Сборник докладов Энергетика, надежность, безопасность
Подождите немного. Документ загружается.
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
легких животных в остром опыте при жизни, после их умерщвления и последующем
изолировании легких в колоколе Дондерса.
Исследование было проведено в остром эксперименте на 15 кроликах обоих полов (8
муж., 7 жен.) в возрасте 1 года, весом 2,2-4,3 кг. Выбор кроликов в качестве объекта исследования
объяснялся определенной схожестью АВД с таковым человека с позиций сравнительной
физиологии
млекопитающих животных и человека [8]. Анестезию обеспечивали внутривенным
тиопенталовым наркозом, расчет анестетика проводили на грамм веса животного. Умерщвление
животных вызывали токсической дозой анестетика, вводимого внутривенно. Факт смерти
животного устанавливали по прекращению спонтанного дыхания и работы сердца.
Первый этап исследования (живая система с гетеротропными легкими, n=15) – все методы
воздействия и исследования проводили на
живых кроликах под внутривенным тиопенталовым
наркозом. В трахею вводили специальную канюлю, которую присоединяли к миниатюрному
спирографу для регистрации кривой вентиляции легких. В пищевод через полость рта вводили
полый зонд с резиновым баллончиком для регистрации внутрипищеводного давления.
Транспульмональное давление (ТПД) (разница между давлением в пищеводе и в трахее) измеряли
стандартным электрическим датчиком
ПДП-1000 МД.
Второй этап (неживая система с гетеро-изотропными легкими, n=15) – после
умерщвления тело животного помещали в специальную герметичную кабину для дальнейшего
исследования в условиях искусственной вентиляции легких (ИВЛ), проводимого через 30 минут
после наступления летального исхода. Система измерения вентиляции легких и ТПД оставалась
прежней, но осуществлялась через жесткие трубки, проведенные по
специальным штуцерам в
стенке кабины. ИВЛ проводили при помощи присоединенных к кабине мехов, движения которых
вызывали последовательное разряжение и повышение давления в кабине. Разряжение вызывало
расширение грудной клетки с легкими и поступление в них воздуха из спирографа, повышение –
спадание грудной клетки с легкими и обратное движение воздуха в спирограф.
Третий этап
(неживая система с изотропными легкими, n=7) – из грудной клетки
животных, исследованных на втором этапе, извлекали легкие и помещали в герметичный колокол
Дондерса с расположенными в его горловине жесткими трубками для соединения спирографа с
канюлей, введенной в трахею легких; регистрации давления в колоколе Дондерса; присоединения
мехов, обеспечивающих ИВЛ за счет последовательного разряжения
и повышения давления в
колоколе Дондерса. Измерение вентиляции изолированных легких проводили прежним способом.
ТПД регистрировали как разницу между давлением в колоколе Дондерса и в трахее.
Поскольку изучаемые системы качественно различались по признаку «живой-неживой»,
то вместо термина «дыхание» и его производных словосочетаний применяли – «вентиляция». На
каждом этапе у исследуемых объектов проводили
одновременную регистрацию колебаний
вентиляционного объема легких и ТПД при непрерывном и искусственно прерываемом
воздушном потоке на 0,5 с. На втором и третьем этапах частоту и глубину ИВЛ поддерживали в
пределах, близких при жизни, ритм вентиляции не контролировали.
По кривым вентиляционного объема легких и ТПД рассчитывали паттерны и показатели
механики вентиляции легких,
согласно общепринятым правилам в условиях одинакового» V [1-4,
6, 7, 10, 11]. Паттерны вентиляции оценивали по минутному объему вентиляции V, л·мин
–1
;
вентиляционному объему Vt, л; частоте циклов вентиляции в минуту F, мин
–1
; продолжительности
поступления воздуха в легкие Ti, удаления его из легких Te и вентиляционного цикла Tt=Ti+Te, с;
индексу инспираторной активности IA=Ti/Tt; скорости поступления воздуха в легкие Vi=Vt/Ti и
удаления его из легких Ve=Vt/Te, л·с
–1
. Показатели механики вентиляции рассчитывали по кривым
вентиляционного объема легких и ТПД; индексу напряжения механизмов вентиляции легких
IPT=IA·Ap, кг·см·л
–1
; общим энергозатратам на вентиляцию At, кг·см·мин
–1
и удельным – Ap,
кг·см·л
–1
, эластической фракции Ae, кг·см·мин
–1
, ее отношения к At – Ae, %; общим
энергозатратам, связанным с поступлением воздуха в легкие Ati, кг·см·мин
–1
и удалением его из
них Ate, кг·см·мин
–1
; суммарному внутрилегочному гистерезису одного вентиляционного цикла
Ht, кг·см, определяемому по энергозатратам, связанным с преодолением общего неэластического
сопротивления легких; эластической оси одного вентиляционного цикла Le, (л
2
+см вод. ст.
2
)
0,5
;
удельному гистерезису Hp=Ht/Le, кг·см·(л
2
+см вод. ст.
2
)
–0,5
; величине ТПД на пике Vt – Pv, см вод.
ст.; динамической растяжимости легких Cd, мл·см вод. ст.
–1
; статической растяжимости легких Cs,
мл·см вод. ст.
–1
, определяемой на уровне Vt во время прерывания воздушного потока при
медленном поступлении воздуха в легкие; отношению Cd/Cs.
Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета
«Statistica». Проводился описательный и сравнительный непараметрический дисперсионный
271
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
анализ. При р<0,05 выявленные закономерности считали статистически значимыми. В
соответствии с рекомендациями по принятию решения (или выбора) в условиях неопределенности
[5] был проведен эвристический анализ полученных вариантов сравнения результатов
исследования по тестам Крускала-Уоллиса и множественного сравнения рангов с указанием
факторов, объясняющих формирование этих вариантов: регуляторное влияние живой системы,
гетеротропность и
изотропность легких.
