Метеозависимость: миф или реальность? Оценка связи между сердечно-сосудистыми заболеваниями и метеорологическими условиями по данным стационара г. Москвы

Введение

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) занимают лидирующее положение в структуре заболеваемости и смертности населения от хронических неинфекционных заболеваний [1]. Врачебным сообществом всесторонне изучены факторы риска развития хронических неинфекционных заболеваний и их осложнений. К ним относятся: отягощенная наследственность, курение, нерациональное питание, низкий уровень физической активности, чрезмерное потребление алкоголя, избыточная масса тела и ожирение, повышенное артериальное давление (АД), повышенный уровень холестерина и глюкозы, психосоциальные факторы и старческая астения [2]. Помимо этого, большое внимание уделяется изучению влияния климатических и погодных факторов на здоровье популяции. Существуют данные об увеличении риска развития заболеваний, смерти и частоты госпитализаций в зависимости от t окружающей среды [3]. О связи сезонных колебаний t и изменении устойчивости сердечно-сосудистой системы сообщалось еще >25 лет назад [4]. Если увеличение частоты обострений и госпитализаций в холодное время года у пациентов с заболеваниями органов дыхания, такими как пневмония и хроническая обструктивная болезнь легких, можно связать с повышением риска заражения респираторными инфекциями [5], то увеличение частоты хронических ССЗ не всегда объяснимо изменением погодных условий. Связь между сезонными колебаниями погодных факторов с риском развития заболеваний и смерти от сердечно-сосудистой патологии была исследована в нескольких странах с различными климатическими условиями.

Проведенный анализ литературы позволяет сделать вывод о наличии взаимосвязи декомпенсации ССЗ с сезоном, временем суток и t воздуха [6, 7]. На примере ряда исследований было показано, что низкая t воздуха связана с более частым развитием сосудистых катастроф (острый инфаркт миокарда (ОИМ), острое нарушение мозгового кровообращения) из-за физиологических изменений в крови (например, увеличения вязкости и уровня холестерина, повышения АД) [8, 9]. Mohammad МА, et al. в крупном общенациональном исследовании Швеции показали, что низкая среднесуточная t воздуха связана с риском развития ОИМ [10]. К аналогичным выводам приходили ученые с разных точек земного шара вне зависимости от климатического региона исследуемой популяции [11][12]. Наряду с этим, при поиске связи высокой t воздуха с частотой развития ОИМ в литературе имеются противоречивые данные. В нескольких исследованиях был показан повышенный риск при воздействии более высоких температур [13-15], в то время как в других значительных эффектов обнаружено не было [16-18]. Kuzmenko N, et al. провели метаанализ сезонной динамики инфарктов миокарда (ИМ) в различных климатических поясах, от умеренного до тропического. Всего было проанализировано 4 096 659 случаев ИМ. Метаанализ сезонной динамики показал, что ИМ чаще возникает зимой, чем летом и осенью (р<0,05). Из всех случаев ИМ за год на долю зимы приходится 26,3±2,7%, лета — 23,7±2,5%, весны — 25,4±2,6% и осени — 24,7±2,3%. Относительный риск ИМ был выше в более холодное время года, чем в более теплое [19]. Таким образом, обобщая существующие исследования, связанные с влиянием t воздуха на вероятность развития сердечно-сосудистых катастроф, можно сделать заключение о негативном воздействии как низких, так и высоких температур [17][20].

Обсуждая декомпенсацию хронических болезней системы кровообращения без учета развития ИМ и инсульта, следует отметить наличие сезонных закономерностей на примере пациентов с сердечной недостаточностью (СН). Колягина Н. М. и др. [21] показали, что обращаемость пациентов с ССЗ, в т.ч с декомпенсацией СН, за медицинской помощью в дни, неблагоприятные по метеофакторам, в 1,1-2 раза выше среднегодовых показателей.

Количество госпитализированных с нарушениями ритма по типу фибрилляции предсердий (ФП) было достоверно выше на фоне значительного температурного снижения, пониженного атмосферного давления и выпадения осадков согласно анализу поступающих в МУЗ "2 Городская клиническая больница им В. И. Разумовского" г. Саратова [22].

