CC BY
30
ЭЛЕМЕНТНЫЙ ГОМЕОСТАЗ У ПОДРОСТКОВ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ И ЕГО ВЗАИМОСВЯЗЬ С СОСТОЯНИЕМ МНЕСТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ И УРОВНЕМ СТРЕССА
Фокина Е. А.1,
Гришина Т. Р.2, доктор медицинских наук,
Шиляев Р. Р.1, доктор медицинских наук
1 Кафедра детских болезней педиатрического факультета ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, 153012, г. Иваново, просп. Ф. Энгельса, д. 8
2 Кафедра фармакологии и клинической фармакологии ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России
РЕЗЮМЕ У 30 детей в возрасте от 13 до 15 лет, страдающих артериальной гипертензией, проводилась оценка уровня стресса по системе ИДИКС и состояния памяти по программе ДИАКОР и определялось содержание натрия, калия и магния в волосах. У подростков с артериальной гипертензией в сравнении со здоровыми школьниками установлены достоверно худшие показатели слухоречевой и зрительной памяти, выявлен высокий уровень стресса. Также у всех школьников обнаружены избыток натрия, низкая обеспеченность магнием и относительный дефицит калия, более выраженные при артериальной гипертензии. Установлено положительное влияние магния и отрицательное воздействие натрия на состояние памяти и положительное влияние калия на уровень стресса.
Ключевые слова: подростки, артериальная гипертензия, память, стресс, натрий, калий, магний.
Ответственный за переписку (corresponding author): тел.: 8-960-735-62-36
Артериальная гипертензия (АГ) характеризуется высокой распространённостью, большой частотой жизнеугрожающих осложнений. Это заболевание, которому подвержены различные категории населения, в том числе подростки, заметно ухудшает качество жизни [1, 2].
Колебания артериального давления (АД) отрицательно сказываются на состоянии когнитивных функций [4], которые имеют большое значение для подростков как для лиц, занимающихся достаточно интенсивной умственной деятельностью (причём касательно не только настоящего, но и будущего обучения). К тому же в подростковом периоде присоединяются перестройки в деятельности систем организма, обусловленные половым созреванием, происходит смена приоритетов в
сторону общения, формирования самосознания, создаются условия повышенной чувствительности к средовым воздействиям и развитию патологических состояний [8].
Основным пусковым фактором в развитии АГ является стресс [6, 7]. И наоборот, АГ представляет собой стрессовый фактор в связи с возникающими ограничениями, ухудшением качества жизни, необходимостью обследования, лечения и контроля заболевания. В результате нарушаются процессы адаптации к условиям внешней среды, появляются проблемы психологического плана и социального характера.
Элементный статус, в частности, содержание натрия, калия и магния, также оказывает существенное влияние на течение АД [3]. Мембранная
Fokina E. A., Grishina T. R., Shilyaev R. R.
ELEMENT HOMEOSTASIS IN ADOLESCENTS WITH ARTERIAL HYPERTENSION AND ITS CORRELATION WITH MNESTIC FUNCTION STATUS AND STRESS LEVEL
ABSTRACT The authors evaluated the stress level according to IDIX system, the mnestic function status according to DIAKOR system and the hair content of sodium, potassium and magnesium in 30 adolescents aged from 13 to 15 years with arterial hypertension. It was stated that the adolescents with arterial hypertension had the reliable worst indices of audition, speech and vision memory and high stress level. The excess of sodium, low provision with magnesium and the relative defi ciency of potassium were revealed in all schoolchildren but were more expressed in arterial hypertension. It was determined that magnesium exerted positive in fluence on the mnestic function status, sodium exerted the negative in fluence on the memory status and potassium exerted the positive in fluence on the stress level.
Key words: adolescents, arterial hypertension, memory, stress, sodium, potassium, magnesium.
концентрация натрия во многом определяет активность практически всех клеток. Большинством авторов признается наличие значительных изменений обмена натрия при АГ [5, 10]. Метаболизм натрия и калия состоит в тесной взаимосвязи не только на клеточном уровне, но и на уровне организма. Дефицит калия патогененетически значим для развития АГ и ее осложнений. Магний обладает комплексным воздействием на организм: седативным, антигипер-тензивным, улучшающим когнитивные функции и понижающим уровень стресса [3, 9].
Таким образом, вопрос о состоянии мнестической функции и уровня стресса у подростков с АГ и его взаимосвязи с параметрами элементного гомеостаза является весьма актуальным.