Результаты исследования. Все показатели паттернов дыхания, за исключением IA, не
имели значимых различий. Равенство V, его компонентов Vt и F свидетельствовало, с одной
стороны, о проведении сравнительного анализа паттернов и показателей механики в условиях
одинаковой вентиляции легких, с другой – о способности изотропных и гетеротропных легких в
неживых системах совершать в определенном диапазоне механические
движения,
обеспечивающие вентиляцию легких, подобную в живой системе. Это указывает на высокую
степень надежности механического процесса вентиляции легких в живом организме при
вариабельном функционировании дыхательного центра и дыхательной мускулатуры, когда
регуляторные сбои могут только снизить или увеличить уровень вентиляции легких, но не влияют
на морфологический субстрат легких, обеспечивающий механику вентиляционных
движений.
Сравнение показателей механики вентиляции легких первого и второго этапов показало,
что регуляторные влияния живой системы обеспечивает снижение IPT, Ae, Le, Pv и не оказывает
значимого влияния на механическое сопротивление легких. Гетеротропность легких (сравнение
второго и третьего этапа) приводит к снижению энергозатрат по преодолению механического
сопротивления легких, связанных с IPT, At, Ap, Ati, Ate, Ht, что свидетельствует о значимости
морфологической целостности
торако-легочной системы в достижении оптимальности
функционирования АВД. При этом изотропностью легких объяснялась стабильность показателей
механики Ae, Le, Hp, Pv, Cd, Cs, Cd/Cs; синергизмом регуляторных влияний живой системы и
гетеротропности легких – снижение Ae%. Все показатели изолированных легких, кроме Ae%, Hp
и Cd/Cs, значимо отличались от таковых живых кроликов (сравнение первого и третьего этапа) и
объяснялись суммой или синергизмом регуляторных влияний живой системы с изотропностью и
гетеротропностью легких. При анализе параметров внутрилегочного гистерезиса выявлена
интересная картина: Ht определяется гетеротропностью легких, Le – регуляторным влиянием
живой системы и изотропностью легких, а Hp – изотропностью легких, что, вероятно связано с
защитой от критической деформации легочной ткани за счет внутрилегочных морфологических
ограничений на формирование высокоудельного гистерезиса. Подобное наблюдается при анализе
растяжимости
легких – Cd и Cs определяются синергизмом регуляторных влияний живой системы
и изотропности легких, а Cd/Cs – изотропностью, что также подтверждает существование
морфологического механизма, возможно гомеостатического характера, формирования
внутрилегочного гистерезиса.
Полученные результаты, свидетельствуют, механические свойства легких и целостность
торако-легочной системы оказывают самостоятельное влияние на формирование паттернов и
показателей механики легких в процессе их вентиляции,
независимые от регуляторных влияний
живого организма.
Предполагается существование внутрилегочных морфологических механизмов,
обеспечивающих возможность механических движений легких при их вентиляции в неживой
системе в условиях сохраненной и нарушенной целостности торако-легочной системы и
контролирующих формирование суммарного внутрилегочного гистерезиса.
Общепринятая модель функционирования легких Ф. Дондерса [12] некорректна для
рассмотрения механических процессов вентиляции легких, поскольку
не учитывает влияние
механических свойств легких и грудной клетки на формирование паттернов и показателей
механики вентиляции легких. Альтернативой парадигме Ф. Дондерса при рассмотрении
механических процессов вентиляции легких являются теория механической активности легких [9]
и теория биомеханического гомеостазиса АВД [6].
Список литературы:
1. Бодрова Т.Н., Карзилов, Тетенев Ф.Ф. Значение системы плевральных
листков в механике
дыхания // Бюллетень экспериментальной биологии, 1993. № 1. С. 20-21.
2. Бреслав И.С. Паттерны дыхания. Л.: Наука, 1984. 206 с.
3. Зябрев Ю.П., Алтынбеков Б.Е., Абдрашитова Г.А., Зародин Н.В. Вентиляционная функция
легких. Алма-Ата: Наука, 1980. 136 с.
4. Гриппи М.А. Патофизиология легких: Пер. с англ. М.: Бином, 1997. 344 с.
5.
Карась С.И. Информационные основы принятия решений в медицине. Томск: Печатная
272
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
мануфактура, 2003. 146 с.
6. Карзилов А.И. Биомеханический гомеостазис аппарата внешнего дыхания и механизмы его
обеспечения в нормальных условиях и при обструктивных заболеваниях легких // Бюллетень
сибирской медицины, 2007. № 1. С. 13-38.
7. Карзилов А.И., Тетенев Ф.Ф., Бодрова Т.Н. Оценка влияния механических свойств легких на
паттерны и показатели механики вентиляции легких при
различных биологических
состояниях // Бюллетень сибирской медицины, 2007. № 2. С. 17-25.
8. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных: Пер. с англ. М.: Мир, 1967. 766 с.
9. Тетенев Ф.Ф. Теория механической активности легких // Тетенев Ф.Ф. Новые теории – в XXI
век. 2-е изд., испр. и доп. Томск: ТГУ, 2003. С. 140-191.
10. Физиология дыхания / Под ред.
И.С. Бреслава, Г.Г. Исаева. СПб.: Наука, 1994. 680 с.
11. Davies A., Moores C. The Respiratory System. Edinburgh: Churchill Livingston, 2003. 208 p.
12. Donders F. Beitrage zum Mechanismus der Respiration und Circulation im gesunden und kranken
Zustande. Ztschr. f. rat. Med., 1853. № 3. S. 287.
