Predictive analysis of the effects of osteoarthritis on physical activity and control level in asthma


Cite item

Abstract

The purpose of the study was to determine the effect of osteoarthritis (OA) on physical activity and the control level in patients with asthma using predictive analysis methods.

Materials and methods. The study involved 137 patients with moderate asthma (26.2% men, 73.3% women, median age 54 [47; 60] years). Two groups were formed: 1st group of patients with asthma without OA (n=46), 2nd group of patients with asthma and OA (n=91). All patients underwent X-ray examination of the knee and hip joints, spirometry, determination of the Lequesne algofunctional index, the amount of physical activity using the physical activity questionnaire ODA23+, and the level of asthma control using the Asthma Control Questionnaire-5 (ACQ-5). Quality of life was assessed using the Asthma Quality of Life Questionnaire (AQLQ-S). The concentration of leptin in the blood serum was also determined.

Results and conclusion. Patients with asthma and OA had lower levels of physical activity (p=0.0000), quality of life (p=0.0000) and asthma control (p=0.0000), as well as higher BMI values (p=0. 0000) and algofunctional index (p=0.0000). The results of paired and multiple regression analyzes made it possible to establish the negative impact of OA on the level of asthma control, FEV1 and physical activity of patients with asthma. The positive effects of increased physical activity on asthma control and respiratory function have also been demonstrated.

The presented prognostic model allows one to mathematically calculate the expected severity of bronchial obstruction in patients with asthma and OA.

Full Text

Актуальность. Коморбидные и сопутствующие заболевания при бронхиальной астме (БА) являются значимым фактором риска, связанным с более тяжелым течением БА и неблагоприятным прогнозом [1]. Существует большое количество данных, указывающий на роль ожирения в усилении эндогенного воспаления, нарушении дыхания, а также снижении физической активности и качества жизни у пациентов с БА [2]. Остеоартрит (ОА) тазобедренных и коленных суставов, как известно, также связан со снижением физической активности и качества жизни [3]. Однако данные о сопутствующем течении ОА и БА ограничены.

Цель работы – определить характер влияния ОА на физическую активность и уровень контроля у пациентов с БА с применением прогностических методов анализа.

Материал и методы исследования.  В исследовании приняли участие 137 с БА средней степени тяжести. Основные клинические показатели сформированной выборки представлены в таблице 1. Среди участников исследования преобладали женщины, которые составляли 73,7% выборки (n=101), доля мужчин равнялась 26,2% (n=36). Медиана возраста пациентов равнялась 54 [47; 60] годам.

 

Таблица 1 –  Клиническая характеристика исследуемой выборки

Показатели

Значения

Характеристика относительно уровня контроля БА

Контролируемая БА

14 (10,22%)

Частично контролируемая БА

58 (42,34%)

Неконтролируемая БА

65 (47,45%)

Доля пациентов с остеоартритом тазобедренных / коленный суставов

Остеоартрит

91 (66,4%)

Характеристика относительно ИМТ

ИМТ, кг/м2

32,4 [28, 06; 35, 7]

Нормальная масса тела

25 (18,2%)

Избыточная масса тела

21 (15,3%)

Ожирение 1 степени

46 (33,6%)

Ожирение 2 степени

29 (21,2%)

Ожирение 3 степени

16 (11,7%)

 

Исследуемые пациенты были разделены на две группы. Первая группа включала 46 пациентов с БА без ОА, во вторую группу были определены 91 пациент с сопутствующим течением БА и ОА.

К критериям включения относились возраст пациента в диапазоне от 18 до 75 лет, а также наличие БА средней степени тяжести, установленной в соответствии с действующими клиническими рекомендациями по диагностике и лечению БА [4]. В исследование не включались пациенты с хроническими заболеваниями бронхолегочной системы (кроме БА), злокачественными новообразованиями, острыми инфекционными заболеваниями, а также хроническими соматическими патологиями в стадии декомпенсации.

Всем пациентам были проведены клиническая оценка имеющихся заболеваний, рентгенологическое исследование коленных и тазобедренных суставов, спирометрия (спироанализатор «Диамант», Россия), а также определение альгофункционального индекса Лекена. Физическая активность оценивалась с помощью опросника двигательной активности ОДА23+, уровень контроля БА – с помощью опросника контроля симптомов астмы (Asthma Control Questionnaire-5 – ACQ-5). Качество жизни оценивалось с использованием опросника качества жизни при астме (Asthma Quality of Life Questionnaire – AQLQ-S). Помимо рутинных лабораторных методов исследования, у участников определялась концентрация лептина в сыворотке крови.

Для статистической обработки данных была использован пакет стандартных статистческих программ. Количественные данные с нормальным распределением представлены в тексте статьи в виде среднего арифметического и стандартного отклонения. При распределении переменных отличном от нормального, значения представлялись в виде медианы и межквартильного размаха. Для сравнения групп был использован критерий Манна-Уитни. Различия между группами признавались статистически значимыми при p <0,05. Кроме того, применялся парный и множественный регрессионный анализ для прогнозирования оцениваемых показателей с учетом наличия или отсутствия ОА.

Полученные результаты и их обсуждение. Сформированные группы не различались по полу и возрасту, однако пациенты с БА и ОА имели более низкий уровень контроля БА, а также более высокий ИМТ. Кроме того, физическая активность и качество жизни пациентов с сопутствующим течением обоих патологий было ниже, а альгофункциональный индекс Лекена выше. Клинико-демографическая характеристика сформированных групп представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Клинико-демографическая характеристика сформированных групп

Показатель

Группа пациентов с БА без ОА (n=46)

Группа пациентов с БА и ОА (n=91)

p

Пол пациентов, муж/жен

13 (28,26%) / 33 (71,74%)

23 (25,27%) / 68 (74,73%)

0,7109

Средний возраст, лет

51,57 ± 10,45

54,10 ± 9,17

0,1648

Контроль БА, балл ACQ-5

1,00 ± 0,42

1,85 ± 0,57

0,0000 *

ИМТ, кг/м2

25,36 ± 2,87

35,98 ± 5,27

0,0000*

ФА, балл по ОДА23+

82,24 ± 15,44

61,04 ± 19,97

0,0000*

Индекс Лекена, балл

2,35 ± 1,93

9,77 ± 4,18

0,0000*

КЖ, балл AQLQ

5,01 ± 1,13

3,65 ± 0,95

0,0000 *

Примечание: знаком * отмечены статистически значимы различия между группами при р<0,05

 

Установленный более низкий уровень контроля БА у пациентов с ОА согласуется с имеющимися немногочисленными данными. Так, Mahmood Z.A. et al. в своем исследовании указывают на существующую связь между развитием ОА у пациентов с БА, а также неконтролируемым течением БА [5]. Также авторы указывают на более выраженный болевой синдром у пациентов с ОА коленных и тазобедренных суставов при наличии сопутствующего течения БА.

Сравнительная диаграмма рассеяния взаимосвязи уровня контроля БА и ИМТ у пациентов с БА без ОА и пациентов с сопутствующим течением БА и ОА представлена на рисунке 1. Диаграмма, определяющая взаимное положение линий регрессий позволяет установить, что у участников с сопутствующим ОА, уровень контроля БА ниже, чем у пациентов без ОА при равном ИМТ. Также обращает на себя внимание разбиение показателей на два кластера. Первый кластер представлен пациентами с БА без ОА, с более низкими показателями ИМТ и более высоким уровнем контроля БА. Второй кластер состоит из пациентов с ОА, более высоким ИМТ, а также более низким контролем БА.

Рис. 1. Сравнение взаимосвязи уровня контроля БА и ИМТ у пациентов в группах (примечание. Серый график – пациенты с БА и ОА; Черный – пациенты с БА без ОА).

Также было проведено сравнение линий регрессии, отражающих взаимосвязь контроля БА и показателя физической активности по опроснику ОДА23+ в сформированных группах (рисунок 2). Диаграмма показывает, что увеличение физической активности связано с ростом уровня контроля БА (уменьшение балла по опроснику ACQ-5) у пациентов обеих групп. Пациенты без ОА были более активны физически, при этом по мере увеличения активности, различия в контроле БА между группами уменьшались.

Положительное влияние рациональной физической активности на течение БА имеет подтверждение в результатах современных исследований. Bahmer T. et. al. определили, что пациенты с БА, сохраняющие высокие показатели физической активности также отличались высоким уровень контроля БА, а также лучшими показателями функции внешнего дыхания [6].

Рис. 2. Сравнение взаимосвязи уровня контроля БА и физической активности
у пациентов в сформированных группах

(примечание. Серый график – пациенты с БА и ОА; Черный – пациенты с БА без ОА).

 

На рисунке 3 продемонстрированы взаимосвязи ОФВ1 и ИМТ у пациентов в сформированных группах. Согласно представленным графическим данным, увеличение ИМТ было связано со снижение ОФВ1 в обеих группах. На промежутке значений ИМТ от 20 до 32,4 кг/м2 у пациентов с БА без ОА значения ОФВ1 были больше, чем у пациентов с БА и ОА. Следует обратить внимание, что подавляющее большинство значений группы пациентов с БА без ОА находятся в указанной области графика. При этом, у пациентов с БА и ОА снижение ОФВ1 при повышении ИМТ менее выражено.

Снижение функции внешнего дыхания у пациентов с ОА коленных суставов и позвоночника было также продемонстрировано в работе Kim S.K. et al [7]. Такие результаты могут быть связаны с нарастанием выраженности системного эндогенного воспаления при сочетании обеих патологий. Однако следует принимать во внимание тот факт, что ОА наиболее часто возникает у пациентов старшей возрастной группы, в которой наблюдаются закономерные инволютивные процессы в легочной ткани.

Рис. 3. Сравнение линий регрессии взаимосвязи ОФВ1 и ИМТ у пациентов в сформированных группах

(примечание. Серый график – пациенты с БА и ОА; Черный – пациенты с БА без ОА).

 

Расположение линий регрессии, которые описывают взаимосвязь ОФВ1 и физической активности у пациентов с БА в сформированных группах изображено на рисунке 4. Как показано на диаграмме, значения ОФВ1 были сопоставимо низкими в обеих группах у пациентов с низкой физической активностью. При этом, по мере возрастания физической активности увеличивалось различие между пациентами с ОА и без ОА. Опираясь на графические данные, можно утверждать, что у пациентов со 109 баллами по опроснику ОДА23+ прогнозируемое различие в значении ОФВ1 между группами должно составлять около 20%.

 

Рис. 4. Сравнение линий регрессии взаимосвязи ОФВ1 и физической активности у пациентов в сформированных группах

(примечание. Серый график – пациенты с БА и ОА; Черный – пациенты с БА без ОА).

 

Для прогнозирования степени тяжести бронхиальной обструкции у пациентов с БА и ОА было получено уравнение множественной регрессии. В качестве переменных в уравнении были использованы показатели, которые имели наибольшие коэффициенты корреляции с ОФВ1.

 

Уравнение имеет следующий вид:

ОФВ1=  64,8748 + 3,67466*"общий показатель" AQLQ  - 5,70555*балл по ACQ
+ 0,0980777*лептин- 0,56264*индекс Лекена

Следует обратить внимание, что при подборе переменных с использованием программы статистического анализа, была выявлена большая прогностическая эффективность лептина, а не ИМТ. Также, в прогностическую модель был включен общий показатель качества жизни по шкале AQLQ, а также альгофункциональный индекс Лекена. Коэффициент детерминации модели R2=34,86%.

Выводы. Полученные результаты исследования указывают на независимое негативное влияние как ОА, так и ожирения на контроль БА, а также физическую активность данных пациентов. Также было продемонстрированно положительное влияние повышения физической активности на контроль БА и функцию внешнего дыхания.

Представленная прогностическая модель позволяет математически рассчитать предполагаемую тяжесть бронхиальной обструкции у пациентов с БА и ОА. Переменные модели указывают на значимую связь функции внешнего дыхания не только с уровень контроля у данных пациентов, но и с ожирением, степенью тяжести ОА, а также качеством жизни пациентов.

×

About the authors

Julia Sergeevna Ivanchuk

VSMU named after N.N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: ivanchuk.yu@gmail.com

Postgraduate student of the Department of Faculty Therapy

Russian Federation, 10 Studentskaya str., Voronezh, 394036

Andrey Valerievich Budnevsky

VSMU named after N.N. Burdenko

Email: avbudnevski@vrngmu.ru

MD, Professor, Head of the Department of Faculty Therapy

Russian Federation, 10 Studentskaya str., Voronezh, 394036

Ludmila Vasilevna Tribuntseva

VSMU named after N.N. Burdenko

Email: ovp.idpo@vrngmu.ru

PhD, Associate Professor, Head of the Department of Therapeutic Disciplines of IDPO

Russian Federation, 10 Studentskaya str., Voronezh, 394036

Tatyana Alexandrovna Сhernik

VSMU named after N.N. Burdenko

Email: ch01@mail.ru

PhD, Assistant of the Department of Faculty Therapy

Russian Federation, 10 Studentskaya str., Voronezh, 394036

References

  1. Su X, Ren Y, Li M, Zhao X, Kong L, Kang J. Prevalence of Comorbidities in Asthma and Nonasthma Patients: A Meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2016;95(22):e3459. doi: 10.1097/MD.0000000000003459.
  2. Dixon AE, Que LG. Obesity and Asthma. Semin Respir Crit Care Med. 2022;43(5):662-674. doi: 10.1055/s-0042-1742384.
  3. Berenbaum F, Wallace IJ, Lieberman DE, Felson DT. Modern-day environmental factors in the pathogenesis of osteoarthritis. Nat Rev Rheumatol. 2018 Nov;14(11):674-681. doi: 10.1038/s41584-018-0073-x.
  4. Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., и соавт. Бронхиальная астма: федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению. Пульмонология. 2022;32(3):393-447. doi: 10.18093/0869-0189-2022-32-3-393-447.
  5. Mahmood ZA, Malghooth ZT. Relationship of hips and knees osteoarthritis with bronchial asthma. Res J Pharm Biol Chem Sci. 2019;10(2):64–70.
  6. Bahmer T., Waschki B., Schatz F., et al. Physical activity, airway resistance and small airway dysfunction in severe asthma. Eur Respir J. 2017; 49(1):1601827. doi: 10.1183/13993003.01827-2016.
  7. Kim SK, Kwak SG, Choe JY. Decline of Lung Function in Knee and Spine Osteoarthritis in the Korean Population: Cross-Sectional Analysis of Data from the Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Healthcare (Basel). 2022 Apr 15;10(4):736. doi: 10.3390/healthcare10040736.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies