Загрязнение воздуха: масштаб проблемы
Всемирная организация здравоохранения (World Health Organization) считает, что более 4 млн летальных исходов в год связаны с загрязнением окружающей среды мелкими твердыми частицами (<2,5 мкм в диаметре). Отмечается, что даже кратковременное их воздействие (в течение нескольких дней) повышает риск развития множества сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе инфаркта миокарда, инсульта и сердечной недостаточности. Более длительное воздействие (например годы) еще значительнее повышает этот риск и потенцирует развитие хронических кардиометаболических патологических состояний (сахарный диабет 2-го типа, артериальная гипертензия).
Известно, что население Соединенных Штатов Америки (США) проводит около 90% своего времени внутри помещений (70% этого времени — в домашних условиях), поэтому портативные приборы для фильтрации воздуха в жилых помещениях могут быть практичным инструментом для уменьшения воздействия мелких твердых частиц на организм человека. Все большее количество исследований показывают, что высокоэффективные воздушные фильтры (high-efficiency particulate arrestance — HEPA) могут снижать концентрацию таких частиц в помещении, что может принести пользу для здоровья человека.
Цель, дизайн и методы исследования
Исходя из этого ученые США провели двойное слепое перекрестное рандомизированное клиническое интервенционное исследование кратковременного использования портативных систем фильтрации воздуха с целью выяснения их возможности уменьшать воздействие мелких частиц и влиять на уровень артериального давления и кардиоваскулярное здоровье городского населения пожилого возраста с низким уровнем дохода. Результаты этой работы опубликованы 10 сентября 2018 г. в разделе внутренней медицины «Журнала Американской медицинской ассоциации» («Journal of the American Medical Association» — JAMA).
В качестве первичной конечной точки было выбрано изменение уровня артериального давления, поскольку артериальная гипертензия является ведущей причиной глобальной заболеваемости и смертности, а также потому что воздействие мелких твердых частиц, как показано в более ранних исследованиях, обусловливает повышение уровня артериального давления в городских и в глобальных условиях. Интервенционное исследование уменьшения загрязнения воздуха в Детройте (Reducing Air Pollution in Detroit Intervention Study — RAPIDS) включало 40 некурящих испытуемых, не получающих оксигенотерапии и проживающих вблизи от крупной автомагистрали (100 м, около 22 тыс. автомобилей в сутки) или главной автомагистрали (800 м, 133 тыс. автомобилей в сутки) и нескольких крупных промышленных объектов.
Ученые акцентируют внимание, что в рамках настоящего исследования вмешательства были разделены на три типа: истинная HEPA-фильтрация, HEPA-фильтрация с низкой эффективностью, ложная фильтрация (в условиях фиктивного состояния системы фильтрации воздуха работали без какого-либо фильтрующего элемента). Отмечается, что фильтрационные системы устанавливали в спальных и гостиных комнатах. Каждое вмешательство длилось 3 дня с недельными перерывами. Отмечается, что исследователи оценивали уровень систолического артериального давления, поскольку именно этот показатель наиболее выраженно и последовательно взаимосвязан с загрязнением окружающей среды по сравнению с диастолическим артериальным давлением. Вторичные исходы включали неинвазивную аортальную гемодинамику, скорость пульсовой волны и вариабельность сердечного ритма.
Результаты исследования
В исследовании приняли участие 40 испытуемых (25 мужского пола, 15 — женского) преимущественно афроамериканского происхождения (95%), средний возраст которых составил 67 лет. Почти половина (19) участников имели ожирение первой степени. По сравнению с группой ложной фильтрации в обеих группах вмешательства после трех дней фильтрации воздуха выявлено снижение уровня систолического артериального давления в среднем на 3,2 мм рт. ст., диастолического — на 1, 5 мм рт. ст. Отмечается, что выраженность эффекта статистически не отличалась в обеих группах вмешательства. Далее ученые оценили модификаторы потенциальных эффектов реакции артериального давления. Оказалось, что у участников с ожирением уровень систолического артериального давления снизился в среднем на 7,5 мм рт. ст., диастолического — на 2,9 мм рт. ст., без ожирения — на 0,4 и 0,6 мм рт. ст. соответственно. Более того, за исключением скорости пульсовой волны в группах вмешательства улучшились показатели всех вторичных исходов, причем более выраженно среди участников с ожирением.
Клинические аспекты
В рамках настоящего исследования ученые оценивали последствия трехдневного использования системы фильтрации воздуха и выявили снижение уровня систолического артериального давления на 3,2 мм рт. ст., при этом нельзя исключить, что более длительные вмешательства потенциально могут привести к более лучшему и устойчивому эффекту. Даже такое снижение уровня артериального давления, если оно поддерживается в течение длительного времени (например от нескольких месяцев до нескольких лет), согласно эпидемиологическим расчетам, может привести к снижению частоты развития сердечно-сосудистых событий на 16%. Учитывая количество затрагиваемого населения, широкомасштабное использование подобных решений, направленных на уменьшение негативного воздействия мелких твердых частиц, может потенциально обеспечить существенное улучшение в глобальном общественном здравоохранении.
Ограничения
Важно понимать, что размер выборки и дизайн исследования были недостаточными для качественной оценки модификации эффекта под воздействием различных факторов. При этом ученые не оценивали последствия пассивного курения. Стоит учитывать, что на величину эффекта может влиять длительность индивидуального пребывания в условиях помещения. Наконец, первичной конечной точкой исследования был уровень артериального давления, однако систолический и диастолический показатели продемонстрировали различный ответ на вмешательство. Несмотря на это, тот факт, что уровень только систолического артериального давления был статистически значимо снижен в этом исследовании, по-прежнему имеет важное клиническое значение, поскольку именно этот показатель хорошо зарекомендовал себя как более сильная и важная детерминанта риска развития сердечно-сосудистых заболеваний у лиц пожилого возраста по сравнению с уровнем диастолического артериального давления.
Итоги
Отмечается, что загрязнение воздуха мелкими твердыми частицами является пятым ведущим фактором риска в глобальной заболеваемости и смертности, и при этом не существует какой-либо доказанной стратегии индивидуальной защиты. В результатах настоящего исследования показано, что относительно недорогие портативные системы фильтрации воздуха могут значительно снизить уровень систолического артериального давления и негативное влияние мелких твердых частиц у испытуемых пожилого возраста в городской местности. Как заявляют авторы исследования, выявлено сопутствующее снижение уровня диастолического артериального давления, но этот эффект не достиг статистической значимости.
В заключение исследователи пришли к выводам, что в рамках настоящего исследования использование портативной системы фильтрации воздуха в помещении в течение 3 дней привело к значительному снижению уровня систолического артериального давления у участников исследования пожилого возраста. Результаты работы показывают, что этот недорогой и практичный подход может быть эффективным инструментом для уменьшения негативного воздействия мелких твердых частиц на здоровье человека. С целью выяснения оптимального персонального влияния такого рода вмешательств на здоровье человека и их эффективности в течение более длительного периода (например >9 дней) требуются дальнейшие исследования, в том числе и среди различных групп населения (например пациентов с диагностированными сердечно-сосудистыми заболеваниями).
- Morishita M., Adar S.D., D’Souza J. et al. (2018) Effect of Portable Air Filtration Systems on Personal Exposure to Fine Particulate Matter and Blood Pressure Among Residents in a Low-Income Senior Facility: A Randomized Clinical Trial. JAMA Intern. Med., Sep. 10 [Epub. ahead of print].
Олег Мартышин
