Влияние загрязнения атмосферного воздуха взвешенными частицами на риск сердечно-сосудистых заболеваний (обзор)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В обзоре проанализировано современное представление о связи воздействия аэрополлютантов с общей и сердечно-сосудистой смертностью. Обобщены данные исследований, освещающих влияние взвешенных частиц на риск развития инфаркта миокарда, инсульта, артериальной гипертензии, сердечной недостаточности, нарушения ритма сердца, внезапной смерти, тромбоэмболии лёгочной артерии и атеросклероза, а также на госпитализацию, заболеваемость и смертность от перечисленных причин при долгосрочном и краткосрочном воздействии. Рассмотрены статьи, посвящённые патофизиологическим механизмам влияния взвешенных частиц на сердечно-сосудистую систему (ССС). Для анализа выбирали работы, проведённые с января 1990 по декабрь 2021 года и опубликованные в базах данных PubMed, Scopus, Cochrane Library, а также найденные с помощью поисковой системы Google Scholar, с учётом оценки риска 95% доверительного интервала.

Изложены предполагаемые патофизиологические механизмы влияния взвешенных частиц на ССС, представленные прежде всего окислительным стрессом, воспалением, эндотелиальной дисфункцией, нарушением липидного обмена, вегетативной дисфункцией и нарушением системы гемостаза. Обращено внимание на экспозицию воздействия взвешенных частиц на ССС (краткосрочное и долгосрочное влияние). В результате краткосрочного влияния развивается инфаркт миокарда; повышается частота госпитализаций по поводу хронической сердечной недостаточности, фибрилляции предсердий; увеличиваются смертность от инсульта и риск развития внезапной смертности, а также тромбоэмболии лёгочной артерии. Последствиями же долгосрочных воздействий взвешенных частиц можно считать артериальную гипертензию; усугубление течения ишемической болезни сердца (ИБС), хронической сердечной недостаточности; развитие атеросклероза и дислипидемии; увеличение риска смертности от ИБС. Повышение осведомлённости о влиянии аэрополлютантов на ССС признано ведущей задачей, направленной на снижение смертности от сердечно-сосудистой патологии.

Об авторах

Ольга Владимировна Нахратова

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

Автор, ответственный за переписку.
Email: nahrov@kemcardio.ru
ORCID iD: 0000-0002-2778-6926
SPIN-код: 5397-6580

младший научный сотрудник

Россия, Кемерово

Дарья Павловна Цыганкова

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

Email: darjapavlovna2014@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6136-0518
SPIN-код: 8064-3000

к.м.н., научный сотрудник

Россия, Кемерово

Евгений Дмитриевич Баздырев

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

Email: edb624@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3023-6239
SPIN-код: 4545-0791
Россия, Кемерово

