Державна установа "ІНСТИТУТ ПЕДІАТРІЇ, АКУШЕРСТВА І ГІНЕКОЛОГІЇ АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ"
КОСТЕНКО
Алла Володимирівна
УДК 616-003.96:616-053.5:612.017
адаптаційно-резервні можливості здорових дітей молодшого шкільного віку та метаболічна корекція їх порушень
14.01.10 – педіатрія
А в т о р е ф е р а т
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Київ – 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Державній установі "Інститут педіатрії, акушерства і гінекології АМН України"
Науковий керівник: доктор медичних наук, професор
Квашніна Людмила Вікторівна,
ДУ "Інститут педіатрії, акушерства і гінекології АМН України" (м.Київ), завідувач відділення медичних проблем здорової дитини та преморбідних станів
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор, член-кореспондент АМН України Майданник Віталій Григорович , Національний медичний університет ім.О.О.Богомольця МОЗ України (м.Київ), завідувач кафедри педіатрії № 4
доктор медичних наук, професор
Самосюк Іван Захарович, Національна медична академія післядипломної освіти ім.П.Л.Шупика МОЗ України (м.Київ), завідувач кафедри медичної реабілітації, фізіотерапії та курортології
Захист відбудеться 15.04. 2008 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.553.01 по захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора наук за спеціальностями “Педіатрія”, “Акушерство і гінекологія” при ДУ "Інститут педіатрії, акушерства і гінекології АМН України" (04050, м. Київ, вул. Мануїльського, 8 ).
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ДУ "Інститут педіатрії, акушерства і гінекології АМН України" (04050, м. Київ, вул. Мануїльського, 8 ).
Автореферат розісланий “ ____ ” ____________ 2008 року.
В.о. вченого секретаря
спеціалізованої вченої ради Л.Є.Туманова
Загальна характеристикароботи
Актуальність проблеми. Стан здоров’я підростаючого покоління, одна з найгостріших проблем не тільки в нашій країні, а й усьому світі. Економічні труднощі, зниження уваги до соціальних проблем, недостатнє фінансування профілактичного напрямку в охороні здоров’я привело до зниження в популяції частки здорових дітей. Актуальність проблеми здоров’я здорової дитини обумовлена також і тим, що реформування системи освіти, не завжди адекватне фізіологічним можливостям дитячого організму, сприяє погіршенню стану здоров’я дитячого населення. Не дивлячись на певні успіхи та велику кількість досліджень в галузі фізіології, гігієни, педіатрії, організаційні та профілактичні заходи, частота загальної дитячої захворюваності в Україні збільшилась на 20% [Р.О.Моїсеєнко, 2002; О.М.Лук’янова, 2005; В.Г.Майданник, 2006, 2007; Ю.Г.Антипкін, 2007]. Це в значній мірі пов’язано з відсутністю даних про динаміку функціонального стану основних систем організму, особливість адаптаційних реакцій дитячого організму на фоні умов зовнішнього середовища, які постійно змінюються.
Дуже відповідальним моментом у житті дитини є початковий період навчання в школі, коли фізіологічні зміни дитячого організму співпадають із змінами соціальними. Відомо, що процес адаптації в цей період має характер стресової реакції. Саме тому в процесі навчання в школі виникає стомлення учнів, яке поволі знижує ступінь адаптації організму до умов його існування. Далі можуть виникати різноманітні зміни, які характеризуються зниженням функціональних можливостей організму, що по-перше відбивається на стані серцево-судинної системи, так як саме вона відображає кількісну сторону адаптаційно-пристосувальної діяльності та можливостей всього організму. Навіть якщо ці можливості й не знижені, то підтримка їх на належному рівні здійснюється за рахунок певної напруженості регуляторних систем, і передусім – центральної нервової системи, що відбивається на продуктивності розумової працездатності.
Наведені дані сучасної літератури свідчать, що стан здоров’я дитини, її нормальний ріст та розвиток неможливі без урахування адаптаційних можливостей дитячого організму. Недостатність знань в цій галузі робить неможливим створення високоефективних профілактичних заходів та формування здорового способу життя. Вивчення системних мультипараметричних взаємовідношень показників імунітету, вільно-радикального окислення, антиоксидантного захисту та процесів нейрогуморальної регуляції у дітей молодшого шкільного віку має дати змогу створити не лише прогностичні алгоритми виникнення ранніх порушень здоров’я, а й диференційовані схеми ранньої профілактики знижених функціональних резервів дитячого організму на донозологічному етапі.
Одним із методів метаболічної корекції порушень адаптаційно-резервних можливостей є синглетно-киснева терапія (СКТ) – новий перспективний метод профілактики та реабілітації при порушеннях окисно-відновного балансу організму і збільшенні кількості вільних радикалів, що є характерним при стресових ситуаціях. В результаті його застосування, в першу чергу здійснюється детоксикація організму, відновлення антиоксидантного стану шляхом складних зрушень метаболізму. Синглетно-киснева терапія передбачає як системний ефект (пиття активованої води, коктейлів), так і місцевий вплив (інгаляції синглетного кисню) і є пріоритетною серед методів покращуючих окислювально-відновлювальні реакції організму. Але на теперішній час відсутні дані про використання СКТ в педіатрії у здорових дітей з метою профілактики розвитку захворювань, а також схеми проведення даного методу залежно від віку та рівня адаптаційних можливостей.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами . Дисертаційна робота була фрагментами 2-х НДР ДУ “Інститут педіатрії, акушерства і гінекології АМН України”: “Комплексне вивчення стану здоров’я дітей молодшого шкільного віку, прогнозування виникнення та рання профілактика його порушень” (№ держреєстрації 01.01U000253); "Розробка нормативів фізичного навантаження для дітей шкільного віку та оптимізація індивідуалізованих рухових режимів залежно від рівня адаптаційних можливостей організму" (№ держреєстрації 01.06U001801).
Мета дослідження : покращання стану здоров’я дітей молодшого шкільного віку на основі підвищення рівня адаптаційно-резервних можливостей організму шляхом нормалізації процесів вільно-радикального окислення, антиоксидантного захисту та енергетичного метаболізму.
Задачі дослідження:
1. Вивчити стан здоров’я дітей молодшого шкільного віку за рівнем фізичного розвитку, його гармонічності, фізичної працездатності і фізичної підготовленості та визначити рівень їх адаптаційних можливостей.
2. Вивчити стан вільно-радикального окислення, антиоксидантного захисту та показників мітохондріального окислення у дітей молодшого шкільного віку.
3. Вивчити показники енергетичного обміну у школярів за рівнем лактату та пірувату.
4. Вивчити особливості психоемоційного стану у дітей, вегетативний гомеостаз та особливості нейрогуморальної регуляції.
5. Обґрунтувати доцільність застосування методу синглетно-кисневої терапії у практично здорових дітей молодшого шкільного віку для підвищення адаптаційно-резервних можливостей дитячого організму.
6. Впровадити в практику роботи відділень відновлювального лікування та оцінити ефективність розробленого оздоровчо-профілактичного комплексу метаболічної дії (синглетно-киснева терапія з вітамінно-мінеральними препаратами).
Об’єкт дослідження . Адаптаційно-резервні можливості дітей молодшого шкільного віку.
Предмет дослідження . Стан антиоксидантного захисту, вільно-радикального окислення, енергетичний обмін, вегетативний гомеостаз, фізичний та психічний розвиток, рівень адаптаційних можливостей, фізична працездатність та фізична підготовленість.
Методи дослідження : клінічні, функціональні, антропометричні, біохімічні, математично-статистичні.
Наукова новизна отриманих результатів. Вперше встановлено особливості механізмів формування індивідуальних типів адаптаційних можливостей у здорових дітей за станом прооксидантно-антиоксидантного балансу та енергетичного метаболізму.
Визначено, що у частини здорових дітей молодшого шкільного віку виявляється характерне поєднання факторів ризику порушення адаптаційних можливостей організму. Формується преморбідний фон, який складається із дисбалансу активності антиоксидантних ферментів, стимуляції анаеробного гліколізу, зниження активності окислювальних ферментів.
Вперше встановлено неоднорідність групи здорових дітей за рівнем окислювально-відновлювальних процесів, вмістом лактату та пірувату, що обґрунтовує доцільність виділення групи дітей з підвищеним рівнем лактату до групи ризику за розвитком метаболічних порушень в подальшому і проведення їм своєчасної корекції цих порушень.
Доведено, що характер порушень адаптаційних реакцій дитячого організму молодшого шкільного віку в значній мірі пов’язаний із дією оксидативного стресу, зниженням активності ферментів антиоксидантного захисту, порушенням активності окислювальних та лізосомальних ферментів.
Встановлені показники, які можуть бути критеріями оцінки стану адаптаційно-резервних можливостей дитячого організму.
Показано, що застосування синглетно-кисневої терапії сприяє нормалізації порушень адаптаційно-резервних можливостей та покращенню стану здоров’я дітей молодшого шкільного віку.
Практичне значення отриманих результатів. Вперше розроблені та впроваджені в практику схеми проведення синглетно-кисневої терапії в дитячому віці залежно від віку та рівня адаптаційних можливостей організму.
Запропоновано комплексний оздоровчо-профілактичний метод метаболічної дії для підвищення адаптаційних можливостей у дітей з використанням синглетно-кисневої терапії та вітамінно-мінеральних комплексів.
Удосконалений метод оцінки адаптаційних можливостей дитини за рівнем індексу функціональних змін (обґрунтований новий підхід до розрахунку показника та інтерпретації результатів).
Впровадження результатів досліджень в практику.Результати досліджень впроваджені у практику: Чернівецької обласної дитячої лікарні № 2; Полтавської обласної дитячої клінічної лікарні; Вінницької обласної дитячої клінічної лікарні; дитячої клінічної лікарні № 9 м. Києва; середньої загальноосвітньої школи № 17 Подільського районів м. Києва.
Матеріали дослідження наведені у методичних рекомендаціях: “Заходи по підвищенню адаптаційних можливостей дітей молодшого шкільного віку у процесі систематичного навчання" (Київ, 2005) та інформаційному листі: "Застосування синглетно-кисневої терапії, як оздоровчого профілактично-реабілітаційного методу метаболічної дії у дітей з різним рівнем адаптаційних можливостей" (№ 203-2007).
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є завершеним науковим дослідженням. Особисто автором проведено аналіз наукової літератури за темою дисертації, виконано клініко-функціональні та антропометричні дослідження у дітей молодшого шкільного віку, проведено у них функціональні проби з навантаженням. Проаналізовано статистичні звіти та медичну документацію всіх спостережуваних.
Дисертантом особисто проведені статистична обробка даних, аналіз та узагальнення отриманих результатів, сформульовано усі положення та висновки роботи. Науково обґрунтовано практичні рекомендації, підготовлено до друку наукові праці, виступи.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації висвітлені та обговорені на: науково-практичній конференції "Метаболічні розлади у дітей та підлітків: діагностика, профілактика, лікування" (Київ, 2005); V Міжнародній науково-практичній конференції "Здорова дитина: формування інноваційної парадигми збереження здоров’я дітей" (Чернівці, 2007); IV конгресі педіатрів України "Сучасні проблеми клінічної педіатрії" (Київ, 2007); IV науково-практичній конференції "Проблемні питання лікування дітей" (Київ, 2007).
Публікації: За результатами дослідження опубліковано 10 наукових праць (в авторефераті наведено 7 робіт), з них: 5 статей у журналах, 3 – тези доповідей наукових конференцій, отримано 2 патенти на корисну модель.
Обсяг і структура дисертації. Робота викладена на 179 сторінках тексту і включає: вступ, огляд літератури, чотирьох розділів власних досліджень, аналіз та узагальнення результатів досліджень, висновки, практичні рекомендації. Роботу ілюстровано 51 таблицею, 16 рисунками, які займають 12 сторінок. Перелік використаних джерел налічує 238 найменувань, що займає 25 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Об’єкт та методи дослідження.
Для вирішення поставлених завдань було проведено комплексне клініко-лабораторне та інструментальне обстеження 238 практично здорових дітей 6-9 років. Вибір методів спеціального поглибленого обстеження серцево-судинної системи, вегетативного гомеостазу, морфо- та психофізичних особливостей розвитку, визначення стану вільно-радикального окислення, антиоксидантного захисту, показників мітохондріального окислення та енергетичного метаболізму визначався задачами роботи.
Стан перекисного окислення ліпідів вивчали за рівнем в сироватці крові малонового діальдегіду (МДА) за методикою І.Д.Стальної і М.Г.Гарішвілі (1997). Активність супероксиддисмутази (СОД) визначали за методом С.Чеварі, І.Чаба, І.Секей в модифікації Дубініної (1985); каталази (КАТ) – за методикою М.А.Королюк, А.І.Іванової, І.Т.Майорової, В.Е.Токарева (1988). Показники енергетичного метаболізму – активність сукцинатдегідрогенази (СДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ), гліцерофосфат дегідрогенази (ГФДГ), кислої фосфатази (КФ) у лімфоцитах та нейтрофілах крові визначали за методом цитохімічного аналізу (Нарциссов Р.П., 1969). Вивчення кількісного та якісного вмісту загальних, залишкових та білкових сульфгідрильних (СГ) груп проводилось за допомогою фотоколориметричного ультрамікрометоду за методом В.Ф.Фоломеєва (1981).