Целью исследования стала оценка состояния памяти и уровня стресса у подростков с АГ в сравнении со здоровыми, а также выявление возможной корреляции этих показателей с параметрами натриевого, калиевого и магниевого гомеостаза.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В основную группу вошли подростки с первичной АГ (30 человек). Контрольную группу составили школьники 1-И групп здоровья, не имевшие острых заболеваний на момент обследования (20 человек). Группы были сопоставимы по половозрастному составу.
Согласно критериям, разработанным ВНОК и Ассоциацией детских кардиологов России (2003), критерием диагностики АГ является средний уровень систолического (САД) и/или диастолического (ДАД) АД (рассчитанный на основании трёх отдельных измерений), который превышает значения 95-го процентиля кривой распределения АД в популяции для соответствующего пола, роста и возраста. У всех подростков проводилось суточное мониторирование АД.
Оценка уровня стрессированности проводилось по системе ИДИКС. Это авторская разработка доктора психологических наук А. Б. Леоновой
(2007). Структура данной системы состоит из трёх частей: диагностическая - многофакторная оценка симптоматики стресса; оценочная - вынесение интегрированного суждения об общем уровне стресса, его качественной характеристике на основе стандартизованных психометрических правил; превентивная - составление программ оптимизационных мероприятий в соответствии со спецификой выделенного синдрома стресса [6].
Изучение состояния памяти проводилось по программе ДИАКОР, разработанной кафедрой психологии МГУ (Микадзе Ю. В., Корсакова Н. К., 2007). Тестировались различные виды памяти как базисного психического процесса, оказывающего влияние на проявление других психических функций. Оценивались ошибки при выполнении заданий [7].
Элементный анализ биосубстратов (волос) выполнялся методом атомной эмиссионной спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой сотрудниками независимого экспертноаналитического совета по разработке и внедрению современных методов исследований и анализа на базе кафедры клинической и лабораторной диагностики РГМУ и кафедры неорганической и аналитической химии МСХА им. К. А. Тимирязева по методикам, изложенным в рекомендациях Г. Г. Онищенко и Н. В. Шестопалова (1999), Р. Т. То-гузова и А. Ю. Волкова (2007).
Все подростки консультировались неврологом. В обследование не включались дети с сопутствующей неврологической патологией и дети, получавшие нейрометаболическую терапию.
Для математической обработки использовались методы вариационной статистики (программа 81а^юа, версия 6.0).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При оценке параметров двигательной памяти в группах сравнения не было получено достоверных различий (табл. 1). Зрительная память
Таблица 1. Оценка состояния моторной памяти в группах сравнения
Основные параметры оценки Штрафные баллы
Контрольная группа Группа лиц с АГ
Объём непосредственной памяти (правая рука) 0,02 ± 0,01 0,01 ± 0,01
Объём непосредственной памяти (левая рука) 0,03 ± 0,01 0,02 ± 0,01
Сохранение стимула при переходе елевой руки на правую 0,04 ± 0,01 0,01 ± 0,01
Сохранение стимула при переходе с правой руки на левую 0,04 ± 0,01 0,05 ± 0,02
Интегральный показатель памяти 0,14 ± 0,04 0,09 ± 0,03
у подростков с АГ по сравнению со здоровыми школьниками характеризовалась достоверно более высоким уровнем ошибок по следующим параметрам: эффективность заучивания, стабильность регуляции и контроля мнестической деятельности, объём непосредственной памяти, устойчивость семантической отнесённости стимулов, сохранение пространственных характеристик стимулов и интегральный показатель памяти (табл. 2). Изучение состояния слухоречевой памяти продемонстрировало у подростков с АГ
по сравнению с контрольной группой достоверно более высокий уровень ошибок по параметрам: эффективность заучивания, устойчивость следов памяти к интерферирующим воздействиям, стабильность регуляции и контроля мнестической деятельности, объём непосредственной памяти, устойчивость семантической отнесённости стимулов, объединение различных стимулов в целостную структуру, сохранение порядка предъявления стимулов 2 рода и интегральный показатель памяти (табл. 3).