Список литературы

  1. Brauer M., Casadei B., Harrington R.A., et al. Taking a stand against air pollution-the impact on cardiovascular disease: a joint opinion from the World Heart Federation, American College of Cardiology, American Heart Association, and the European Society of Cardiology // J Am Coll Cardiol. 2021. Vol. 77, N 13. P. 1684–1688. doi: 10.1016/j.jacc.2020.12.003
  2. Brook R.D., Rajagopalan S., Pope C.A. 3rd, et al. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease: an update to the scientific statement from the American Heart Association // Circulation. 2010. Vol. 121, N 21. P. 2331–2378. doi: 10.1161/CIR.0b013e3181dbece1
  3. Visseren F.L.J., Mach F., Smulders Y.M., et al. 2021 ESC Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice // Eur Heart J. 2021. Vol. 42, N 34. P. 3227–3337. doi: 10.1093/eurheartj/ehab484
  4. Brauer M., Casadei B., Harrington R.A., et al. Taking a stand against air pollution — the impact on cardiovascular disease // Eur Heart J. 2021. Vol. 42, N 15. P. 1460–1463. doi: 10.1093/eurheartj/ehaa1025
  5. World Health Organization. Ambient air pollution: a global assessment of exposure and burden of disease [Internet]. Geneva : World Health Organization, 2016. Дата обращения: 20.10.2021. Доступ по ссылке: https:// www.who.int/phe/publications/air-pollution-global-assessment/en
  6. Song C., He J., Wu L., et al. Health burden attributable to ambient PM2.5 in China // Environ Pollut. 2017. Vol. 223. P. 575–586. doi: 10.1016/j.envpol.2017.01.060
  7. Колпакова А.Ф., Шарипов Р.Н., Волкова О.А. Влияние загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами на сердечно-сосудистую систему // Сибирский медицинский журнал. 2015. Т. 30, № 3. 7–12.
  8. Колпакова А.Ф., Шарипов Р.Н., Волкова О.А., Колпаков Ф.А. О роли загрязнения воздуха взвешенными частицами в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Меры профилактики // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19, № 3. С. 2421. doi: 10.15829/1728-8800-2020-2421
  9. Simkhovich B.Z., Kleinman M.T., Kloner R.A. Air pollution and cardiovascular injury epidemiology, toxicology, and mechanisms // J Am Coll Cardiol. 2008. Vol. 52, N 9. P. 719–726. doi: 10.1016/j.jacc.2008.05.029
  10. Bevan G.H., Al-Kindi S.G., Brook R., Rajagopalan S. Ambient air pollution and atherosclerosis: recent updates // Curr Atheroscler Rep. 2021. Vol. 23, N 10. P. 63. doi: 10.1007/s11883-021-00958-9
  11. EUR-Lex. Report from the commission to the European parliament, the council, the European economic and social committee and the committee of the regions the second clean air outlook. EUR-Lex, 2021. Дата обращения: 10.12.2021. Доступ по ссылке: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM%3A2021%3A3%3AFIN
  12. Dockery D.W., Pope C.A. 3rd, Xu X., et al. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities // N Engl J Med. 1993. Vol. 329, N 24. P. 1753–1759. doi: 10.1056/NEJM199312093292401
  13. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2020 году: Государственный доклад. Москва : Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2021. 256 с. Режим доступа: https://www.rospotrebnadzor.ru/upload/ iblock/5fa/gd-seb_02.06-_s-podpisyu_.pdf Дата обращения: 28.06.2022.
  14. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в российской Федерации за 2021 год / отв. ред. Г.М. Черногаева. Москва, 2022.
  15. Салтыкова М.М., Шопина О.В., Балакаева А.В., Бобровицкий И.П. Загрязнение атмосферного воздуха как фактор повышенной смертности населения // Российский журнал восстановительной медицины. 2020. № 4. С. 4–16.
  16. Артамонова Г.В., Максимов С.А., Табакаев М.В., Шаповалова Э.Б. Потери здоровья от инфаркта миокарда, обусловленные антропогенным загрязнением атмосферы промышленного центра // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94, № 3. С. 30–34.
  17. Салтыкова М.М., Балакаева И.П., Шопина А.В., Бобровницкий О.В. Анализ влияния загрязнения атмосферного воздуха на смертность от основных неинфекционных заболеваний в зависимости от пола и возраста // Экология человека. 2021. Т. 28, № 12. С. 14–22. doi: 10.33396/1728-0869-2021-12-14-22
  18. Hamanaka R.B., Mutlu G.M. Particulate matter air pollution: effects on the cardiovascular system // Front Endocrinol (Lausanne). 2018. Vol. 9. P. 680. doi: 10.3389/fendo.2018.00680
  19. Katsouyanni K., Touloumi G., Samoli E., et al. Confounding and effect modification in the short-term effects of ambient particles on total mortality: results from 29 European cities within the APHEA2 project // Epidemiology. 2001. Vol. 12, N 5. P. 521–531. doi: 10.1097/00001648-200109000-00011
  20. Scarinzi C., Alessandrini E.R., Chiusolo M., et al. Inquinamento atmosferico e ricoveri ospedalieri urgenti in 25 città italiane: risultati del progetto EpiAir2 // Epidemiologia & Prevenzione. 2013. Vol. 37, N 4-5. P. 230–241. (In Italian).
  21. Liu T., Zeng W., Lin H., et al. Tempo-spatial variations of ambient ozone-mortality associations in the USA: results from the NMMAPS data // Int J Environ Res Public Health. 2016. Vol. 13, N 9. P. 851. doi: 10.3390/ijerph13090851
  22. Stafoggia M., Zauli-Sajani S., Pey J., et al. Desert dust outbreaks in Southern Europe: contribution to daily PM₁₀ concentrations and short-term associations with mortality and hospital admissions // Environ Health Perspect. 2016. Vol. 124, N 4. P. 413–419. doi: 10.1289/ehp.1409164
  23. McGuinn L.A., Ward-Caviness C.K., Neas L.M., et al. Association between satellite-based estimates of long-term PM2.5 exposure and coronary artery disease // Environ Res. 2016. Vol. 145. P. 9–17. doi: 10.1016/j.envres.2015.10.026
  24. De Marchis P., Verso M.G., Tramuto F., et al. Ischemic cardiovascular disease in workers occupationally exposed to urban air pollution — a systematic review // Ann Agric Environ Med. 2018. Vol. 25, N 1. P. 162–166. doi: 10.26444/aaem/79922
  25. Downward G.S., van Nunen E.J.H.M., Kerckhoffs J., et al. Long-term exposure to ultrafine particles and incidence of cardiovascular and cerebrovascular disease in a prospective study of a dutch cohort // Environ Health Perspect. 2018. Vol. 126, N 12. P. 127007. doi: 10.1289/EHP3047
  26. Stockfelt L., Andersson E.M., Molnár P., et al. Long-term effects of total and source-specific particulate air pollution on incident cardiovascular disease in Gothenburg, Sweden // Environ Res. 2017. Vol. 158. P. 61–71. doi: 10.1016/j.envres.2017.05.036
  27. Konduracka E., Niewiara Ł., Guzik B., et al. Effect of short-term fluctuations in outdoor air pollution on the number of hospital admissions due to acute myocardial infarction among inhabitants of Kraków, Poland // Pol Arch Intern Med. 2019. Vol. 129, N 2. P. 88–96. doi: 10.20452/pamw.4424
  28. Shah A.S., Langrish J.P., Nair H., et al. Global association of air pollution and heart failure: a systematic review and meta-analysis // Lancet. 2013. Vol. 382, N 9897. P. 1039–1048. doi: 10.1016/S0140-6736(13)60898-3
  29. Fu P., Guo X., Cheung F.M.H., Yung K.K.L. The association between PM2.5 exposure and neurological disorders: a systematic review and meta-analysis // Sci Total Environ. 2019. Vol. 655. P. 1240–1248. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.218
  30. Shah A.S., Lee K.K., McAllister D.A., et al. Short term exposure to air pollution and stroke: systematic review and meta-analysis // BMJ. 2015. Vol. 350. P. h1295. doi: 10.1136/bmj.h1295
  31. Milojevic A., Wilkinson P., Armstrong B., et al. Short-term effects of air pollution on a range of cardiovascular events in England and Wales: case-crossover analysis of the MINAP database, hospital admissions and mortality // Heart. 2014. Vol. 100, N 14. P. 1093–1098. doi: 10.1136/heartjnl-2013-304963
  32. Rodosthenous R.S., Kloog I., Colicino E., et al. Extracellular vesicle-enriched microRNAs interact in the association between long-term particulate matter and blood pressure in elderly men // Environ Res. 2018. Vol. 167. P. 640–649. doi: 10.1016/j.envres.2018.09.002
  33. Wang M., Hou Z.H., Xu H., et al. Association of estimated long-term exposure to air pollution and traffic proximity with a marker for coronary atherosclerosis in a nationwide study in China // JAMA Netw Open. 2019. Vol. 2, N 6. P. e196553. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2019.6553
  34. Shahrbaf M.A., Akbarzadeh M.A., Tabary M., Khaheshi I. Air pollution and cardiac arrhythmias: a comprehensive review // Curr Probl Cardiol. 2021. Vol. 46, N 3. P. 100649. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2020.100649
  35. Hartiala J., Breton C.V., Tang W.H., et al. Ambient air pollution is associated with the severity of coronary atherosclerosis and incident myocardial infarction in patients undergoing elective cardiac evaluation // J Am Heart Assoc. 2016. Vol. 5, N 8. P. e003947. doi: 10.1161/JAHA.116.003947
  36. Conti S., Lafranconi A., Zanobetti A., et al. The short-term effect of particulate matter on cardiorespiratory drug prescription, as a proxy of mild adverse events // Environ Res. 2017. Vol. 157. P. 145–152. doi: 10.1016/j.envres.2017.05.029
  37. Chen K., Schneider A., Cyrys J., et al. Hourly exposure to ultrafine particle metrics and the onset of myocardial infarction in Augsburg, Germany // Environ Health Perspect. 2020. Vol. 128, N 1. P. 17003. doi: 10.1289/EHP5478
  38. Li J., Liu C., Cheng Y., et al. Association between ambient particulate matter air pollution and ST-elevation myocardial infarction: a case-crossover study in a Chinese city // Chemosphere. 2019. Vol. 219. P. 724–729. doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.12.094
  39. Chen K., Schneider A., Cyrys J., et al. Hourly exposure to ultrafine particle metrics and the onset of myocardial infarction in Augsburg, Germany // Environ Health Perspect. 2020. Vol. 128, N 1. P. 17003. doi: 10.1289/EHP5478
  40. Cesaroni G., Forastiere F., Stafoggia M., et al. Long term exposure to ambient air pollution and incidence of acute coronary events: prospective cohort study and meta-analysis in 11 European cohorts from the ESCAPE project // BMJ. 2014. Vol. 348. P. f7412. doi: 10.1136/bmj.f7412
  41. Liu Y., Pan J., Fan C., et al. Short-term exposure to ambient air pollution and mortality from myocardial infarction // J Am Coll Cardiol. 2021. Vol. 77, N 3. P. 271–281. doi: 10.1016/j.jacc.2020.11.033
  42. Wang X., Kindzierski W., Kaul P. Comparison of transient associations of air pollution and AMI hospitalisation in two cities of Alberta, Canada, using a case-crossover design // BMJ Open. 2015. Vol. 5, N 11. P. e009169. doi: 10.1136/bmjopen-2015-009169
  43. Rich D.Q., Kipen H.M., Zhang J., et al. Triggering of transmural infarctions, but not nontransmural infarctions, by ambient fine particles // Environ Health Perspect. 2010. Vol. 118, N 9. P. 1229–1234. doi: 10.1289/ehp.0901624
  44. Solimini A.G., Renzi M. Association between air pollution and emergency room visits for atrial fibrillation // Int J Environ Res Public Health. 2017. Vol. 14, N 6. P. 661. doi: 10.3390/ijerph14060661
  45. Kwon O.K., Kim S.H., Kang S.H., et al. Association of short- and long-term exposure to air pollution with atrial fibrillation // Eur J Prev Cardiol. 2019. Vol. 26, N 11. P. 1208–1216. doi: 10.1177/2047487319835984
  46. Zhao B., Johnston F.H., Salimi F., et al. Short-term exposure to ambient fine particulate matter and out-of-hospital cardiac arrest: a nationwide case-crossover study in Japan // Lancet Planet Health. 2020. Vol. 4, N 1. P. e15–e23. doi: 10.1016/S2542-5196(19)30262-1
