2016 год № 3

Теоретическая и экспериментальная медицина

УДК 612.215:613.84-053.81

Н.В. Корнеева

Оценка состояния микроциркуляторного русла и микроциркуляции у практически здоровых людей молодого возраста, прекративших курение табака

Дальневосточный государственный медицинский университет, 680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел. 8-(4212)-30-53-11, e-mail: rec@mail.fesmu.ru, г. Хабаровск

Контактная информация: Н.В. Корнеева, e-mail: Gladkova1982@mail.ru

Резюме:

Исследовали параметры микроциркуляции у курящих, некурящих и прекративших курить молодых людей (n=80) методом компьютерной видеобиомикроскопии (ВБМСК) бульбарной конъюнктивы. Получили 27 количественных признаков, характеризующих микроциркуляторное русло (МЦР) и микроциркуляцию (МЦ). Для комплексного изучения изменений параметров МЦР и МЦ применяли дискриминантный анализ. В результате выделили 5 восстанавливающихся параметров микроциркуляции, исследуя которые можно с 81,25 % вероятностью отнести обследуемого индивидуума к одной из трех групп. Таким образом, используя дискриминантный анализ для комплексного изучения изменений параметров МЦР и МЦ у прекративших курить людей молодого возраста, подтвердили положительные результаты, происходящие в МЦР и МЦ, полученные раннее с помощью более простых статистических методик.

Ключевые слова:

микроциркуляция, микроциркуляторное русло, видео-биомикроскопия бульбарной конъюнктивы, отказ от курения, дискриминантный анализ

N.V. Korneeva

A study of the microvasculature and microcirculation in otherwise young subjects former smokers

Far eastern state medical university, Khabarovsk

Summary:

Using a computer-assisted video biomicroscopy (CAVBM) of the bulbar conjunctiva, microcirculatory parameters were studied in young adults who were current or former smokers and non-smokers (n=80). The obtained data helped to characterize 27 quantitative parameters of microvasculature (MV) and microcirculation (MC). Using a discriminant analysis method the most important MV parameters were determined for distinguishing the three groups from each other. As a results there were 5 parameters that increased after the cessation. They could be used with a probability of 81,25 % in dividing the individuals into three groups: current, former smoker, or non-smokers. So the study by the mentioned above method showed the positive results of smoking cessation on microvasculature functions approving the data from previous simpler statistic methods.

Key words:

microcirculation, microvasculature, video biomicroscopy of the bulbar conjunctiva, cessation of smoking, discriminant analysis

Введение

В наших предыдущих исследованиях были выявлены позитивные сдвиги, возникающие в микроциркуляторном русле (МЦР) и микроциркуляции (МЦ) после отказа от курения в молодом возрасте. Они проявлялись увеличением диаметров артериол, капилляров, увеличением количества капилляров на 1 мм² конъюнктивы, уменьшением сосудистой проницаемости и распространенности внутрисосудистой агрегации эритроцитов в микрососудах в сравнение с курящими [3, 4]. В данном исследовании использованы параметрические и непараметрические методы статистическго анализа для углубленного изучения процессов, происходящих в МЦР и МЦ после прекращения курения.

Цель данной работы состоит в представлении результатов комплексного изучения изменений параметров микроциркуляторного русла и микроциркуляции у прекративших курить людей молодого возраста.

Материалы и методы

Настоящее исследование проводили, как и ранее, у студентов ДВГМУ, прошедших диспансеризацию и признанных практически здоровыми (n=80). У всех было получено добровольное согласие на участие в исследовании. Обследованные были разделены на 3 группы: 1-я группа - прекратившие курение, 2-я группа - курящие, 3-я группа - некурящие. Характеристика анализируемых групп представлена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика 3 групп сравнения
Признаки	Группы наблюдения			Достигнутый уровень значимости, р*
Признаки	1-я группа - прекратившие курить (n=35)	2-я группа - курящие (n=16)	3-я группа - не курящие (n=29)	Достигнутый уровень значимости, р*
Возраст (лет)	21,71±0,46	21,63±0,72	21,62±0,48	р₁=0,9797, р₂=0,6172
Пол (М:Ж чел.)	20:15	6:10	8:21	р₁=-0,1823, р₂=-0,2966
Стаж курения (годы)	4,67±0,69	5,5±0,88	0	р₁=0,1855, р₂<0,0001
Не курит (годы)	2,63±0,43	0	0	р₁<0,0001, р₂<0,0001
Количество сигарет в день (шт.)	9,71±0,43	10,81±1,37	0	р₁=0,3786, р₂<0,0001
Индекс, пачка/лет	2,66±0,59	3,38±0,79	0	р₁=0,2209, р₂<0,0001

Примечание. *Достигнутый уровень значимости р для количественных признаков оценивали по критерию Ван дер Вардена, для качественного признака - по величине V-критерия Крамера. Критическое значение уровня статистической значимости принималось равным 0,05; р₁ - для различий между прекратившими курить и курящими; р₂ - для различий между прекратившими курить и некурящими.

Данные таблицы 1 демонстрируют отсутствие различий между всеми группами по возрасту и полу обследованных, а также параметрам, связанным с курением между группами 1 и 2.

Для получения информации о МЦР и МЦ всем обследованным, как и в предыдущих исследованиях, проводили компьютерную видеобиомикроскопию (ВБМСК) бульбарной конъюнктивы с использованием модифицированной на кафедре факультетской терапии ДВГМУ установки [2]. Факт присутствия того или иного признака, характеризующего состояние МЦР, МЦ и барьерную функцию сосудов заносили в базу данных. Полученные результаты у прекративших курить сравнивали с курящими и некурящими.

Статистический анализ данных выполнен в Центре БИОСТАТИСТИКА с помощью статистических пакетов SAS 9.4 и STATISTICA 10. Для сравнения центральных параметров групп использовали параметрические и непараметрические методы: классический дисперсионный анализ (ANOVA) и анализ с критерием Ван дер Вардена. Исследование взаимосвязи между парами качественных признаков проводили с использованием анализа парных таблиц сопряжённости. Достигнутый уровень статистической значимости оценивался по V-коэффициенту Крамера [1]. Для принятия решения о том, какие переменные различают 3 анализируемые группы, применяли дискриминантный анализ с построением графиков распределения наблюдений всех 3 групп сравнения в двух дискриминантных осях. Выбор дискриминантного анализа в нашем исследовании не случаен, поскольку он позволяет выявить признаки, максимально связанные с различиями наблюдений, заранее разделенных на группы, и повторно их переклассифицировать. Чем ближе процент переклассификации к 100 %, тем сильнее связаны группирующий признак и количественные признаки, вошедшие в дискриминантные функции. В результате в одной группе оказываются наблюдения, наиболее близкие по своим свойствам, тогда как межгрупповое отличие максимизируется [5]. Анализу подвергнуты 27 количественных признаков.

Результаты и обсуждение

На первом этапе в анализ включили все 27 количественных признаков. В результате получена дискриминантная функция, для группирующего признака "Группы наблюдения", состоящая из 8 признаков: "стаж курения", "не курит (лет)", "количество сигарет в день", "индекс пачка/лет", "число капилляров на конъюнктиве левого глаза", "средние диаметры венул (по обоим глазам)", "средние значения артериоло/венулярного коэффициента" и "распространенность агрегации в центральной зоне бульбарной конъюнктивы". Остальные 19 признаков не вошли в дискриминантную функцию, поскольку имели достигнутый уровень значимости выше 5 %. Ниже приведена классификационная матрица (табл. 2), которая показывает, что к 1-й группе из 35 наблюдений отнесены - 34, ко 2-й группе из 16 - шестнадцать, и к 3 группе, также 100 % наблюдений. Общий процент правильной переклассификации составил 98,75 %.

Таблица 2. Классификационная матрица
Группы наблюдения	Строки - фактически наблюдаемые классификации, столбцы - предсказанные классификации
Группы наблюдения	Процент правильного предсказания	1-я группа (прекратили курить)	2-я группа (курят)	3-я группа (не курят)
1-я группа (прекратили курить)	97,1429	34	1	0
2-я группа (курят)	100,0000	0	16	0
3-я группа (не курят)	100,0000	0	0	29
Общий процент	98,7500	34	17	29

Важно понимать, какие из 8 включенных в функцию количественных признаков вносят больший вклад в правильную переклассификацию, т. е. по каким признакам в наибольшей степени имеются различия между тремя изучаемыми группами. Для этого оценивали коэффициенты дискриминантных функций по 2-м осям ординат, данные которых приведены в таблице 3.