Кроме сезонных и температурных факторов связь с ССЗ, по данным некоторых исследований, имеют атмосферное давление [23] и быстрая смена погодных условий [24]. Работа Карпина В. А. и др. продемонстрировала, что пики обострений артериальной гипертензии осенью и весной в г. Сургут совпадают с максимальной среднемесячной величиной и вариабельностью атмосферного давления [25]. А исследования функционирования сердечно-сосудистой и нервной систем на животных моделях определили, что сезонная динамика вариабельности атмосферного давления вызывает их изменения [26].

Ранее опубликованные исследования, связанные с госпитализацией по поводу симптомного повышения АД, демонстрируют довольно противоречивые данные, а публикации, посвященные изучению госпитализации в связи с ФП и вариациям некоторых метеорологических факторов, единичны. Недостаток научной проработки этого вопроса и распространенность данных нозологий, а также отсутствие работ, оценивающих влияние погодных факторов на частоту госпитализаций в г. Москве, свидетельствуют о необходимости изучения взаимосвязи сердечно-сосудистых заболеваний и метеорологических условий.

Цель исследования — оценить частоту госпитализаций с симптомным повышением АД, ФП, декомпенсацией хронической СН (ДХСН) в стационар города Москвы в зависимости от метеорологических условий.

Материал и методы

Проведен ретроспективный анализ количества экстренных госпитализаций пациентов с симптомным повышением АД, нарушением ритма сердца по типу ФП, ДХСН в городскую клиническую больницу (ГКБ) № 24 города Москвы с 01.10.2018 по 30.09.2019гг. Информация о диагнозе уточнялась из электронной медицинской карты "АРМ (автоматизированное рабочее место) врача стационара". В ГКБ № 24 имеются кардиологическое и терапевтическое отделения на 120 коек (суммарно), а также отделение реанимации и интенсивной терапии для кардиологических больных на 12 коек. Оценка пациентов с ОИМ и ДХСН не проводилась ввиду отсутствия в ГКБ № 24 сосудистого центра и, в соответствии с Приказом Минздрава России от 15.11.2012 № 918н¹, изначальной маршрутизации данных пациентов в другие стационары города Москвы с возможностью проведения рентгенхирургических методов диагностики и лечения.

В качестве источника метеорологических данных использовалась информация с сайта www.weather.com. Анализировали следующие показатели: средняя t воздуха днем, средняя t воздуха ночью, максимальный перепад t воздуха за сут. (^о C), атмосферное давление (мм рт.ст.), максимальный перепад атмосферного давления за сут. (мм рт.ст.), факт выпадения осадков за сут. (осадки были или нет), количество осадков (мм).

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета программ IBM SPSS Statistics 20 (США). Распределение переменных оценивалось посредством критерия Колмогорова-Смирнова. При распределении, отличном от нормального, использовалась медиана (Me) и интерквартильный размах [Q25-Q75]. Для оценки статистической значимости результатов использовались критерии Манна-Уитни, Краскела-Уоллиса. Проводился корреляционный анализ по коэффициенту Спирмена, с помощью множественной линейной регрессии была построена прогностическая модель. Для всех видов анализа статистически значимыми считались значения р<0,05.

Результаты

Всего с 01.10.2018 по 30.09.2019 в ГКБ № 24 экстренно поступили 4354 пациента с симптомным повышением АД и/или нарушением ритма по типу ФП и/или развитием ДХСН. Медиана госпитализаций в течение суток с обострениями ССЗ составила 12 пациентов [Q25-Q75: 10-14], с гипертоническим кризом в приемно-диагностическое отделение — 1 пациент [0-2], с пароксизмом ФП неизвестной давности — 1 пациент [0-2]. Медиана госпитализаций за сут. пациентов, поступивших в отделение реанимации, составила 10 пациентов [8-12].

Наибольшее количество госпитализаций было зафиксировано в ноябре (n=422, 9,7%), а наименьшее — в июне (n=278, 6,4%) (рисунок 1). Распределение количества госпитализаций по сезонам представлено на рисунке 2.

Согласно информации с сайта (www.weather.com) за время наблюдения с 01.10.2018 по 30.09.2019гг минимальная средняя t в дневное и ночное время была выявлена в январе и составила -4,9^о C днем, и -9,1^о C ночью. Максимальная средняя t как днем, так и ночью была в июне и составила 23,6 и 13,5^о C, соответственно. Максимальный перепад t в пределах 24 ч был зафиксирован в мае и составил 12,4^о C. Наименее выраженный перепад t в 4,7^о C был в декабре (рисунок 3).