Таблица 2. Оценка состояния зрительной памяти в группах сравнения
Основные параметры оценки Штрафные баллы
Контрольная группа Группа лиц с АГ
Эффективность заучивания 0,80 ± 0,11 0,25 ± 0,08*
Прочность следов памяти 0,03 ± 0,03 0 ± 0
Устойчивость следов памяти к интерферирующим воздействиям 1,03 ± 0,39 0,19 ± 0,14
Стабильность регуляции и контроля мнестической деятельности 0,82 ± 0,28 0,10 ± 0,07*
Объем непосредственной памяти 0,44 ± 0,1 0,15 ± 0,07*
Устойчивость семантической отнесенности стимулов 0,82 ± 0,28 0,10 ± 0,07*
Сохранение пространственных характеристик стимулов 1,37 ± 0,29 0,31 ± 0,14*
Сохранение в памяти порядка предъявления стимулов (1 рода) 0,02 ± 0,02 0 ± 0
Сохранение в памяти порядка предъявления стимулов (2 рода) 0,25 ± 0,12 0,12 ± 0,07
Интегральный показатель памяти 5,37 ± 1,43 1,23 ± 0,56*
Примечание. Достоверность различий: * - р < 0,05
Таблица 3. Оценка состояния слухоречевой памяти в группах сравнения
Основные параметры оценки Штрафные баллы
Контрольная группа Группа лиц с АГ
Эффективность заучивания 2,47 ± 0,21 1,20 ± 0,18*
Прочность следов памяти 0,53 ± 0,13 0,33 ± 0,15
Устойчивость следов памяти к интерферирующим воздействиям 5,94 ± 0,64 2 ± 0,54*
Стабильность регуляции и контроля мнестической деятельности 1,82 ± 0,3 0,57 ± 0,35*
Объем непосредственной памяти 1,28 ± 0,2 0,45 ± 0,08*
Устойчивость семантической отнесенности стимулов 0,9 ± 0,21 0,19 ± 0,08*
Объединение различных стимулов в целостную смысловую структуру 1,86 ± 0,25 1,15 ± 0,11*
Сохранение в памяти порядка предъявления стимулов (1 рода) 3,13 ± 0,59 1,52 ± 1,15
Сохранение в памяти порядка предъявления стимулов (2 рода) 2,71 ± 0,34 1,34 ± 0,34*
Интегральный показатель памяти 20,50 ± 1,74 1,20 ± 0,18*
Примечание. Достоверность различий: * - р < 0,05
При сравнении уровня стресса между группами не было получено статистически значимых различий ни его общего индекса, ни показателей по отдельным шкалам. В обеих группах общий индекс стресса соответствовал высокому, при этом предельно высокие показатели отмечались по следующим шкалам: М2 - субъективная оценка ситуации (что связано с разнообразием, сложностью, значимостью и автономией исполнения задач), УЗ - социальный климат (что определяется социальными конфликтами, вознаграждением за труд, обратной связью и контролем за исполнением в процессе обучения), У4 - переживание острого стресса (что связано с физиологическим дискомфортом, когнитивной и эмоциональной напряжённостью, трудностями в общении и общим самочувствием), У5 - переживание хронического стресса (что определяется тревогой, агрессией, депрессией, астенией, психосоматическими реакциями и нарушениями сна) [4] (табл. 4).
При анализе элементограмм установлено, что средний уровень натрия в волосах подростков обеих сравниваемых групп превышал верхнюю границу референтных значений. При этом в груп-
пе с АГ показатели были достоверно выше по сравнению с контролем (табл. 5). Даже минимальные значения содержания элемента в группах составили 907,29 и 846,74 мкг/г соответственно при референтных значениях 60-1000 мкг/г [10]. Избыточный уровень натрия при АГ доказывается и тем, что при сравнении распределения подростков по содержанию элемента выявлено, что в группе с АГ достоверно меньше лиц с физиологически максимальным содержанием натрия и больше лиц с его избыточным уровнем (табл. 6). Оптимальное содержание элемента не встречалось ни у одного из обследованных с АГ.
