%). Также в период пыления амброзии отмечается наибольшее количество неудовлетворительных результатов лечения (сумма по показателям «без перемен» и «ухудшение») — 37,9%. Таким образом, наихудшая непосредственная эффективность СКЛ характерна для больных БА, которые лечились в период пыления амброзии. Полученный результат является логичным, поскольку известно о высокой аллергенной активности пыльцы амброзии [13, 14].
По завершении СКЛ не выявлено различий между группами больных по достигнутым значениям теста ACQ: в группе пыления кипариса данный показатель составил 1,0 (0,6; 1,6) балла, в группе пыления сосны — 1,40 (0,28; 1,80) балла, в группе пыления амброзии — 1,30 (0,71; 1,50) балла, в группе пыления кедра — 1,30 (0,42; 1,85) балла, в группе контроля (отсутствие пыления изученных растений) — 1,10 (0,60; 1,30) балла. В большинстве случаев по завершении СКЛ у больных преобладало частично контролируемое течение БА (45,1—58,8%), кроме пациентов, лечившихся в период пыления сосны, когда преобладало контролируемое течение болезни (11 (45,8%) из 24 случаев).
Изучена связь достигнутой в результате СКЛ динамики (сдвигов) показателей исследования с 3 аэропалинологическими параметрами (количество пылящих растений, суммарное количество зерен пыльцы, суммарный АПР) в выделенные периоды лечения больных. Не выявлено статистически значимой зависимости динамики клинических показателей от значений палинологических параметров воздушной среды Ялты, кроме выраженности кашля. Установлена зависимость этого клинического показателя от количества пылящих растений (χ2=38,54; p=0,0001), указывающая на благополучную динамику кашля при пылении 1—2 растений. Также не установлено статистически значимых связей динамики лабораторных (общий анализ крови и цитология мокроты) и функциональных показателей с палинологическими параметрами воздушной среды Ялты. Достигнутый в результате СКЛ контроль течения БА, установленный по опроснику АСТ, также не зависел от аэропалинологических характеристик территории, а по опроснику ACQ установлена слабая отрицательная связь с суммарным АПР в период лечения больных (r= –0,21; р=0,0431), что свидетельствовало об отсутствии негативного влияния пыльцы изученных растений на течение БА.
Полученные данные дополняют результаты нашего предыдущего исследования о влиянии пыльцы кипариса вечнозеленого на эффективность СКЛ больных с бронхолегочной патологией, где было показано отсутствие ее неблагоприятного влияния на результаты СКЛ пациентов с обструктивными заболеваниями [15]. В этом исследовании показано благоприятное влияние пыльцы сосны на клинико-функциональное состояние больных БА на курорте и неблагоприятное влияние в целом на результаты СКЛ пыльцы амброзии. С другой стороны, по мнению самих больных (опросники АСТ и ACQ), в периоды цветения изученных растений достигнутый контроль течения БА был одинаковым.
Ограничения исследования
При трактовке полученных результатов следует учитывать, что разграничение периодов пыления изученных растений в некоторые годы было нечетким. Отмечались периоды одновременного пыления нескольких растений, которые наблюдались в годы с «теплой» зимой. В нашем случае было одновременное пыление кедра и кипариса зимой, кипариса и сосны весной. Длительность периодов совместного пыления этих растений составляла 1—2 нед. В это время пыление одного растения убывало, а другого — только начиналось (интенсивность пыления растений в этот период была минимальной или незначительной).
Заключение
Некоторые результаты СКЛ больных БА, прибывших на ЮБК из различных регионов Крыма, зависят от состояния палинологических факторов воздушной среды ЮБК (содержания в воздухе биополлютантов, продуцируемых растениями этого реги-она): лечение на курорте в период пыления сосны приводит к достижению лучшего клинико-функцио-нального состояния больных БА в сопоставлении с периодами пыления кипариса, амброзии и кедра, а также в период отсутствия пыления этих растений. Наихудшая непосредственная эффективность СКЛ характерна для больных БА, которые лечились в период пыления амброзии.
Дополнительная информация
Источник финансирования.
Бюджет Министерства здравоохранения Респуб-лики Крым.
Конфликт интересов
Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования — В.М. Савченко, Ю.В. Бобрик; сбор и обработка материалов — М.Е. Пирогова, С.Н. Беляева; анализ полученных данных, написание текста — В.М. Савченко, М.Е. Пирогова, С.Н. Беляева.
Сведения об авторах
*Пирогова Мария Евгеньевна [Maria Е. Pirogova]; адрес: Россия, Республика Крым, 298012, Ялта, ул. Ударника, 12, кв. 25 [address: 12 Udarnika str, Fl. 25, 298012 Yalta, Republic of Crimea, Russia]; https://orcid.org/0000-0002-5801-0282; eLibrary SPIN: 6312-9588; e-mail: pirogovamariya@inbox.ru
Беляева Светлана Николаевна, к.м.н., [Svetlana N. Belyaeva, MD, PhD]; https://orcid.org/0000-0002-6161-6058; eLibrary SPIN: 1439-6960; e-mail: belyaeva-sveta@mail.ua
Савченко Валентин Михайлович, д.м.н., профессор [Valentyn M. Savchenko, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-8483-9748; eLibrary SPIN: 7810-7509; e-mail: savchenkovalentyn@gmail.com
Бобрик Юрий Валериевич, д.м.н., профессор [Yuri V. Bobrik, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-9057-1530; eLibrary SPIN: 2478-2563; e-mail: yura.bobrik@mail.ru