Мобильная версия

UkrainePediatricGlobal

Журнал «Здоровье ребенка» Том 13, №3, 2018

Влияние факторов воспаления на показатели вегетативного тонуса у детей с рекуррентными заболеваниями респираторного тракта

Авторы: Овчаренко Л.С., Шелудько Д.Н.
ГУ «Запорожская медицинская академия последипломного образования МЗ Украины», г. Запорожье, Украина

Рубрики: Педиатрия/Неонатология

Разделы: Клинические исследования

Серед дітей шкільного віку хвороби органів дихання посідають перше місце в структурі загальної захворюваності, їх поширеність становить понад 60 %. Здебільшого часті епізоди респіраторної патології призводять до формування рекурентних форм, що є вагомою причиною відсутності активних ігор і прогулянок на свіжому повітрі, пропусків школи і збільшення проведеного часу за засобами масової комунікації й електронними іграми, що, зі свого боку, призводить до формування гіподинамії і підвищення психоемоційного напруження, надаючи негативний вплив на функціонування регуляторних систем дитячого організму. Рекурентні захворювання респіраторного тракту (гострі респіраторні захворювання — ГРЗ) сприяють напрузі нейроендокринноімунної регуляції, приводячи до дисбалансу нейропептидів — медіаторів нейрогенного запалення. Метою даної роботи є вивчення показників нейрогенного запалення в школярів молодших класів із рекурентною патологією респіраторного тракту. Під час виконання роботи виявлено підвищення вмісту субстанції Р у сироватці крові в школярів із рекурентними ГРЗ, що мало статистично вірогідні відмінності з показниками умовно здорових дітей (р < 0,05). Установлено, що перевищення концентрації субстанції Р підвищує ризик розвитку повторних захворювань. Доведено, що в дітей із рекурентними ГРЗ за рахунок підвищення сироваткового вмісту КСМ NO, які мають прозапальну спрямованість, посилюється активність нейрогенного запалення. Виявлено, що вірогідне зниження вмісту ВІП як протизапального трансмітера в дітей із рекурентними ГРЗ не в змозі пригнічувати активність нейрогенного запалення, приводячи до його надмірної стимуляції.

Среди детей школьного возраста болезни органов дыхания занимают первое место в структуре общей заболеваемости, их распространенность составляет более 60 %. Нередко частые эпизоды респираторной патологии приводят к формированию рекуррентных форм, что является веской причиной отсутствия активных игр и прогулок на свежем воздухе, пропусков школы и увеличения проводимого времени за средствами массовой коммуникации и электронными играми, что, в свою очередь, приводит к формированию гиподинамии и повышению психоэмоционального напряжения, оказывая негативное воздействие на функционирование регуляторных систем детского организма. Рекуррентные заболевания респираторного тракта (острые респираторные заболевания — ОРЗ) способствуют напряжению нейроэндокринноиммунной регуляции, приводя к дисбалансу нейропептидов — медиаторов нейрогенного воспаления. Целью данной работы является изучение показателей нейрогенного воспаления у школьников младших классов с рекуррентной патологией респираторного тракта. В ходе выполнения работы выявлено повышение содержания субстанции Р в сыворотке крови у школьников с рекуррентными ОРЗ, что имело статистически достоверные различия с показателями условно здоровых детей (р < 0,05). Установлено, что превышение концентрации субстанции Р повышает риск развития повторных заболеваний. Доказано, что у детей с рекуррентными ОРЗ за счет повышения сывороточного содержания КСМ NO, которые имеют провоспалительную направленность, усиливается активность нейрогенного воспаления. Выявлено, что достоверное снижение содержания вазоинтестинального протеина как противовоспалительного трансмиттера у детей с рекуррентными ОРЗ не в состоянии ингибировать активность нейрогенного воспаления, приводя к его избыточной стимуляции.

Among children of school age, respiratory diseases rank first in the structure of the overall morbidity, their prevalence is more than 60 %. Often, frequent episodes of respiratory pathology determine to the formation of recurrent forms, which is a strong reason for the absence of active games and outdoor walks, skipping school and increasing the time spent with mass communication tools and electronic games leading to the formation of hypodynamia and increased psychoemotional stress and, in turn, to a negative impact on the functioning of the regulatory systems of the child’s body. Recurrent upper respiratory infections (acute respiratory diseases — ARI) lead to the stress of neuroendocrine immune regulation causing an imbalance of neuropeptides — mediators of neurogenic inflammation. The aim of this work is to study the indices of neurogenic inflammation in primary school pupils with recurrent pathology of the respiratory tract. An increase in the serum content of substance P was detected in schoolchildren with recurrent ARI, which had statistically significant differences with the indices of apparently healthy children (p < 0.05). It was found that increased concentration of substance P increases the risk of recurrent diseases. It has been proved that in children with recurrent ARI due to an increased serum level of NO final stable metabolites, which have a proinflammatory orientation, the activity of neurogenic inflammation increases. It was found that a significant decrease in the content of vasoactive intestinal peptide as an anti-inflammatory transmitter in children with recurrent ARI cannot inhibit the activity of neurogenic inflammation leading to its excessive stimulation.

Ключевые слова

нейропептиди; діти; функціональне порушення серцево-судинної системи; рекурентні ГРЗ

нейропептиды; дети; функциональные нарушения сердечно-сосудистой системы; рекуррентные ОРЗ

neuropeptides; children; functional disorders of the cardiovascular system; recurrent acute respiratory diseases

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0551.13.3.2018.132902

Публикация является фрагментом диссертационной работы на тему: «Нейрофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы у детей с рекуррентными формами заболеваний респираторного тракта в зависимости от уровня психоэмоциональной нагрузки».

Введение

В педиатрической практике острые респираторные вирусные инфекции представляют собой значительную медико-социальную проблему. Это наиболее частая инфекционная патология детского возраста, на долю которой приходится до 90 % всех инфекционных заболеваний [1, 2, 5–7, 11, 18, 15]. На сегодняшний день в большинстве стран мира болезни органов дыхания в детском возрасте занимают первое место в структуре общей заболеваемости, распространенность их составляет более 60 % у детей и 50 % у подростков, а прирост — 5–7 % в год [9]. В Украине на 2016 год распространенность болезней органов дыхания среди детского населения составила 67,11 % [17]. Нередко острые респираторные вирусные инфекции осложняются бронхитами. Происходящий в стенках бронхов сложный патогенез воспалительной реакции выходит за рамки только иммунных механизмов, вовлекая нейрональные взаимодействия, сопровождающиеся усиленной экспрессией провоспалительного нейромедиатора (субстанция Р (СП)) и снижением синтеза противовоспалительного нейромедиатора (вазоинтестинального протеина (ВИП)). Это связано со способностью клеток иммунной системы, стимулированных при воспалении, вырабатывать нейропептиды, аналогичные продуцируемым в центральной нервной системе, что создает основу формирования рекуррентных бронхитов [11, 12, 16]. Поэтому рекуррентные острые респираторные заболевания (ОРЗ) являются значительной проблемой в практике врача-педиатра и врача семейной медицины.

Достаточно высокая значимость как в Украине, так и в мире принадлежит такой проблеме, как гиподинамия, этот вопрос остро стоит как среди взрослого, так и детского населения [20, 22]. Дети школьного возраста являются группой риска по снижению двигательной активности ввиду длительного времени, потраченного на изучение домашних заданий, а также малоподвижные игры с электронными устройствами. Эти факторы негативно влияют на развитие и формирование сердечно-сосудистой и респираторных систем детей, 75 % которых, по данным Ю.В. Марушко и др. (2014), имеют значимый недостаток физической нагрузки [8]. Обобщая накопленный опыт, в современных исследованиях [3, 4, 10, 11, 13, 14] доказали, что у ребенка наблюдается высокий риск формирования рекуррентной патологии респираторного тракта. Это сопровождается изменением режима двигательной активности ребенка, формируя негативное влияние гиподинамии, ввиду частых освобождений от занятий физкультурой, запрета посещать спортивные секции, что замыкает порочный круг и вместе с рекуррентными заболеваниями органов дыхания создает условия для формирования сердечно-сосудистой патологии. Учитывая роль нейропептидов в иммунном ответе [11, 16], важно определить влияние этих биологически активных веществ на состояние исходного вегетативного тонуса у детей младшего школьного возраста с рекуррентными ОРЗ. Возможные нарушения нейроиммунных механизмов, а также последствия гиподинамии у детей с функциональными нарушениями сердечно-сосудистой системы являются фактором риска, приводящим к формированию органических кардиологических заболеваний [21].