УДК 616.24-007.272:612.21
Проблемные вопросы общей и частной методологии исследования биомеханического
гомеостазиса аппарата внешнего дыхания
А.И. Карзилов
ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава, Томск
Karzilov@mail.ru
Изучение гомеостазиса представляет собой одну из важнейших проблем современной
науки в целом и биологии с медициной в частности, поскольку, по утверждению основателя
учения о гомеостазе К. Бернара, принцип гомеостазиса распространяется на «все жизненные
механизмы» и обуславливает существование живых организмов. Вопросы обеспечения
гомеостазиса неразрывно связаны с такими актуальными понятиями нашего времени
, как
энергетика, экология, надёжность и безопасность существования.
В. Кеннон рассматривает гомеостазис в качестве относительного динамического
постоянства внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма.
Учение о гомеостазисе базируется на концепции К. Бернара о постоянстве внутренней среды,
постоянство и стойкость которой является условием свободной жизни. Термин «гомеостазис» был
предложен В. Кенноном
в 1929 г. [11]. Важным научным шагом в изучении гомеостазиса явилось
положение о применимости концепции гомеостазиса к сложным структурным системам,
статистическая регулярность случайных процессов в которых обеспечивает устойчивость
состояний системы в целом (Эшби У.Р., 1962; Романов С.П., 1989). Следовательно, можно
говорить о гомеостазисе самих сложных структурных систем, обеспечивающих поддержание
постоянства внутренней среды целостного организма. В настоящее время гомеостазис считается
компонентом системы саморегуляции функций организма в целом (Анохин П.К., 1975;
Горизонтов П.Д. с соавт., 1981; Судаков К.В., 1999; Ноздрачев А.Д. и соавт., 2004; Нефедов В.П. с
соавт. 1991). Среди целостных реакций организма, определяющих его само существование,
гомеостазису отводится ведущая роль в регуляторных процессах, поддерживающих
постоянство
параметров в организме [1, 6-8].
Критический анализ работ В. Кеннона (1929, 1932) показал, что существенным
недостатком его учения о гомеостазисе является тот факт, что им не была сформулирована
методология исследования гомеостазиса, что привело в дальнейшем к различным подходам в
изучении гомеостазиса – расширенному, уменьшительному, выделению понятия о болезнях
гомеостазиса [6, 8]. Данный факт можно объяснить тем, что
В. Кеннон применил индуктивный
метод при обобщении результатов экспериментальных работ в области физиологии в учение о
гомеостазисе [11]. Соответственно, изучение частных вопросов с позиций учения о гомеостазисе
необходимо проводить при помощи дедуктивного метода. Для этого должна быть
сформулирована методология его исследования с позиций причинно-следственных отношений, в
соответствии с которой, во-
первых, будет сделан выбор объекта, аспекта и предмета
исследования, во-вторых, будет подтверждаться, что исследуется именно то, что входит в круг
определения сущности гомеостазиса.
Анализ научной литературы показал, что вопросы методологии исследования
гомеостазиса изучены недостаточно. Так, философские принципы исследования гомеостазиса
273
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
(Фролов И.Т., 2001) имеют очевидный недостаток – соответствуют именно философскому анализу
проблемы, а не практическому применению в процессе научного исследования гомеостазиса. К.Х.
Уоддингтон (1970), М.В. Волькенштейн (1988), Д.С. Саркисов (1977, 1981), А.И. Струков с соавт.
(1983), П.Д. Горизонтов с соавт. (1981) при рассмотрении проблем гомеостазиса не касаются
методологии его исследования. Ю.М
. Горский (1987, 1998), В.П. Нефедов с соавт. (1991)
определенные надежды в изучении принципов функционирования гомеостатических механизмов
возлагают на гомеостатику, объектами исследования которой являются гомеостаты различных
уровней и гомеостатические сети, позволяющие моделировать регуляторные механизмы в
системах с различной степенью сложности их организации [8]. Однако исследование гомеостатов
и гомеостатических сетей имеет существенный недостаток, – невозможно точно
смоделировать
гомеостатические механизмы живого организма, не проведя предварительного изучения их в
живом организме. В кибернетической модели получить результат можно различными способами,
а в организме задействованы не все физико-химические процессы, которые возможны в природе, а
строго определенные. Гомеостаты, кроме того, включают только те регуляторные механизмы,
которые обеспечивают постоянство значений параметров и
не имеют механизмы
приспособительных реакций, обеспечивающих адаптацию целостного организма к условиям
окружающей среды в процессе достижения им какого-либо положительного приспособительного
результата, а так же в эволюционном процессе. Следовательно, методы гомеостатики являются
вторичными в изучении гомеостазиса целостного живого организма.
С позиций причинно-следственного анализа учения В. Кеннона о постоянстве внутренней
среды и принципов теории управления были разработаны (Карзилов А.И., 2007) вопросы
методологии, связанные с исследованием гомеостазиса в целом и биомеханического гомеостазиса
аппарата внешнего дыхания (БМГ АВД) в частности [4]. Вопросы общей методологии включает
рассмотрение проблемы выбора предмета, объекта и аспекта исследования объективной
реальности [4, 5]. Применительно к концепции гомеостазиса рассмотрение этих категорий
необходимо проводить
с позиций причинно-следственного анализа и теории управления,
поскольку, она допустима для адекватного описания биологических регуляторных процессов [10].
Структура системы управления включает: а) управляемые переменные; б) систему
регуляции с обратной связью; в) источники возмущений
. Управляемые переменные,
поддерживаемые на одном уровне, определяют постоянство внутренней среды, то есть состояние,
и могут быть соотнесены с понятием гомеостазис. Система регуляции с обратной связью включает
управляющую и управляемую части, что позволяет системе поддерживать управляемые
переменные на постоянном уровне. Управляющую часть системы регуляции можно определить
как гомеокинезис – механизмы поддержания гомеостазиса,
а управляемую часть можно соотнести
с понятием гомеорезиса – управляемыми стационарными потоками вещества и энергии. Понятие
гетеростазиса связано с иерархичностью организации системы регуляции в целостном организме.
Источниками возмущения системы являются внешние и внутренние влияния на живой организм
[4, 10].
Предметом исследования гомеостазиса являются управляемые показатели системы: а)
параметры; б) связи между ними; в)
функции. Объектом исследования является открытая,
сложная, структурная, динамическая, саморегулирующаяся система с обратной связью, которая по
формальным признакам может быть соотнесена с гомеостатом. Система-гомеостат может
выступать в качестве: а) части гомеостатической сети; б) целостного объекта; в) совокупности
образующих ее структурных компонентов. Аспект исследования соотносится с условиями
изучения функционирования системы. К ним
следует отнести: а) выделение («обнажение»)
гомеокинезиса системы; б) оценку функционирования системы с позиций принципов
оптимальности; в) применение возмущающего воздействия на систему [4].
По данным анализа научной литературы можно утверждать, что АВД как
биомеханическая система обладает атрибутами, которые свойственны открытым, сложным,
структурным, динамическим, саморегулирующимся системам на основе обратной связи,
функционирующим по принципам
гомеостата [2, 4, 7, 12]. Следовательно, АВД может быть
выбран в качестве объекта исследования БМГ. Изучение биомеханических процессов в АВД
представляет особый интерес, поскольку в области физиологами дыхания назрел кризис
парадигмы Ф.К. Дондерса (1853), рассматривающей легкие в качестве эластического тела,
пассивно следующего за грудной стенкой. Было показано, что легкие обладают механической
активностью (Тетенев Ф.Ф
., 1981), на основании чего была сформулирована теория механической
активности легких (Тетенев Ф.Ф., 1981, 2003), которую можно рассматривать в качестве
кандидатной при замене парадигмы Ф.К. Дондерса [9]. Впервые предложенной гипотезе о БМГ
274
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
АВД (Карзилов А.И., 2007), требовалось дать клинико-экспериментальное обоснование. Под БМГ
АВД подразумевается способность живого организма поддерживать в нормальных и
патологических условиях структурно-анатомическое единство АВД и динамическое равновесие
существенно важных для сохранения системы параметров биомеханики дыхания в допустимых
пределах, обеспечивающих устойчивость состояний системы АВД [4].
Цель работы – дать клинико-экспериментальное обоснование
БМГ АВД здоровых лиц и
больных с БОС. Исследования были проведены на группе здоровых лиц - 1-я группа (20 мужчин,
средний возраст 20,2), больных бронхиальной астмой (БА) – 2-я группа (30 человек, из них 18
мужчин, 12 женщин, средний возраст 43,7 года), больных с хроническим обструктивным
бронхитом (ХОБ) – 3-я группа (30 человек, из них 22 мужчины, 8 женщин, средний возраст 50,9
года).
Группа здоровых была представлена тщательно обследованными лицами без заболеваний
легких в анамнезе. Для исключения возрастных и половых влияний на восприятие дыхания группа
здоровых была сформирована только из лиц мужского пола молодого возраста, занимающихся
спортом и имеющих 2 и 3-й спортивный разряд. У всех больных БА и ХОБ отмечалась одышка
при обычных физических
нагрузках. Для исследования отбирались больные с течением болезни
средней степени тяжести в фазе затухающего обострения. Исследуемые 1-й группы
характеризовались наилучшими функциональными способностями АВД, а исследуемые 2-й и 3-й
групп - сниженными функциональными способностями АВД. Исследование проводилось в
утренние часы, натощак. Больным БА и ХОБ за сутки до начала исследования отменяли
бронхолитические
препараты. Перед сеансом ЭСД исследуемых тщательно инструктировали.
Изучали функцию внешнего дыхания при помощи плетизмопрессографа постоянного объема
(Erich Jaeger, Германия); биомеханические свойства легких – при помощи пневмотахографа
(«Медфизприбор», г. Казань) по кривым объема, транспульмонального (ТПД) и
трансдиафрагмального (ТДД) давления на уровне МОД, МВЛ и дыхательных маневрах. Анализу
были подвергнуты общепринятые и оригинальных показатели, характеризующие
интегральную
оценку вентиляционной и биомеханической функции АВД; эластические и неэластические
свойства легких; внутрилегочный гистерезис; давление, воздействующее на поверхность легких.
Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета «Statistica».
Проводился описательный и сравнительный непараметрический дисперсионный анализ. При
р<0,05 выявленные закономерности считали статистически значимыми.
В результате проведенного исследования впервые были получены доказательства
существования
БМГ АВД в виде двух жестких и трех пластичных гомеостатических параметров
биомеханики дыхания, характеризующих сопряжение функционирующих биомеханических
компонентов АВД. Жесткими гомеостатическими параметрами являлись показатели отношения
значений: емкости вдоха к тяге транспульмонального давления на вдохе (IC/Ttp);
транспульмональное давление на пике дыхательного объема спокойного дыхания к
форсированному (Pv/Pvm). К пластичным гомеостатическим параметрами были отнесены
показатели
отношения значений: фактической постоянной времени к должной (Tca/Tcp); индекса
инспираторной активности спокойного дыхания к форсированному (IA/IAm); тяга
трансдиафрагмального давления на вдохе (Td). Впервые с позиций концепции БМГ АВД были
объяснены парадоксальные факты, выявляющиеся при исследовании интегральной механики
дыхания и показателей регуляции дыхания. Было показано, что внутрилегочный уровень
регуляции БМГ АВД обеспечивается изменениями структуры
компонентов неэластического
сопротивления и функциональными изменениями эластического сопротивления легких, а
внелегочный уровень регуляции – сложными структурными связями между параметрами
паттернов дыхания, а у больных с БОС – проявлением поведенческого гомеостазиса в форме
синдрома госпитальной абстиненции. Впервые был выявлен факт постоянной сильной
корреляционной связи между минутным объемом вентиляции легких и скоростью выдоха,
формирование которой
связывается с внутрилегочными морфологическими механизмами. По
результатам исследования была предложена модель легких, включающая существенные
компоненты – биомеханический буфер легких; двухконтурные легкие; сократительно-
эластический сурфактантный комплекс легких, и позволяющая объяснить механизмы обеспечения
БМГ АВД [3, 4].
Список литературы:
1. Гомеостаз / Под ред. П.Д. Горизонтова. 2-е изд. М.: Медицина, 1981. 576 с.
2. Гриппи М.А.
Патофизиология легких: Пер. с англ. М.: Бином, 1997. 344 с.
3. Карзилов А.И. Синдром госпитальной абстиненции // Клиническая медицина. 2000. № 11. С.
49-53.
275
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
4. Карзилов А.И. Биомеханический гомеостазис аппарата внешнего дыхания и механизмы его
обеспечения в нормальных условиях и при обструктивных заболеваниях легких // Бюллетень
Сибирской медицины. 2007. № 1. С. 13-38.
5. Карякин Ю.В. Объект и предмет науки // Успехи современного естествознания. 2008. № 1. С.
76-79.
6. Кассиль Г.Н. Внутренняя среда организма. 2-е доп. и перераб.
изд. М.: Наука, 1983. 227 с.
7. Начала физиологии / Под ред. А.Д. Ноздрачева. 3-е изд. СПб.: Лань, 2004. 1088 с.
8. Нефедов В.П., Ясайтис А.А., Новосельцев В.Н. и др. Гомеостаз на различных уровнях
организации биосистем. Новосибирск: Наука, 1991. 232 с.
9. Тетенев Ф.Ф. Теория механической активности легких // Тетенев Ф.Ф. Новые теории – в XXI
век. 2-е изд., испр. и доп. Томск: ТГУ, 2003. С. 140-191.
10. Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. 3-е изд. М.: Мир, 2004. Т. 2. 314 с.
11. Cannon W. Organization for physiological homeostasis. Physiol. Rev. 1929. V. 9. P. 399-431.
12. Respiratory Mechanics / Ed. J. Milic-Emili // The European Respiratory Monograph. Num. 8.
November, 1999. 296 p.
УДК 613.84:614.1
Динамика преждевременной смертности населения г. Томска
И.Н. Конобеевская, Е.В.Ефимова, С.Ю. Кладов*
ГУ НИИ кардиологии ТНЦ
СО РАМН,
*Областное бюро судебно-медицинской экспертизы, г. Томск
irina-cindi@ngs.ru
Показатели смертности в России, а ранее в СССР и в странах Восточной Европы всегда
были одними из самых высоких в мире по сравнению со странами Западной Европы и США
[1,2,7,8]. Особенно неблагоприятно то, что в последнее десятилетие в России наметилась
отчетливая тенденция к катастрофическому ухудшению всех демографических показателей, а
именно:
общий уровень рождаемости в стране опустился; общий уровень смертности повысился
более чем на треть (на 37,5%) и стал самым высоким в Европе. Численное сокращение,
наблюдаемое с 1992 г., привело к естественной убыли населения на 68 территориях, где проживает
93% всех жителей России [3,6]. Установлено, что в формировании негативных медико-
демографических тенденций определяющую роль занимают потери,
связанные с хроническими
неинфекционными заболеваниями (ХНИЗ), в которых лидирует смертность от сердечно-
сосудистых заболеваний (ССЗ) [4,5]. Так, в 2001г. 83% причин смертности приходилось на
неинфекционные заболевания, в том числе на заболевания системы кровообращения 56%, травмы
и отравления 15%, рак 12%. От ССЗ умерло 1.1 млн. человек, в результате травм и отравлений –
300 тысяч, от рака – 269 тысяч человек.
В целом, ССЗ насчитывали 65% падения ожидаемой
продолжительности жизни, пневмония и грипп – 6%, хронические заболевания печени и цирроз –
2%, другие, относящиеся к алкоголю, причины – 10% и рак - только 1%. Наибольший интерес, с
точки зрения социально-экономических изменений в последние 10 лет, вызывает изучение
подобных показателей в условиях Западной Сибири, где состояние здоровья населения является
определяющим фактором
развития региона [2,11]. Долговременное накопление неблагоприятных
изменений в общественном здоровье населения, снижение качества жизни в условиях
неудовлетворительного состояния социальной сферы и базовой медицины, недоступности
высокоэффективных средств лечения для подавляющей части населения, криминализация
общества и рост преступности объективно не могли способствовать позитивной динамике
смертности. Ряд авторов связывает возрастание смертности в России с резким
увеличением
потребления алкоголя, хотя могут быть важными и другие условия, включая экономическую и
социальную нестабильность, табакокурение, духовные факторы [2,8,9].
Материал и методы: Институт кардиологии ТНЦ СО РАМН включился (2002–2008 гг.) в
международный проект, финансируемый Eвропейским Комитетом ВОЗ по программе -
«Эпидемиологическое изучение причин резкого падения продолжительности жизни в России в
1990-х годах».
