ISSN 0350-2899, 36(2011) br.2 p.73-78

UVOD

Sve ćelije ljudskog organizma, pa samim tim i pluća, podložne su prirodnom procesu starenja. Još pre više od 50 godina Harman je promovisao teoriju slobodnih radikala kao faktora starenja ćelije.
Ideja je bila da slobodni radikali znatno oštećuju ćelijske komponente. Ova ideja je tek posle 15 godina ozbiljno shvaćena sa otkrićem enzima superoksiddizmutaze od strane Mek Korda i Fridoviča 1969, a ozbiljna istraživanja o toj temi traju i danas. Više nije sporno da se u mitohondrijama stvaraju reaktivne kiseoničke supstance (ROS), ali je teško dokazivanje njihovog dejstva na samu ćeliju [1]. Kada dođe do poremećaja odnosa oksidanata i antioksidanata, pojavljuje se oksidativni stres. On dovodi ne samo do direktnih oštećenja već i do pokretanja molekularnih mehanizama za aktivaciju inflamacije u plućima. Takođe dolazi do poremećaja odnosa proteaza i antiproteaza [2]. Danas je dosta dobro proučen uticaj neutrofilne i makrofagne elastaze na nastanak emfizema pluća. Pri smanjenju količine antielastaza, proteoliza dovodi do destrukcije tkiva i uvećanja dimenzija alveola i alveolarnih duktusa [3]. Nastaje gubitak elastičnog tkiva, što sigurno ima za posledicu veću kompresibilnost malih disajnih puteva i snižavanje spirometrijskih parametara. Sa starenjem dolazi i do promena u koštanoj osnovi i muskulaturi grudnog koša, do smanjenja elasticiteta respiratornog trakta s opadanjem plućnog retrakcionog pritiska i posledičnog smanjenja prolaznosti disajnih puteva [4].
Poznato je da su uticaj životne i radne sredine od presudnog značaja za brzinu i obim promena na plućima. Pušenje cigareta kao faktor rizika za mnoga plućna obolenja je sigurno najviše proučavano do sada. Zahvaljujući mnogim istraživanjima, danas se zna da je duvanski dim aerosol koji sadrži približno 17 vrsta hemijskih supstanci kao što su: amidi, imidi, laktami, karboksilne kiseline, laktoni, estri, aldehidi, ketoni, alkoholi, fenoli, etri i dr. [5]. Pluća imaju dobro razvijen lokalni sistem odbrane, koji se pruža počev od nosa do alveola i uključuje mnoge mehaničke, imunološke i humoralne faktore. Na sve odbrambene mehanizme duvanski dim ima svoj štetni uticaj. Poznata je patohistološka slika cilijarnog epitela pušača. To je epitel koji mestimično ima potpuno zbrisana područja sa cilijama, gde se nakuplja sekret sa inhalisanim česticama, sa otežanom mogućnošću njihovog transporta. Ispitivanjima je kod pušača dokazano skraćenje cilija, kao i poremećaj njihovog motiliteta [6, 2]. Mnogi, ingestiranim česticama prepunjeni, makrofagi, uočavaju se kako na otvorima alveola tako i na račvama respiratornih bronhiola. Sa većim pušačkim stažom, pojavljuje se i veći broj ostalih ćelija odbrane počev od neutrofilnoh leukocita i T limfocita koji infiltrišu zidove disajnih puteva. [7]
Spirometrija je jevtina, jednostavna i ponovljiva metoda, koja omogućava praćenje promena spirometrijskih vrednosti, pa samim tim i precizno kvantifikuje proces propadanja plućne funcije, bilo da je on posledica sporih prirodnih procesa starenja ili ubrzanih promena koje nastaju pod uticajem raznih štetnosti.

CILJ RADA

Primarni cilj istraživanja je bio da se utvrdi da li postoji prirodno smanjenje spirometrijskih parametara sa starenjem. Sekundarni cilj - utvrditi da li pušenje cigareta ubrzava smanjenje spirometrijskih vrednosti..

ISPITANICI I METOD

Ispitano je 89 muškaraca koji rade u pogonu "Guma i plastika" na poslovima pripreme materijala, izolovanja, markiranja i ispitivanja kablova. Istraživanje je rađeno u periodu od 1975 do 1996. godine. Ispitivanje plućne funkcije je vršeno nakon kliničkog pregleda i najčešće u prepodnevnim časovima. Plućna funkcija je ispitivana na vodenim spirometrima "Spirojunior-Jaeger" i "Godardt". Prvo je beležena kriva sporog inspiratornog vitalnog kapaciteta (IVC), zatim je izvođen manevar forsiranog ekspirisanja, pri čemu je pri većoj brzini pokretanja kimografa meren forsirani ekspiratorni volumen u prvoj sekundi (FEV1). Za retrospektivno istraži- vanje je korišćen longitudinalni metod praćenja spirometrijskih rezultata. Posle spirometrijskih testiranja, za svakog pacijenta je izračunavana razlika u istom spirometrijskom testu i deljena sa brojem godina između dva spirometrijska testiranja. Dobijena vrednost nazvana je "godišnje smanjenje spirometrijskog rezultata", izražavana je u mililitrima i rađena je za IVC i FEV1. Izračunavana je aritmetička sredina i standardna devijacija, a poređenje aritmetičkih sredina je vršeno t-testom.

REZULTATI RADA

Tabela 1 pokazuje godišnje smanjenje spi-rometrijskih parametara ispitivane grupe izraženo u mililitrima, u poređenju pojedinih starosnih grupa. Starosne grupe su podeljene na četiri desetogodišnja intervala i to: N1 (26-35 godina), N2 (36-45 godina), N3 (46-55 godina) i N4 (preko 55 godina). Pri poređenju susednih starosnih grupa nije nađena statistički značajna razlika u smanjenju IVC i FEV1. One se javljaju tek pri upoređivanju naizmeničnih grupa i to: za vitalni kapacitet između prve i treće grupe ( p<0,05) i između druge i četvrte grupe (p<0,01), dok se smanjenje FEV1 statistički značajno razlikuje između druge i četvrte starosne grupe (p<0,05).

Tabela1. Godišnje smanjenje spirometrijskih parametara prema starosnim grupama

Grafik 1: Zastupljenost pušenja cigareta



Sledeće dve tabele i grafik su analiza uticaja pušenja cigareta na promene spirometrijskih rezultata. Grafik 1 pokazuje procentualnu zastupljenost ispitanika u odnosu na pušenje cigareta. Skoro polovina ispitanika daje pozitivan odgovor, dok nepušača ima 35%.
Tabela 3 je pokušaj da se prikaže opadanje spirometrijskih rezultata ispitivane grupe, u odnosu na intenzitet i dužinu pušenja cigareta. Izdvojene su grupe prema broju popušenih cigareta dnevno (manje od 20; 20 i više), kao i prema dužini pušačkog staža (do 20 godina i 20 i više godina). Upoređivane su grupe sa manjom i većom količinom popušenih cigareta, kao i grupe sa većim i manjim pušačkim stažom, ali nije utvrđena statistički značajna razlika u smanjenju spirometrijskih vrednosti.

Tabela 2. Godišnje smanjenje spirometrijskih vrednosti u odnosu na konzumiranje cigareta

X (iks bar)-srednja vrednost ; SD–standardna devijacija

Tabela 3. Godišnje smanjenje spirometrijskih vrednosti prema broju popušenih cigareta dnevno i broju godina pušačkog staža

X (iks bar)-srednja vrednost ; NS- bez statističke značajnosti
 

DISKUSIJA

U svetu su rađene mnogobrojne velike studije o opadanju spirometrijskih rezultata. Cilj nekih studija je bio praćenje spirometrijskih rezultata u odnosu na proces starenja, a neke su se posebno bavile uticajem pojedinih štetnih materija. Studija Xua i saradnika, rađena u Holandiji, trajala je 24 godine i u njoj je obuhvaćeno 6148 ispitanika. Smanjenje FEV1 za ukupnu mušku populaciju iznosilo je 28,3-36,2 ml/god.
[8]. Velika prospektivna studija rađena je u 6 gradova Amerike, u vezi sa uticajem opšteg zagađenja vazduha na respiratorni sistem, od 1974. do 1983. godine. Ispitanici su bili muškarci i žene, starosti 25 - 74 godine, a njihov broj je bio 8191. Ovaj longitudinalni model dao je rezultate smanjenja FEV1 od 12,9 ml/god. za osobu staru 25 godina, do 58,2 ml/god. za osobu staru 75 godina [9]. Analizom fremingemske grupe od 4391 ispitanika 2009. godine, utvrđeno je da prosečno smanjenje FEV1 zdravih nepušača muškaraca iznosi 19,6 ml/god (17,1-22,1 ml/god) [10].
Naši rezultati smanjenja spirometrijskih vrednosti kod nepušača nisu u potpunom skladu sa ovim objavljenim vrednostima. Vrednosti godišnjeg smanjenja FEV1 i IVC za nepušače i mlađe ispitanike su nešto veće, posebno u odnosu na fremingemsku grupu ispitanika, ali se mora uzeti u obzir i uticaj drugih faktora na smanjenje plućne funkcije, kao što su štetnosti radnog mesta, jer naši ispitanici nisu reprezentativan uzorak opšte populacije. Osim toga, kad je u pitanju starost, mi i nemamo ispitanike mlađe od 26 godina. Očekivali smo da se statistički značajna razlika u smanjenima spirometrijskih vrednosti javi već među susednim starosnim intervalima, ali to se nije dogodilo. Ovakav rezultat se može tumačiti na više načina. Prvi način je pojava takozvanog "platoa" spirometrijskih vrednosti koji traje do 40. godine a zatim kreće značajnije smanjenje, što pominju mnoga svetska istraživanja [11,12]. Drugo objašnjenje je mali broj ispitanika u pojedinim dobnim grupama (što je verovatno i glavno ograničenje ove studije) jer poslednja grupa najstarijih ima svega 11 ispitanika. Zbog toga nije bilo moguće izdvojiti pušače i nepušače u pojedi-nim starosnim grupama.
Pomenute, kao i druge, velike studije, pored prirodnog opadanja spirometrijskih rezultata, takođe analiziraju uticaj pušačke navike. Sva ova velika istraživanja uključuju epidemiološka, patohistološka, citomorfološka ispitivanja, kao i ispitivanja plućne funkcije. Za komparaciju rezultata našeg rada svakako su najznačajnija longitudinalna istraživanja, koja su precizno pratila smanjenje spirometrijskih vrednosti u odnosu na konzumiranje cigareta. Već pomenuto istraživanje Xua i saradnika dalo je vrednost prosečnog smanjenja FEV1 od 52,9 ml/god za pušače muškarce. Bivši pušači su dali vrednost smanjenja od 34,3 ml/god. [8]. Analiza fremingemske grupe ispitanika daje prosečnu vrednost smanjenja FEV1 pušača od 38,2 ml/god [10]. U odnosu na naše istraživanje, ovo su niže vrednosti, jer je naša vrednost za pušače 46,7 ml/god. ali je naša vrednost opadanja FEV1 kod bivših pušača znatno niža. Više vrednosti opadanja kod naših pušača imaju svoje objašnjenje kao i kod starosnih grupa, jer ovde postoje štetnosti sa radnog mesta u vidu mnogih hemijskih supstanci.
Rezultati našeg istraživanja pokazuju da je uticaj pušenja na godišnje smanjenje vrednosti spirometrijskih parametara znatan. Tabela 2 pokazuje da postoji, statistički gledano, visoko značajna razlika u godišnjem smanjenju IVC i FEV1 između pušača i nepušača. Nismo našli statistički značajna razliku u smanjenju spirometrijskih parametara kod pušača manjeg i većeg intenziteta pušenja cigareta, kao ni kod pušača sa stažom pušenja do 20 i preko 20 godina, što je verovatno posledica malih grupa i velikih standardnih devijacija. Rezultat opadanja FEV1 kod pušača koji puše više od 20 godina iznosi 54,50 ml/god., što je u składu sa studijom Xua i saradnika od 52,9 ml/god. [7], ali ta vrednost je znatno niža od rezultata analize fremingemske grupe ispitanika 38,2 ml/god.[10]. Sva pomenuta, kao i druga velika, istraživanja uspevaju da ukažu na značaj prekida konzumiranja duvana kao i smanjenja količine konzumiranog duvana, ali su isto tako uglavnom jedinstvena u zaključku da jedino prekid konzumiranja duvana do 40 godina starosti daje statistički značajnu raziku u smanjenju opadanja spirometrijskih rezultata, dok kod veće starosti ona postoji, ali se ne može statistički dokazati. [13,14].
Što se tiče ispitivanja dejstva duvana na plućnu funkciju, moramo pomenuti još jednu teškoću sa kojom se tom prilikom srećemo. Mi, naime, sa visokim stepenom sigurnosti govorimo o kategoriji pušača i nepušača, često ne vodeći računa o tome da nepušači mogu biti pasivni pušači, što sigurno remeti rezultate istraživanja. Osim toga, na naše rezultate znatno utiču štetne supstance kojima su ispitanici izloženi na radnom mestu, jer pri proizvodnji kablova dolaze u dodir sa mnogim štetnim materijama kao što su: benzol i homolozi, vinil-hlorid, ugljen-monoksid, olovo, kadmijum-oksid, bakar-oksid, cink-oksid, anilin. Istraživači Xu i Li su objavili studiju preseka rađenu kod stanovnika Pekinga. Oni su ispitali 1033 stanovnika, starosti od 40 do 69 godina. Svi su bili nepušači. Neki od njih su bili izloženi duvanskom dimu u kući i na poslu, a neki samo na jednom od ovih mesta. Autori su dokazali da su najniže vrednosti spirometrijskih rezultata izmerene upravo kod ispitanika prve grupe (dvostruko izloženi). Oni su pokazali da je smanjenje spirometrijskih rezultata srazmerno broju popušenih cigareta u njihovoj sredini [15].
Na kraju ovog poglavlja možda je interesantno pomenuti neka istraživanja koja govore o uticaju konzumiranja ribe i ribljeg ulja na antioksidativnu odbranu. Hsu i saradnici sa Tajvana su na zečevima dokazali da veći unos ribljeg ulja i vitamina E povećava antioksidativnu odbranu [16]. Sharp i saradnici su istraživali odnos između spirometrijskih parametara pušača i konzumiranja ribe u ishrani u okviru "Honolulu Hart" programa. Na uzorku od 8 000 ljudi oni su utvrdili da pušači koji u ishrani imaju više ribe (konzumiraju je dvaput nedeljno i više), imaju i bolju plućnu funkciju. Ova zaštitna uloga je posebno uočljiva kod teških pušača [17].

ZAKLJUČAK

Kod naših ispitanika je zapaženo da se spirometrijski parametri (IVC i FEVı) smanjuju sa starenjem, naročito kod pušača. Precizno utvrđivanje ovog smanjenja plućne funkcije zahteva veliki broj ispitanika, uz analizu i svih drugih faktora koji na njega utiču.

LITERATURA

1. Balaban RS, Nemoto S, Finkel T. Mitochondria, oxidants, and aging. Cell. 2005 Feb 25;120(4):483-95.
2. William MacNee, Pulmonary and Systemic Oxidant/Antioxidant Imbalance in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. The Proceedings of the American Thoracic Society 2005; 2:50-60
3. Shapiro DS, et al. Neutrophil Elastase Contributes to Cigarette Smoke-Induced Emphysema in Mice. American Journal of Pathology. 2003;163:2329-2335.
4. Nogase T, Fukishi Y, Teramoto S, et al. Mechanical interdependence in relation to age: effect of lung volume on airwau resistance in rats. J Appl Physiol, 1994; 77(3): 1172-7
5. Richter P, Pechacek T, Swahn M, and Wagman V. Reducing Levels of Toxic Chemicals in Cigarette Smoke: A New Healthy People 2010 Objective. Public Health Rep. 2008 Jan–Feb; 123(1): 30–38.
6. Leopold PL, O'Mahony MJ, Lian XJ, Tilley AE, Harvey B-G, et al. Smoking Is Associated with Shortened Airway Cilia. PLoS ONE, 2009; 4(12): e8157. doi:10.1371/journal.pone.0008157
7. Lapperre TS, et al. Relation between duration of smoking cessation and bronchial inflammation in COPD. Thorax. 2006 February; 61(2): 115–121.
8. Xu X, Larid N, Dockery DV, et al. Age period and cohort effects on pulmonary function in a 24 year longitudinal study. Am J Epidemiol, 1995; 141(6): 556-566
9. Ware JH, Dockery DW, louis TA, et al. Longitudinal and cross-sectional estimates of pulmonary function decline in never smoking adults. Am J Epidemiol, 1990; 132(4): P 685-700
10. Kohansal R, et al. The Natural History of Chronic Airflow Obstruction Revisited. An Analysis of the Framingham Offspring Cohort. Am J Respir Crit Care Med, 2009; Vol 180. pp 3–10
11. Ostrowski S., Bilan A. The natural history of respiratory sistem function. Yournal of physiology and pharmacology 2004; 55(3): 95-100
12. Lindberg A., Chronic obstructive pulmonary disease (COPD): Prevalence, Incidence, Decline in Lung Function and Risk Factors. Umeå university medical dissertations, Umeå, 2004.
13. M.S. Simmons, J.E. Connett, M.A. Nides, P.G. Lindgren, E.C. Kleerup. Smoking reduction and the rate of decline in FEV1: results from the Lung Health Study. Eur Respir J 2005; 25: 1011–1017
14. Omori H, Nonami Y, Morimoto Y. Effect of smoking on FEV1 decline in a cross-sectional and longitudinal study of a large cohort of Japanese males. Respirology 2005; 10(4): 464–469
15. Xu X, Li B. Exposure response relationship between pasive smoking and odult pulmonary function. Am J Respir Crit Care Med, 1995; 151(1): 41-6
16. Hsu HC, Lee YT, Chen MF. Effects of fish oil and vitamin E on the antioxidant defense system in dietinduced hypercholesterolemic rabbits. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2001 Sep;66(2):99-108.
17. Sharp DS, et al. Fish consuption may limit the damage of smoking on the lung. Am J Respir Crit Care Med, 1994 Oct; 15(4): 983-7