Таблица 3. Показатели стандартизованных коэффициентов признаков, включенных в дискриминантную функцию
Включенные признаки	Стандартизованные коэффициенты дискриминантной функции
Включенные признаки	ось "Х"	ось "Y"
Средние значения артериоло/венулярного коэффициента	-0,63247	-0,334143
Не курит (лет)	0,31861	-0,549810
Количество сигарет в день	1,63145	-0,366189
Число капилляров на конъюнктиве левого глаза	-0,31878	-0,407164
Распространенность агрегации в центральной зоне бульбарной конъюнктивы	0,34974	0,381330
Стаж курения	1,27083	-0,320127
Индекс пачка/лет	-2,00124	0,455481
Средние диаметры венул (по обоим глазам)	-0,22022	-0,391717

Данные таблицы 3 использованы для построения графика, позволяющего увидеть взаимное расположение трех анализируемых групп, на основании созданной дискриминантной функции (рис. 1).

Рис. 1. Размещение исследуемых групп в дискриминантных осях

Согласно данным рисунка 1, все 3 исследуемые группы на графике занимают свою область. 3-я группа - "некурящие" находится поодаль от двух других по оси "Х" таким образом, что между ней и 1-й и 2-й группами появляется свободное пространство, тогда как по оси "Y" выше всего располагается 2-я группа - "курящие", группа 3 - "некурящие" находится в нижней части графика, а группа "прекративших курить" отдаляется по оси "Y" от курящих и имеет большую площадь перекрытия с некурящими. Полученные результаты, однако, не позволяют сделать вывод, что при отказе от курения происходит восстановление количественных параметров МЦР и МЦ, так как в данное пространственное распределение исследуемых групп по осям "Х" и "Y" максимальные вклады вносят признаки, характеризующие процесс курения: "индекс пачка/лет", "количество сигарет в день", "стаж курения", "не курит (лет)" стандартизованные коэффициенты (табл. 3).

Для выявления взаимосвязи группирующего признака "Группы наблюдения" и тех признаков, которые отражают только потенциальные последствия курения, а не его динамику, и интенсивность, на втором этапе из анализа исключили 4 признака, характеризующие курение. В результате получена новая дискриминантная функция, содержащая 5 признаков: "среднее значение артериоло/венулярного коэффициента", "число капилляров на конъюнктиве левого глаза", "распространенность агрегации в переходной зоне бульбарной конъюнктивы", "средние диаметры венул (по обоим глазам)" и "степень внутрисосудистой агрегации эритроцитов в артериолах бульбарной конъюнктивы". Приведенная ниже классификационная матрица, представленная в таблице 4, демонстрирует высокий процент правильной переклассификации, который составил 81,25 %.

Таблица 4. Классификационная матрица
Группы наблюдения	Строки - фактически наблюдаемые классификации, Столбцы - предсказанные классификации
Группы наблюдения	Процент правильного предсказания	1-я группа (прекратили курить)	2-я группа (курят)	3-я группа (не курят)
1-я группа (прекратили курить)	77,1429	27	0	8
2-я группа (курят)	100,0000	0	16	0
3-я группа (не курят)	75,8621	6	1	22
Общий процент	81,25	33	17	30

Таким образом, используя 5 количественных признаков, включенных в данную дискриминантную функцию, можно со 100 % уверенностью предсказать отнесение обследованного индивидуума к группе курящих, с 77 % вероятностью - к группе прекративших курить и с почти 76 % вероятностью - к группе некурящих.

Стандартизованные коэффициенты дискриминантных функций по 2 осям ординат, приведены в таблице 5.

Таблица 5. Показатели стандартизованных коэффициентов признаков, включенных в дискриминантную функцию
Включенные признаки	Стандартизованные коэффициенты дискриминантной функции
Включенные признаки	ось "Х"	ось "Y"
Среднее значение артериоло/венулярного коэффициента	0,971249	-0,526266
Число капилляров на конъюнктиве левого глаза	0,447450	0,237240
Распространенность агрегации в переходной зоне бульбарной конъюнктивы	-0,265086	-0,562107
Средние диаметры венул (по обоим глазам)	0,495657	0,406833
Степень внутрисосудистой агрегации эритроцитов в артериолах бульбарной конъюнктивы	-0,338713	-0,088024

Приведенные выше стандартизованные коэффициенты позволяют понять, что максимальный вклад в смещение показателей по оси "Х" дает признак "среднее значение артериоло/венулярного коэффициента", затем примерно равнозначный вклад вносят признаки "средние диаметры венул (по обоим глазам)" и "число капилляров на конъюнктиве левого глаза". По оси "Y" максимальный вклад вносят показатели "распространенность агрегации в переходной зоне бульбарной конъюнктивы" и "среднее значение артериоло/венулярного коэффициента".