Помимо российских центров (Москва, Барнаул, Бийск) участниками исследования
являются центры Франции (МАИР, Лион) и Великобритании (Университет, Оксфорд). Цель
исследования – получить информацию, включая точную причину смерти, о 25 000 умерших в
возрасте 15-74 лет за период 1990-2001 гг. в каждом центре (ретроспективное исследование) и
сформировать когорты из родственников умерших (проспективное исследование мужчин и
276
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
женщин в возрасте 30-74 лет. В работе использовался анкетный метод, заполнялись
стандартизованные вопросники на умерших с 1990 по 2001г и живых членов их семей; изучались
архивные данные статистического управления г. Томска, данные бюро судмедэкспертизы и
актовых записей бюро ЗАГСа. У членов семей проводился забор проб крови и волос с целью
изучения влияния наследственных
и экологических факторов. Базы данных создавались в формате
“Access”, для программного обеспечения статистической обработки данных использовался пакет
прикладных программ “Statistic 6.0”. Критериями включения в базу данных умерших являлись
мужчины и женщины, умершие в возрасте от 15 до 74 лет, постоянно проживавшие в зоне
проведения исследования. Для расчета стандартизованных показателей среднего возраста смерти
и ожидаемой продолжительности
жизни, использовались данные Госкомстата по смертности от
разных причин и численности населения по полу и возрасту за 1991-2002 гг. В базу данных
живых включались члены их семей в возрасте 30-74 лет. Проект в Томской области
осуществлялся при поддержке Администрации города и области в рамках совместной работы с
практическим здравоохранением. В проекте совместно
с НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН
участвовали амбулаторные службы ЛПУ г. Томска (15 медицинских учреждений, обслуживающих
население города).
Результаты и обсуждение: Анализ данных численности населения г. Томска показал, что
за 12-летний период (1990-2001гг.) уменьшилась на 4 - 8% группа мужчин и женщин молодого
(15-34 лет) возраста и увеличилась на 9% старшего (65-74 лет) и особенно возросла (на 47%)
доля
лиц среднего (45-54 лет) возраста, что в целом привело к некоторому увеличению в г. Томске
численности населения.
База данных умерших лиц за период 1990-2001гг. содержала 41 156 случаев. Возрастно-
половая структура указывает на статистически значимое (р<0.001) преобладание мужчин в каждой
возрастной группе, за исключением лиц 65-74 года, где количество умерших женщин несколько
выше.
Показатели
общей смертности за период 1990-2001гг. варьировали в мужской популяции
в пределах 889-1588, в женской – 509-784 на 100 000 жителей соответствующего пола с
минимальными значениями в 1990 г. и максимальными – в 1993-1995 гг. Следует отметить, что
смертность среди женщин в два раза ниже, чем среди мужчин. Анализ динамики относительных
показателей общей смертности в возрастном аспекте выявил, что
в каждой последующей по
возрасту группе этот показатель возрастал в среднем в 1.9-2.6 раза в группе, как мужчин, так и
женщин.
В структуре общей смертности первое место занимали болезни системы кровообращения
(35.6 и 44.7 % у мужчин и женщин), второе – у мужчин внешние причины (22.3%), у женщин –
злокачественные новообразования (23.7%); третье - у мужчин злокачественные новообразования
(17.4), у
женщин – внешние причины (11%). Эти данные свидетельствуют о том, что ССЗ
занимают в настоящее время первое место среди всех причин смерти. Показатели смертности от
болезни системы кровообращения (БСК) за период 1990-2001гг. варьировали в мужской
популяции в пределах 330-569, в женской – 140-365 на 100 000 жителей соответствующего пола с
минимальными значениями в 1990 г. и максимальными – в 1993-1995
гг. Смертность среди
женщин более чем в два раза ниже в сравнении с мужчинами. Отмеченый рост смертности от ССЗ
за 1998-2002гг на 83% обусловлен ее ростом в группе лиц в возрасте 35-69 лет. В структуре
смертности 2002 г. в этой возрастной группе доля ССЗ составила 31% у мужчин и 29% у женщин.
Смертность от повторного инфаркта
и атеросклеротической болезни за 1998-2002 гг. повысилась
на 26% и 21% у мужчин и на 33% и 23% у женщин. Ревматические болезни сердца и острый
инфаркт с 1998 г имели тенденцию к снижению (на 18% и 24% у мужчин и 21% и 16% у женщин).
Показатели смертности от злокачественных новообразований за тот же период
варьировали в мужской популяции в пределах 182-240,
в женской – 122-186 без существенной
динамики. Следует отметить, что смертность среди женщин на 27% ниже, чем среди мужчин.
Показатели смертности от внешних причин за тот же период варьировали в мужской
популяции в пределах 172-430, в женской – 47-110 с минимальными значениями в 2000 и 2001гг. и
максимальными – в 1994-1998гг. в группе как мужчин, так и женщин. Смертность
среди женщин
от этого класса причин почти в три раза ниже, чем среди мужчин.
Результаты анкетирования 18842 случаев смерти по данным бюро судмедэкспертизы,
свидетельствовали о высоком распространении употребления алкоголя населением. В целом в
изучаемой когорте более половины умерших (59,3%) употребляла алкоголь. У мужчин эта
привычка распространена в 2 раза чаще, чем у женщин (
соответственно 72,5 и 35,4%).
Аналогичные результаты выявлены и при анализе причин смерти. Наибольшее количество
277
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
случаев смерти связано с БСК (38,3%), причем, в 74,1% случаев отмечалось употребление
алкоголя в последний год жизни (у 84,6% мужчин и 58,4% женщин). В случаях внешних причин
смерти употребление алкоголя выявлено у 89,1% мужчин и 68,7% женщин. Сопоставление
изучаемых групп свидетельствовало, что с начальным уровнем образования мужчины в три раза
чаще, а женщины в 6 раз чаще употребляли
алкоголь, чем лица с высшим образованием.
Употребление алкоголя зависело от материального статуса, самый низкий уровень дохода
сопровождался наиболее высокими показателями употребления алкоголя.
Таблица 1.
Динамика смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, вклад в уменьшение
продолжительности жизни и средний возраст смерти.
