Опасность курения, как известно, связана с действием на организм многочисленных неблагоприятных факторов и, прежде всего монооксида кислород (СО). Под влиянием СО развивается кислородное голодание, запускающее каскад негативных изменений со стороны различных функциональных систем организма. В связи с этим представляется необходимой оценка реакции системы транспорта кислорода на табакокурение.
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие клинически здоровые студенты в возрасте 18-23. Выборку обследованных по факту и интенсивности курения мы разделили на 4 группы: группа 1 (контроль) - согласно анкетным данным некурящие юноши (n=39); группа 2 (n=24): юноши, выкуривающие до 10 сигарет в день, и с индексом курения до 120 (индекс курения в соответствии с рекомендациями ВОЗ рассчитывался по числу сигарет в сутки х12); группа 3 (n=32): юноши, выкуривающие более 10 сигарет в день, и с индексом курения более 120; группа 4 (n=18): юноши, выкуривающие более 20 сигарет в день, и с индексом курения более 240.
Забор крови осуществлялся утром натощак. По нашим предварительным рекомендациям испытуемым разрешалось выкурить не более одной сигареты и не менее чем за час до сдачи анализа.
Определение показателей кислородного режима и кислотно-основного состояния крови: парциального давление кислорода (рО2), содержания фетального - (FetНb), карбокси - (COHb) и метгемоглобина (MetHb), степени сродства гемоглобина к кислороду (р50), рН, избытка анионов, НСО3, стандартного СО2, дефицита оснований (ВЕ), парциального давления углекислого газа крови (рСО2) проводились на автоматическом анализаторе «RAPIDLAB865» фирмы «BAYER» (Германия).
Показатели красной крови измеряли с помощью автоматического гематологического анализатора «ADVIA 60» производства «BAYER» (Германия). Определяли следующие показатели красной крови: общее число эритроцитов (RBC), содержание гемоглобина (Нb), средний объем отдельного эритроцита (MCV), гематокрит (Ht), среднее содержание и концентрация гемоглобина в эритроците (MCH и МСНС, соответственно).
Показатели кардиореспираторной системы: систолическое давление (САД), диастолическое давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли с помощью полуавтоматического прибора Omron MX2 Basic (Япония). Рассчитывали ряд интегральных показателей резервных возможностей сердечно-сосудистой системы.
Обработку данных проводили в программе Statistika 5.5. Для определения достоверности различий между сравниваемыми группами использовали t-критерий Стьюдента. Все выборки были проверены на нормальность.
Результаты исследования и их обсуждение
В табл. 1 представлены параметры газового состава крови, фракций и дериватов гемоглобина курящих и некурящих юношей, из которой следует, что содержание карбоксигемоглобина резко повышено у курящих по отношению к уровню у некурящих юношей, а содержание оксигемоглобина, наоборот, достоверно снижено во всех группах курящих по сравнению с некурящими. Величина р50, т.е. напряжение кислорода крови, при котором гемоглобин крови насыщается наполовину, в 3-й и 4-й группах курящих достоверно выше по сравнению с показателем у некурящих студентов.
Таблица 1
Показатели газового состава крови, фракций и дериватов гемоглобина у курящих и некурящих юношей
Показатель |
Контроль |
Курящие |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
pO₂, % |
82,5± 1,63 |
76,9±1,411 |
78,5±1,79 |
79,5±2,28 |
satO₂, % |
95,9±0,19 |
95,1±0,251 |
94,9±0,351 |
94,9±0,55 |
p50, мм.рт.ст. |
25,2±0,13 |
25,7±0,27 |
26,5±0,281 |
26,3±0,211 |
HbO₂, % |
95,2±0,22 |
92,8±0,41 |
93,1±0,351 |
91,9±0,621 |
COHb, % |
1,1±0,1 |
3,2±0,361 |
3,4±0,271 |
4,3±0,511 |
MetHb, % |
0,42±0,03 |
0,43±0,04 |
0,41±0,03 |
0,42±0,04 |
FetHb, % |
3,3±0,22 |
3,5±0,32 |
3,2±0,23 |
3,3±0,38 |
рСО2, мм.рт.ст. |
42,73±0,83 |
40,53±1,05 |
41,54±0,64 |
41±1,23 |
Примечание: группа 1 - контроль; группа 2 - юноши, с индексом курения до 120; группа 3 - юноши с индексом курения более 120; группа 4 - юноши, с индексом курения более 240; индексы 1, 2, 3 - достоверные отличия от соответствующих групп при р ‹ 0,05.
Учитывая, что курение заметно влияет на состояние кислородного режима крови, представляет интерес изучение вклада интенсивности курения на состояние кислородтранспортной функции крови в целом (табл. 2). Видно, что при курении суммарные показатели красной крови несколько снижаются: достоверные отличия по сравнению с контролем (некурящие юноши) выявлены в группах мало и интенсивно курящих в отношении количества эритроцитов, концентрации гемоглобина и гематокрита. Индивидуальные характеристики эритроцитов - их объем и насыщенность гемоглобином при этом сохраняются на уровне нормы.
Стабильность среднего объема эритроцитов указывает на то, что при курении уменьшение гематокрита обусловлено снижением количества эритроцитов, а не уменьшением их средних размеров.
Таблица 2
Показатели красной крови у курящих и некурящих юношей
Показатель |
Контроль |
Курящие |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
RBC, 10¹² /литр |
5,14±0,062 |
4,83±0,091 |
4,99±0,08 |
4,85±0,071 |
Hb, г/л |
149,9±1,63 |
144,8±1,91 |
148,7±2,53 |
143±2,21 |
MCV, fl |
86,4±0,59 |
88,3±0,98 |
87,9±0,78 |
87,5±0,64 |
MCHC p/dl |
33,6 ± 0,08 |
34,2±0,22 |
33,9±0,2 |
33,7±0,23 |
Ht, % |
44,7±0,51 |
42,5±0,531 |
43,9±0,78 |
42,5±0,741 |
Обозначения как в табл. 1.
Поскольку курение способствуют метаболическим сдвигам, отражающимся на показателях КОС, нами проанализированы их величины при различной интенсивности курения (табл. 3). Обнаружено, что такие показатели как НСО3-, стандартный СО2 и дефицит оснований у курящих юношей ниже, чем в контроле (достоверно в группе интенсивно курящих молодых людей). Можно констатировать, что при курении возникает сдвиг кислотно-основного баланса в сторону снижения щелочного резерва, что можно расценивать как проявление метаболических расстройств в организме.
Таблица 3
Показатели кислотно-основного состояния крови у курящих и некурящих юношей
Показатель |
Контроль |
Курящие |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
рН |
7,4±0 |
7,4±0,01 |
7,4±0 |
7,4±0,01 |
Остат.анионы, ммоль/л |
15,8±0,7 |
16,1±0,99 |
14,4±0,8 |
16,9±1,08 |
НСО3-, ммоль/л |
26,1±0,41 |
24,7±0,62 |
25,3±0,36 |
24,7±0,421 |
Ст.СО2, % |
27,4±0,44 |
25,9±0,64 |
26,5±0,37 |
26,1±0,471 |
ВЕ, ммоль/л |
1,06±0,31 |
-0,08±0,56 |
0,40±0,31 |
-0,07±0,351 |
Обозначения как в табл. 1.
Вследствие блокирования молекул гемоглобина окисью углерода при курении резко нарушается доставка кислорода к тканям организма. В наибольшей степени испытывает напряжение сердечная мышца. Поэтому сердечно-сосудистую систему можно рассматривать как наиболее информативный индикатор реактивности организма при гипоксии, вызванной табакокурением.
Изучение параметров гемодинамики у курящих и некурящих юношей (табл. 4) не выявило значимых различий между группами сравнения.
Таблица 4
Показатели гемодинамики у курящих и некурящих юношей
Показатель |
Контроль |
Курящие |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
САД, мм.рт.ст. |
119 ±1,9 |
120 ±2,4 |
123 ±2,7 |
124±2,6 |
ДАД, мм.рт.ст. |
71 ±1,8 |
73 ±2 |
72 ±1,5 |
75 ±1,8 |
ЧСС, уд./мин. |
75 ±2 |
78 ±2,4 |
76 ±2,08 |
75 ±2,3 |
АД ср., мм.рт.ст. |
87 ± 2,1 |
89 ± 1,6 |
89 ± 1,8 |
91 ± 1,74 |
ОПСС, дин*с./см. |
1455 ± 65 |
1465 ± 66 |
1453 ± 58 |
1534 ± 60 |
СОК, мл. |
64,8±2 |
62,9±2,2 |
64,7±1,4 |
63,4±1,9 |
МОК, мл. |
4784±116 |
4859±203 |
4898±172 |
4744±182 |
Обозначения как в табл. 1.
Очевидно, в этом возрасте еще отсутствует достаточный кумулятивный эффект курения в сердечно-сосудистой системе [1]. Тем не менее, прослеживается тенденция к повышению уровня САД, ДАД, АД ср. и ОПСС при возрастании интенсивности курения.
В то же время показатели резервных возможностей сердечно-сосудистой системы юношей, отраженные в табл. 5, демонстрируют напряжение в системе кровообращения при курении: возрастает величина АП и ДП.
Таблица 5
Показатели резервных возможностей сердечно-сосудистой системы у курящих и некурящих юношей
Показатель |
Контроль |
Курящие |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
ДП, ус.ед |
89± 2,34 |
94± 2,2 1 |
93± 3,25 |
93± 2,89 |
АП ус.ед. |
2,1±0,05 |
2,27±0,071 |
2,14±0,05 |
2,34±0,0813 |
УФС |
0,69 ± 0,02 |
0,62 ± 0,031 |
0,64±0,04 |
0,64 ± 0,03 |
КВ |
16 ± 0,61 |
17 ± 0,72 |
15 ± 0,56 |
15 ± 0,62 |
КЭК |
3600 ± 203 |
3666 ± 186 |
3876 ±192 |
3675 ± 158 |
Обозначения как в табл. 1.
О функциональных возможностях организма можно судить по индексу физического состояния: оценка его уровня, в группах обследованных показала снижение УФС при курении (значимое различие с контролем отмечено в отношении мало курящих студентов). Известно, что понижение УФС при курении сопровождается прогрессирующим ростом заболеваемости и снижением функциональных резервов организма.
Заключение
В крови курящих юношей накапливается карбоксигемоглобин, неспособный переносить кислород тканям, рост его содержания в крови коррелирует с увеличением интенсивности курения. Вместе с тем, нарушение кислородного обеспечения организма вызывает сам факт курения, поскольку даже при минимальном количестве сигарет отмечается снижение парциального давления кислорода, степень насыщения кислородом крови и суммарных показателей красной крови. Интенсивность курения способствует уменьшению сродства гемоглобина к кислороду, сопровождающееся дезоксигенацией гемоглобина и улучшением отдачи кислорода тканям, что можно расценивать как компенсаторную реакцию на развитие гипоксии при табакокурении.
Рецензенты:
Ибрагимов Р.И., д.б.н., профессор кафедры биохимии и биотехнологии ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет», г. Уфа.
Новоселова Е.И., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой экологии ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет», г. Уфа.