Курение и функция внешнего дыхания у детей

Введение

Курение среди детей и подростков остается глобальной проблемой отечественного и мирового здравоохранения. По данным различных исследований, частота курения среди подростков постоянно растёт и в России достигает 30–50%^{1, 2} [1]. На сегодняшний день наряду с традиционным способом курения современной тенденцией является использование электронных средств доставки никотина. Вдыхание при курении множества химический соединений и свободных радикалов, глицерина, пропиленгликоля, солей тяжёлых металлов и при этом регулярное поступление никотина оказывает патологическое влияние в первую очередь на дыхательную систему, вызывая затрудненное дыхание при физических нагрузках, затяжной сухой кашель и одышку с последующим формированием хронической патологии органов дыхания у курящих подростков [2][3].

Ароматизаторы и другие добавки в аэрозолях электронных сигарет усиливают воспаление и приводят к снижению функции лёгких [4]. Курение в 3–4 раза увеличивает риск распространения органических изменений и симптомов нарушения функций органов дыхания у курящих подростков и взрослых, поэтому оценка функции внешнего дыхания имеет важное диагностическое значение [5][6].

На сегодняшний день, кроме традиционных функциональных методов исследования респираторной системы, таких как спирометрия, пневмотахометрия, бодиплетизмография, осциллометрия, пикфлоуметрия и другими, широкое применение в клинической практике приобретают методы респираторной акустики, которые основываются на достижениях акустоэлектроники и компьютерных технологий [7].

Современным методом оценки функции внешнего дыхания является компьютерная бронхофонография (КБФГ), разработанная российскими учеными под руководством профессора В. С. Малышева и профессора С. Ю. Каганова в 80-х гг. XX в. В дальнейшем большой вклад во внедрение метода КБФГ в клиническую практику был внесен профессором Н. А. Геппе. КБФГ основана на регистрации акустических феноменов в воздухоносных путях. В основе метода лежит анализ частотно-амплитудных характеристик дыхательных шумов, обработанных математически.

КБФГ регистрирует акустические параметры, возникающие при дыхании, в трёх диапазонах частот: низкочастотном (200–1200 Гц), среднечастотном (1200–5000 Гц) и высокочастотном (5000–12600 Гц). Особенностью КБФГ является выявление акустических характеристик внешнего дыхания, в том числе тех, которые не выслушиваются при аускультации, однако могут иметь важное диагностическое значение³. КБФГ является неинвазивным, высокоинформативным и перспективным методом в ранней диагностике заболеваний органов дыхания у детей⁴.

Цель исследования — выявить курение, никотиновую зависимость и изучить параметры внешнего дыхания методом компьютерной бронхофонографии у детей в зависимости от курения.

Материалы и методы

Объектом исследования стали дети в возрасте от 11 до 17 лет, которые были госпитализированы в 2024–2025 гг. в педиатрическое отделение Городской детской клинической больницы №17 (ГДКБ №17) города Уфы с острой респираторной патологией, бронхиальной астмой в период обострения, хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта в стадии обострения. Всего в исследовании приняли участие 142 ребенка: 60 мальчиков (42,3%) и 82 девочки (57,7%), средний возраст — 13,8±2,4 лет. Критерии включения: возраст детей от 11 до 17 лет включительно и наличие добровольного информированного согласия на участие в исследовании. Критерии исключения: возраст до 11 лет и старше 17 лет и отсутствие добровольного информированного согласия на участие в исследовании. Исследование проведено в соответствие с международными стандартами GCP.

I этап — анкетирование (n=142). На первом этапе у всех детей проводился опрос с использованием анкеты, составленной на основе анкет и тестов, рекомендованных для изучения табакокурения у детей и подростков^I.

II этап — определение котинина (n=142) с помощью иммунохроматографического экспресс-теста для качественного выявления основного метаболита никотина в моче. Оценка результата — визуальная. Согласно инструкции по применению, положительный результат —выявление в верхней части тестовой зоны одной линии розово-фиолетового цвета (контроль), отрицательный — двух линий розово-фиолетового цвета (тест и контроль).

III этап — определение степени никотиновой зависимости у курящих подростков с помощью теста Фагерстрема (анкеты и тесты, необходимые для изучения табакокурения у детей и подростков¹). Тест содержал 6 вопросов, результат определялся по сумме баллов (табл. 1).

IV этап — оценка функции внешнего дыхания методом КБФГ (n=48). Среди 142 исследуемых детей случайным методом были выбраны 36 пациентов без острой или хронической респираторной патологии и 12 детей с бронхиальной астмой (БА) в периоде обострения. Степень тяжести обострения БА у всех детей расценивалась как средней степени.

КБФГ проводилась на аппарате «ПАТТЕРН-01» (В. С. Малышев, А. К. Макаров, Россия)⁵. Регистрировался акустический компонент работы дыхания (АКРД), выраженный в микроджоулях (мкДж) в низкочастотном, среднечастотном и высокочастотном диапазонах, окрашенных соответственно в зеленый, красный и синий цвета. В соответствии с правилами применения у детей старшего возраста исследование проводилось в положении сидя при спокойном дыхании: пациент брал загубник в рот на глубину 1,5–2 см, плотно обжимая его губами, не оставляя промежутков между губами и загубником. Запись проводилась в течение 4 секунд три раза с последующим отбором наиболее репрезентативных данных. Начало записи совмещалось с началом выдоха (рис. 1).

Для изучения особенностей внешнего дыхания методом КБФГ в зависимости от курения обследованные дети были разделены на группы: курящие и некурящие дети без острой и хронической респираторной патологии, курящие и некурящие дети с бронхиальной астмой в периоде обострения. Полученные данные сравнивались у исследуемых групп детей между собой и с опорными показателями⁴.

Статистическая обработка полученных результатов выполнялась с использованием пакетов прикладных программ Microsoft Excel, «Statistica 10.0». Данные были представлены в виде доли в процентах, среднего значения и стандартной ошибки среднего (M±m). В связи с распределением значений, близким к нормальному, применялись параметрические методы статистики с оценкой значимости различий между средними значениями с использованием критерия Стьюдента (t-критерия). Различия считались статистически значимыми при р˂0,05.

Результаты

По результатам анкетирования, 41,5% опрошенных детей когда-либо пробовало курить сигареты, в том числе электронные. Средний возраст, в котором дети впервые пробовали курить, составил 12,5±2,7 лет.

Также анкетирование показало, что 21,8% исследуемых детей курит в настоящее время, по результатам определения котинина в моче курит 27,5% (рис. 2). Среди мальчиков курящие составили 25,0%, среди девочек — 29,3%. То есть девочки в возрасте 11–17 лет курят чаще, чем мальчики, что соответствует современным тенденциям в распространении курения среди детей и подростков. Средний стаж курения составил 2,6 года.

Анализ ответов респондентов показал, что 20,5% детей курит ежедневно, то есть являются постоянными курильщиками, 79,5% курит периодически или время от времени. При этом около 75% детей имеет очень слабую никотиновую зависимость и около 25% — от слабой до очень сильной зависимости (рис. 3).

При сравнении показателей внешнего дыхания методом КБФГ у детей без острой или хронической респираторной патологии, с бронхиальной астмой в периоде обострения и опорными показателями для соответствующей возрастной группы было выявлено, что показатели АКРД во всех трёх диапазонах частот выше в группе детей с БА. В группе детей без респираторной патологии показатели в среднечастотном диапазоне были в 3 раза выше, по сравнению с опорными показателями, хотя различия не достигли статистической значимости (табл. 2).

При сравнении числа курящих среди детей с БА и детей, не имеющих заболеваний респираторного тракта, выяснилось, что пациенты с БА курят чаще (33,3% и 27,8% соответственно, p> 0,05).

При анализе результатов КБФГ у курящих и некурящих детей с БА и без респираторной патологии было установлено следующее (табл. 3):

• АКРД в низкочастотном диапазоне у детей с БА был в 4–5 раз выше по сравнению с группой детей без респираторной патологии, хотя различия не достигли статистической значимости; а показатели у курящих и некурящих детей без острых и хронических заболеваний респираторного тракта практически не различались между собой;
• АКРД в среднечастотном диапазоне был в 4 раза выше у курящих детей без респираторной патологии по сравнению с некурящими, а самые высокие значения наблюдались в группе курящих детей с БА;
• АКРД в высокочастотном диапазоне был в 2 раза выше у курящих детей без респираторной патологии и у некурящих детей с БА по сравнению с группой некурящих без респираторной патологии и в 4 раза выше у курящих детей с БА.

Результаты проведённой КБФГ показывают, что у детей с БА, независимо от курения, наблюдается повышение АКРД во всех диапазонах частот, а у курящих детей без острой или хронической респираторной патологии — увеличение АКРД преимущественно в среднечастотном диапазоне.

На рисунке 4 представлены акустические параметры КБФГ практически здоровой девочки 11 лет и курящей девочки 17 лет (стаж курения 4 года), на котором видно, что при курении наблюдается повышение АКРД в среднечастотном диапазоне.

В норме АКРД в низкочастотном диапазоне выше, чем в среднечастотном, а в среднечастотном диапазоне выше, чем в высокочастотном. На рисунке 5 показано, что показатели АКРД у курящей девочки в среднечастотном диапазоне превышают таковые в низкочастотном диапазоне, что может свидетельствовать о поражении преимущественно бронхов среднего калибра при курении. У практически здоровой девочки показатели АКРД находятся в норме.

Обсуждение

В настоящее время наблюдается рост числа детей, страдающих заболеваниями респираторного тракта различной этиологии. Среди факторов риска развития острой и хронической патологии органов дыхания огромную проблемуредставляет активное и пассивное курение у детей и подростков. Вдыхание табачного дыма при курении повреждает лёгочный клиренс, функцию цилиарного эпителия, снижает активность альвеолярных макрофагов, что предрасполагает к развитию хронических неспецифических заболеваний респираторной системы, таких как хронический бронхит, бронхиальная астма и др. Токсическое воздействие компонентов табачного дыма на эпителий бронхов приводит к раннему появлению симптомов и более быстрому нарушению функции дыхательной системы [4][5][8]. Курение в молодом возрасте приводит к формированию бронхолегочной патологии в 2,6 раз чаще, чем у некурящих подростков [9].

В связи с этим необходима своевременная диагностика с использованием современных методов исследования, которая позволит выявить функциональные изменения и предупредить развитие хронических заболеваний респираторной системы у курящих детей^IV.

Авторами некоторых исследований отмечается связь между курением и нарушением дыхательной функции, проявляющееся снижением показателей внешнего дыхания при спирографии [8][10]. Показано, что курение приводит к спазму гладкой мускулатуры бронхов, повышенной выработке бронхиального секрета с развитием бронхиальной обструкции [4].

Однако некоторые авторы указывают на то, что данные спирометрии не всегда могут быть надёжным критерием в диагностике начальных проявлений поражения органов дыхания, например, при БА, а различия акустических показателей дыхания при КБФГ позволяют проводить такую дифференциальную диагностику [11].

Исследования по изучению акустических феноменов внешнего дыхания методом КБФГ при курении у детей и подростков немногочисленны. Некоторые из них указывают на повышение АКРД в низкочастотном диапазоне у курящих подростков, в том числе с БА, по сравнению с некурящими сверстниками⁶. Авторы другого исследования не нашли статистически значимых различий при сравнении показателей АКРД у некурящих и курящих подростков [12].

В настоящее время установлены особенности показателей АКРД у детей по полу, возрасту и нозологии^VI. Имеющиеся на сегодняшний день исследования демонстрируют высокую информативность КБФГ у пациентов с различными заболеваниями. КБФГ у детей позволяет выявить нарушение бронхиальной проходимости, бронхиальную обструкцию и бронхиальную гиперреактивность, в том числе скрытый бронхоспазм, и может быть использована у пациентов любого возраста с острыми и хроническими заболеваниями органов дыхания [7][13–16].

Выводы

Таким образом, более 27% детей в возрасте 11–17 лет курит, 20% является постоянными курильщиками, 25% имеет от слабой до очень сильной никотиновой зависимости. При проведённом исследовании не выявлено статистически значимых различий при сравнении показателей акустических параметров дыхания у курящих и некурящих подростков, что, вероятно, связано с небольшим стажем курения. Однако у курящих детей наблюдается повышение показателей акустического спектра преимущественно в среднечастотном диапазоне и может свидетельствовать о поражении средних бронхов при курении. Регистрация акустических феноменов методом КБФГ может иметь дополнительное диагностическое и прогностическое значение раннего выявления респираторной патологии у курящих детей.