Наибольшее среднее атмосферное давление зафиксировано в ноябре и составило 757 мм рт.ст., наименьший средний показатель отмечался в июле — 742 мм рт.ст. (рисунок 4). Показатель наибольшего среднего колебания атмосферного давления (в пределах 24 ч) был зарегистрирован в феврале (5,2 мм рт.ст.), а наименьший в июле и в апреле (2,6 мм рт.ст.) (рисунок 5). Максимальное среднесуточное количество осадков выпало в январе и составило 0,3 см. Минимальное среднесуточное количество осадков выявлено в августе — 0,05 см (рисунок 6).

Оценка связи количества поступлений пациентов с ССЗ (симптомным повышением АД, ФП и ДХСН) в стационар г. Москвы и различных метеофакторов

При сравнении среднего количества пациентов, поступивших в стационар за сут. с симптомным повышением АД, ФП и ДХСН, в зависимости от атмосферного давления значимые различия получены не были (р=0,082). В периоды нормального (740-760 мм рт.ст.), повышенного (>760 мм рт.ст.) и пониженного (<740 мм рт.ст.) атмосферного давления среднее количество поступивших пациентов в стационар с обострениями ССЗ за сут. было одинаковым (таблица 1). Перепады атмосферного давления в течение 24 ч статистически значимо не влияли на количество госпитализированных больных (р=0,091). Во время перепада атмосферного давления ≤4 мм рт.ст., а также перепадов ≥5 мм рт.ст. среднее количество поступивших пациентов в стационар с ССЗ за сут. было одинаковым.

Анализ зависимости количества госпитализаций за сут. показал отсутствие достоверной связи с выпадением осадков (р=0,339). В дни без осадков количество пациентов, поступивших в стационар с обострением ССЗ, было примерно такое же, как и в дни с осадками.

При сравнении среднего количества пациентов, поступивших в стационар за сут. с симптомным повышением АД, ФП и ДХСН, в зависимости от t воздуха днем получены статистически значимые различия (р<0,001). При t воздуха днем и ночью ≥0^о C количество пациентов, поступивших в стационар с обострением ССЗ, было меньше по сравнению с количеством пациентов, поступивших при t воздуха днем и ночью ниже 0^о C.

При перепаде t 0-5^о C количество пациентов, поступивших в стационар с вышеуказанными ССЗ, было больше по сравнению с количеством больных, госпитализированных за сут. с перепадом ≥6^о C (р<0,001, критерий Манна-Уитни).

Корреляционный анализ

Были установлены статистически значимые обратные корреляционные связи количества пациентов, госпитализированных с симптомным повышением АД, ФП и ДХСН за сут., с t воздуха ночью (коэффициент корреляции r=-0,339; p<0,001), t воздуха днем (r=-0,316; p<0,001), перепадом t за 48 ч (r=-0,205; p<0,001), также были выявлены прямые корреляционные связи с атмосферным давлением (r=0,106; p=0,044) и перепадом атмосферного давления (r=0,115; p=0,028). Все выявленные связи имели умеренную силу по шкале Чеддока.

Построение прогностической модели с помощью однофакторной и множественной линейной регрессией

В регрессионном анализе оценивалось совокупное количество госпитализаций изучаемых нозологий (симптомное повышение АД, ФП и ДХСН) в зависимости от метеорологических условий.

С целью оценки зависимости количества поступлений по исследуемым нозологиям от метеорологических условий была применена однофакторная линейная регрессия (таблица 2). Проведенный анализ выявил отсутствие статистически значимой связи параметров атмосферного давления и его перепадов, осадков с количеством госпитализированных пациентов. t воздуха днем и ночью, а также суточный перепад t достоверно влияли на изменения числа госпитализаций.

Результат множественного регрессионного анализа продемонстрировал, что только ночная t воздуха является значимой для частоты госпитализаций пациентов с обострениями ССЗ. На основании полученных данных была построена прогностическая модель с помощью множественной линейной регрессии. Изначально учитывались факторы: атмосферное давление (мм рт.ст.), суточный перепад атмосферного давления (мм рт.ст.), количество осадков (см), t воздуха днем (^о С), t воздуха ночью (^о С), суточный перепад t (^о С). Была выбрана регрессионная модель, включающая только показатель t воздуха ночью (коэффициент модели составил 12,292, коэффициент показателя "t воздуха ночью (^о С)" -0,132, стандартная ошибка 0,021, p<0,001).

Наблюдаемая зависимость описывается уравнением:

N=12,292–0,132× t_н (1),

где N — количество пациентов, поступивших в стационар за сут. с ССЗ, t_н — t воздуха ночью (^о С).

При t воздуха ночью 0^о С следует ожидать примерно 12 госпитализаций с вышеуказанными ССЗ. При снижении t воздуха ночью на каждые 7,5^о С <0, количество человек с вышеуказанными ССЗ будет увеличиваться на 1. При повышении t воздуха ночью на каждые 7,5^о С >0, количество человек с обострением ССЗ будет уменьшаться на 1.

Полученная регрессионная модель характеризуется коэффициентом корреляции r=0,31, что соответствует умеренной связи по шкале Чеддока, p<0,001. Исходя из значения коэффициента детерминации, модель (1) учитывает всего лишь 10% факторов, определяющих изменения количества пациентов, потребовавших госпитализации в стационар с ССЗ (рисунок 7).

Обсуждение

В настоящей работе представлены результаты, свидетельствующие об увеличении количества госпитализаций в стационар при снижении t воздуха. Воздействие низких t на количество пациентов с повышенным риском ССЗ согласуется с результатами большинства исследований. Действительно, частота госпитализации в связи с ишемическим острым нарушением мозгового кровообращения достоверно выше в январе согласно исследованиям жителей европейского севера [27]. Также январь с низкими t является лидером по количеству смертей от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний в г. Москве, в Ивановской, Саратовской и Архангельской областях [28]. Аналогичные результаты получены и в настоящем исследовании: выявлена статистически значимая зависимость между t и ее колебаниями, с одной стороны, и количеством госпитализаций пациентов с исследуемыми нозологиями, с другой. Наиболее существенной оказалась t воздуха ночью, снижение которой приводило к увеличению числа госпитализированных пациентов с симптомным повышением АД, ФП и ДХСН, независимо от других метеорологических условий.

В литературе описываются возможные механизмы, связанные с обострением ССЗ при изменении метеоусловий. Среди таких физиологических реакций выделяют опосредованную низкими t стимуляцию симпатической нервной системы, свертывающей и противосвертывающей систем крови [21]. Снижение t воздуха может приводить к вазоконстрикции и повышению уровня катехоламинов в крови, что в свою очередь увеличивает АД и частоту сердечных сокращений. Эти явления приводят к повышению потребности миокарда в кислороде и потенциальной ишемической реакции у скомпрометированных пациентов в отношении ССЗ [29]. Кроме того, связь между t и обострением ССЗ может быть косвенно обусловлена психоэмоциональной сферой жизнедеятельности и увеличением уровня тревоги, депрессии и раздражительности в зимний период [30].

Результаты настоящего исследования, как и других работ, могут быть использованы с точки зрения разработки вмешательств, направленных на профилактику обострений ССЗ в зависимости от t окружающей среды. Так, можно рассмотреть рекомендации по избеганию переохлаждений в зимние периоды, увеличению физической активности в холодные периоды года, повышение t помещений в ночные часы, более пристальное внимание при проведении диспансерного наблюдения пациентов с ССЗ в зимний период.

Ограничения исследования. Настоящее исследование имеет ряд ограничений, одним из которых является оценка количества госпитализаций только одного многопрофильного стационара мегаполиса без учета работы отдела медицинской эвакуации ГБУЗ г. Москвы "Станция скорой и неотложной медицинской помощи им. А. С. Пучкова", которая осуществляет мониторинг и распределение пациентов по профилям медицинских учреждений г. Москвы, в т.ч. занимается эвакуацией пациентов с ССЗ. В данном исследование не учитывали обращения пациентов за амбулаторной медицинской помощью с вышеуказанным перечнем ССЗ. Кроме того, анализ не включал оценку ключевых характеристик пациентов по полу, возрасту и т.д.

Заключение

Отрицательная t воздуха в мегаполисе ассоциирована с увеличением количества госпитализаций в стационар по поводу симптомных повышений АД, ФП и ДХСН. Атмосферное давление и количество осадков на рассматриваемые обострения ССЗ не влияют.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.