Цель работы: определить взаимосвязь сывороточного содержания нейропептидов и функциональных показателей вегетативной нервной системы у детей младшего школьного возраста с рекуррентными заболеваниями респираторного тракта.

Материалы и методы

Обследовано 130 детей в возрасте от 6 до 9 лет. Изучались вариабельность сердечного ритма (ВСР), исходный вегетативный тонус (ИВТ), показатели активности регуляторных систем (ПАРС) у школьников с различной частотой ОРЗ, показатели уровней нейропептидов — ВИП, СП и биологически активного вещества — оксида азота (NO) в виде конечных стабильных метаболитов NO (КСМ NO).

В процессе наблюдения дети были разделены на три группы.

Группа 1 — дети с рекуррентными заболеваниями респираторного тракта и функциональными нарушениями сердечно-сосудистой системы (n = 50).

Группа 2 — эпизодически болеющие дети с функциональными нарушениями сердечно-сосудистой системы (ФНСС) (n = 50).

Группа 3 — контрольная группа — условно здоровые дети (n = 30).

Анализ ВСР и ПАРС осуществлялся на электрокардиографическом комплексе «Кардиолаб». Статистика проведена при помощи углового критерия Фишера, t-критерия Стьюдента с учетом среднего значения (М), ошибки среднего (m), выполнено построение кривых ошибок (ROC curve — receiver operating characteristic curve) с вычислением точки отсечения (cut-off point) и показателя площади под кривой (AUK — area under curve).

Исследование было проведено в соответствии с этическими принципами медицинского исследования, проводимого на людях, которые были приняты Хельсинкской декларацией и Качественной клинической практикой (GCP).

Результаты и обсуждение

В ходе проведения работы оценено состояние ВНС и ПАРС у детей групп наблюдения. Обращает на себя внимание то, что в 1-й группе наблюдения эйтония отмечается в 1,7 раза реже, чем у детей из 2-й группы (12,0 % против 20,0 %), и в 2 раза реже, чем у детей 3-й группы (12,0 % против 23,3 %). Аналогичная ситуация наблюдается при выявлении парасимпатикотонии: в 1-й группе в 1,5 раза реже по сравнению со 2-й группой (24,0 % против 38,0 %) и в 2 раза реже по сравнению с 3-й группой (24,0 % против 46,7 %) наблюдается преобладание парасимпатической нервной системы (НС) в ИВТ. В отношении преобладания симпатической НС в ИВТ получены противоположные данные: симпатикотония встречается чаще у детей с рекуррентными ОРЗ по сравнению с эпизодически болеющими детьми и контрольной группой наблюдения (36,0 % против 34,0 % и 36,0 % против 30,0 %). Ригидные ритмы регистрировались у школьников из 1-й группы в 3,5 раза чаще, чем во 2-й группе (28,0 % против 8,0 %), и в 3-й группе не регистрировались (табл. 1).

Анализируя показатели ПАРС, установили: у детей 1-й группы в периоде соматического благополучия отмечаются по сравнению со 2-й и 3-й группами повышение ПАРС (р < 0,01), а также срыв процессов адаптации (р < 0,01) (табл. 2).

При сопоставлении особенностей взаимосвязи ИВТ у детей групп наблюдения с нарушением ПАРС в периоде соматического благополучия установлено, что у детей 1-й группы чаще по сравнению с детьми из 2-й и 3-й групп встречается снижение активности парасимпатической НС (18,0 % против 30,0 % и 18,0 % против 26,0 %) (р < 0,01). И напротив, при напряжении ПАРС дети с преобладанием активности симпатической НС в 1-й группе выявлялись в 2,5 раза чаще, чем во 2-й (30,0 % против 12,0 %), и в 3 раза чаще, чем в 3-й группе (30,0 % против 10,0 %) (р < 0,01). На фоне напряжения ПАРС как результат нарушения функционирования ВНС регистрировались ригидные ритмы. Установлено, что у детей из 1-й группы они выявлялись в 3,5 раза чаще, чем у детей из 2-й группы (28,0 % против 8,0 %). В 3-й группе данные отличия не зарегистрированы (р < 0,01).

