CC BY
133
УДК: Б1Б-053.2/.5:Б12.831.3
ЭНЕРГОДЕФИЦИТНОЕ СОСТОЯНИЕ - ОСНОВА ГИПОТРОФИИ И КОМОРБИДНОЙ ПАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ
Ф.Н. Гильмиярова, Д.В. Печкуров, М.А. Прилепина, О.А. Гусякова, В.М. Радомская, Н.И. Гергель, И.В. Горбачева, С.И. Мурский,
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет»
Гильмиярова Фрида Насыровна - e-mail: bio-sam@yandex.ru
Цель исследования - у детей первого года жизни определить патогенетически значимые для развития гипотрофии звенья метаболизма с перспективой коррекции выявленных нарушений. Были обследованы 52 ребенка с дефицитом массы тела, 30 детей с нормальным физическим развитием. У Б5,4% детей гипотрофия сочеталась с анемией (34,6%), рахитом (42,3%), вторичной иммунологической недостаточностью (11,5%). Энергетический дефицит связан со снижением содержания фосфора, глюкозы, ацилглицеринов, ЛОНП, ЛВП, активности КФК, уровня АТФ при высоких степенях гипотрофии. При I степени гипотрофии повышена активность ЛДГ в прямой и обратной реакциях, накапливается лактат.
Ключевые слова: дети, гипотрофия, коморбидность, АТФ, фосфор, глюкоза, лактат, ЛДГ, КФК, липидный спектр.
Research objective - at children of the first year of life to define pathogenetic metabolism links, significant for development of a hypotrophy, with prospect of correction of the revealed violations. 52 children with deficiency of body weight, 30 children with normal physical development are examined. At Б5,4% of children the hypotrophy was combined with anemia (34,Б%), rickets (42,3%), secondary immunological insufficiency (11,5%). Power deficiency is connected with decrease in the content of phosphorus, glucose, atsilglitserin, LONP, LVP, activity of KFK, the ATP level at high degrees of a hypotrophy. At the I degree of a hypotrophy hyperactivity of LDG in direct and return reactions, collects a lactate.
Key words: children, hypotrophy, komorbidnost, ATP, phosphorus, glucose,
lactate, LDG, KFK, lipidic range.
Введение
В последние десятилетия увеличивается количество детей с нарушениями нутритивного статуса, что клинически проявляется гипотрофией. Смертность при тяжелой степени гипотрофии достигает 30% [1].
Белково-калорийная недостаточность у детей распространена и в экономически развитых странах. Во Франции недостаточное обеспечение питательными веществами (malnutrition) встречается у 26-40% детей, а в Нидерландах и Германии - у 31% [2]. Длительно текущей гипотрофии часто сопутствует отставание в психомоторном развитии, задержка речевых и когнитивных навыков и функций, высокая инфекционная заболеваемость вследствие снижения иммунитета. Связь между размерами тела при рождении и последующим развитием патологии в зрелом возрасте в настоящее время общепризнана [3]. В последнее время все чаще причиной гипотрофии становится не алиментарное голодание, а тяжелые хронические заболевания, которые приводят к повышению потребности в пищевых веществах или нарушению их усвоения.
Актуально исследование энергетического обеспечения при гипотрофии, что позволит определить новые стратегические направления терапии.
Цель исследования: у детей первого года жизни определить патогенетически значимые для развития гипотрофии звенья метаболизма с перспективой коррекции выявленных нарушений.
Материал и методы
Были обследованы 82 ребенка в возрасте от 1 до 12 месяцев, находившихся на госпитализации в Самарской областной клинической больнице им. В.Д. Середавина.
Независимо от диагноза с учетом массы тела и роста дети были разделены на две группы, которые были близки по возрасту и полу. В основную группу вошли 52 ребенка с дефицитом массы тела, в группу сравнения - 30 детей с нормальным физическим развитием. В обе группы не включали детей с острыми инфекционными воспалительными заболеваниями и обострением хронических болезней.
У детей определяли общий анализ крови, содержание глюкозы, лактата, пирувата, фосфора, активность лактат-дегидрогеназы (ЛДГ) в реакции лактат-пируват и в реакции пируват-лактат, активность креатинфосфокиназы (КФК), содержание триглицеридов (ТГ), общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеинов низкой (ЛНП), очень низкой (ЛОНП) и холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛВП) на биохимическом анализаторе IntegraPlus. Содержание АТФ определяли на люминометреSysfem SURE Plus.
