Влияние табачных изделий и электронных курительных устройств на регуляцию сердечного ритма и сердечно-сосудистую систему курильщиков

Введение. Курение является одним из основных факторов риска развития атеросклероза, ишемической болезни сердца, сосудистой деменции и других заболеваний сердечно- сосудистой системы (ССС) [1, 2]. Ишемическая болезнь сердца определена в качестве основной причины смертности людей до 45 лет в популяции курящих [3]. Сердечно-сосудис- тая система обеспечивает адаптацию и определяет умственную и физическую работоспособность [4]. Функциональный резерв сосудов и сердца определяет как их собственный адаптационный потенциал, так и адаптационный потенциал организма в целом [4].

Проблема курения затрагивает все большее количество молодого населения России [5, 6]. При этом среди молодежи популярностью пользуются электронные системы доставки никотина (ЭСДН) [7], поскольку широко распространено представление об их меньшем вредоносном воздействии на здоровье по сравнению с традиционными табачными сигаретами. Спрос на электронные сигареты растет, что обосновывает актуальность исследования.

Цель исследования. Оценка состояния системы регуляции сердечного ритма и уровня функционирования сердечно-сосудистой системы курильщиков традиционных сигарет и современных электронных курительных устройств.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие юноши и девушки 18–21 года, имеющие стаж курения не менее 1 года, а также некурящие. Были сформированы три группы по 15 чел.: контрольная (некурящие) и две опытные (курящие традиционные табачные и электронные сигареты).

Основными показателями функционального состояния ССС являются частота сердечных сокращений (ЧСС), систолический (СОК) и минутный (МОК) объемы крови, систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давление, жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) [8]. Методами исследования явились физикальные тесты, включающие дыхательный тест, замер давления, подсчет ЧСС в спокойном состоянии, при нагрузке (20 приседаний) [9] и после курения. Для оценки состояния здоровья рассчитывали такие показатели, как вегетативный индекс Кердо (ВИК), индекс Робинсона (ИР), индекс адаптационного потенциала ССС (АП) [9–11].

Статистическую обработку результатов проводили по стандартным методикам [12], используя непараметрические U-критерий

Манна – Уитни и Т-критерий Вилкоксона. Различия считали достоверными при р≤0,05.

Состав жидкости для заправки электронной сигареты был неизменным на протяжении эксперимента и, по данным маркировки, включал пищевой пропиленгликоль, пищевой глицерин, никотин (6 мг/мл), воду, ароматизатор, что соответствует ГОСТ Р 58109–2018 [7]. При этом содержание токсичных элементов (ртуть, кадмий, свинец, мышьяк) не превышало допустимых норм (ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных веществ»), о чем свидетельствовала декларация на продукцию. Содержание никотина в традиционных сигаретах, примененных в исследовании, составляло 0,6 мг/сиг.

Исследование проведено в соответствии с этическими принципами Надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice), Хельсинкской декларации, российских нормативно-правовых актов, регламентирующих оказание медицинской помощи, и было одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО CГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России. Все участники эксперимента были ознакомлены с протоколом исследования и подтвердили согласие на участие.

Результаты и обсуждение. Определение показателей состояния здоровья: АД, ЧСС, вегетативного индекса Кердо, индекса Робинсона, индекса адаптационного потенциала – и выявление влияния на них ЭСДН может быть использовано в разработке программы борьбы с курением среди молодежи.

В ходе эксперимента у курящих традиционные сигареты после физической нагрузки было отмечено достоверное повышение САД при сохранении нормальных значений ДАД, что свидетельствует о снижении растяжимости основных артериальных сосудов, особенно аорты как главного из них (табл. 1). При физиологической норме центральные артерии за счет своей эластичности принимают и подавляют силу сердечного выброса, равномерно пропуская кровь дальше по организму. Если стенка аорты становится жесткой, для «выталкивания» крови из сердца необходимо более высокое давление [13]. Непосредственно после курения значения САД и ДАД в этой группе были выше, что обусловлено сужением кровеносных сосудов [13]. Изменений АД в группе курящих электронные сигареты относительно контрольной группы отмечено не было.

Было определено влияние физической нагрузки и курения табачных и электронных сигарет на увеличение ЧСС в опытных группах. Расчет вегетативного индекса Кердо (табл. 1) показал преобладание симпатического влияния на ССС у участников всех трех групп. Это подтверждается литературными данными о том, что даже однократное выкуривание сигареты приводит к активации симпатической нервной системы и, как следствие, росту АД и ЧСС [14, 15].

С помощью механического спирометра (Спирометр сухой портативный ССП, Украина) была определена ЖЕЛ, на которую, как оказалось, не влияли курение и физическая нагрузка.

В процессе исследования у участников всех трех групп определены значения СОК, характерные для нетренированных людей (90-130 мл/уд.) [16]. Также было зафиксировано снижение значений МОК в спокойном состоянии у участников обеих опытных групп относительно контроля и их увеличение после нагрузки, а также курения и табачных, и электронных сигарет по сравнению с значениями в спокойном состоянии (табл. 1). Следует отметить, что полученные данные у всех участников эксперимента в нормальном состоянии соответствуют значениям МОК при легкой работе (10-15 л/мин) [16], поскольку исследование проводилось параллельно с учебной деятельностью участников.

Полученные значения индекса Робинсона, или двойного произведения, характеризующего резервы и адаптационные возможности ССС, функциональные способности миокарда и систолическую работу сердца [17], свидетельствуют о нарушении регуляции дея- тельности сердечно-сосудистой системы в обеих опытных группах и после нагрузки, и после курения. При этом имела место тенденция к ухудшению деятельности ССС в опытных группах после курения.