Мужчины Женщины
Причина смерти
Стандартизован. показатели
(мировой стандарт 35-69 лет)
1991 1994 1998 2002 1991 1994 1998 2002
Все причины 1789 2798 2110 2666 675 954 754 902
В том числе:
Сердечно-сосудистые заболевания
499
825
611
836
168
265
195
261
В т.ч. Ревматические болезни
сердца
12.6 15.2 10.3 8.4 15.3 15.8 10.6 8.4
Ишемическая болезнь сердца 433 685 507 645 128 201 147 186
в т.ч. острый инфаркт 92.6 94.5 80.4 60.8 25.4 25.1 22.5 18.9
повторный инфаркт 19.1* 24.1 3.6* 4.8
атеросклеротическая болезнь 163 248 170 206 58.0 83.5 57.2 70.2
др. формы ишемической болезни 178 342 256 354 45.0 92.1 67.8 91.7
Другие заболевания сердца 53 125 94 182 24.5 49.1 37.0 67.5
Злокачественные новообразования 447 452 402 377 195 199 190 184
Цереброваскулярные болезни 204 301 256 307 124 166 145 158
Другие болезни 280 503 354 469 109 163 119 151
Немедицинские причины 336 654 445 587 73.4 145 95.5 127
Вклад ССЗ в изменение ожидаемой продолжительности (в годах)
Все причины - 5.76 /100% - 2.92/100% - 2.46 /100% - 1.16 /100%
Сердечно-сосудистые заболевания - 1.47 /25.5% - 0.87/29.8% - 0.95 39.0% - 0.61 /52.5%
Средний возраст смерти от ССЗ 65.3/62.4 64.4/63.5 76.3/74.4 75.5/74.3
Таким образом, за 12-летний период отмечается увеличение смертности по всем
основным классам причин смерти. В структуре общей смертности населения г. Томска в возрасте
15-74 года за 12 лет произошли аналогичные изменения: выросла доля смертей от сердечно-
сосудистых заболеваний у мужчин и женщин, внешние причины смерти вышли на второе место у
мужчин и
на третье у женщин. Тренд смертности у мужчин практически в 2 раза выше, чем у
женщин. Анализ различий в смертности мужчин и женщин от отдельных причин смерти
показывает, что основной вклад в дифференциацию смертности в зависимости от пола вносят
сердечно-сосудистые заболевания и насильственная смертность в трудоспособном возрасте. В
1998-2002 произошел значительный
суммарный рост смертности от ССЗ, хотя различные болезни
этого класса демонстрируют разные тенденции. По сравнению с первым периодом подъема
смертности относительный вклад ССЗ в снижение продолжительности жизни вырос до 39% у
мужчин и 53% у женщин. Ситуация в Томском регионе повторяет таковую в России, существенно
не отличаясь от положения со смертностью в
городах Западной Сибири. Положительная
динамика показателей роста преждевременной смертности населения от основных причин смерти,
сопровождающаяся параллельным возрастанием случаев употребления алкоголя, которому,
наряду с экономической и социальной нестабильностью общества способствует отмена
278
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
государственной монополии на изготовление и продажу алкоголя, является неблагоприятной в
отношении прогноза продолжительности жизни населения г. Томска.
Список литературы:
1. Аналитические материалы Госкомстата России к парламентским слушаниям на тему «О
проблемах здорового образа жизни в Российской Федерации». // Профилактика заболеваний и
укрепление здоровья. 2002. № 2. С. 45-48.
2. Маркес П.В. Рано умирать. Проблемы
высокого уровня заболеваемости и преждевременной
смертности от неинфекционных заболеваний и травм в Российской Федерации и пути их
решения. Международный банк реконструкции и развития / Всемирный банк: 2006. 147c.
3. Гундаров И.А. Демографическая катастрофа в России: причины, механизм, пути преодоления.
Москва: 2000. 206 c.
4. Шальнова С.А., Деев А.Д., Оганов Р.Г. Факторы, влияющие
на смертность от сердечно-
сосудистых заболеваний в российской популяции // Кардиоваскулярная терапия и
профилактика. 2005. 4. С.4-9.
5. Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я. Вклад сердечно-сосудистых и других неинфекционных
заболеваний в здоровье населения России // Сердце. 2003. Т.2. 2. С. 58-61.
6. Школьников В.М., Милле Ф., Валлен Ж. Ожидаемая продолжительность жизни и смертность
населения России в
1970-1993 годах: анализ и прогноз. Москва: 1995. 103c.
7. Leon DA., Chenet L., Shkolnikov V.M., et al. Huge variation in Russian mortality rates 1984-1994:
artefact, alcogol, or what? // Lancet. 1997. 350: 383-88 p.
8. Notzon F.C., Komarov Y.M., Ermakov S.P. et al. Causes of declining life expectancy in Russia. //
JAMA. 1998. 279:793-800 p.
9. Немцов А.В., Терехин А.Т. Сердечно-сосудистая смертность и потребление алкоголя в России
// Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. 2008. 3. С.25-30.
УДК 613.846:615.099.84
Курение, эпидемиология и опыт участия в международной кампании
по отказу от табака в г. Томске
И.Н. Конобеевская, Т.В. Гуляева, О.М. Гуляева*
ГУНИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН, СГМУ, г. Томск
irina-cindi@ngs.ru
В настоящее время нет никаких сомнений в том, что табакокурение достигло масштабов
глобальной эпидемии, распространяющейся в последнее время не только на мужчин, но и на
женщин, подростков и детей [1,2]. Согласно оценкам ВОЗ, сегодня в мире насчитывается
примерно 1,1 млрд курильщиков, которые составляют 1/3 населения мира в возрасте 15 лет и
старше Широкая распространенность
курения в России – 40 млн. человек курящих и 60 млн. лиц с
пассивным курением; высокий вклад в преждевременную смертность населения – 375 000 человек
ежегодно; большой экономический ущерб – 13.7 млрд. рублей определяют актуальность изучения
курения и его профилактики в условиях Западной Сибири [3,4,5].