Статистическая обработка полученных результатов выполнена при помощи пакетов программ для статистического анализа: STATGRAPHICS plus, STATISTICA for Windows версии 5.
Результаты исследования
У 65,4% детей в основной группе гипотрофия сочеталась с анемией, рахитом, вторичной иммунологической недостаточностью (таблица 1). У 22 детей с гипотрофией (42,3%) диагностирован рахит, в группе сравнения рахит обнаружен у 40,0%, однако в основной группе признаки рахита были более выражены. Вторичная иммунологическая недостаточность была определена у 6 детей (11,5%) с гипотрофией и у 2 детей (6,7%) с нормальной массой тела.
У 18 детей (34,6%) с гипотрофией диагностирована анемия. В группе сравнения это заболевание встречалось достоверно реже (5 детей, 16,7%, х2=3,6, p=0,047).
Особенности энергопластического обмена у детей с гипотрофией разной степении и у детей с нормальной массой тела отражают данные таблицы 2. У детей с гипотрофией достоверно на 14,8% (р=0,041) снижено содержание неорганического фосфора, используемого для многообразных процессов фосфорилирования, для образования аденозинтрифосфата (АТФ): при I степени гипотрофии -на 25% (р=0,028), при II - на 10%, при III - на 21% по сравнению с показателями в группе сравнения. Характерным признаком для гипотрофии у детей можно назвать уменьшение содержания глюкозы в крови: при
I степени гипотрофии - на 17% (р = 0,04), при III - на 21% по сравнению с показателями в группе сравнения, что свидетельствует об уменьшении роли глюкозы как источника энергии в организме.
У детей с гипотрофией выявлено напряжение в системе анаэробного метаболизма и формирования резервных макроэргических субстратов, о чем свидетельствует повышение активности ЛДГ в прямой и обратной реакциях, а также накопление лактата. При I степени гипотрофии активность ЛДГ в обеих реакциях была увеличена на 67%, при III - на 26%. Содержание лактата увеличилось при I степени гипотрофии на 47% (р=0,028), при III - на 23%. При низкой активности начального этапа гликолиза повышение активности его завершающего звена позволяет говорить о том, что источником пирувата, очевидно, служат аминокислоты. Усиление катаболизма белков можно считать одной из причин гипотрофии у детей раннего возраста.
Активность КФК, альтернативного пути обеспечения энергией при I степени гипотрофии снизилась на 17%, при
II - увеличилась на 13%, при III - снизилась на 60% по сравнению с показателями в группе сравнения. Следовательно, гипотрофия высокой степени связана с недостаточным обеспечением мышц АТФ из-за низкой активностиКФК.
Еще одним условием, на фоне которого развивается гипотрофия, является недостаток ТГ: при I степени ниже на 30%, при II - на 31%, при III степени - на 38% (р=0,028). Следовательно, при гипотрофии у детей отмечается недостаточное обеспечение организма такими энергоемкими субстратами, как нейтральные жиры. Как известно, основной транспортной формой ацилглицеринов являются ЛОНП, переносящие эндогенно синтезированные в печени нейтральные жиры. При гипотрофии насыщение холестерином ЛОНП падает: при I степени- на 29%, при II степени - на 31%, при III степени - на 38% (р=0,022). Возможно, недостаток ЛОНП компенсируется избытком поступления холестерина в составе ЛНП, поскольку apoB100 является общим для ЛОНП и для ЛНП, обеспечивает связывание этих частиц с тканевым рецептором ЛНП. Содержание в ЛНП, основной надмолекулярной форме доставки холестерина к тканям для осуществления пластической функции - построения мембран, их ригидификации и защиты от свободных радикалов, при I степени гипотрофии было на уровне показателя в группе сравнения, при II - увеличено на 34% (р=0,044), при III - увеличено на 11%, что отражает уменьшение пластического потенциала тканей и органов, способствующее снижению массы тела. Можно предположить, что при более низком уровне биосинтетических процессов нарушаются рецептор-опосредованный захват и последующее использование холестерина из ЛНП.
ТАБЛИЦА 1.
Частота хронической патологии у детей с гипотрофией и в группе сравнения
Хроническая патология Основная группа (n=52) Группа сравнения (n=30) х2 p
Абс. % Абс. %
Анемия 18 34,6 5 16,7 3,6 0,047
Рахит 22 42,3 12 40 0,41 0,81
Вторичная иммунологическая недостаточность 6 11,5 2 6,7 0,5 0,46
Всего детей 34 65,4 14 46,7 2,74 0,1
РИС.
Изменение показателей энергопластического обмена у детей с разной степенью гипотрофии (0% - медиана показателей детей с нормальной массой тела).
Уровень холестерина ЛВП у детей с гипотрофией при I степени был ниже на 21%, при III степени - на 38%, чем у детей группы сравнения. Обеднение ЛВП холестерином, поступающим из тканей, позволяет допустить, что интенсивность, ритмичность обновления тканевых структур и освобождение из постаревших клеток холестерина снижены. Формируется порочный круг: ткани недополучают холестерин, нарушаются пластические процессы, структу-рообразование, не происходит увеличения массы тканей и органов, при этом перегруженные ЛНП циркулируют в кровотоке, недостаточно обменивая свой фонд холестерина с ЛВП.
Обращает внимание, что уровень АТФ снижается по мере снижения массы тела детей. Перестройка энергетических путей при I степени гипотрофии достаточно адекватна, что обеспечивает стабильный уровень АТФ, универсального носителя химической энергии. Содержание АТФ при II-III степени уменьшилось на 25-37%, что свидетельствует о глубоких метаболических расстройствах в организме детей (рис.).
Заключение
Таким образом, при гипотрофии у детей аккумуляция энергии в АТФ, высокоэнергетическом соединении, которое обеспечивает структурообразующие, анаболические,
транспортные и катаболические процессы, нарушена. Метаболической основой гипотрофии является неполноценное субстратное обеспечение, при высоких степенях гипотрофии - низкая активность завершающего этапа гликолиза и неадекватная перестройка липидного обмена. Если потребность в АТФ не удовлетворяется, возникает состояние энергетического дефицита, приводящее к закономерным метаболическим, функциональным и морфологическим нарушениям вплоть до гибели клеток.
Как известно, при гипотрофии I и II степени ограниченное поступление белка приводит к усилению его распада и повышению реутилизации аминокислот, распад белка замедляется при гипотрофии III степени, значительно снижается синтетическая функция печени [4, 5].
Энергодефицитное состояние усугубляет недостаток железа в организме, что нарушает функционирование электронно-транспортной цепи митохондрий, а также нарушение кислородтранспортной функции крови при анемии, в результате развивается гипоксия в тканях, что замедляет линейный рост и прибавление массы тела.
Энергодефицитное состояние у детей в связи с высокими темпами роста в первые два года жизни приводит к нарушению метаболизма костной ткани, недостаточному накоплению минеральных веществ, нарушению обмена органического белкового матрикса, развитию рахита, который может в дальнейшем способствовать развитию остеопенического синдрома взрослых.
Анемию и рахит предлагается рассматривать как синдромы, коморбидные гипотрофии, патогенетически связанные, взаимоотягощающие.
Нарушения клеточной энергетики могут явиться основой большого круга патологических состояний. Очевидна необходимость своевременного выявления и коррекции энергодефицитных состояний у детей.
Выводы
1. Комплекс биохимических показателей при гипотрофии у детей первого года жизни отражает наличие энергетического дефицита, связанного с недостатком субстратов: снижено содержание глюкозы, фосфора, триглицеридов. Снижение выработки АТФ приводит к высоким степеням гипотрофии.
2. При гипотрофии отмечена анаэробилизация окислительных процессов за счет активации ЛДГ, что приводит к накоплению лактата. Формируется порочный круг патохи-мических изменений, препятствующий обеспечению восстановленными эквивалентами митохондриальных систем энергопродукции.
3. Изменение соотношения липопротеинов ведет к нарушению обеспечения тканей холестерином, пластическим материалом и элиминации его ЛВП. [ДЦ
ЛИТЕРАТУРА
1. Joosten K.F., Hulst J.M. Prevalence of malnutrition in pediatric hospital patients Curr. Opin. Pediatr. 2008. Vol. 20 (5). P. 590-596.
2. Barker D.J. In utero programming of chronic diseade. ClinSci (Lond). 1998. Vol. 95. № 2. P. 115-128.
3. Godfrey K., Barker D. Fetal nutrition and adult disease. Am. J. Clin. Nutr. 2000. Vol. 71. № 5. P. 1344-1352.
4. Ndekha M.J. Kwashiorkor and severe acute malnutrition in childhood. Pediatric Nutrition. 2008. № 2. Р. 417-430.
5. Jahoor F., Badaloo A., Reid M. Protein metabolism in severe childhood malnutrition. Ann. Trop. Paediatr. 2008. Vol. 28 (2). P. 87-101.
