Анализ микроциркуляторных нарушений у мужчин с опытом работы в ночное время более 10 лет

Полный текст

Актуальность. Эпидемиологические исследования показывают связь между частыми стрессовыми воздействиями и развитием сердечно-сосудистых и дисметаболических заболеваний [1–5]. Воздействие стресса повышает риск смерти от этих состояний [5]. К числу стрессоров в современном мире можно отнести высокий ритм жизни, изменение естественного характера и ритма питания, а также увеличение количества людей, работающих в непривычных условиях: смена климатической зоны, работа в условиях полярных дня и ночи, а также в ночное время суток. Биологические эффекты воздействия подобного рабочего ритма полностью не охарактеризованы, но известно, что они включают вегетативную дисфункцию и нейроэндокринную активацию, связаны с нарушениями циркадного ритма, микровоспалением и эндотелиальной дисфункцией [4]. Накопленные данные также указывают на связь между работой в ночное время и повышенным риском развития или прогрессирования ишемической болезни сердца [6, 7].

Кроме этого, работа в ночные смены — режим труда, ведущий к сбою фазовой архитектоники циркадианной системы человека. Ночное бодрствование не получается восполнить ни дополнительным дневным сном, ни дополнительным питанием, ни медикаментозными средствами [8, 9]. В Российской Федерации, странах Европы и США доля работающих при различных формах посменной работы (ночной, вахтовой работе) доходит до 20% общего числа занятых, включая служащих Министерства внутренних дел, медработников, людей, занятых в торговле и др. [10, 11].

F.M. Zuraikat и соавт. указывают, что изменчивость шаблонов ночного сна ведёт к изменению циркадного ритма и, очевидно, повышает кардиометаболический риск [12]. Авторы провели обзор литературы, объединив данные исследований за период с 2015 по 2020 г. по многим показателям ночной вариабельности сна в связи с метаболическим синдромом, сахарным диабетом 2-го типа и факторами их риска. В результате установлено, что нерегулярный режим ведёт к негативным кардиометаболическим исходам.

Ведущая роль в обеспечении трофики тканей, поддержании нутритивного гемостаза в целом принадлежит микроциркуляции. Известно, что работа в ночное время оказывает комплексное негативное воздействие на организм, нарушая работу множества органов и систем [5].

В современной литературе данные о состоянии микроциркуляции у данной категории пациентов нельзя считать исчерпывающими и неоднозначными.

Цель данной работы — изучение характера и степени влияния длительного нарушения фаз сна и бодрствования (работа в ночное время свыше 10 лет) на особенности микрокровотока у мужчин.

Материал и методы исследования. В исследовании участвовали 34 пациента мужского пола со средним возрастом 40,3±0,9 года (первая группа) и стажем работы в ночное время более 10 лет, а также 25 пациентов мужского пола со средним возрастом 40,2±1,2 года, которые были приняты за контрольную группу (вторая группа), без стажа работы в ночное время. В исследование были включены водители такси и скорой помощи, которые работали только в ночную смену. Контрольную группу также составляли водители, регулярно работающие в дневную смену.

Перед включением в исследование у всех изучали соматический статус для исключения у них хронических заболеваний, имеющихся до начала работы в ночную смену, способных повлиять на состояние микроциркуляции.

Микроциркуляцию исследовали с применением многофункционального неинвазивного лазерного диагностического комплекса ЛАКК-М (ЛАЗМА, РФ). Измерение проводили на коже ладонной поверхности концевой фаланги II пальца кисти. Исследование осуществлено на базе многопрофильной клиники «Реавиз» в период с сентября по ноябрь 2020 г.

Анализировали такие показатели, как среднее значение перфузии (М, перф.ед.), индекс удельного потребления кислорода в ткани (U=SpO2/SO2, усл.ед.), сатурация капиллярной крови (SO2, %), относительный объём фракции эритроцитов (Vr, %), сатурация артериальной крови (SpO2, %), индекс перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке (SОm=SO2/М, усл.ед.). Также в ходе исследования определяли содержание гемоглобина в крови и среднее содержание гемоглобина в эритроците.

Все измерения проводили при комнатной температуре 22±2 °С в изолированном помещении. Испытуемые воздерживались от приёма фармацевтических веществ, спиртных и кофеин-содержащих напитков. Калибровку прибора проводили перед каждым использованием.

С помощью совмещения методов лазерной допплеровской флоуметрии и спектрофотометрии, оптической тканевой оксиметрии, лазерной флюоресцентной спектроскопии проводили расчёт таких интегративных показателей микроциркуляции, как эффективность кислородного обмена (ЭКО) и флюоресцентный показатель потребления кислорода в относительных единицах по формулам [13]:

ЭКО=М×U×ФПК,
ФПК=АНАДН/Афлавины,

где ФПК — флюоресцентный показатель потребления кислорода; АНАДН — амплитуда излучения флюоресценции восстановленного кофермента никотинамидадениндинуклеотида; Афлавины — амплитуда излучения флюоресценции окисленных флавопротеидов на длинах волн 480–490 и 520 нм.

Статистическая обработка полученных результатов проведена с использованием лицензионного пакета прикладных программ Statistica for Windows 7.0. Использован критерий Стьюдента для независимых выборок с предварительной оценкой нормальности распределения данных у исследуемых [14].

Исследование одобрено этическим комитетом при Медицинском университете «Реавиз» (протокол заседания №24 от 19 ноября 2018 г.).

Результаты. Анализ данных о значениях концентрации гемоглобина в крови и среднего содержания гемоглобина в эритроцитах не выявил отклонений за референсные значения (табл. 1). Статистически достоверных различий между группами выявлено не было.

Таблица 1. Сравнительные показатели концентрации гемоглобина в крови и среднего содержания гемоглобина в эритроцитах у водителей исследуемых групп

Анализ полученных в ходе исследования данных выявил достоверные изменения (p <0,001 по сравнению с группой здоровых добровольцев) в характере микрокровотока людей, работающих в ночное время, по сравнению с показателями представителей контрольной группы (табл. 2).

Таблица 2. Сравнительные показатели микроциркуляции у водителей исследуемых групп

Несмотря на сохранение таких количественных показателей, как показатель микроциркуляции, а также сатурация артериальной крови, пациентов первой группы сатурация капиллярной крови по сравнению с группой контроля была выше почти в 2 раза (p <0,001), что подтверждалось сопоставимым ростом индекса перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке (p <0,001) и свидетельствовало об ухудшении кислородной обеспеченности ­тканей.

Подобные изменения неизбежно отражались на состояния метаболических процессов в тканях и приводили к активизации процессов перекисного окисления, при этом флюоресцентный показатель потребления кислорода в тканях в основной группе снижался по сравнению с группой сравнения на 31,7% (p <0,001).

Было также установлено, что у всех пациентов, работающих в ночное время, снижались как индекс удельного потребления кислорода в ткани, так и ЭКО по сравнению с группой контроля, причём разница составляла для индекса удельного потребления кислорода в ткани 34,1%, для ЭКО — 56,3% (табл. 3). Подобные изменения, по нашему мнению, могут быть отражением снижения клеточного метаболизма и общей эффективности микроциркуляции.

Таблица 3. Сравнительная эффективность кислородного обмена у водителей исследуемых групп

Обсуждение. Снижение эффективности микрокровотока, выявленное в ходе исследования, может быть связано с целым рядом причин. Как установлено проведёнными ранее исследованиями [7], на фоне длительного изменения периодов сна и бодрствования в организме человека происходят нарушение регуляции сердечно-­сосудистой системы и повышение уровня симпатических воздействий, что неизбежно сопровождается увеличением скорости кровотока. Это в свою очередь сокращает период газообмена в тканях и приводит к увеличению индекса перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке и выражается в повышении сатурации смешанной (и венозной) крови.

Недополучение тканями кислорода запускает процессы перекисного окисления липидов и приводит к дальнейшему нарушению метаболизма тканей, ухудшению синтеза внутриклеточных ферментов и дальнейшему снижению потребления кислорода клетками [15]. Возможно, что развивающаяся на этом фоне гипоксия способна приводить и к повреждению мембран эритроцитов, способствуя формированию из них необратимых агрегатов за счёт «сшивок» мембран, которые начинают блокировать микроциркуляторное русло с образованием плазменных капилляров. Косвенным отражением этого процесса может стать выявленное нами снижение количества эритроцитов в сканируемом объёме ткани при нормальном их содержании в общих анализах крови пациентов основной группы.

Ухудшение кислородной обеспеченности тканей может инициировать целый ряд изменений — от нарушений метаболизма (метаболический синдром, сахарный диабет) тканей и органов, расстройства функций органов и систем (появление артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца) до компенсаторного усиления дистрофических процессов в тканях, что в дальнейшем ещё сильнее, по нашему мнению, снизит эффективность работы микроциркуляторного русла и эффективность кислородного обмена.

Выводы

1. Длительная работа в ночное время (свыше 10 лет) может приводить к нарушениям параметров микроциркуляции и необратимому снижению эффективности кислородного обмена в сравнении со здоровыми добровольцами в среднем на 56,3% (р <0,001), индекса удельного потребления кислорода в ткани цифра в среднем на 34,1% (p=0,000255) на фоне увеличения индекса перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке в 2 раза по сравнению с группой контроля (р <0,001), что сопровождается повышением сатурации смешанной (и венозной) крови.
2. Характер выявленных нарушений микроциркуляторных параметров на фоне длительной работы в ночное время позволяет предполагать их значимость в генезе развития заболеваний, которые в настоящее время относят к так называемой группе «болезней цивилизации».

Участие авторов. И.А.Г. проводил исследования, отвечал за сбор данных и анализ результатов; Е.Г.З. — руководитель работы.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

Об авторах

Игорь Андреевич Грибанов

Автор, ответственный за переписку.
Email: gribanov_doc@mail.ru
Россия, г. Самара, Россия

Елена Григорьевна Зарубина

Email: gribanov_doc@mail.ru
Россия, г. Самара, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы