Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Оценка становления пищеварительной функции желудочно-кишечного тракта при естественном вскармливании и специализированном лечебном питании у новорожденных детей

004608861

На правах рукописи

Кушниренко Ирина Андреевна

ОЦЕНКА СТАНОВЛЕНИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА ПРИ ЕСТЕСТВЕННОМ ВСКАРМЛИВАНИИ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОМ ЛЕЧЕБНОМ ПИТАНИИ У НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ

14.01.08 -педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 2 июл 2т

Москва-2010

004608861

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Чубарова

Антонина Игоревна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Делягин

Василий Михайлович

доктор медицинских наук, профессор Римарчук

Галина Владимировна

Ведущее учреждение:

Федеральное государственное учреждение «Московский научно-исследовательский институт педиатрии и детской хирургии Росмедтехноло-гий»

Защита состоится ««¿^» 2010 г в ч. на заседании диссер-

тационного совета Д 208.050.01 при «Федеральном научно-клиническом центре детской гематологии, онкологии и иммунологии» Росздрава

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ФНКЦДГОИ Росздрава по адресу 117997, г. Москва, Ленинский проспект,117, корп.2

Автореферат диссертации разослан« » 20 Юг

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Чернов В.М.

Актуальность проблемы

Современные исследования показывают, что питание в критические периоды жизни (внутриутробный период, период новорожденное™, грудной возраст) определяет паттерны развития функций ряда органов и обмена веществ, и, в конечном итоге, состояние здоровья человека во взрослом состоянии (Junien С., 2005, Levin В.Е. 2006). В частности, становление функций желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) регулируется преимущественно питанием, особенно в период формирования его функций. В России частота естественного вскармливания в настоящее время невысока в силу наличия социальных проблем (низкая материальная обеспеченность и информированность населения о пользе естественного вскармливания).

Формирование функций ЖКТ в условиях раннего искусственного вскармливания и лечебного питания требует подробного изучения с целью разработки возможной профилактики последующих нарушений в состоянии здоровья. Лабораторные возможности исследования функции переваривания и всасывания углеводов у новорожденных ограничены рядом мало специфичных методов. Для оценки состояния переваривания и всасывания углеводов у детей перспективным является метод определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора, распространенный за рубежом в связи с его неинвазивностью, но остаются не отработанными нормативные показатели у детей раннего возраста. До настоящего времени не проводилось изучение концентрации водорода в выдыхаемом воздухе газоанализатором на основе металл-диэлектрик полупроводникового (МДП)-сенсора у новорожденных детей, а также у детей старшего возраста в сопоставлении с ативноегью лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки (СОТК). Мало изучено влияние микрофлоры на результаты метода определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе.

В доступной литературе редки публикации, касающиеся эффективности введения в лечебные продукты искусственного вскармливания некоторых нутриентов, в частности среднецепочечных триглицеридов (СЦТ), у но-

ворожденных детей. Требуют переоценки некоторые показатели переваривания и всасывания липидов у новорожденных детей.

Нутритивная обеспеченность зависит не только от функций переваривания и всасывания желудочно-кишечного тракта, но и от особенностей метаболизма. Такие лабораторные показатели метаболизма белка, как концентрация общего бежа сыворотки крови, альбумина не дает представления о конкретном аминокислотном составе крове. Детские продукты для искусственного вскармливания новорожденных детей по аминокислотному составу отличаются от состава грудного молока. Мало изучен аминокислотный спектр крови у детей, получающих продукта для искусственного вскармливания новорожденных

Таким образом, на сегодняшний день актуальным является разработка малоинвазивных и неинвазивных методов диагностики функций переваривания и всасывания ЖКТ у новорожденных детей, изучения с их помощью процесса становления пищеварительной функции ЖКТ, как на фоне естественного вскармливания так и на фоне вскармливания продуктами лечебного питания.

Цель исследования:

Выявить и оценить значение особенностей становления пищеварительной функции желудочно-кишечного тракта у детей, нуждающихся во вскармливании специализированными продуктами лечебного питания.

Задачи исследования: 1. Разработать методику определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе у детей различного возраста. Оценить чувствительность и специфичность метода диагностики лактазной недостаточности с помощью определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора ГИН-2 на основании данных об активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки. Разработать диагностические критерии лактазной недостаточности у детей методом определения содержания водорода, в выдыхаемом воздухе

с помощью газоанализатора на основе МДП-сенсора, разработать алгоритм диагностики лактазной недостаточности у детей с использованием метода определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе.