Розрахунки на основі принципу еквімолярності дозволили одержати дані про сумарну кількість кисню, витраченого на вільно-радикальне окислення або індексу використання кисню на вільно-радикальне окислення за формулою:
де К – оптична “щільність” контрольного розчину для визначення активності СОД; Г – показник гематокриту; 5,93 – питома активність СОД ; 2 – молярний еквівалент МДА по кисню.
Також визначався функціональний показник вільнорадикального окислення (ФП ВРО) за методикою Ю.В.Абакумової, Н.А.Ардаматського (1994, 1996) за формулою: СОД / МДА в ум.од.
Фізичний розвиток оцінювали за допомогою центильних таблиць. Для оцінки гармонічності фізичного розвитку використовували індекс гармонічності морфологічного розвитку Пушкарьова (1983). Адаптаційні можливості організму оцінювали за індексом функціональних змін (Баевский и др., 1987). Для визначення рівня фізичної працездатності та функціональних резервів проводили пробу Руфьє.
Ультразвукове дослідження серця у дітей проводилось на апараті "ALOKA" SSD-280 (Японія) з інтенсивністю ультразвуку 0,01 Вт/см2 та частотою 2,5; 3,5 та 5,0 мГц.
Стан ВНС оцінювався за допомогою системи експрес-аналізу варіабельності ритму серця “Кардіо-Спектр” (АОЗТ “Солвейг”). Аналіз отриманих кардіоритмограм проводився шляхом обчислення статичних та спектральних показників, що рекомендовані в якості Міжнародних стандартів Робочою групою Європейського товариства кардіології та Північноамериканського товариства кардіостимуляції та електрофізіології (1996). Кількісна оцінка варіабельності серцевого ритму проводилась методом спектрального аналізу, який здійснювався шляхом кардіоінтервалографії.
Одержані дані наведено як у абсолютних величинах, так і у відсотках, відносно належних величин, що має велике значення, особливо в дитячому віці. Використання такого підходу дозволяє виявити достовірні зміни середніх значень, які не визначаються без нормування первинних даних [Л.Ф. Компанец та співавт., 1992; І.Г. Герасимов та спвіавт., 1998].
Обробку цифрових даних проводили різними математичними засобами, вибір яких визначався завданням у кожному конкретному випадку. Обчислення виконувались на комп’ютері типу Intel PIII з використанням прикладного пакету програм “Statistica 6.0”.
Результати особистих досліджень та їх обговорення.
На основі проведених досліджень встановлено, що діти І та ІІ груп здоров'я, від числа всіх обстежених дітей молодшого шкільного віку складали 31,7%, із них діти І групи – 12,6%. Структуру патології у дітей молодшого шкільного віку ІІ групи здоров’я переважно формували: порушення постави (17%), плоскостопість (12%), косоокість та астигматизм (6%), гіпертрофія мигдаликів (16%) та дискінезія жовчовивідних шляхів (20%). При оцінці фізичного розвитку було встановлено, що 68% дітей мали нормальний фізичний розвиток, 20,5% – відхилення за рахунок маси та 11,5% – відхилення за рахунок зросту. До групи обстеження діти з функціональними змінами з боку серцево-судинної системи не надходили.
Для оцінки рівня адаптаційних можливостей використовувався індекс функціональних змін, оцінка якого була адаптована нами до дитячого віку і визначено 4 рівні функціональних можливостей організму: задовільний 1,68-1,76; напруження адаптації 1,41-1,67 та 1,77-2,03; незадовільний 1,14-1,40 та 2,04-2,30; зрив адаптації – менше 1,13 і більше 2,40.
Розподіл практично здорових дітей за рівнем функціональних змін показав, що в даній групі переважає напруження адаптації – 44,1%; 34,9% дітей мали незадовільну адаптацію та 4,6% – зрив адаптації.
Було відмічено чітку залежність перебігу адаптаційних процесів від віку та статі дитини. Найбільш сприятливо процеси адаптації перебігають у дівчаток дітей 9 років. Стан напруження та зрив адаптації частіше спостерігається у хлопчиків, особливо у 8 років.
Дослідження рівня фізичної працездатності (за пробою Руф'є з короткотривалим навантаженням) показали, що 33,3% дітей мають нижче середнього та низький рівень працездатності. Високий рівень визначено лише у дітей 9 років, що співпадає з даними рівня їх адаптаційних можливостей. Найбільший відсоток низького рівню працездатності мали діти 8 років – 37,7%.
На основі оцінки фізичної підготовленості дитини (оцінюють за виконанням орієнтовного комплексного тесту) було встановлено, що більш, ніж 82% дітей не виконують тестів, особливо, при незадовільному рівні адаптаційних можливостей та зриву адаптації.
При проведенні дослідження у дітей були визначена варіабельність значень показників системи ПОЛ-АОЗ, що дозволило розподілити їх на 2 групи (рис.1). До першої групи увійшли показники, що характеризують рівень активності внутрішньоклітинних ферментів, що переважно приймають участь у процесах аеробного (СДГ) та анаеробного (ЛДГ) окислення, а також активність ГФДГ і КФ. Друга група показників представлена ферментативною ланкою антиоксидантного захисту, а саме, СОД та КАТ, а в системі ПОЛ – вторинним продуктом вільно-радикального окислення МДА.
Серед всіх обстежених дітей була виділена група із стабільними показниками ПОЛ-АОЗ і енергетичного метаболізму. Цей умовно названий "стабільний" тип склав 42,8% і виділена група із змінами показників системи ПОЛ-АОЗ без активації ПОЛ, але з деякими змінами показників активності мітохондріального окислення і анаеробного гліколізу за станом активності ключових ферментів СДГ і ЛДГ відповідно. Оскільки у цій підгрупі не виявлено ознак розвитку вторинної тканинної гіпоксії за станом лізосомального апарату, а також проявів оксидативного стресу, ми віднесли цю підгрупу до "компенсованого" типу, який склав 20,5% від всієї кількості дітей. 36,7% дітей були віднесені нами до так званого "субкомпенсованого" типу за станом ПОЛ-АОЗ і енергетичного метаболізму.
У дітей в ІІ групі ("компенсований" тип), виявлені зміни у системі ПОЛ-АОЗ трьох варіантів: перший – з активацією антиоксидантного захисту, рівень СОД (177,7±16,72)%; другий – рівень СОД мінімальний (67,65±10,12)%; рівні КАТ і ЗПА відносно показників в загальній групі в межах нормальних значень, але в обох випадках активації ПОЛ немає. Зміни МДА, СОД і ЗПА в групі з компенсованим типом в порівнянні зі стабільним типом мали достовірний характер (р<0,05). В третьому варіанті визначаються зміни показників енергетичного метаболізму (підвищення рівня ЛДГ і ГФДГ при зниженні СДГ) при відсутності змін в системі ПОЛ-АОЗ.
У дітей ІІІ групи виявлені 2 варіанти змін в системі ПОЛ-АОЗ.
В 1 варіанті (n=17) активація ПОЛ, рівень МДА (123,37±6,43)%, рівень СОД мінімальний (69,7±2,26)%, (р<0,05).
В 2 варіанті (n=37) також виявлена активація ПОЛ, рівень МДА (136,83±6,60)%, рівні КАТ і ЗПА мінімальні, антиоксидантний захист здійснюється активацією СОД (113,66±6,42)%, (р<0,05).
Таким чином, у дітей ІІІ групи виявлені зміни в системі ПОЛ-АОЗ, по-перше, це активація ПОЛ, по-друге, активація чи мінімальна активність ферментів АОЗ, поступовий дисбаланс в системі ферментів АОЗ.
Як вже було відмічено раніше, стан окислювального метаболізму у здорових дітей молодшого шкільного віку відрізняється у всіх трьох групах.
У дітей І групи, із стабільними показниками в системі ПОЛ-АОЗ, показники енергетичного метаболізму (за активністю СДГ, ГФДГ і ЛДГ) та стану лізосомального апарату у лімфоцитах і нейтрофілах периферичної крові (за активністю КФ) були у межах нормальних значень відносно середніх значень цих показників в загальній групі.
У дітей ІІ групи зі змінами системи ПОЛ-АОЗ без активації ПОЛ, які складали умовно визначений нами "компенсаторний" тип, виділено 3 варіанти. В 1 варіанті з активацією СОД спостерігалось зниження активності СДГ (78,55±12,25)%, компенсоване підвищенням активності ГФДГ (126,30±6,40)%.
У 2 варіанті зі зниженням активності СОД (67,65±10,12)% навпаки, знижена активність ГФДГ (76,48±14,52)%, компенсована активацією СДГ (152,3±15,3)%. Зміни цих показників у порівнянні зі стабільним
8-09-2015, 21:47