  47. Wellenius G.A., Schwartz J., Mittleman M.A. Air pollution and hospital admissions for ischemic and hemorrhagic stroke among medicare beneficiaries // Stroke. 2005. Vol. 36, N 12. P. 2549–2553. doi: 10.1161/01.STR.0000189687.78760.47
  48. Niu Z., Liu F., Yu H., et al. Association between exposure to ambient air pollution and hospital admission, incidence, and mortality of stroke: an updated systematic review and meta-analysis of more than 23 million participants // Environ Health Prev Med. 2021. Vol. 26, N 1. P. 15. doi: 10.1186/s12199-021-00937-1
  49. Scheers H., Jacobs L., Casas L., et al. Long-term exposure to particulate matter air pollution is a risk factor for stroke: meta-analytical evidence // Stroke. 2015. Vol. 46, N 11. P. 3058–3066. doi: 10.1161/STROKEAHA.115.009913
  50. Kaufman J.D., Adar S.D., Barr R.G., et al. Association between air pollution and coronary artery calcification within six metropolitan areas in the USA (the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis and Air Pollution): a longitudinal cohort study // Lancet. 2016. Vol. 388, N 10045. P. 696–704. doi: 10.1016/S0140-6736(16)00378-0
  51. McGuinn L.A., Schneider A., McGarrah R.W., et al. Association of long-term PM2.5 exposure with traditional and novel lipid measures related to cardiovascular disease risk // Environ Int. 2019. Vol. 122. P. 193–200. doi: 10.1016/j.envint.2018.11.001
  52. Yang S., Lee S.P., Park J.B., et al. PM2.5 concentration in the ambient air is a risk factor for the development of high-risk coronary plaques // Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2019. Vol. 20, N 12. P. 1355–1364. doi: 10.1093/ehjci/jez209
  53. Hayes R.B., Lim C., Zhang Y., et al. PM2.5 air pollution and cause-specific cardiovascular disease mortality // Int J Epidemiol. 2020. Vol. 49, N 1. P. 25–35. doi: 10.1093/ije/dyz114
  54. Xie W., Li G., Zhao D., et al. Relationship between fine particulate air pollution and ischaemic heart disease morbidity and mortality // Heart. 2015. Vol. 101, N 4. P. 257–263. doi: 10.1136/heartjnl-2014-306165
  55. Yang B.Y., Qian Z., Howard S.W., et al. Global association between ambient air pollution and blood pressure: a systematic review and meta-analysis // Environ Pollut. 2018. Vol. 235. P. 576–588. doi: 10.1016/j.envpol.2018.01.001
  56. Mannucci P.M., Harari S., Franchini M. Novel evidence for a greater burden of ambient air pollution on cardiovascular disease // Haematologica. 2019. Vol. 104, N 12. P. 2349–2357. doi: 10.3324/haematol.2019.225086
  57. Miller M.R. Oxidative stress and the cardiovascular effects of air pollution // Free Radic Biol Med. 2020. Vol. 151. P. 69–87. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.01.004
  58. Crobeddu B., Aragao-Santiago L., Bui L.C., et al. Oxidative potential of particulate matter 2.5 as predictive indicator of cellular stress // Environ Pollut. 2017. Vol. 230. P. 125–133. doi: 10.1016/j.envpol.2017.06.051
  59. Matsuzawa Y., Kwon T.G., Lennon R.J., et al. Prognostic value of flow-mediated vasodilation in brachial artery and fingertip artery for cardiovascular events: a systematic review and meta-analysis // J Am Heart Assoc. 2015. Vol. 4, N 11. P. e002270. doi: 10.1161/JAHA.115.002270
  60. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Роль биопрепаратов в профилактической кардиологии // Научное обозрение. Биологические науки. 2021. № 2. С. 10–16. doi: 10.17513/srbs.1224
  61. Lei X., Chen R., Wang C., et al. Personal fine particulate matter constituents, increased systemic inflammation, and the role of DNA hypomethylation // Environtal Science & Technology. 2019. Vol. 53, N 16. P. 9837–9844. doi: 10.1021/acs.est.9b02305

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Предполагаемые патогенетические взаимосвязи воздействия взвешенных частиц на сердечно-сосудистые исходы.

Скачать (604KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».