В нашей стране до настоящего времени ещё не реализовывались государственные
программы по преодолению курения,
что можно объяснить целым рядом объективных и
субъективных причин: отсутствием финансирования, огромной территорией, снисходительно
поощрительным отношением к этой вредной привычке, бурным экспортом некачественной
продукции, отсутствием положительной мотивации практического здравоохранения и
ориентацией его на лечебные мероприятия, низкой информированностью населения [6]. В то же
время в мире имеется немало наглядных примеров успешного преодоления курения
. В
промышленно развитых и многих развивающихся странах искоренение курения считается в
настоящее время единственным, наиболее эффективным средством оздоровления населения,
достижения цели - создания к 2000г. общества некурящих. Из всех существующих программ по
борьбе с курением с уверенностью можно считать, что наиболее эффективной и результативной к
настоящему времени является международная антикурительная кампания,
предложенная ВОЗ и
поддержанная Финляндией и др. странами, – «Не курить и стать Победителем!» (“Quit and Win!”)
[7,8,9].
Цель: изучить распространенность курения у различных групп населения и определить
эффективность профилактики в условиях участия в международных кампаниях «Не курить и стать
победителем!» в рамках программы CINDI-Томск.
279
Секция 5
ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
Материал и методы исследования: статус курения изучался в условиях
стандартизованного кардиологического скрининга 2 650 студентов 17-25 лет (90% выборка), 1830
работников промышленного предприятия 25-64 лет (83% выборка, организованная популяция) и
23 тысяч семей (неорганизованная популяция). Анализировались также данные, полученные в
рамках проводимых по единому международному протоколу пяти (1996, 1998, 2000, 2002, 2004гг.)
антикурительных кампаний у 5080 участников. Статистические методы включали: ранговый
корреляционный анализ, непараметрический дисперсионный анализ и
логистическую регрессию.
Критическое значение уровня значимости принималось равным 5 %.
Результаты: распространенность регулярного курения студентов составила 41,2% и
почти в 7 раз превышала таковую у студенток (5,9%). Частота нерегулярного курения была
практически одинаковой (соответственно 4,1 и 3,7%). Ко времени обследования 9,7% юношей и
2,3% девушек отказались от курения, причем, в основном по собственному желанию 95,1% и лишь
в 1,8% - по совету врача. Анализ интенсивности курения свидетельствовал, что большинство
регулярно курящих
студентов и студенток курили менее 10 сигарет в день (58,5 и 89,7%
соответственно). Высокая интенсивность курения (20 и более сигарет) выявлена в единичных
случаях у студентов 0,9% и отсутствовала в группе студенток. В остальных случаях (40,6%
юношей и 7,3% девушек) студенты выкуривали ежедневно от 10 до 19 сигарет.
Стандартизованный показатель распространенности курения в г.Томске составлял среди
мужского населения (
организованная популяция) 67%, среди женского – 12,5%, отмечалось
преобладание средней и высокой интенсивности курения. При исследовании статуса курения
(неорганизованная популяция) отмечалось, что женщины курят в 5,5 раз реже, чем мужчины (58%
- мужчины и 10,2% - женщины). Большинство мужчин (60,3%) курили более 10 и до 20 сигарет
ежедневно, одна треть до 10 сигарет и каждый 15-й был злостным курильщиком. Женщины в
основном (76,4%) курили до 10 сигарет в день, но все же каждая пятая женщина выкуривала до 20
сигарет ежедневно. Более 20 лет курили 75% мужчин и 45% женщин.
Таким образом, как в мужской, так и в женской субпопуляциях выявлена широкая
распространенность ежедневного курения (от 41 % у студентов до 69% у мужчин и от 11%
студенток до 12,5% женщин) и преобладание средней
и высокой интенсивности курения. Между
курением и уровнем образования, профессиональным статусом, уровнем доходов, показателями
липидного спектра крови и уровнем артериального давления подтверждена статистически
значимая связь. Так, курение ассоциировалось у мужчин с начальным и средним образованием, не
женатых и разведенных, с низким и умеренным доходом, и в 2 раза чаще отмечалось при
употреблении алкоголя. Женщины курили в 2 раза чаще, если имели высшее образование, в 3 и
более раз чаще, если не имели семью, в 3 раза чаще при употреблении алкоголя. Среди умерших
количество людей с прижизненной привычкой курить преобладало у мужчин в 2.1 раза, у женщин
- в 7,3 раза.
В условиях Томска впервые апробирована популяционная стратегия профилактики
курения с учетом международного опыта программы CINDI. Кампания стала успешной
апробацией новой, нетрадиционной формы антитабачной профилактической работы, в которой
участники, отказавшиеся от курения, по крайней мере, не менее одного месяца, дополнительно
стимулировались (во время международных и региональных лотерей) международными,
национальными и региональными призами. Следует также отметить, что стратегии программы
CINDI, используемые в
данной кампании – сотрудничество, партнерство, привлечение населения
к участию, поддержка и кооперация с различными структурами - подтвердили целесообразность
подобной тактики и стратегии профилактики.
Получен высокий отклик курящего населения (5080 человек) на участие в международной
антикурительной кампании (2,2% от курящих в сравнении с 0,1% по России). В кампании
использованы как новые технологии массовой профилактики курения с
привлечением СМИ,
медицинских и немедицинских партнеров, населения так и разнообразные методы поддержки
лиц, участвующих в кампании (индивидуальные рекомендации, групповая поддержка, в
некоторых случаях поддержка психолога).
Средний возраст участников 32.2 года, длительность стажа курения 16.0.±0.34 (мужчины)
и 10.1.±0.36 (женщины) лет, с неэффективностью предыдущих попыток отказа в 77% и 80% у
мужчин и женщин соответственно. В г. Томске
впервые, в сравнении с другими участвующими в
кампании регионами России, отмечались случаи коллективных (10 коллективов) и семейных (33
семьи) отказов от табака. В итоге 78% всех участников кампании не курили в течение месяца,
30.7% - в течение года, ещё 20% значительно снизили количество ежедневных сигарет.
280