При выявлении срыва процессов адаптации как проявления крайней степени напряжения ПАРС количество детей с преобладанием активности со стороны парасимпатической НС в группах наблюдения достоверно не различалось (p > 0,05). Однако при наличии срыва адаптационных процессов у 8 % детей из 1-й группы регистрировалось повышение активности симпатической НС, чего не наблюдалось у детей во 2-й и 3-й группах наблюдения (р < 0,01). Ригидные ритмы выявлены у школьников из 1-й группы наблюдения в 3 раза чаще по сравнению с детьми 2-й группы и не выявлены у детей 3-й группы наблюдения (р < 0,01).

При анализе показателей сывороточных нейропептидов обращает на себя внимание прямая положительная корреляционная связь частоты респираторных заболеваний с увеличением показателей нейрогенного воспаления. При рекуррентных ОРЗ выявлены наиболее высокий уровень плазменной концентрации СП (0,48 ± 0,06) и КСМ NO (21,23 ± 1,11) по сравнению с эпизодически болеющими детьми (0,44 ± 0,03 и 20,30 ± 1,17) (р < 0,05) и снижение уровня ВИП (0,27 ± 0,02) по сравнению с эпизодически болеющими детьми (0,34 ± 0,02) (р < 0,05).

В табл. 3 приведены показатели уровней трансмиттеров нейрогенного воспаления (СП, ВИП и КСМ NO) в сыворотке крови школьников младших классов трех групп наблюдения.

При анализе показателей уровней плазменной концентрации нейропептидов обращает на себя внимание следующее: у детей с нарушением ПАРС в 1-й и во 2-й группах средние концентрации субстанции Р и КСМ NO выше по сравнению с 3-й группой (р < 0,05). Средняя концентрация ВИП у школьников с нарушением ПАРС в 1-й группе ниже, чем во 2-й и 3-й группах (р < 0,05). При наличии срыва процессов адаптации максимально высокие средние концентрации субстанции Р и КСМ NO фиксировались у детей 1-й и 2-й групп наблюдения, при этом у детей 1-й группы уровни концентрации субстанции Р и КСМ NO были выше, чем во 2-й группе наблюдения. Уровень концентрации ВИП у школьников со срывом процессов адаптации самый низкий у детей из 1-й группы по сравнению со 2-й и 3-й группами наблюдения (р < 0,05).

При проведении параллели между ИВТ и уровнями нейропептидов установлено следующее. У школьников из 1-й и 2-й групп наблюдения даже при наличии эйтонии регистрировались повышенные уровни субстанции Р и КСМ NO в сравнении с детьми из 3-й группы (р < 0,05). И наоборот, у детей из 3-й группы при наличии эйтонии регистрируется максимально высокий средний уровень концентрации ВИП (р < 0,05). При симпатикотонии в 1-й и во 2-й группах уровень концентрации СП и КСМ NO (р < 0,05) был выше по сравнению с детьми из 3-й группы (р < 0,05). Концентрация ВИП у детей в 3-й группе с симпатикотонией была выше, чем у детей из 1-й и 2-й групп (р < 0,05). У школьников с ригидным ритмом уровень субстанции Р был выше у детей 1-й группы по сравнению со 2-й группой наблюдения (р < 0,05). Концентрация КСМ NO при наличии у школьника ригидного ритма во 2-й группе превышала показатели 1-й группы (р < 0,05), аналогичная ситуация наблюдалась и в отношении концентрации ВИП в сыворотке крови.

Поскольку субстанция Р является нейротрансмиттером, связанным с симпатическими терминалиями, то она может рассматриваться как маркер активности симпатического звена регуляции (увеличение плазменной концентрации свидетельствует о повышении активности симпатической нервной системы). Вазоинтестинальный протеин — нейротрансмиттер, связанный с парасимпатическими терминалиями, может интерпретироваться как маркер активности парасимпатического звена регуляции (снижение плазменной концентрации свидетельствует о понижении активности парасимпатической нервной системы). Конечные стабильные метаболиты NO при своем накоплении могут оказывать токсическое влияние на центральную нервную систему в виде возбуждения или угнетения.