2. Провести комплексную динамическую оценку усвоения углеводов и ли-пидов, метаболической активности микрофлоры кишечника у доношенных новорожденных на фоне естественного вскармливания с использованием стандартных методов, водородного дыхательного теста и определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом.

3. Провести комплексную оценку усвоения углеводов и липидов у недоношенных новорожденных детей на фоне искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания в динамике с использованием стандартных методов. Оценить влияние питания на метаболическую активность микрофлоры кишечника у новорожденных детей с использованием определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом.

4. Оценить состав аминокислот сыворотки крови у доношенных и недоношенных новорожденных детей на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания

Научная новизна исследования.

Впервые применен неинвазивный метод оценки сахаролитической ак-тиности микрофлоры толстой кишки путем определения концентрации водорода (Нг) в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора на основе МДП-сенсора для в детской практике у здоровых детей и детей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, в том числе у новорожденных детей.

Разработана методика диагностики лактазной недостаточности (ЛН) путем определения концентрации Нг в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора на основе МДП-сенсора, определена чувствительность и специфичность данного метода в сопоставлении с определением активности лактазы в биоптатах СОТК, которая составила 73% и 92%

соответственно, разработаны диагностические критерии ЛН. Впервые выявлено, что ложноотрицателыше результаты метода диагностики ЛН с помощью определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе могут быть обусловлены резко сниженной суммарной метаболической активностью микрофлоры кишечника, снижением пула анаэробных бактерий, высокой протео-литической активностью.

Впервые проведено динамическое исследование количественных параметров усвоения липидов и углеводов на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания у новорожденных детей. Установлено, что у доношенных детей в возрасте до 1 мес. жизни, получающих естественное вскармливание, увеличение потребления грудного молока сопровождается увеличением экскреции (по сравнению с нормативными показателями лаборатории биохимии и углеводов ДГКБ №13 им. Н.Ф.Филатова, разработанных в 1976г) углеводов и липидов (преимущественно фракций, отражающих нарушение всасывания), не влияющее на процессы физического развития детей. Показано, что у недоношенных детей на первом месяце жизни, имеющих показания к вскармливанию искусственной смесью, содержащей СЦГ, экскреция всех липидных фракций с калом выше, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание, что свидетельствует о наличии мальабсорбции липидов.

Впервые с помощью определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) с калом установлено, что у новорожденных доношенных детей, получающих естественное вскармливание, и у недоношенных детей, получающих безлактозную смесь на основе гидролгоата белка, за первый месяц жизни происходит нарастание экскреции КЖК с калом при сохранении преобладания уксусно-кислого брожения. Однако, спектр КЖК различается у недонощенных детей, получающих безлактозную смесь на основе гидролиза-та белка, и у детей, получающих естественное вскармливание

Установлено, что содержание аминокислот в сыворотке крови новорожденных детей, получающих смесь на основе гидролизата белка, соответст-

вует нормативным показателям, при этом концентрация в сыворотке крови 5-оксипролина, аргинина, метионина выше, а тирозина ниже, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание.

Практическая значимость исследования

Применение в практике метода диагностики ЛН путем определения содержания Н2 в выдыхаемом воздухе с использованием газоанализатора водорода ГИН-2 на основе МДП-сенсора у детей старшего возраста и у новорожденных детей позволяет: выявлять ЛН у детей, ограничить использование инвазивных методов диагностики ЛН, способствует раннему назначению лечения, позволяет контролировать эффективность лечения. Предложены критерии диагностики ЛН методом определения содержания Н2 в выдыхаемом воздухе у детей старшего возраста: повышение концентрации Н2 на 10 часшц на миллион (ррт) и более после нагрузки лактозой. Метод является высоко специфичным (92%), что позволяет применять его у широкого контингента пациентов, имеющих клинические проявления ЛН, является неинвазивным, не имеет аналогов. Определена концентрация Н2 в выдыхаемом воздухе у детей грудного возраста, которая может быть использована в диагностике ЛН. Разработан алгоритм диагностики ЛН с включением данного метода, позволяющий уменьшить число инвазивных исследований. Продемонстрирована эффективность назначения препарата фермента лактазы у детей с ЛН (у 75% детей с ЛН концентрация Н2 в выдыхаемым воздухе после нагрузки лактозой совместно с лактазой была ниже, чем после нагрузки только лактозой, не превышала 10 ррт).

