Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Метаболизм селена при тяжелой черепно-мозговой травме у детей

На правах рукописи □ОЗОТс«

Казиахмедов Виталий Анварович

МЕТАБОЛИЗМ СЕЛЕНА ПРИ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ

ТРАВМЕ У ДЕТЕЙ

14 00 37 - анестезиология-реаниматология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 4 МАЙ 2007

Санкт-Петербург 2007

003071678

Работа выполнена на кафедре анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии ФПК и ПП Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель доктор медицинских наук,

профессор Александрович Юрий Станиславович

Официальные оппоненты доктор медицинских наук,

профессор Кондратьев Анатолий Николаевич

доктор медицинских наук,

профессор Оболенский Станислав Валерьянович

Ведущее учреждение - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский Государственный Медицинский университет им акад И П Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится « _2007 г в 41часов на за-

седании Диссертационного совета Д208 087 02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (Санкт-Петербург, ул Литовская, д 2)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «СПбГПМА Росздрава» (194100, Санкт-Петербург, ул Кантемировская, д 16)

Автореферат разослан « № » 2007 г

Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор медицинских наук, профессор

Мазур В Г

Актуальность проблемы

Тяжелая черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одним из ведущих патологических состояний, встречающихся в детском возрасте и приводящих к смерти и инвалидности у детей (Michaud L J et al, 1993, Kraus J F , 1995, Redmond С et al, 2006, Paul E et al, 2006, Yen H L , Wong J T , 2007)

Важную роль в патогенезе ЧМТ играет активация процессов перекисного окисления, которая приводит к нарушению структурной и функциональной целостности мембран, инактивации белков-ферментов, деполимеризации гетеро-полисахаридов, нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, что, в конечном итоге, ведет к повреждению всех органов и систем (Владимиров Ю А, 2000, Болдырев А А, 2002, Kasprzak Н А, 2001)

Большое значение в защите организма от воздействия свободных радикалов играет антиоксидантная система, одним из основных ферментов которой является глутатион-пероксидаза Этот фермент катализирует разложение Н2О2 и гидроперекисей липидов, восстанавливает пероксид водорода, гидропероксид кортикостероидных гормонов, холестерола, линолевой и линоленовой кислот, промежуточные продукты биосинтеза простагландинов, переокисленные ДНК, таким образом, защищает липиды мембран и гемоглобина от окисления перекисями (Зозуля Ю А и соавт , 2000) Основным структурным компонентом глутатион-пероксидазы является селен Селен проявляет значительную антиок-сидантную активность, предупреждая изменения в клеточных мембранах, участвует в реакциях дыхательной цепи, в пентозофосфатном цикле, в цикле лимонной кислоты и перекисном окислении липидов (Марри Р и соавт, 1993) Селен активизирует синтез белков, участвует в антигистаминных и антиаллергических механизмах, нормализует обмен протеинов и нуклеиновых кислот (Ту-тельян В А и соавт, 2002)

Дефицит селена провоцирует структурные изменения мембран микросом, что сказывается на активности их ферментов, в первую очередь, энзимов липидао-го метаболизма К недостатку селена чувствительны гидрофобные и гидрофильные зоны цитоплазматических и органоидных мембран клеток практически всех тканей, что проявляется повреждением функций последних, осложняет жизнедеятельность организма в целом (Марри Р, 1993)

В современной литературе широко освещается роль селена в метаболических процессах и важность коррекции его уровня при различных заболеваниях В тоже время, работы, касающиеся метаболизма селена при критических состояниях у детей единичны Однако, результаты исследований, опубликованные в этих работах, позволяют предположить, что изучение метаболизма селена у детей, нуждающихся в интенсивной терапии и реанимации, в частности, по поводу тяжелой черепно-мозговой травмы, и разработки схем коррекции, позволит улучшить исходы, как в увеличения выживаемости, так и в снижении числа психоневрологических дефицитов в дальнейшем

Цель работы

Улучшить результаты интенсивной терапии тяжелой черепно-мозгоюй травмы у детей на основе изучения метаболизма селена в остром периоде и его влияния на течение и исход заболевания

Задачи исследования

1 Определить концентрацию селена в крови, эритроцитах, моче у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в динамике

2 Провести сравнительный анализ метаболизма селена с группой детей, находящихся на лечении в отделении интенсивной терапии и реанимации с тяжелыми травмами экстрацеребральной локализации

3 Изучить связь концентрации селена в крови, эритроцитах, моче с динамикой клинических и клинико-лабораторных показателей у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой

4 Изучить зависимость концентрации селена в биологических жидкостях от тяжести состояния детей и проводимой в остром периоде терапии

5 Выявить взаимосвязи между концентрацией селена и показателями ПОЛ у пациентов с тяжелой ЧМТ

Научная новизна исследования

Впервые в отечественной практике исследовано содержание селена в плазме, эритроцитах и моче у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой, произведен сравнительный анализ метаболизма селена у пациентов с ЧМТ и экстрацеребральной травмой тяжелой степени, оценено влияние ПОЛ на обмен селена Проанализировано влияние содержания селена на течение и исход травмы, оценено влияние традиционной терапии на его концентрацию

Практическая значимость работы

Исследование концентрации селена у детей с тяжелой травмой, позволит своевременно выявить дефицит селена, а, следовательно, провести его коррекцию, что позволит улучшить результаты интенсивной терапии данной категории пациентов

Основные положения, выносимые на защиту

1 Снижение концентрации селена в биологических жидкостях является типовым неспецифическим процессом, характерным для тяжелого травматического повреждения любой локализации

2 Динамика содержания селена зависит от тяжести состояния пациента и характера проводимой терапии Мониторинг содержания селена в остром периоде травмы патогенетически обоснован и имеет диагностическую значимость

3 Снижение концентрации селена у детей, перенесших тяжелую травму, приводит к подавлению антиоксидантной активности, в результате чего отмечается активация процессов ПОЛ, сопровождающаяся увеличением концентрации продуктов распада липидов

Личный вклад автора в проведенное исследование

Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором

Апробация работы и внедрение результатов исследования

Основные положения диссертации опубликованы в сборнике научных статей к 135-летию Детской городской больницы им К А Рауфхуса (СПб, 2004), доложены на российской научной конференции «Педиатрия из XIX в XXI век» (г Санкт-Петербург, 2005), на I ежегодной междисциплинарной научно-практической конференции СНГ «Перспективы и пути развития неотложной пе-

диатрии» (г Санкт-Петербург, 2005), на III съезде анестезиологов-реаниматологов Северо-Запада России (г Санкт-Петербург, 2005)

Метод апробирован и внедрен в практику работы отделения анестезиологии и реанимации ДГБ № 19 им К А Раухфуса, результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии и на кафедре анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии ФПК и ПП СПБГПМА

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них 1 в изданиях рекомендованных ВАК

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы Работа изложена на 143 страницах, содержит 28 рисунков и 16 таблиц Указатель литературы представлен 230 источниками, в том числе 159 иностранными

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для решения поставленных в работе задач было обследовано 87 детей, находившихся на лечении в Детской Городской Больнице №19 имени К А Раухфуса

Все дети, принявшие участие в исследовании были разделены на три группы

• первая группа (основная) - дети с черепно-мозговой травмой тяжелой степени тяжести, нуждавшиеся в поддержании жизненно важных функций

• вторая группа (группа сравнения) - дети с экстрацеребралыюй травмой (хирургическая патология)

• третья группа - практически здоровые дети, поступившие на плановые операции (малые хирургические вмешательства)

2.1.2. Группа детей с ЧМТ

В данную группу вошло 54 ребенка, распределение которых по возрасту и полу представлено в табл 1

Таблица 1

Распределение детей с тяжелой черепно-мозговой травмой по возрасту

и полу

Возраст Девочки Мальчики Всего

Абс % Абс % Абс %

0-1 0 0 0 0 0 0

1-3 2 3,7 2 3,7 4 7,40

4-6 0 0 6 11,1 6 11,1

7-10 5 9,3 13 24,1 18 33,3

11-13 4 7,4 15 27,8 19 35,2

14 и старше 3 5,6 4 7,4 7 13

Всего 14 25,9 40 74,1 54 100

Большинство детей (69%), перенесших черепно-мозговую травму тяжелой степени, было в возрасте от 7 до 13 лет Мальчики составили 74,1% от общего числа обследованных детей, а девочки - 25,9% Такая половая диспропорция обусловлена тем, что мальчики более подвержены травматизму (Ормантаев К С, 1982, Mazzola С A et al, 2002, Lacerda Gallardo A J et al, 2003)

Средняя продолжительность пребывания в ОРИТ детей с ЧМТ тяжелой степени составила 3,0±2,1 суток, а в стационаре - 21,0±2,0 суток

Основной причиной ЧМТ в исследуемой популяции была автотравма - 32 (60%) ребенка, на втором месте была травма, полученная в результате падения с высоты - 16 (30%) детей, оставшаяся часть была представлена несчастными случаями, возникшими в результате недосмотра и других причин - 6 (10%) детей У 34 (62%) детей основной группы имела место сочетанная травма

У 13 (24%) детей с ЧМТ тяжелой степени при поступлении отмечались явления гиповолемического геморрагического шока

Всем пациентам указанной группы проводилась стандартная терапия черепно-мозговой травмы, которая включала в себя мероприятия, направленные на поддержание церебральной перфузии, стабилизацию центральной гемодинамики, восстановление водно-электролитного обмена

2.1.3 Группа пациентов с экстрацеребральной травмой тяжелой

В данную группу вошло 12 детей В группе пациентов с тяжелой экстрацеребральной травмой превалировали мальчики (83,3%), что, как и в случае с ЧМТ, объясняется повышенной склонностью лиц мужского пола к травматическим повреждениям Особо следует отметить, что большая часть пациентов 15 (75%) была в возрасте от 11 до 16 лет У большинства детей этой группы экстрацеребральная травма была представлена тупой травмой живота с разрывом селезенки (75%), причем у всех детей с данной травмой при поступлении имел место гиповолемический геморрагический шок Всем пациентом с тупой травмой живота и повреждением селезенки была выполнена лапаротомия и спленэктомия Оперативное вмешательство проводилось под эндотрахеальным наркозом с использованием методики тотальной внутривенной анестезии

Средняя продолжительность пребывания в ОРИТ составила 5,0±0,1 суток, а в стационаре в целом 17,0±0,2 суток

2.1.4 Пациенты контрольной группы

Контрольную группу составил 21 ребенок В данную группу вошли формально здоровые дети, поступившие в стационар для выполнения плановых хирургических вмешательств небольшого объема

Среди пациентов контрольной группы преобладали мальчики (90%), причем большинство из них было в возрасте 11-16 лет (63,1%), что связано с тем, что большинство пациентов этой группы поступили в стационар для выполнения операций по поводу варикоцеле (38%), грыж различной локализации (38%) и фимозов (19%)

Всем пациентам данной группы были выполнены хирургические вмешательства Анестезия осуществлялась масочным способом галотаном (2,5-3,0%о) в потоке N2O и О2 в соотношении 2 1

Средняя продолжительность пребывания пациентов контрольной группы в стационаре составила 8,0±0,2 суток

Исследовали концентрацию селена в биологических жидкостях у детей всех групп Концентрацию селена исследовали в плазме крови, эритроцитах и моче Забор сред для анализа производили в течение всего острого периода заболевания (1, 3, 7 и 14-й дни) Отбор проб производили в соответствии с требованиями клинических лабораторных исследований (Меньшиков В В , 1987)

Исследование проб проводили с использованием селективного атомно-абсорбционного анализа Метод измерения основан на резонансном поглощении света свободными атомами металлов, возникающем при пропускании света через слой атомного пара в графитной печи атомно-абсорбционного анализатора «МГА-915»

С целью оценки влияния активности процессов ПОЛ на метаболизм селена была исследована активность процессов СРО у 14 детей с тяжелой ЧМТ В качестве показателей, отражающих активность процессов ПОЛ были исследованы концентрация и активность диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, пе-рекисная резистентность эритроцитов, индуцированный перекисный гемолиз эритроцитов Исследование концентрации и активности указанных биологических субстратов проводили согласно общепринятым методикам

Статистическую обработку материала производили с использованием программных средств пакетов STATISTICA v5 5 (Юнкеров В И , 2000, Боровиков ВП, 2001, Реброва ОЮ, 2002) Нормальность распределения проверяли с помощью теста Шапиро-Уилки Проверка гипотезы о статистической однородности двух выборок производилась с помощью критериев Стьюдента Графическое представление, полученных результатов получали с использованием пакетов STATISTICA v5 5 и Excel 2000

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Полученные данные, свидетельствуют о снижении концентрации селена во всех биологических средах (плазме, эритроцитах, моче) на протяжении всего посттравматического периода как у детей с тяжелой ЧМТ, так и экстрацеребральной травмой

Результаты исследований представлены в табл 2 и рис 1-3

_Таблица 2

Характеристика КГ х±ш, б Пациенты с ЧМТ тяжелой степени х±т, 5

Дни 1 п=21 1 сутки п=54 3 сутки п=54 7 сутки п=54 14 сутки п=54

Селен плазмы 79,70±2,47 11,04 37,9±1,39" 10,04 48,34±1,39*,° 10,06 55,97±1,8 "'6-в 12,8 64,52±1,97 SJ' 10,09

Селен эритроцитов 109,73±6,85 30,62 91,72±2,87 " 20,7 99,25±3,90 28,1 107,34±3,34в 24,64 111,66±5,90 в 30,1

Селен мочи 8,07±1,43 5,74±0,66 5,81±0,51 6,06 ±0,62 6,20±0,89

6,40 4,67 3,69 4,39 4,58

Характеристика КГ х±т, 6 Пациенты с ЭЦТ тяжелой степени х±т, 5

Дни 1 п=21 1 сутки п=12 3 сутки 7 сутки а=12 14 сутки п—12

Селен плазмы 79,7±2,47 11,04 45,55±6,79 * 23,51 52,66*8,34 * 28,90 64,89± 11,42 39,57 68,6± 17,51 35,02

Селен эритроцитов 1Э9,73±6,85 30,62 100,64± 12,03 41,66 108,85± 12,99 44,98 98,83*8,94 30,98 94,03*11,32 22,65

Селен мочи 8,07± 1,43 6,40 7,44±1,63 5,39 5,41*1,35 4,67 5,05±0,89 3,10 6,63±2,76 5,52

В этой и последующей таблицах: " Р < 0,05 по сравнению с контрольной ¡руппой; Р < 0,05 гто сравнению с предыдущим столбцом; " Р < 0,05 по сравнению с показателями в первые су-

ш Селен плазмы детей с тяжелой ЧМТ

■- □ Селен плазмы контрольной группы

14

Дни

Рис. 1. Динамика концентрации селена плазмы крови

Как видно из табл. 2 и рис, 1 в первый день исследования у детей с тяжелой ЧМТ отмечалось статистически значимое снижение концентрации селена плазмы крови (р=0,00), при этом она составила всего лишь 37,90±1,39 мкг/л, что было в два раза ниже показателей детей контрольной группы (79,70±2,47 мкг/л).

У детей с экстрацеребральной травмой концентрация селена плазмы крови в первый день составила 45,55±б,79 мкг/л, что было на 43% ниже показателей пациентов контрольной группы и на 14% больше показателей детей с ЧМТ, при этом статистически значимыми были изменения только по сравнению м

детьми контрольной группы (р<0,05), значимые различия между группами отсутствовали

На третий день травмы у детей с тяжелой ЧМТ отмечалось увеличение концентрации селена плазмы крови до 48,34±1,39 мкг/л, что составило 61% от показателей здоровых детей (79,70±2,47 мкг/л) и было выше показателей первого дня исследования на 21% Выявленное увеличение концентрации было статистически достоверно (р=0,00)

В группе детей с тяжелой экстрацеребральной травмой также отмечалось увеличение концентрации селена до 52,66±8,34 мкг/л, при этом она была выше показателей детей с тяжелой ЧМТ на 8%, а показателей предыдущего анализа (45,55±6,79 мкг/л), на 16%, что, однако, не было статистически значимым (р>0,05)

На седьмой день постгравматического периода также отмечалось увеличение концентрации селена плазмы как у детей с ЧМТ, так и с экстрацеребральной травмой, в результате чего в группе детей с ЧМТ она достигла 55,97±1,8 мкг/л, что превысило показатели третьего дня (48,34±1,39 мкг/л) на 13% и было статистически значимо (р=0,00) как по сравнению с предыдущим измерением, так и с показателями контрольной группы детей

У детей с экстрацеребральной травмой было отмечено увеличение концентрации селена плазмы на 23% по сравнению с показателями предыдущего анализа (52,66±8,34 мкг/л), в результате чего она достигла 64,89±11,42 мкг/л, что составило 81,5% от показателей контрольной группы Выявленное увеличение концентрации селена было на 10% больше по сравнению с темпом прироста у детей с тяжелой ЧМТ, однако, это не было статистически достоверно (р>0,05)

На четырнадцатый день тенденция к увеличению концентрации селена сохранилась Содержание селена в плазме у детей с тяжелой ЧМТ возросло до 64,52±1,97 мкг/л, что превысило показатели первого исследования на 70% Однако, несмотря на выявленное увеличение концентрации селена, она, по-прежнему, оставалась достаточно низкой и составила 86% от показателей контрольной группы (79,70±2,47 мкг/л) Полученные данные были статистически достоверны как с показателями детей контрольной группы, так и с результатами предыдущего этапа исследования (р=0,00)

У детей с экстрацеребральной травмой было отмечено увеличение концентрации селена плазмы на 23% по сравнению с показателями предыдущего анализа (52,66±8,34 мкг/л), в результате чего она достигла 64,89±11,42 мкг/л, что составило 81,5% от показателей контрольной группы Выявленное увеличение концентрации селена было на 10% больше по сравнению с темпом прироста у детей с тяжелой ЧМТ, однако, это не было статистически достоверно (р>0,05)

На рис 2 представлена динамика концентрации селена эритроцитов

140

14

Дни

ЙСелен эритроцитов детей с тяжелой ЧМТ

■ Селен эритроцитов детей с ЭЦТ

□ Селен эритроцитов детей

контрольной группы

Рис. 2. Динамика концентрации селена эритроцитов у детей

Концентрация селена эритроцитов была снижена на протяжении всех этапов исследования как у детей с черепно-мозговой, так и с экстрацеребральной травмой, однако, это снижение не было статистически достоверно по сравнению с показателями контрольной группы (р>0,00).

Рис. 3 демонстрирует концентрацию селена мочи у детей исследуемых групп.

а Селен мочи детей с тяжелой ЧМТ

Я Селен мочи детей с ЭЦТ

□ Селен мочи детей

контрольной группы

Рис. 3. Концентрация селена мочи у детей

Концентрации селена мочи у всех детей с тяжелыми травматическими повреждениями также была ниже показателей контрольной группы на протяжении всего исследования, однако, данные изменения также были статистически незначимы.

Исходя го вышесказанного, можно сделать вывод, что концентрация селена плазмы крови - это универсальный биохимический показатель, отражающий состояние метаболизма в целом

Принимая во внимание, что у большинства детей с тяжелой ЧМТ сознание было угнетено, нами было проведено исследование концентрации селена в указанных биологических жидкостях в зависимости от степени угнетения сознания (табл 3, рис 4-6)

Табпица3

Динамика концентрации селена в биологических жидкостях в зависи-

мости от уровня сознания

Характеристика КГ х ± ш, 5 Пациенты с ЧМТ, находящиеся в коматозном сознании, х ± т, 8

Дни 1 сутки п=21 1 сутки п=28 3 сутки п=18 7 сутки п=8 14 сутки п=2

Селен плазмы 79,70±2,47 11,04 39,13±2,03 а 10,75 47,14±2,74 " 11,65 52,08±1,62 4,58 66,13±2,64ьв 3,74

Селен эритроцитов 109,73±6,85 30,62 95,45±4,31 22,83 111,43±7,47 31,71 122,66±11,26 " 31,86 104,23±6,78 9,58

Селен мочи 8,07±1,43 6,41 5,77±1,09 5,80 4,97±0,67 2,88 5,22±1,76 4,97 8,04±3,77 5,33

Характеристика КГ х± ш, 5 Пациенты с ЧМТ, находящиеся в ясном сознании х± т, 5

Дни 1 сутки п=21 1 сутки п=26 3 сутки п=3б 7 сутки п=46 14 сутки п=52

Селен плазмы 79,70±2,47 11,04 36,91±1,82 * 9,23 48,68±1,55 *•" 9,33 56,2^2,09^" 13,74 67,24±3,64аЬв 18,57

Селен эритроцитов 109,73±6,85 30,62 89,56±4,11 а 20,96 93,25±4,04 24,22 104,67±3,30о,г 21,64 И4,51±6,748 34,38

Селен мочи 8,07±1,43 6,41 5,78±0,62 3,09 6,54±0,68 4,08 6,28±0,б6 4,33 5,97±0,91 4,65

г Р <0,05 по сравнению с показателями пациентов, находящихся в состоянии комы

ёз Сален плазмы у детей,

находящихся в коме

■ Солен плазмы у детей в ясном сознании

□ Селен плазмы контрольной группы

Рис. 4. Концентрация селена плазмы крови у детей с ЧМТ тяжелой степени в зависимости от уровня сознания

На протяжении всего посттравматического периода концентрация селена плазмы была снижена как у детей., находящихся в коматозном состоянии, так и у детей в ясном сознании, причем значимые различия между группами отсутствовали, однако указанные изменения были достоверны по сравнению с показателями контрольной группы (р=0,№).

Особого внимания заслуживают данные, полученные при изучении концентрации селена эритроцитов (рис, 5).

га т.

41

£

& Селен эритроцитов детей,

находящихся в

В Селен эритроцитов у детей в ясном

Рис. 5. Концентрация селена эритроцитов у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от степени угнетения сознания

В первый день заболевания у детей, имевших признаки нарушения сознания, концентрация селена эритроцитов также, как и концентрация селена плазмы, была снижена (95,45^4,31 мкг/л), что составило 90% о~ показателей контрольной группы ()09,73±6,85 мкг/л), хотя данные изменения и не были статистически значимы (р>0,05). В группе детей без нарушения сознания это снижение также было отмечено (89,56±4,И мкг/л), однако оно было статистически достоверным (р<0,05).

На третий день заболевания отмечалось нарастание концентрации селена эритроцитов как у детей, имевших признаки нарушения сознания, так и у пациентов, находившихся в ясном сознании

У детей, имевших признаки нарушения сознания, концентрация селена составила 111,43±7,47 мкг/л, что превысило концентрацию селена эритроцитов первого дня исследования на 18%, но данные изменения не были статистически значимыми (р>0,05)

В группе детей, находившихся в ясном сознании, концентрация селена достигла 93,25±4,04 мкг/л, причем указанные изменения были статистически значимыми как по сравнению с показателями группы контроля, так и с предыдущими показателями

Особо следует отметить, что концентрация селена эритроцитов детей, находившихся в коматозном состоянии, была выше аналогичного показателя детей без признаков нарушения сознания на 18%, что было статистически значимо (р-0,00)

На седьмой день указанные тенденции сохранились произошло увеличение концентрации селена эритроцитов в обеих группах, причем концентрация селена эритроцитов была по-прежнему выше у детей, находившихся в коматозном состоянии, что было статистически достоверно (р=0,00)

На четырнадцатый день заболевания была отмечена тенденция к снижению концентрации селена эритроцитов у детей, имевших признаки йарушения сознания (104,23±6,78 мкг/л), но это снижение не было статистически значимым (р>0,05)

У детей без нарушения сознания концентрация селена эритроцитов достигла 114,51±6,74 мкг/л, что превысило показатели как предыдущего этапа, так и группы контроля на 9% и 4% соответственно, но не было статистически значимым (р>0,05), однако, было достоверно по сравнению с показателями первого дня исследования (р<0,05)

Концентрация селена мочи была снижена на протяжении всего периода после травмы у всех детей с ЧМТ независимо от степени угнетения сознания, при этом значимые различия между группами отсутствовали (р>0,005)

Учитывая, что большинство детей с тяжелой ЧМТ нуждались в проведении респираторной поддержки и выявленные изменения могли быть следствием проведения ИВЛ, было проведено исследование концентрации селена в зависимости от наличия респираторной терапии

Полученные данные представлены в табл 4 и рис 6-8

Таблица 4

Динамика концентрации селена в биологических жидкостях у детей с ЧМТ тяжелой степени в зависимости от респираторной поддержки_

Характеристика КГ х±т, 5 Пациенты с ЧМТ тяжелой степени, нуждающиеся в ИВЛ Х±П1, 6

Дни 1 сутки п=21 1 сутки п=17 3 сутки п=10 7 сутки 11=5 14 сутки п~2

Селен плаз- 79,7±2,47 41,10±3,00* 43,71±1,99 " 51,1±1,59"-6 59,04±4,44 *■*

мы 11,04 12,39 6,29 3,56 6,28

Селен эритроцитов 109,73*6,85 30,62 102,41*5,57 22,95 114,57*9,85 31,14 119,48*12,70 28,40 104,92*7,48 10,57

Селен мочи 8,07*1,43 6,40 6,51*1,66 6,86 4,94*0,88 2,78 б,57±2,67 5,98 7,50*4,31 6,09

Характеристика КГ х*т, 5 Пациенты с ЧМТ тяжелой степени, не нуждающиеся в респираторной поддержке, х±т, 5

Дни 1 сутки п=21 1 сутки п=37 3 сутки п=44 7 сутки п=49 14 сутки п=52

Селен плазмы 79,7*2,47 11,04 36,66*1,41 8,59 49,18*1,59 10,55 56,23*1,94 ^ 13,27 67,78*3,61 18,39

Селен эритроцитов 109,73+6,85 30,62 88,11*3,32 " 20,21 95,84*3,98 г 26,41 105,67*3,43 " 23,54 114,46*6,74 34,38

Селен мочи 8,07*1,43 6,40 5,43 ±0,54 1 3,26 6,26*0,60 3,94 6,05*0,62 4,23 6,00*0,91 4,62

' Р <0,05 по сравнению с пока ителямн пациентов, н>ждающнжя в респираторной поддержке

1 3 7 14

Дни

Ы Селен плазмы детей,

нуждающихся в

ивл

Ш Селен плазмы детей без нарушений дыхания

□ Селен плазмы контрольной группы

Рис. 6. Концентрация селена плазмы крови у детей с ЧМТ тяжелой степени в зависимости от респираторной поддержки.

Как видно из данных, представленных в табл. 6 и рис. 8 концентрация селена плазмы была снижена на протяжении всего посттравматического периода как у детей, нуждающихся в респираторной поддержке, так и без нее, причем это было статистически достоверно по сравнению с показателями контрольной группы. С первого дня отмечалась тенденция к увеличению концентрации селе-

на, также характерная для всех детей с тяжелой ЧМТ, однако, несмотря на это, концентрация селена плазмы так и не достигла показателей контрольной группы. Стоит отметить, что значимые различия между детьми с респираторной поддержкой и без нее отсутствовали (р>0,005).

Селен

эритроцитов детей,

нуждающихся в ИВЛ

9 Селен эритроцитов детей без нарушений дыхания

□ Селен эритроцитов контрольной группы

Рис, 7, Концентрация селена эритроцитов у детей с ЧМТ тяжелой степени в зависимости от респираторной поддержки

Концентрация селена эритроцитов у всех пациентов с ЧМТ была снижена по сравнению с показателями контрольной группы, однако, данные изменения были статистически недостоверны. Стоит отметить, что в первый и третий день после травмы концентрация селена эритроцитов у детей, нуждающихся в ИВЛ, была выше показателей детей без респираторной поддержки, что было статистически значимо (р<0,005). На последующих этапах исследования значимых различий между группами выявлено не было.

Концентрация селена мочи также была снижена как у детей с респираторной подержкой, так и без нее, причем значимые различия между группами отсутствовали и соответствовали вышеизложенным, характерным для всех детей с ЧМТ {рис. 8).

14

^ Селен мочи детей,

нуждающихся в ИВЛ

а Концентрация селена мочи детей без нарушений дыхания

□ Концентрация селена мочи контрольной группы

Дни

Рис. 8. Концентрация селена мочи у пациентов в зависимости от уровня респираторной поддержки

Принимая во внимание, что у 30% детей с травмами различной локализации в первый день был диагностирован гиповолемический геморрагический шок, также было проведено исследование концентрации селена з зависимости от его наличия. Проведенное исследование позволило сделать заключение, что существенные различия между группами детей с шоком и без него отсутствуют, причем это было характерно для всех детей основных еруп», участвующих в исследовании.

Особо стоит отметить результаты исследования, посвященные влиянию концентрации селена на активность процессов ПОЛ. В частности, были выявлены значимые корреляционные взаимосвязи между концентрацией селена в различных биологических жидкостях и показателями активности ПОЛ.

Таким образом, селен играет ключевую роль в предотвращении вторичного повреждения головного мозга при тяжелой ЧМТ. Селен является кофактором основного фермента АОС - глутатион-пероксидазы, обеспечивает перенос и дотацию протона ЬГ биологически активным соединениям, являющимися кислородными радикалами, активность которых связана с отсутствием электрона на последней орбитали. Обеспечивая перенос протонов ¡НГ, образующихся При окислении глутатиона, глутатион-пероксидаза ингибируст процессы вто-

ричного повреждения ЦНС, вызванные ПОЛ и СТО, что способствует более благоприятному исходу. Роль селена особенно важна, так как глутатион-пероксидаза является первым ферментом, ингибируюшим цепные реакции ПОЛ и СТО (рис. 9).

Травматическое повреждение структур ЦНС

т

ДшнсщижФктхх оинжшйцдацфдд фшцкга

Псппммшщи}!]^« скгбсдажхх} декаато к 1до?кп» ЛОЛ

Активация антиоссидантной системы

Супероксил-дисмутэза

Церулолдатмин Глобулины

"'------( 21 ) {^Си \ (^л )

Рис. 9. Селен как основное звено патогенеза ЧМТ

Исследование концентрации селена в биологических жидкостях при тяжелой ЧМТ у детей, позволит проводить своевременную корригирующую терапию, что существенно улучшит исход ЧМТ как в остром, так и в отдаленном периоде

ВЫВОДЫ

1. Доказано, что у детей с тяжелой ЧМТ наблюдаются выраженные нарушения метаболизма селена, проявляющиеся снижением его концентрации во всех исследованных биологических средах организма на протяжении всего острого периода травмы Максимальные изменения концентрации селена характерны для плазмы крови

^ , Отсутствие выраженных различий метаболизма селена у детей с церебральной и экстрацеребральной травмами свидетельствует о неспецифичности

выявленных нарушений, которые являются типовым патологическим процессом, характерным для травматического повреждения любого генеза и локализации

Ч) Состояние метаболизма селена не имеет корреляционных взаимосвязей с другими клиническими и биохимическими лабораторными показателями

(| Максимальное снижение концентрации селена плазмы отмечается у детей, находящихся в тяжелом и крайне тяжелом состоянии, требующих респираторной поддержки

J Проведение искусственной вентиляции легких приводит к повышению концентрация селена эритроцитов, что связано с перераспределением селена между различными средами, в частности плазмой и эритроцитами, на фоне улучшения оксигенации тканей и увеличения фракции свободного кислорода крови

£ Существует взаимосвязь между процессами ПОЛ и состоянием метаболизма селена, проявляющаяся уменьшением концентрации селена при активации процессов ПОЛ и наоборот

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 С целью оценки состояния метаболизма селена и дальнейшей его коррекции у детей с тяжелыми травматическими повреждениями в комплексном лабораторном исследовании рекомендуется измерение концентрации селена плазмы

2 Исследование концентрации селена в биологических жидкостях рекомендуется проводить с использованием предложенной нами методики селективного атомно-абсорбционного анализа

3 При наличии выраженного дефицита селена в биологических средах пациента показано проведение заместительной селенотерапии

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Казиахмедов В А Гомеосгаз селена при критических состояниях у детей / Казиахмедов В А, Хорунжий В В , Раевская Г М //Сборник научных статей к 135-летию Детской городской больницы им К АРауфхуса Сборник научн трудов -СПб, 2004 - С 113-115

2 Казиахмедов В А Динамика содержания селена у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой / Казиахмедов В А, Хорунжий В В , Раевская Г М // Педиатрия из XIX в XXI век Материалы конференции -СПб, ВмедА, 2005 - С 22-23

3 Казиахмедов В А Динамика свободнорадикальных процессов при тяжелой черепно-мозговой травме /ЮС Александрович, И Ю Аруцова, С Н Львов, В А Казиахмедов // Сборник докладов и тезисов III съезда анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада России -СПб, 2005 -С 10-12

4 Казиахмедов В А Содержание селена в биологических жидкостях при тяжелой черепно-мозговой травме /ЮС Александрович, В А Казиахмедов, В В Хорунжий, И Ю Аруцова, Г М Раевская // Сборник докладов и тезисов Ш съезда анестезиологов и реаниматологов Се-веро-ЗападаРоссии - СПб, 2005 -С 102-106

5 Казиахмедов В А Состояние свободнорадикальных процессов и метаболизм селена при тяжелой черепно-мозговой травме у детей //ЮС Александрович, С Н Львов, И Ю Аруцова, 6 Казиахмедов В А, В В Хорунжий, В В Погорельчук // «Перспективы и пути развития неотложной педиатрии» Материалы ежегодной междисциплинарной научно-практической конференции СНГ -СПб, 2006 - С 18-28

7 Казиахмедов В А Особенности свободнорадикального окисления при тяжелой черепно-мозговой травме у детей /ЮС Александрович, И Ю Аруцова, В А Казиахмедов, С Н Львов // Анестезиология и реаниматология -2007 -№1 -С 50-54

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление

АКР - активные кислородсодержащие радикалы

АЛТ - аланинаминотрансфераза

АОС - антиоксидантная система

ACT - аспартатаминотрансфераза

АТФ - аденозинтрифосфат

ВИВЛ - вспомогательная искусственная вентитяция легких

ДК - диеновые конъюгаты

ДНК - дсзоксирибонуклеиновая кислота

ЗМПСВМ - Зеемановская модуляционная поляризационная спектроскопия с высокочастотной модуляцией

ИВ Л - искусственная вентиляция легких КОС - кислотно-основное состояние КФК- креатинфосфокиназа ЛДГ - лактатдегидрогеназа НСГ - нейросонография

ОНК - острая недостаточность кровообращения

ОРИТ - отделение реанимации и интенсивной терапии

ПВВГД - продленный вено-венозный гемодиализ

ПОЛ - переписное окисление липидов

СОД - супероксид-дисмугаза

СРО - свободно-радикальное окисление

рОг - напряжение кисторода в крови

рСО, - напряжение углекислого газа в крови

ЦНС - центральная нервная система '

ЦОГ - циклооксигеназа

ЧД - частота дыхания

ЧМТ - черепно-мозговая травма

ЧСС - частота сердечных сокращений

APACHE П - шкала оцзжи острых физиологических раалройста и хрсиических нарушений состояния П

IPGEr - индуцированный псрскисный гемолиз эритроцитов (в у е экстинции)

IL-ip - интерлейкин-lp

IL - 6 - интерлсйкин-6

MDA - малоновый диальдегид

MDA-Fe" - малоновый диальдегид с железом

NADF-H - NADF-H-дегидрогеназа

NMDA-рецепторы - рецепторы И-метил-О-аспартата

no-NMDA-рецепторы - не-М-метил-О-аспартат-рецепторы

PREr - перекисная резистентность эритроцитов

Se PI - сетей плазмы

Se Ег - сечен эритроцитов

Se Ur - селен мочи

PRISM - Pcdiatnc Risk of Mortality score - риск летального исхода в педиатрии TNF-a - ФНО-a - фактор некроза опухоли-а

Лицензия № 020383 от 14 апреля 1998 г

Подписано в печать 19 04 2007 Ф-т 60х84У1( Бумага офсетная Гарнитура Тайме Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Зак № 40

Отпечатано в ЦМТ СПбГПМА. 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул , д 2

Актуальность проблемы.

Тяжелая черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одним из ведущих патологических состояний, встречающихся в детском возрасте. Также ЧМТ является одной из основных причин смертности и инвалидности у детей (Michaud LJ et al., 1993; Kraus J.F., 1995; Redmond С. et al., 2006; Paul E. et al., 2006).

Важную роль в патогенезе ЧМТ играет активация процессов перекисного окисления, которая приводит к нарушению структурной и функциональной целостности мембран, инактивации белков-ферментов, деполимеризации гетерополисахаридов, нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, что, в конечном итоге, ведет к повреждению всех органов и систем (Владимиров Ю.А., 2000, Болдырев А.А., 2002; Kasprzak Н.А., 2001).

Большое значение в защите организма от воздействия свободных радикалов играет антиоксидантная система, одним из основных ферментов которой является глутатион-пероксидаза. Этот фермент катализирует разложение Н202 и гидроперекисей липидов, восстанавливает пероксид водорода, гидропероксид кортикостероидных гормонов, холестерола, линолевой и линоленовой кислот, промежуточные продукты биосинтеза простагландинов, переокисленные ДНК, таким образом, защищает липиды мембран и гемоглобина от окисления перекисями (Зозуля Ю.А. и соавт., 2000). Основным структурным компонентом глутатион-пероксидазы является селен. Селен проявляет значительную антиоксидантную активность, предупреждая изменения в клеточных мембранах, участвует в реакциях дыхательной цепи, в пентозофосфатном цикле, в цикле лимонной кислоты и перекисном окислении липидов (Марри Р. и соавт., 1993). Селен активизирует синтез белков, участвует в антигистаминных и антиаллергических механизмах, нормализует обмен протеинов и нуклеиновых кислот (Тутельян В.А. и соавт., 2002).

Дефицит селена провоцирует структурные изменения мембран микросом, что сказывается на активности их ферментов, в первую очередь, энзимов липидного метаболизма. К недостатку селена чувствительны гидрофобные и гидрофильные зоны цитоплазматических и органоидных мембран клеток практически всех тканей, что проявляется повреждением функций последних, осложняет жизнедеятельность организма в целом (Марри Р., 1993).