Используя анализ ROC-кривых, характеризующих связь нейротрансмиттеров с отделами ВНС, установили пороговые концентрации для субстанции Р, КСМ NO и ВИП, превышение которых будет ассоциироваться с повышенным риском активации соответствующего звена ВНС. Для детей с рекуррентными ОРЗ показатель плазменной концентрации СП выше 0,54 нг/мл при значении YDN 0,49 соответствует чувствительности 49,0 % и специфичности 100,0 %, AUC 0,77; показатель КСМ NO более 19,18 нг/мл при значении YDN 0,46 — чувствительности 71,7 % и специфичности 74,5 %, AUC 0,77; показатель ВИП менее 0,31 нг/мл при значении YDN 0,61 — чувствительности 96,8 % и специфичности 63,8 %, AUC 0,78. Для 3-й группы показатель СП выше 0,37 нг/мл при значении YDN 0,43 соответствует чувствительности 70,7 % и специфичности 71,8 %, AUC 0,76; показатель КСМ NO более 19,18 нг/мл при значении YDN 0,53 — чувствительности 75,6 % и специфичности 76,9 %, AUC 0,79; показатель ВИП менее 0,28 нг/мл при значении YDN 0,46 — чувствительности 100,0 % и специфичности 46,3 %, AUC 0,69 (рис. 1–6).

Выводы

1. У детей с рекуррентными ОРЗ и ФНСС чаще, чем у эпизодически болеющих детей с ФНСС и детей контрольной группы, выявляются симпатикотония и ригидный ритм.

2. Среди детей с рекуррентными ОРЗ и ФНСС чаще, чем у детей из 2-й и 3-й групп наблюдения, выявляются нарушения ПАРС и срывы регуляторных систем (р < 0,01).

3. Нарушение ПАРС формируется при увеличении концентрации субстанции Р и КСМ NO и снижении концентрации ВИП с повышением активности симпатической НС, при этом выявляются ригидные ритмы.

4. У детей с рекуррентными ОРЗ и ФНСС отмечаются максимально высокие концентрации субстанции Р и КСМ NO и максимально низкие концентрации ВИП.

5. Превышение предельных концентраций СП, КСМ NO и ВИП у детей из групп наблюдения способствует более быстрому формированию отклонений в работе ВНС.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии какого-либо конфликта интересов при подготовке данной статьи.

Список литературы

1. Абатуров А.Е. Значение бактериальных лизатов в профилактике острых респираторных инфекций у детей / А.Е. Абатуров // Здоровье ребенка. — 2013. — № 5(48).

2. Бекетова Г.В. Иммунофлазид в педиатрии: системный анализ эффективности и безопасности применения / Г.В. Бекетова, Н.В. Хайтович, А.И. Гриневич // Педиатрия. Восточная Европа. — 2014. — № 3. — С. 7.

3. Бережной В.В. Нарушения микробной экологии человека: причины и следствия, способы восстановления физиологической нормы / В.В. Бережной, С.А. Крамарев, Е.Е. Шунько и др. // Здоровье женщины. — 2004. — Т. 2, № 18. — С. 170-178.

4. Крючко Т.А. Генетические предикторы хронизации пиелонефрита у детей / Т.А. Крючко, В.П. Остапенко, А.В. Луканин // Семейная медицина. — 2016. — № 2(64). — С. 135-137.

5. Крючко Т.А. Проблема эффективной и безопасной терапии острых респираторных инфекций у детей / Т.А. Крючко, О.Я. Ткаченко, В.П. Харшман и др. // Здоровье ребенка. — 2017. — Т. 12, № 1.

6. Леженко Г.О. Обґрунтування раціональної антибактеріальної терапії бактеріальних захворювань респіраторного тракту у дітей / Г.О. Леженко, О.Є. Пашкова // Здоровье ребенка. — 2015. — № 1. — С. 41-46.

7. Марушко Ю.В. Использование рекомбинантного интерферона альфа-2b в педиатрической практике / Ю.В. Марушко, Ю.Е. Голубовская, Е.Ю. Марушко // Здоровье ребенка. — 2016. — № 2(70).

