Журнал «Здоровье ребенка» 5(20) 2009

Введение

Острые заболевания органов дыхания остаются серьезной проблемой в мире и особенно актуальны для детей раннего возраста [1]. За последние годы значительно возросло число детей с заболеваниями, сопровождающимися высокой вероятностью тканевой гипоксии, развивающейся в результате недостаточности биологического окисления, ключевые этапы которого происходят в митохондриях [2]. Именно у этих детей возникают выраженные нарушения в постнатальной адаптации, они чаще болеют острой бронхолегочной патологией, которая имеет осложненное течение и торпидна к стандартной этиопатогенетической терапии. Это связано с тем, что альвеолярная ткань, альвеолярно-капиллярная мембрана имеют высокую метаболическую активность по отношению к биологически активным веществам, белково-полисахаридным комплексам, липидам, углеводам, значительные энергетические потребности и особую чувствительность к нарушениям энергетических процессов [1]. Известно, что при осложненной пневмонии значительно возрастают энергетические затраты организма в связи с тяжелой дыхательной недостаточностью, особенно при развитии синдрома системного воспалительного ответа [4, 5].

По данным некоторых авторов, наиболее тяжелое течение бронхолегочной патологии у детей первого года жизни отмечается на фоне индивидуальной недостаточности биоэнергетического статуса. У большинства пациентов, в частности, определяются нарушения метаболизма углеводов и липидов, дисбаланс микроэлементов, снижение активности системы антиоксидантов, митохондриальных ферментов [2, 4].

Заслуживает внимания вопрос о возможной недостаточности карнитина, особенно быстро формирующейся у детей первого года жизни, так как в этот период возрастает значение жиров как источников энергии, в биосинтезе которых карнитин принимает большое участие, а эндогенные запасы ограничены и быстро истощаются при различных стрессовых ситуациях (инфекционные заболевания, нарушения вскармливания, гипоксически-ишемические поражения центральной нервной системы). Биосинтез карнитина снижен в связи с незрелостью ферментов, участвующих в синтезе (γ-бутиробетаингидроксилазы), небольшой мышечной массой и недостатком исходных белковых компонентов для синтеза, а поступление с обычными пищевыми продуктами не способно поддержать достаточный уровень в крови и тканях. Именно поэтому у детей первого года жизни тяжело протекает острый период пневмонии, чаще возникают осложнения, требующие протезирования функции внешнего дыхания, синдром системного воспалительного ответа, повторные эпизоды обструкции, бронхолегочная патология имеет затяжное течение, а период восстановления сопровождается снижением прибавки массы тела, развитием гипотрофии [5].

Кроме того, в экспериментальных, а затем и клинических работах было показано участие карнитина в процессах созревания сурфактанта [6]. Общий карнитин считается одним из основных биохимических маркеров клеточного энергодефицита [2].

Целью данного исследования явилось совершенствование диагностики и лечения детей первого года жизни с острой осложненной пневмонией на основе изучения биохимических и цитохимических изменений энергетического статуса.

Материалы и методы исследования

Для достижения поставленной цели на базе ОАиИТ ОДКБ г. Харькова было обследовано 55 детей первого года жизни, больных острой пневмонией. Из них 40 детей с острой осложненной пневмонией (основная группа), 15 детей с острой неосложненной пневмонией (контрольная группа), 12 условно здоровых детей первого года жизни. Обследование больных проведено в соответствии с протоколом диагностики и лечения острых пневмоний № 18 от 13.01.05 г.

Для оценки состояния клеточного энергетического обмена использовались следующие методы:
— исследование активности ферментов клеточного энергообмена — сукцинатдегидрогеназы (СДГ), α-глицерофосфатдегидрогеназы (α-ГФДГ), глутаматдегидрогеназы (ГДГ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в лимфоцитах цитохимическим методом в модификации Р.П. Нарциссова;
— определение уровня молочной и пировиноградной кислот в крови с помощью энзиматического метода Rollinghoff;
— определение уровня общего карнитина в сыворотке крови с помощью энзиматического метода.

Результаты, полученные в основной группе, сравнивали с аналогичными показателями контрольной группы и условно здоровых детей первого года жизни.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью стандартной статистической компьютерной программы Microsoft Excel с использованием t-критерия Стьюдента для оценки достоверности различий абсолютных значений средних величин. Разницу считали достоверной при p < 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

У всех больных I группы при поступлении в стационар ведущим синдромом, определяющим тяжесть состояния, являлась дыхательная недостаточность: I ст. — у 12 детей (30 %), II ст. — у 12 детей (30 %), III ст. — у 16 детей (40 %). Оксигенозависимость была выражена у всех детей, у 30 % детей состояние ухудшилось в первые 2 суток после поступления в ОАиИТ и потребовало протезирования функции внешнего дыхания. При поступлении в стационар сатурация кислорода составила 80–89 %. У 24 детей (60 %) на основании клинико-рентгенологических данных диагностирован двусторонний процесс в легких, у 40 % — односторонний. Все больные I группы в качестве сопутствующей патологии имели перинатальное поражение ЦНС, из них 8 детей (20 %) — в сочетании с бронхолегочной дисплазией, 20 % детей — с гипотрофией, 20 % детей — с паратрофией. При тщательном изучении акушерского анамнеза установлено, что патологическое течение беременности, вызывающее внутриутробную гипоксию плода (анемия, угроза прерывания беременности, гестозы I и II половины, внутриутробная инфекция), имело место у матерей всех детей, патологическое течение родов (стремительные роды, острая отслойка плаценты, длительный безводный промежуток) — у 16 (40 %).

Во второй группе только у 6 больных (40 %) при поступлении отмечались проявления дыхательной недостаточности I ст. и оксигенозависимость. Сатурация при дыхании атмосферным воздухом — в пределах 90–95 %. Сопутствующее перинатальное поражение ЦНС диагностировано у 10 больных (65 %).

У 12 здоровых детей первого года жизни без признаков карнитиновой недостаточности уровень общего карнитина составил 61,7 ± 4,2 мкмоль/л.

При определении уровня общего карнитина, проведенном у 55 детей с пневмониями в возрасте от одного месяца до года, выявлена его зависимость от степени поражения легочной паренхимы, тяжести заболевания и наличия осложнений. У 40 детей I группы уровень общего карнитина составил менее 38 мкмоль/л, что свидетельствует о развитии осложненного течения пневмонии. У детей с осложненной двусторонней пневмонией было выявлено более значительное снижение уровня карнитина — 21,2 ± 3,7 мкмоль/л, чем у детей с осложненной односторонней пневмонией — 33,6 ± 2,6 мкмоль/л. У детей контрольной группы с неосложненной пневмонией уровень общего карнитина составил 53,0 ± 5,5 мкмоль/л (табл. 1).

Анализ показал, что у детей с осложненной пневмонией содержание карнитина в крови зависело от особенностей их вскармливания до заболевания, тяжести и длительности дыхательной недостаточности, длительности ИВЛ, объема парентерального питания, так как растворы для последнего не содержат карнитин. Лабораторные показатели в виде снижения карнитина сочетались у детей с такими симптомами, как мышечная гипотония, снижение двигательной активности, апноэ, которые могут быть проявлением как самого заболевания, так и дефицита карнитина.

Проведенные исследования свидетельствуют, что недостаточность карнитина у детей с осложненной пневмонией наблюдается на фоне выраженных метаболических нарушений (лактатацидоза, гипоксемии, гиперкапнии), на что указывало достоверное повышение уровня лактата, соотношения «лактат/пируват» (табл. 2), а также изменений активности ферментов лимфоцитов крови (табл. 3) по сравнению с контрольной группой и условно здоровыми детьми.

Исследование цитохимической активности митохондриальных ферментов выявило зависимость изучаемых показателей от распространенности воспалительного процесса в легких, периода, течения заболевания (табл. 3). При визуальном исследовании цитохимических параметров у детей I группы с двусторонней пневмонией было выявлено снижение активности всех митохондриальных ферментов в первые сутки после поступления. Повторное определение активности ферментов проводилось на 3-и — 5-е сутки после поступления, когда развивались и прогрессировали основные осложнения. Активность ферментов ЛДГ и ГДГ оставалась низкой, без динамики (8,79 ± 0,55 и 3,41 ± 0,40 гр/кл соответственно), СДГ умеренно повышалась (9,51 ± 0,60 гр/кл). Активность фермента α-ГФДГ возрастала более чем в 2 раза от исходного уровня, что является компенсаторным биохимическим механизмом — так называемым калоригенным шунтом, который обеспечивает субстратом митохондриальную цепь переносчиков в условиях гипоксемии, нарушения перфузии тканей и увеличения уровня лактата в крови у детей с двусторонней осложненной пневмонией. В период выздоровления активность СДГ и ГДГ повышалась (11,50 ± 0,41 и 6,00 ± 0,38 гр/кл соответственно), но не достигала показателей контрольной группы. Ферментативная активность ЛДГ лимфоцитов превышала данные контрольной группы. Уровень α-ГФДГ снижался в период выздоровления и достоверно не отличался от показателей контроля. К особенностям цитохимических параметров активности митохондриальных ферментов, отличающихся от таковых во второй группе, следует отнести большое количество мелких гранул, крупных ярких кластеров, выходящих за пределы лимфоцитов, «пустых» лимфоцитов.