График, демонстрирующий взаимное расположение трех анализируемых групп, представлен на рисунке 2.

Рис. 2. Размещение исследуемых групп в дискриминантных осях (анализ без включения признаков отражающих динамику и интенсивность курения)

На рисунке 2 отчётливо видна локализация группы 2 - курит, она смещена по оси "Х" левее группы 1 - прекративших курить и 3 - некурящих. Тогда как разделение (со взаимным перекрытием) групп 1 - прекративших курение и 3 - некурящих, наблюдается по оси "Y". На полученное пространственное распределение анализируемых групп по оси "Х" в первую очередь влияет значение артериоло/венулярного коэффициента, который рассчитывается как отношение диаметра артериол к диаметру венул. Негативное влияние курения на диаметры артериол известно, и отражено в предыдущих наших публикациях [3, 4], в которых представлены данные, демонстрирующие восстановление диаметров артериол и увеличение артериоло/венулярного коэффициента у прекративших курить в сравнение с курящими. Приведенный график это подтверждает. Следующие показатели, максимально смещающие группу курящих по оси "Х" влево - это "средние диаметры венул (по обоим глазам)" и "число капилляров на конъюнктиве левого глаза" (данные показатели во 2-й группе принимают наименьшие значения - 33,04±1,1 мкм и 5,26±0,3 ед./мм² соответственно). По этим признакам группа прекративших курить отличается и отдаляется по оси "Х" от курящих и приближается к группе некурящих. По оси "Y" наблюдается сложное взаимное расположение всех групп, т. к. в смещение по этой оси весомые вклады вносят не только признак "распространенность агрегации в переходной зоне бульбарной конъюнктивы", но и показатели артериоло/венулярного коэффициента и средних диаметров венул на конъюнктиве обоих глаз.

Таким образом, из 23 количественных признаков, отражающих состояние микрососудов конъюнктивы, микрогемодинамику и микрогемореологию статистически значимыми оказались только 5.

Таким образом, у молодых людей, прекративших курение табака, в сравнение с курящими и даже никогда не курившими в состоянии МЦР и МЦ появляются позитивные сдвиги. После отказа от курения происходит увеличение средних значений артериоло/венулярного коэффициента, диаметров венул на конъюнктиве обоих глаз и количества капилляров на конъюнктиве левого глаза, уменьшается распространенность агрегации в переходной зоне бульбарной конъюнктивы и степень внутрисосудистой агрегации эритроцитов в артериолах. Подобные результаты, полученные ранее в наших работах с помощью более простых статистических методик изучения состояния МЦР и МЦ у прекративших курить, с применением дискриминантного анализа в настоящем контрольном исследовании получили полное подтверждение, что обосновывает их дальнейшее использование в подобных наблюдениях.

Литература

1. Ланг Т.А., Сесик М. Как описывать статистику в медицине. Руководство для авторов, редакторов и рецензентов / пер. c англ. под ред. Леонова В.П. - М.: Практическая медицина, 2011. - 480 с.
2. Сиротин Б.З., Жмеренецкий К.В. Микроциркуляция при сердечно-сосудистых заболеваниях. - Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2008. - 156 с.
3. Сиротин Б.З., Корнеева Н.В. Влияние прекращения курения на микроциркуляторное русло практически здоровых лиц молодого возраста // Терапевтический архив. - 2016. - Т. 88, № 1. - С. 67-69.
4. Сиротин Б.З., Корнеева Н.В., Явная И.К. Состояние микроциркуляторного русла у прекративших курить, практически здоровых лиц молодого возраста // Дальневосточный медицинский журнал. - 2015. - № 1. - С. 13-15.
5. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ / Пер. с англ. Дж.-О. Ким, Ч.У. Мьюллер, У.Р. Клекка и др.; Под ред. И.С. Енюкова. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 215 с.