В современной литературе широко освещается роль селена в метаболических процессах и важность коррекции его уровня при различных заболеваниях. В тоже время, работы, касающиеся метаболизма селена при критических состояниях у детей единичны. Однако, результаты исследований, опубликованные в этих работах, позволяют предположить, что изучение метаболизма селена у детей, нуждающихся в интенсивной терапии и реанимации, в частности, по поводу тяжелой черепно-мозговой травмы, и разработки схем коррекции, позволит улучшить исходы, как в увеличении выживаемости, так и в снижении числа психоневрологических дефицитов в дальнейшем.

Цель исследования:

Улучшить результаты интенсивной терапии тяжелой черепно-мозговой травмы у детей на основе изучения метаболизма селена в остром периоде и его влияния на течение и исход заболевания.

Задачи исследования:

1. Определить концентрацию селена в крови, эритроцитах, моче у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой в динамике.

2. Провести сравнительный анализ метаболизма селена с группой детей, находящихся на лечении в отделении интенсивной терапии и реанимации с тяжелыми травмами экстрацеребральной локализации.

3. Изучить связь концентрации селена в крови, эритроцитах, моче с динамикой клинических и клинико-лабораторных показателей у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой.

4. Изучить зависимость концентрации селена в биологических жидкостях от тяжести состояния детей и проводимой в остром периоде терапии.

5. Выявить взаимосвязи между концентрацией селена и показателями перекисного окисления липидов у пациентов с тяжелой ЧМТ.

Научная новизна исследования

Впервые в отечественной практике исследовано содержание селена в плазме, эритроцитах и моче у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой, произведен сравнительный анализ метаболизма селена у пациентов с ЧМТ и экстрацеребральной травмой тяжелой степени, оценено влияние ПОЛ на обмен селена. Проанализировано влияние содержания селена на течение и исход травмы, оценено влияние традиционной терапии на его концентрацию.

Практическая значимость работы

Исследование концентрации селена у детей с тяжелой травмой, позволит своевременно выявить дефицит селена, а, следовательно, провести его коррекцию, что позволит улучшить результаты интенсивной терапии данной категории пациентов.

Внедрение работы в практику

Метод апробирован и внедрен в практику работы отделения анестезиологии и реанимации терапии ДГБ № 19 им. К.А. Раухфуса, данные результатов исследования используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии и на кафедре анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии ФПК и ПП СПБГПМА.

Основные положения, выносимые па защиту

1. Снижение концентрации селена в биологических жидкостях является типовым неспецифическим процессом, характерным для тяжелого травматического повреждения любой локализации.

2. Динамика содержания селена зависит от тяжести состояния пациента и характера проводимой терапии. Мониторинг содержания селена в остром периоде травмы патогенетически обоснован и имеет диагностическую значимость.

3. Снижение концентрации селена у детей, перенесших тяжелую травму, приводит к подавлению антиоксидантной активности, в результате чего отмечается активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), сопровождающаяся увеличением концентрации продуктов распада липидов.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Весь материал, представленный в работе, получен, обработан и проанализирован лично автором.

Апробация работы

Материалы работы опубликованы в сборнике научных статей к 135-летию Детской городской больницы им. К.А.Рауфхуса (СПб, 2004), доложены на российской научной конференции «Педиатрия из XIX в XXI век» (г. Санкт-Петербург, 2005), на I ежегодной междисциплинарной научно-практической конференции СНГ «Перспективы и пути развития неотложной педиатрии» (г. Санкт-Петербург, 2005), на III съезде анестезиологов-реаниматологов Северо-Запада России (г. Санкт-Петербург, 2005).

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 28 рисунками и 16 таблицами. Список литературы содержит 230

выводы

1. Доказано, что у детей с тяжелой ЧМТ наблюдаются выраженные нарушения метаболизма селена, проявляющиеся снижением его концентрации во всех исследованных биологических средах организма на протяжении всего острого периода травмы. Максимальные изменения концентрации селена характерны для плазмы крови.

2. Отсутствие выраженных различий метаболизма селена у детей с церебральной и экстрацеребральной травмами свидетельствует о неспецифичности выявленных нарушений, которые являются типовым патологическим процессом, характерным для травматического повреждения любого генеза и локализации.

3. Состояние метаболизма селена не имеет корреляционных взаимосвязей с другими клиническими и биохимическими лабораторными показателями.

4. Максимальное снижение концентрации селена плазмы отмечается у детей, находящихся в тяжелом и крайне тяжелом состоянии, требующих респираторной поддержки.

5. Проведение искусственной вентиляции легких приводит к повышению концентрация селена эритроцитов, что связано с перераспределением селена между различными средами, в частности плазмой и эритроцитами, на фоне улучшения оксигенации тканей и увеличения фракции свободного кислорода крови.

6. Существует взаимосвязь между процессами ПОЛ и состоянием метаболизма селена, проявляющаяся уменьшением концентрации селена при активации процессов ПОЛ и наоборот.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью оценки состояния метаболизма селена и дальнейшей его коррекции у детей с тяжелыми травматическими повреждениями в комплексном лабораторном исследовании рекомендуется измерение концентрации селена плазмы.

2. Исследование концентрации селена в биологических жидкостях рекомендуется проводить с использованием предложенной нами методики селективного атомно-абсорбционного анализа.

3. При наличии выраженного дефицита селена в биологических средах пациента показано проведение заместительной селенотерапии.

115