При определении адаптационного потенциала ССС у участников эксперимента после физической нагрузки наблюдалось напряжение механизмов адаптации во всех трех группах, включая контрольную, а после курения в обеих опытных группах адаптационный потенциал ССС был и вовсе неудовлетворительным, что показывает негативную роль курения. При этом еще в нормальном состоянии у участников всех трех групп отмечено напряжение механизмов адаптации, характерное для лиц старше 21 года [4, 18].

Заключение. По результатам исследования определено, что употребление и табачных, и электронных сигарет влияет на физическое состояние курильщиков. Так, у курящих табачные изделия САД повышалось после нагрузки и курения. При этом после курения у участников этой группы также повышалось ДАД. Все это свидетельствует о тенденции к снижению растяжимости артериальных сосудов в этой опытной группе, что подтверждается литературными данными об увеличении вследствие употребления табака жесткости артериальной стенки, которая сохраняется даже после прекращения курения в течение нескольких лет [14]. В то же время небольшая нагрузка в виде 20 приседаний не влияла на АД в контрольной группе. Что касается курящих ЭСДН, то у них изменений АД отмечено не было. Курение и табачных, и электронных сигарет увеличивало ЧСС по сравнению с нормой. Результаты исследования дополняют данные об увеличении скорости пульсовой волны и нарастании сосудистой жесткости от регулярного курения сигарет и ЭСДН [19-21]. Полученные значения СОК и МОК свидетельствуют о недостаточности физической активности в жизни участвовавшей в эксперименте молодежи.

Таблица 1

Table 1

Результаты исследования физиологических параметров курильщиков (М±m)

Physical parameters of smokers (М±m)

Показатель Parameter	Группы Group
	Контроль Control		Опытная 1 – курящие традиционные сигареты Experimant 1 – cigarette smokers			Опытная 2 – курящие электронные сигареты Experimant 2 – e-cigarette smokers
	в спокойном состоянии at rest	после нагрузки at load	в спокойном состоянии at rest	после нагрузки at load	после курения after smoking	в спокойном состоянии at rest	после нагрузки at load	после курения after smoking
САД, мм рт. ст. SBP, mm Hg	116,0±2,8	117,0±2,6	119,0±2,7	131,0±2,7 *▪	128,0±3,7 ▪	116,0±2,3	119,0±3,3	118,0±3,5
ДАД, мм рт. ст. DBP, mm Hg	75,0±2,2	75,0±2,7	78,0±3,1	82,0±2,3	87,0±2,3 ▪	77±1,7	75,0±2,7	76,0±2,3
ЧСС, уд./мин HR, bpm/min	94,0±3,0	102,0±2,3 *	82,0±3,0 *	103,0±2,7 ▪	107,0±4,0 ▪	84,0±2,0 *	102,0±2,6 ▪	96,0±3,2 ▪
ЖЕЛ, л VC, l	3,3±0,2	3,4±0,2	3,4±0,2	3,4±0,1	3,3±0,2	3,2±0,1	3,1±0,2	3,1±0,2
ВИК, % Kerdo Vegetative index, %	19,0±2,7	24,0±3,3	3,0±0,8 *	18,0±3,5 ▪	16,0±2,4 ▪	7,0±0,8 *	23,0±2,8 ▪	18,0±3,2 ▪
СОК, мл/удар Systolic discharge, ml/bmp	101,5±1,5	102,0±1,9	101,3±0,8	104,8±1,8	100,4±0,8	100,0±1,3	102,5±1,5	101,3±1,7
МОК, л Cardiac output, l	9,5±0,4	10,4±0,5	8,3±0,4 *	10,7±0,3 ▪	10,7±0,4 ▪	8,4±0,4 *	10,5±0,4 ▪	9,7±0,4 ▪
ИР Robinson index	109,6±6,8	119,3±6,2	98,1±4,8	134,3±3,3 ▪	135,9±3,1 ▪	96,8±4,1	121,4±5,6 ▪	113,1±5,5 ▪
АП Adaptive capacity index	2,3±0,1	3,4±0,1 ▪	2,2±0,1	3,6±0,1 ▪	3,7±0,1 ▪	2,2±0,03	3,4±0,1 ▪	3,3±0,1 ▪

Примечание. Статистически значимое отличие относительно: * – контроля в спокойном состоянии; ▪ – исходного значения в своей группе (р≤0,05).

Note. * – the difference is statistically significant compared with the control at rest (р≤0.05). ▪ – the difference is statistically significant compared with the baseline in the same group (р≤0.05).

Проведенная работа по оцениванию вегетативного статуса и адаптационных резервов организма курящих юношей и девушек показала значительное снижение адаптационных возможностей ССС и нарушение регуляции ее деятельности, симпатикотонию, проявляющуюся повышением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы с появлением тахикардии в нашем случае. Поскольку симпатикотония является проявлением вегетативной дисфункции, или вегетососудистой дистонии [22], то курение усугубит проявле-

ния данного синдрома. Эти данные свидетельствуют о выраженном негативном воздействии традиционных сигарет и современных электронных устройств на организм человека, поэтому говорить о ЭСДН как о «легкой» альтернативе табачным сигаретам невозможно. Результаты исследования имеют большое прогностическое клиническое значение и могут быть использованы для профилактики курения среди молодого трудоспособного населения России.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Урядова Г.Т., Русецкая Н.Ю.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала:

Урядова Г.Т., Русецкая Н.Ю.

Статистическая обработка данных: Урядова Г.Т., Русецкая Н.Ю.

Анализ и интерпретация данных: Урядова Г.Т., Русецкая Н.Ю.

Написание и редактирование текста: Урядова Г.Т., Русецкая Н.Ю.