Зависимость смертности от ишемического инсульта и загрязненности атмосферного воздуха в Ярославле

Сердечно-сосудистая система и циркулирующая кровь являются основными транспортными системами, не только связывающими все системы организма в единое целое, но и обеспечивающими наряду с другими органами поддержание гомеостаза. Функционирование сердечно-сосудистой системы регулируется различными механизмами [1]. В большинстве случаев систему кровообращения можно рассматривать как индикатор адаптационных реакций целостного организма [2].

В последние годы во всех регионах мира отмечается рост распространенности сосудистых заболеваний, обусловливающий увеличение частоты развития острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК). Особую актуальность эта проблема приобретает в Российской Федерации, где ежегодно инсульт переносят более 450 000 человек. Церебральный инсульт занимает 2-е место в структуре общей смертности населения России (23,4%) и в структуре смертности от болезней системы кровообращения (39%). Ежегодная смертность от инсульта в России - одна из наиболее высоких в мире (175 случаев на 100 000 населения). Смертность от инсульта среди лиц трудоспособного возраста увеличилась за последние 10 лет более чем на 30% (41 на 100 000 населения) [3].

Городской атмосфере присущ ряд специфических черт, которые связаны с ее загрязнением и определяют отличия климата города от естественного, что в итоге неблагоприятно влияет на здоровье горожан. В ряде исследований [4, 5] показано, что частота развития цереброваскулярной патологии в промышленных регионах выше, чем в сельскохозяйственных, приблизительно в 2 раза. Отмечено увеличение частоты ОНМК при загрязнении воздуха выхлопными газами автотранспорта [6, 7]. Так, в Уэльсе и Англии среди лиц, проживающих в пределах 200 м от автомагистралей, риск развития ОНМК на 5% выше по сравнению с проживающими на удалении от них [8]. Показано увеличение числа госпитализаций по поводу ОНМК в дни обнаружения в воздухе максимальных концентраций оксидов азота [9-12], взвешенных веществ [7, 9, 11, 13], оксида углерода (II) [7, 9-11], диоксида серы [10, 13], озона [10]. Выявлено, что заболеваемость ОНМК связана не только с хроническим воздействием газов (при проживании вблизи автотрасс) [8, 11], но и с однократными воздействиями перечисленных поллютантов за счет их кратковременных эффектов [7, 14].

Имеются сведения о связи смертности от ОНМК с концентрациями поллютантов в воздухе [15]. С влиянием этого фактора тесно связана смертность от ОНМК среди больных как пожилого (старше 65 лет) [16], так и более молодого (24-64 года) возраста [17]. По данным R. Maheswaran и соавт. [11] в 11% случаев смерть от ОНМК была связана именно с загрязнением воздуха. В исследовании, проведенном в 29 крупных европейских городах, отмечено повышение смертности от ОНМК, вызванное выбросами оксида серы [18]. Увеличение риска смерти от ишемического инсульта (ИИ) при загрязнении воздуха оценивают в 3-6% в зависимости от вида поллютанта. Показано, что при повышении концентрации оксида серы пик смертности приходится на тот же день, оксида азота и оксида углерода - на следующий день, озона - на 3-й день после фиксации максимального уровня загрязнения [13, 16, 19].

Цель настоящего исследования - выявить с применением методов корреляционного анализа, как смертность от ИИ связана с загрязненностью окружающей среды, а также установить степень связи между загрязненностью воздуха, возрастом, полом и рядом других значимых факторов сердечно-сосудистого риска (артериальная гипертензия, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца - ИБС).

Для оценки влияния загрязненности атмосферного воздуха на состояние сердечно-сосудистой системы были проанализированы истории болезни 1983 пациентов, 978 мужчин и 1005 женщин (средний возраст - 60,9±8,9 и 65,9±8,9 года соответственно), проживающих в Ярославле, в 2003-2006 гг. перенесших первичный ИИ.

Анализировалась загрязненность воздуха в районе постоянного проживания пациента, а для работающего населения - и по месту работы. Поллютанты для исследования отбирались по 3 параметрам: 1) оказывающие негативное влияние на систему кровообращения или кровь и способные привести к ОНМК; 2) систематический отбор проб органами, контролирующими качество атмосферы; 3) превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) поллютантов в атмосфере. В Ярославле такими веществами в период исследования были оксиды углерода, серы и азота, фенол, формальдегид, сероводород, аммиак. Областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проводил измерения концентрации поллютантов в атмосфере в следующих пунктах: №1 - Кировский район; №2 - Ленинский район; №3 - Дзержинский район; №4 - Красноперекопский район; №5 - Заволжский район. Областной центр Госсанэпиднадзора отбирал пробы атмосферного воздуха в так называемых маршрутных точках (на улицах), подфакельных точках (на территории предприятий), на стационарных постах (25-26 тыс. проб ежегодно). Вследствие того что во Фрунзенском районе Ярославля нет ни одного стационарного поста организаций, контролирующих качество атмосферного воздуха, связь загрязнения воздуха и заболеваемости ОНМК была изучена по данным всех районов, кроме Фрунзенского.

У включенных в исследование пациентов с ИИ основными факторами риска его развития явились артериальная гипертензия (АГ) - у 50,74% пациентов, атеросклероз церебральных артерий (АЦА) - у 34,8%, ИБС - у 15%, сахарный диабет (СД) - у 5,24% и др. Летальность больных с ИИ составила 26,48%.

Уровень загрязнения воздуха в исследуемый период представлен в табл. 1.

Установлено, что концентрация оксидов азота превышала норму наиболее часто в 2003 г. в Ленинском районе, в 2004-2005 гг. - в Дзержинском, в 2006 г. - в Красноперекопском. Концентрация сероводорода чаще всего была повышена в 2004 г. в Кировском районе, в 2005-2006 гг. - в Ленинском. Концентрации фенола и формальдегида в 2003-2006 гг. чаще всего были повышены в Ленинском районе. Концентрация оксида серы чаще всего превышала норму в 2003 г. в Ленинском районе, в 2004 г. - в Дзержинском, в 2005-2006 гг. - в Кировском. Загрязнение аммиаком отмечалось в 2002 г. в Ленинском районе, в 2005 г. - в Красноперекопском. Концентрация оксида углерода чаще всего была повышена в 2003-2005 гг. в Дзержинском районе, в 2004-2006 гг. - в Кировском.

Места работы пациентов были разделены на группы по отраслям экономики в соответствии с ОКВЭД (Общероссийский классификатор видов экономической деятельности), действующим в России с 2003 г. Для пациентов, профессиональная деятельность которых связана с частыми перемещениями по городу и за его пределами (водители, экспедиторы, проводники железнодорожного транспорта, сотрудники ППС и т. д.), критерий места работы не учитывался. В этих случаях принималось во внимание только наличие контакта с исследованными поллютантами.

В Ярославле в 2003-2006 гг. отмечен неуклонный рост числа госпитализированных по поводу ИИ во всех районах города. Максимум госпитализированных приходится на Дзержинский район. Число госпитализаций достоверно возрастает с увеличением загрязнения воздуха оксидом азота (r=0,62, p<0,05), оксидом углерода (r=0,84, p<0,05), оксидом серы (r=0,37, p<0,05).

Уровень загрязнения атмосферного воздуха коррелировал с тяжестью неврологического дефицита госпитализированных пациентов. Так, при загрязнении атмосферы оксидами азота и серы неврологический дефицит был более тяжелым, чем в отсутствие этого фактора. При 4,3% проб оксида азота с превышением ПДК неврологический дефицит по шкале Рэнкина составил 3,92 балла, при 6,1% проб - 4,11 балла. При 0,75% проб с превышением ПДК оксида серы индекс Бартел был в среднем равен 29,86 балла, средний балл по шкале Ренкина - 3,92 балла, а при 7,63% проб - соответственно 25,0 и 4,2 балла.

В зависимости от района проживания пациентов смертность варьировала от 15,2 (Кировский район, №1) до 20,2% (Ленинский район, №2). В других районах этот показатель составил: район №3 - 15,3%, район №4 - 18,3%, район №5 - 17,5%.

За время исследования максимальный уровень загрязненности атмосферного воздуха был зарегистрирован в 2006 г., когда наблюдались наибольшие концентрации оксидов азота, углерода и серы, и именно в это время была зарегистрирована самая высокая частота случаев ИИ. Обращает также на себя внимание, что большая частота смертей наблюдалась в 2003 и 2006 г., когда отмечалось и большее загрязнение оксидом азота (табл. 2).

На основании проведенного корреляционного анализа между смертностью от ИИ и загрязнением атмосферного воздуха в Кировском районе была отмечена тенденция наиболее значимого влияния соединений серы, в меньшей степени - оксида азота; в Ленинском районе зафиксирована связь с концентрацией оксида азота и оксида серы; в Дзержинском районе наибольшая корреляция выявлена с концентрацией оксида азота, наименьшая - с концентрацией аммиака; в Красноперекопском районе наибольшая корреляция отмечена с содержанием оксидов азота и серы, формальдегида; в Заволжском районе отмечалась достоверная связь с концентрацией оксида серы (табл. 3).

В основе эффектов воздействия угарного газа на человеческий организм лежит гемическая гипоксия [20]. Очевидно, что действие оксида углерода усугубляет проявления гипоксии любого другого генеза.

В исследуемой группе пациентов таковыми являлись дыхательная и циркуляторная гипоксия наряду с прочими факторами сердечно-сосудистого риска (АГ, СД, ИБС, атеросклероз). Оксид серы также может оказывать влияние на риск развития ИИ, угнетая тканевое дыхание нейронов и вызывая эритроцитоз. У пациентов с ИБС оксид серы может оказывать непосредственное токсическое воздействие на миокард [21], вызывая брадикардию, артериальную гипотонию, эритроцитоз, ускорение свертываемости крови [21]. Вероятно, наиболее опасен он для лиц с нарушениями состояния системы гемостаза и/или микроциркуляции (атеросклероз, СД). Таким образом, среди исследуемых в работе поллютантов наиболее опасными оказались оксиды азота, серы и углерода, которые оказывают существенное влияние на организм, прежде всего на уровень артериального давления и реологические свойства крови, вызывая дезадаптацию сердечно-сосудистой системы, что связано как с токсическим действием газов, так и с механизмами адаптации к ним.