У детей I группы с односторонней пневмонией, выраженным бронхообструктивным синдромом, дыхательной недостаточностью вентиляционного типа в первые сутки после поступления отмечались умеренное снижение активности СДГ (11,22 ± 0,50 гр/кл), α-ГФДГ (4,46 ± 0,40 гр/кл), ГДГ (5,13 ± 0,54 гр/кл) и повышение активности ЛДГ (16,7 ± 0,5 гр/кл). Наиболее высокие показатели ЛДГ регистрировались при упорном волнообразном и резистентном к терапии обструктивном синдроме, иногда повышение активности ЛДГ в лимфоцитах предшествовало нарастанию обструктивных нарушений. Клиническая динамика у детей с осложненной односторонней пневмонией отличалась тем, что в 90 % случаев к 3–5-м суткам удавалось добиться стабилизации состояния, уменьшения проявлений дыхательной недостаточности, оксигенозависимости. В свою очередь, отличалась и динамика митохондриальной ферментативной активности. Отмечалось умеренное повышение активности СДГ и α-ГФДГ, свидетельствующее об активации аэробных путей энергетического обмена, уровень ГДГ достоверно не изменялся, активность ЛДГ снижалась, но не достигала показателей контрольной группы. У детей с односторонней осложненной пневмонией в периоде выздоровления отмечалось дальнейшее повышение активности всех ферментов. Наиболее значительно возрастала активность СДГ и ЛДГ (16,30 ± 0,49 и 18,10 ± 0,41 гр/кл соответственно), причем превалировали показатели активности ЛДГ, которые существенно превышали таковые и у детей с двусторонней осложненной пневмонией, и в группе контроля.

Уровень α-ГФДГ незначительно повышался (5,90 ± 0,29 гр/кл) и достоверно не отличался от показателей в других группах. Уровень ГДГ повышался (6,85 ± 0,29 гр/кл), но так же, как и у детей с двусторонней осложненной пневмонией, не достигал показателей контроля.

Во II группе при поступлении умеренно снижен уровень СДГ (12,50 ± 0,46 гр/кл), повышен уровень ЛДГ (13,20 ± 0,36 гр/кл), ГДГ и α-ГФДГ достоверно не отличались от показателей условно здоровых детей. В динамике на фоне клинико-рентгенологического улучшения показатели активности СДГ повышались (13,20 ± 0,42; 15,76 ± 0,38 гр/кл) и превалировали над показателями активности ЛДГ, которые снижались в динамике (13,00 ± 0,36; 12,20 ± 0,44 гр/кл). Уровни ГДГ и α-ГФДГ возрастали (8,40 ± 0,42 гр/кл и 6,30 ± 0,33 гр/кл соответственно). Повышение активности СДГ, ГДГ, α-ГФДГ и превалирование показателей активности СДГ над ЛДГ в период выздоровления были свойственными благоприятному течению неосложненной пневмонии.

Выводы

1. При всех формах пневмоний у детей первого года жизни отмечаются нарушения клеточного энергетического обмена, степень выраженности которых зависит от неблагоприятного перинатального анамнеза, длительности заболевания, наличия осложнений и распространенности воспалительного процесса в легких.

2. При всех формах пневмоний отмечается недостаточная обеспеченность карнитином, зависящая от степени поражения легочной паренхимы, тяжести заболевания и наличия осложнений, объема парентерального питания.

3. Развитие двусторонней осложненной пневмонии сопровождается выраженным лактатацидозом на фоне гипоксемии, нарушением биоэнергетических процессов на уровне клетки в виде снижения активности сукцинатдегидрогеназы, α-глицерофосфатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы в первые сутки после поступления и компенсаторным увеличением α-ГФДГ на 3-и — 5-е сутки терапии.

4. Развитие односторонней пневмонии с обструктивным синдромом и дыхательной недостаточностью вентиляционного типа сопровождается умеренным снижением активности митохондриальных ферментов и повышением активности ЛДГ. Наиболее высокие показатели ЛДГ характерны для волнообразного и резистентного к терапии обструктивного синдрома.

5. Периоду выздоровления свойственна диссоциация показателей активности клеточных дегидрогеназ во всех группах. Наиболее благоприятным вариантом являются повышение уровня всех ферментов в динамике, высокая активность сукцинатдегидрогеназы и превалирование активности аэробных ферментов над анаэробными.