Концентрация аминокислот в сыворотке крови у новорожденных детей, получающих искусственное питание на основе сывороточного гидролизата белка («Альфаре») соответствует нормативным показателям, что позволяет применять такое питание у новорожденных при наличии показаний.

Внедрение в практику результатов работы

Результаты исследований и алгоритм обследования у детей с клиническими проявлениями ЛН внедрены в практику работы педиатрического отде-

ления старшего возраста ДГКБ №13 им Н.Ф. Филатова г. Москвы, в практику работы детского отделения родильного дома №25 г. Москвы, в учебно-педагогический процесс кафедры детских болезней №2 ГОУ ВПО НИЦ РГМУ им. Н.И.Пирогова.

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на совместной научно-практической конференции кафедры детских болезней №2 педиатрического факультета РГМУ и сотрудников ДГКБ №13 им. Н.Ф. Филатова; на «Пятнадцатом Международном Конгрессе детских гастроэнтерологов России и стран СНГ» (Москва, 2008), на « Второй Всероссийской научно-практической конференции детских диетологов» (Москва, 2008); одобрено этическим комитетом РГМУ.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, глав собственных результатов исследования,

заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на_

страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 22 рисунка. Библиографический указатель содержит 169 источника литературы, из них 51 отечественных и 118 зарубежных авторов.

Материалы и методы исследования

Всего в исследование включено 185 детей.

На первом этапе проводилась разработка методики определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора на основе МДП-сенсора, определение чувствительности и специфичности нового для отечественной практики метода диагностики ЛН путем определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора на основе МДП-сенсора. Обследовано 47 детей в возрасте от 5 до 15 лет с различными заболеваниями желудочно-кишечного тракта, преимущественно гастродуо-

денитом, имевших показания к проведению биопсии СОТК с определением активности дисахаридаз в биоптате (табл. 1). Все дети наблюдались с 2006 по 2009 гг. в педиатрическом отделении (зав.отд. Калинцева В.А.) ДГКБ №13 им. Н.Ф. Филатова (глав, врач - д.м.н. Попов В.В.).

Таблица 1. Число детей, обследованных на I этапе исследования различными методами__ ._

Методы исследования Группа с ЛН 10±2 лет, п=35 Группа без ЛН 9±3 лет, п=12

Активность лактазы в биоптате СОТК 35 12

ВДТ нагрузка лактозой 35 12

ВДТ нагрузка лактулозой 32 9

ВДГ нагрузка лактозой+лахтазой 12 0

Экскреция углеводов с калом 21 7

Экскреция КЖК с калом 19 4

Микробиологический анализ кала 26 5

ВДГ - водородный дыхательныВ тест

Дета были разделены на 2 группы: дети с ЛН (п=35), дети без ЛН (п=12). Критерием ЛН было снижение активности лактазы в биоптате СОТК <9 нмоль/(мг бел/мин). Детям была определена концентрация Н2 натощак. Затем проводилась нагрузка лактозой (2г/кг, не более 50 г). Через каждые 30 мин. в течение 3 ч. измерялась концентрация Н2 в выдыхаемом воздухе. За результат исследования принималась разница между максимальной концентрацией Н2 за время исследования и концентрацией Н2 натощак (прирост концентрации Н2). Для исключения ложноотрицательных результатов у 41 ребенка определена концентрация Н2 после нагрузки лактулозой по той же схеме. Для оценки влияния микрофлоры на результаты метода определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе у 23 детей проводилось определение экскреции КЖК с калом и у 31 ребенка исследование микробиологического анализа кала. 28 детям проводилось определение экскреции углеводов с калом. Для оценки эффективности препарата фермента лактазы, 12 детям проводилось определение концентрации Н2 после нагрузки лактозой совместно с препаратом фермента лактазы.

После разработки методики определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе у детей старшего возраста, на втором этапе проводилось иссле-

дование функции переваривания и всасывания углеводов данным методом у детей первых месяцев жизни. В исследование второго этапа включено 69 детей в удовлетворительном состоянии, находившихся на грудном вскармливании по требованию (табл. 2).

Таблица 2. Число детей, обследованных детей на II этапе исследования различными методами___

Метод исследования Первое исследование Повторное исследование

3 сут. жизни 3 псд.-З мес. жизни

ВДТ 69 29

Экскреция углеводов с калом 29 23

Экскреция КЖК с калом 14 14

Экскреция липидов с калом 0 25

Аминокислотный спектр крови 10 0

ВДТ - водородный дыхательный тест

Детям проводилось определение в динамике концентрации Нг в выдыхаемом воздухе, экскреции углеводов с калом, экскреции КЖК с калом, исследован аминокислотный спектр крови, экскреция липидов с калом.

Всего в исследование третьего этапа включено 69 недоношенных детей, получавших специализированную лечебную смесь на основе гидролиза-та белка высокой степени гидролиза «Альфаре» (Нестле, Швейцария), (п=43) или смесь для недоношенных детей («Пренан» (Нестле, Швейцария), «Фри-сопре» (Фрисланд Нутришн, Нидерланды), «Пренутрилон» (Нутриция, Голландия) (п=26), (табл. 3).

Таблица 3. Число детей, обследованных на III этапе исследования

Метод исследования Дети, получавшие смесь «Альфаре» Дети, получавшие смесь для недоношенных

19 сут. ЖИВИ,! 30 сут. жнзни, п 12 сут. жи> ни, п 23 сут. жизни, п

Экскреция липидов с калом 43 22 26 18

Экскреция углеводов с калом 30 23 29 11

Экскреция КЖК с калом 6 6 0 0

Аминокислотный спектр крови 0 18 0 0

Смесь на основе гидролизата белка высокой степени гидролиза была

назначена детям, находившимся в тяжелом состоянии или состоянии средней тяжести, после некротизирующего энтероколита новорожденных 1-П стадии,

после длительного полного парентерального питания. Средняя масса тела детей, получавших данную смесь, составляла 1692±666 г, срок гестации 31,6±3,2 нед. Средний срок гестации детей, получавших смесь для недоношенных, составлял 33,4±2,4 нед., средняя масса тела при рождении 1986±701 г.

Детям проведено определение в динамике экскреции липидов с калом, углеводов с калом, КЖК с калом (в среднем через 7-10 дней после первого исследования), исследован аминокислотный спектр крови.

Специализированные методы обследования

Определение концентрации Н2 проводилось с помощью газоанализатора водорода ГИН-2 на основе МДП-сенсора. В отличие от распространенных за рубежом электрохимических датчиков, МДП-сенсор обладает рядом преимуществ. Срок службы такого сенсора намного выше и составляет 5 лет, у электрохимического - от 0,5 - до 1 г. Чувствительность сенсора к Нг с течением времени практически не изменяется, что позволяет проводить калибровку только один раз в год, в то время как калибровку электрохимических приборов необходимо проводить ежедневно. Прибор может измерять концентрации Н2 в диапазоне от 0,1 до 200 частиц на миллион (ррт). Чувствительность сенсора с достаточным запасом перекрывает необходимый диапазон для проведения дыхательного водородного теста (Николаев ИЛ., 2006). На входе газоанализатора устанавливается фильтр, обеспечивающий селективность газоанализатора по Н^. У новорожденных детей забор проб воздуха осуществлялся с помощью маски, имеющий клапан, который препятствует обратному току воздуха на вдохе из емкости для сбора воздуха. Дополнительная нагрузка лактозой не проводилась. Измерение концентрации Н2 проводилось в режиме свободного грудного вскармливания, каждые полчаса в течение 2 ч. За результат исследования принималась максимальная концентрация Нг в выдыхаемом воздухе за время исследования.

Активность дисахаридаз (сахаразы, мальтазы и лактазы) в биоптате СОТК определялась глюкозооксидазным методом, описанным

ИСЛукомской. Определение содержания КЖК в кале проводилось методом газожидкостной хроматографии (д.м.н. М.Д.Ардатская, Учебно-Научный центр Медицинского управления делами Президента РФ, кафедра гастроэнтерологии). Аминокислотный спектр крови определялся методом тандемной масс-спектрометрии (к.б.н ЕЛО-Захарова, медико-генетический научный центр, лаборатория наследственных болезней обмена веществ).