8. Марушко Ю.В. Проблема діагностики і корекції зниженої толерантності до фізичного навантаження у дітей шкільного віку / Ю.В. Марушко, Т.В. Гищак // Современная педиатрия. — 2014. — № 7(63). — С. 34-40.

9. Муквіч О.М. Профілактика гострих респіраторних інфекцій у дітей шкільного віку / О.М. Муквіч, Л.І. Омельченко // Дитячий лікар. — 2013. — № 6(27). — С. 65-70.

10. Овчаренко Л.С. Мировой опыт использования спорообразующих бацилл для лечения и профилактики пищевой аллергии у детей / Л.С. Овчаренко, А.О. Вертегел, Т.Г. Андрієнко // Здоровье ребенка. — 2017. — Т. 12, № 3. — С. 366-369.

11. Овчаренко Л.С. Нейроиммунные механизмы генеза частых повторных эпизодов острых бронхитов у детей / Л.С. Овчаренко, И.В. Шамрай, А.А. Вертегел // Перинатология и педиатрия. — 2013. — № 3. — С. 118-125.

12. Овчаренко Л.С. Эффективная антибиотикотерапия рекуррентных бактериальных бронхитов у детей с гиперплазией лимфоглоточного кольца / Л.С. Овчаренко, В.Ю. Ткаченко // Современная педиатрия. — 2013. — № 3. — С. 88-93.

13. Охотникова Е.Н. Pекуррентные инфекции респираторного тракта у детей и их иммунопрофилактика в свете современных представлений об иммуномодулирующей активности иммунотропных препаратов / Е.Н. Охотникова, С.Н. Руденко, Е.Н. Коломиец // Современная педиатрия. — 2013. — № 1. — С. 42-50.

14. Речкина Е.А. Часто болеющие дети и роль иммунокоррекции в их лечении / Е.А. Речкина // Астма та алергія. — 2013. — № 1. — С. 44-47.

15. Тишкина И.С. Профилактические программы у часто болеющих детей раннего возраста в учреждениях первичного звена: Дис… канд. мед. наук. — М., 2015. — Т. 5.

16. Шамрай І.В. Особливості лікування і профілактики рекурентних форм гострого бронхіту у дітей з перинатальними ураженнями центральної нервової системи: Дис… канд. мед. наук: 14.01.10 / Запоріз. держ. мед. ун-т. — Запоріжжя, 2013. — 200 с.

17. Щорічна доповідь про стан здоров’я населення, санітарно-епідемічну ситуацію та результати діяльності системи охорони здоров’я України. 2015 рік / За ред. Шафранського В.В.; МОЗ України; ДУ «УІСД МОЗ України». — К., 2016. — 452 с.

18. Юлиш Е.И. Особенности анамнестических данных у детей с рекуррентными формами обструктивного бронхита на фоне внутриклеточных инфекций / Е.И. Юлиш, С.И. Вакуленко, И.В. Балычевцева и др. // Здоровье ребенка. — 2012. — № 6(41). — С. 24-28.

19. Юлиш Е.И. Часто болеющие дети и тактика педиатра / Е.И. Юлиш, С.Я. Ярошенко // Здоровье ребенка. — 2013. — № 6. — С. 70-76.

20. Fullerton S. Measuring Physical Inactivity: Do Current Measures Provide an Accurate View of “Sedentary” Video Game Time? / S. Fullerton, A.W. Taylor, E. Dal Grande, Berry N. et al. // Journal of Obesity. — 2014. — 287013. doi: 10.1155/2014/287013.

21. Goldfield G.S. Video Game Playing Is Independently Associated with Blood Pressure and Lipids in Overweight and Obese Adolescents / G.S. Goldfield, G.P. Kenny, S. Hadjiyannakis et al. // PLoS ONE. — 2011. — Vol. 6(11). — e26643.

22. Pentz M.A. High Calorie, Low Nutrient Food/Beverage Intake and Video Gaming in Children as Potential Signals for Addictive Behavior / M.A. Pentz, D. Spruijt-Metz, C.P. Chou et al. // International Journal of Environmental Research and Public Health. — 2011. — 8(12). — Р. 4406-4424. doi: 10.3390/ijerph8124406.4407.