Очевидной причиной повышения натрия является избыток поваренной соли в диете. Источником поступления в организм натрия также может быть сода двууглекислая [5,10]. Натрий обеспечивает повышение АД за счёт увеличения объёма внеклеточной жидкости и повышения уровня альдо-стерона вследствие изменения активности РААС [3, 5]. Увеличение объема внеклеточной жидкости активирует выделение натрийуретического фактора, который тормозит натриево-калиевый мембранный насос, что в эпителии почечных канальцев
Таблица 4. Оценка профиля тестовых индексов по основным шкалам ИДИКС в группах сравнения
Основные шкалы Т-баллы
Контрольная группа Группа лиц с АГ
VI Условия и организация и труда 42,69 ± 1,49 42,95 ± 2,16
М2. Субъективная оценка профессиональной ситуации 64,91 ± 0,71 66,44 ± 1,01
УЗ. Вознаграждение за труд и социальный климат 54,28 ± 0,91 54,90 ± 0,85
У4. Переживание острого стресса 56,30 ± 0,59 56,90 ± 0,9
У5. Переживание хронического стресса 53,41 ± 1,26 54,83 ± 1,62
У6. Личностные и поведенческие деформации 48,41 ± 1,71 51,48 ± 1,66
У0. Общий индекс стресса. ИДИКС 55,24 ± 0,99 56,13 ± 1,21
1.0. Индекс социальной желательности 37,89 ± 1,64 35,13 ± 2,66
Таблица 5. Концентрации химических элементов в волосах подростков 13-15 лет (М ± т) и интервалы нормальных значений содержания химических элементов в волосах человека (мкг/г)
Элемент Диапазон содержания* Контрольная группа (п = 20) Группа лиц с АГ (п = 30)
№ 60-1000,0 1007,09 ± 25,92 1057,71 ± 18,4**
К 60-1000,0 525,82 ± 38,08 589,57 ± 44,8
Мд 25-120,0 36,88 ± 2,14 37,64 ± 2,7
Примечание. * - минимальные и максимальные значения содержания элементов по данным Всемирной организации здравоохранения, 1996 [23]; “-достоверность различий: - р < 0,05.
Таблица 6. Распределение обследованных подростков по содержанию натрия в волосах
Уровень натрия, мкг/г Контрольная группа Группа лиц с АГ
400-700 (средние значения физиологического диапазона) - -
700-1000 (физиологический максимум) 12 5*
Более 1000 (выше физиологического максимума) 8 25*
Примечание. Достоверность различий с группой контроля: * - р < 0,05 (критерий х2)-
вызывает снижение реабсорбции натрия и увеличивает диурез и натрийурез, а в тканях способствует увеличению внутриклеточного содержания натрия. Это в свою очередь приводит к усилению выделения норадреналина в пресинаптических нейронах, иннервирующих гладкомышечные волокна сосудистой стенки, а накопление натрия в этих волокнах делает их более чувствительными к прессорному действию норадреналина. Возможные пути воздействия натрия на сосудистую реактивность заключаются и в изменении толщины и жесткости сосудистой стенки, повышении возбудимости и сократимости мышц вследствие снижения трансмембранного потенциала [10].
Среднее значение содержания магния как в контрольной группе, так и в группе лиц с АГ находилось в пределах нижнего диапазона референтных значений (табл. 5). Максимальные значения содержания элемента в группах составили 50,29 и 70,83 мкг/г соответственно при референтных значениях 25-120 мкг/г [10]. В настоящее время магний считается одним из важнейших внутриклеточных ионов. Он участвует в обеспечении важнейших биохимических и физиологических процессов в организме, влияет на энергетический, пластический, электролитный обмены и функциональное состояние практически всех органов и систем, поскольку входит в состав более 500 ферментов [3, 22]. В частности, его значение для сердечнососудистой системы заключается в контроле нормального функционирования кардиомиоцитов, обеспечении цикла систола - диастола; гипотензивном действии за счёт депрессии центральных механизмов регуляции АД, подавления прессор-ных рефлексов, частичной блокады нервных импульсов, уменьшения выделения катехоламинов, альдостерона, понижения чувствительности сосудов к прессорным агентам и прямого вазодилати-рующего действия; препятствии потере калия; ан-тиаритмическом действии. Одними из основных причин магниевого дефицита являются снижение потребления этого элемента (диетические ограничения, термическая обработка продуктов, избыток углеводов и жиров в рационе) и повышенная потребность в нём (стресс, физические нагрузки, гиподинамия, периоды роста) [3].
Для оценки баланса элементов весьма важным является сравнение не только абсолютных значений их содержания, но и их соотношений. Именно соотношения наиболее полно иллюстрируют гармоничность элементного гомеостаза [10]. Так, хотя среднее содержание калия в обеих группах соответствовало оптимальным значениям (табл. 5), при рассмотрении пропорций в волосах подростков контрольной группы и группы лиц с АГ выявлено повышение соотношения Ыа/К в 2 и 1,5 раза соответственно (за счёт повышенного содержания натрия и относительного дефицита калия). Клиническая и экспериментальная практика показывает, что характер регуляции АД зависит не столько от абсолютного уровня потребления и баланса натрия, сколько от соотношения Ыа/К [10]. Полученные нами результаты свидетельствуют, что маркёром калийдефицитного состояния может служить величина повышения пропорции Ыа/К. У больных АГ увеличивается потребность и расходование калия. Дефицит калия патогенене-тически значим для развития АГ и ее осложнений (влияние на ритм сердца, участие в регуляции сосудистого тонуса и почечной экскреции натрия) [5]. Это следует учитывать при подборе диеты и лечения (выбор диуретика, назначение препаратов калия, солезаменителей). Также в группах повышено соотношение Ыа/Мд в 3 и 2,7 раз соответственно, что обусловлено как повышением уровня натрия, так и снижением уровня магния и доказывает дефицит магния относительно эле-ментов-антагонистов.
При проведении корреляционного анализа в обеих группах были выявлены слабые и умеренные положительные достоверные корреляционные связи содержания натрия в волосах с уровнем ошибок при тестировании памяти, тогда как между содержанием магния и уровнем ошибок в группе с АГ установлены слабые и умеренные отрицательные корреляции. Полученные результаты доказывают значительную роль магния в процессах памяти и адаптации к требованиям обучающей среды. Механизмы его влияния на когнитивные функции связаны с регуляцией высвобождения медиаторов, возбудимости нервных окончаний в ЦНС, нейрональной памяти,
энергетической активности клеток ЦНС. Содержание калия в контрольной группе умеренно отрицательно коррелировало с уровнем стресса по шкалам У5 и \/6.
Таким образом, установленный дисбаланс натрия, калия и магния является одним из основных механизмов формирования АГ и может способствовать дальнейшему прогрессированию заболевания, а также ухудшать состояние когнитивных функций и уровня стрессированности организма и требует безусловной коррекции. С этой целью подросткам можно рекомендовать улучшение пищевого рациона (ограничение потребления поваренной соли, исключение продуктов, содержащих консерванты, повышение в рационе доли морепродуктов, растительной клетчатки, орехов, бобовых, злаков), приём препаратов магния и солезаменителей на основе калия или магния.
ВЫВОДЫ
1. У подростков с артериальной гипертензией в сравнении со здоровыми школьниками наблюдаются достоверно худшие показатели слухоречевой и зрительной памяти.
2. Между подростками с артериальной гипертензией и здоровыми детьми нет значимых различий в общем индексе стресса, у всех подростков он соответствует высокому уровню.
3. Нарушения природного баланса элементов в виде избытка натрия, низкой обеспеченности магнием и относительного дефицита калия, которые выявлены у всех школьников, наиболее выражены при артериальной гипертензии.
4. Установлены положительная корреляция уровня магния и отрицательная корреляция содержания натрия с уровнем ошибок при тестировании памяти; положительная корреляция содержания калия с уровнем стресса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баранов А. А. Педиатрия вчера, сегодня, завтра // Практика педиатра. - 2005. - № 1. - С. 3-5.
2. Бурцев В. И. Актуальные вопросы артериальной гипертонии в клинической медицине // Клин, медицина. -2005. -№ 8. -С. 25-31.
3. Громова О. А., Ребров В. Г. Витамины и микроэлементы. — М, 2003. — О. 9—19.
4. Ефимов И. Ю., Ефимова Н. Ю., Трисс С. В. Изменения церебральной перфузии и когнитивной функции у больных эссенциальной гипертонией на фоне гипотензивной терапии // Кардиология. - 2006. - Т. 46, № 1. - С. 50.
5. Келлер А. А., Кувакин В.И. Медицинская экология. -СПб., 1998.
6. Леонова А. Б. Методика интегральной диагностики и коррекции профессионального стресса (ИДИКС) : метод, рук-во. - СПб. : ИМАТОН, 2006.
7. Меньшикова Л. И., Колесникова И. А., Сурова О. В. Психологические особенности личности у подростков с заболеваниями сердечно-сосудистой системы // Вестн. аритмологии. - 2000. - № 18. -С. 109.
8. Микадзе Ю. В, Корсакова Н. К. Нейропсихологиче-ская диагностика и коррекция младших школьников в связи с неуспеваемостью в школе. - М., 2007.
9. Роль магния в патогенезе и лечении артериальной гипертонии / А. И. Мартынов [и др.] / Терапевт, арх. - 1999. -№ 12. - С. 67-69.
10. Скальный А. В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС (АНО «Центр биотической медицины») // Микроэлементы в медицине. - 2003. - Т. 4, вып. 1. - С. 55-56.
Поступила 22.09.10