ТАБЛИЦА 2.
Показатели энергопластического обмена у детей с гипотрофией и нормальной массой тела
Показатель Дети с нормальной массой тела Все дети с гипотрофией Степени гипотрофии
I II III
М±m Ме СКО М±m Ме СКО М±m Ме СКО М±m Ме СКО М±m Ме СКО
АТФ, *10-15/ л 3800±374 4000 83б 4285±59б 4000 2233 4000+422 4000 1195,2 4750+209б 3000 4193 4500+500 2500 707
Лактат, ммоль/л 3,21±0,37 2,88 0,83 5,23+0,88 3,74 3,31 б,3+1,35 р=0,028 4,22 3,82 3,91+1,24 PI=0,039 2,78 2,49 3,55+0,12 3,55 0,17
Пируват, мкмоль/л 204,1б±5б,3 179,2 125,9 205,9+59,4 110,4 222,б 301,5+91,7 195,8 259,51 79,15+12,0 PI=0,003 79,1 24,04 77,1+14,б pi=0,003 77,1 20,б4
ЛДГ (Л-П), Е/л 308,5±30,8 294,2 б8,8 524,7+135,7 3б4,4 508 б87+224,б 490,05 б35,39 284,4+32,3 PI=0,039 287 б4,б7 355,9+95,3 355,9 134,7
ЛДГ (П-Л), Е/л 560,1±59,3 525,2 132,7 97б,4+259,3 б45,9 970,2 1285,б+429,5 875,95 1214,9 51б,3+57,1 534 114,2 б59,8+1б1 б59,8 228,8
Креатинкиназа, Е/л 131,3±22,1 143,5 49,3 147+23,1 128,4 8б,5 14б,7+28,8 119 81,б2 192,б+4б,б 1б1 93,2 57,15+8,25 57,15 11,бб
Фосфор, ммоль/л 2,23±0,07 2,32 0,15 1,9+0,09 р=0,041 2,04 0,34 1,8+0,14 p=0,028 1,8б 0,4 2,15+0,0б 2,09 0,13 1,84+0,18 1,84 0,25
Глюкоза, ммоль/л 4,67±0,12 4,б5 0,28 3,9+0,2б р=0,052 4,1 0,9б 3,58+0,38 p=0,04 3,84 1,08 4,б4+0,257 4,57 0,515 3,б8+0,07 3,б8 0,09
Триглицери ды, ммоль/л 2,06±0,73 1,42 1,б4 1,5+0,43 1 1,5б 1,99+0,78 1 2,0б 0,9б+0,05 0,98 0,1 0,88+0,22 р=0,028 0,88 0,31
Холестерин общий, ммоль/л 3,58±0,11 3,5 0,2б 3,б+0,23 3,5 0,87 3,74+0,37 3,81 1,05 3,75+0,25 3,б9 0,5 2,89+0,24 2,89 0,34
Холестерин ЛВП, ммоль/л 1,14+0,15 1,12 0,33 0,9+0,09 0,89 0,33 0,84+0,11 0,89 0,31 1,24+0,12 1,29 0,25 0,7+0,04 0,7 0,05
Холестерин ЛНП, ммоль/л 1,49±0,12 1,б1 0,28 1,8б+0,14 1,7 0,52 1,7б+0,24 1,б1 0,б4 2,07+0,2 р=0,044 2,15 0,4 1,79+0,01 1,79 0,14
Холестерин ЛОНП, ммоль/л 0,95+0,33 0,б5 0,75 0,б9+0,19 р=0,054 0,4б 0,72 0,91+0,35 0,4б 0,95 0,44+0,022 р=0,022 0,45 0,043 0,4+0,10 0,4 0,14
Коэффициент атерогенности 2,42+0,59 2 1,32 3,25+0,б4 2,8 2,3 3,97+1,13 3,9 2,99 2,07+0,27 2 0,54 3,1+0,10 3,1 0,14
Примечания: Ме - медиана; СКО - среднеквадратичное отклонение; р - достоверность разницы показателей сравнения с показателями детей с нормальной массой тела; Р1 - достоверность разницы показателей по сравнению с показателями детей с гипотрофией I степени.