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета программ «Ехе1» и «Биостат». В случае распределения признаков, не подчиняющихся законам нормального распределения, в анализе полученных результатов использовалась непараметрическая статистика. При сравнении двух независимых признаков использовался критерий Манна-Уитни. При сравнении 3 групп использовался многофакторный дисперсионный анализ. При сравнении однородных величин различия считались достоверными при р<0,05, для малых выборок при р<0,1. Чувствительность оценивалась как доля пациентов с ЛИ, у которых наблюдался положительный результат водородного дыхательного теста. Специфичность оценивалась как доля пациентов без ЛН, у которых наблюдался отрицательный результат водородного дыхательного теста. За критерий ЛН принята активность лактазы, определенной в биоптате СОТК<9 нмоль/(мг бел/миц)

Результаты исследования и их обсуждение

Активность лактазы. определенная в биоптате СОТК и экскреция углеводов с калом в группе детей с ЛН и без ЛН. Средняя активность лактазы в биоптатах СОТК у детей с ЛН составила 4,82±2,015 нмоль/(мг бел/мин), тогда как у детей без ЛН значительно выше - 16,03±б,23 нмоль/(мг бел/мин), (р=0,001). Содержание углеводов в кале в группе детей с ЛН (п=21) составляло 0,15±0,14% и не отличалось от содержания углеводов в группе детей без ЛН - 0Д4±0,11% (п=7). Незначительное повышение экскреции углеводов с калом в группе детей с ЛН может быть связано с низким потреблением лактозы, а также с достаточной утилизацией лактозы микрофлорой толстой кишки.

Определение концентрации Н? в выдыхаемом воздухе у детей старшего возраста. В группе детей с ЛН и в группе детей без ЛН концентрация Н2 натощак измерялась дважды в разные дни. Концентрация Н2 натощак была сходной у группы детей с ЛН и без ЛН, не различалась при первом и повторном исследованиях, и не превышала 5 ррт (рис. 1), что не соответствует данным литературы (Corazza G.R., 1987; Rana S.V., 2009).

ppm

плн+

■лн-

P=0,07

Рисунок 1. Концентрация водорода в выдыхаемом воздухе натощак и прирост концентрации водорода после нагрузки лактозой в группе детей с ЛН и в группе детей без ЛН, ррт.

ЛН+ дети с низкой активностью лактазы, определенной в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки;

ЛН- дети с нормальной активностью лактазы, определенной в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки.

В группе детей с ЛН максимальный прирост концентрации Н2 отмечался через 3 ч. после нагрузки лактозой (И;= 6 ррт (интерквартильный размах 0-28)) и был достоверно выше, чем в группе детей без ЛН (р=0,07). В группе детей без ЛН через 3 ч. после нагрузки прирост концентрации Н2 составлял 0,5 ррт (-2-2,25). В группе детей без ЛН концентрация Н2 сохранялась на низком значении за все время исследования. Выявлена достоверная корреляция умеренной силы прироста концентрации Н2 через 3 ч. после нагрузки лактозой с активностью лактазы, определенной в биоптате СОТК (г=-0,33, р=0,02).

Зависимости концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе натощак и после нагрузки лактозой от тяжести клинических проявлений и характера основной патологии в группе детей с ЛН и без ЛН не было получено.

Мы оценили чувствительность и специфичность метода на основании данных об активности лактазы в биоптате СОТК. При определении чувствительности н специфичности было включено 30 детей с ЛН и 12 детей без ЛН. Наибольшая чувствительность метода определялась при повышении концентрации Н2 на 10 ррт за все время исследования и составила 73%. Специфичность-92%.

Предлагаемым критерием ЛН методом определения концентрации Н2 газоанализатором ГИН-2 у детей является прирост концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе на 10 ррт и более после нагрузки лактозой.

Для исключения ложноотрицательных результатов у 41 ребенка определена концентрация Н2 после нагрузки лактулозой. В группе детей с ЛН максимальный прирост концентрации Н2 отмечался через 3 ч. после нагрузки лактулозой и составлял 11 ррт (интерквартильный размах 0-27). В группе детей без ЛН максимальный прирост отмечался через 2,5 ч. - 19 ррт (3-23). Достоверности различий в группе детей с ЛН и в группе детей без ЛН получено не было (рис. 2).

■лн+ влн-

0 0,5 1 1,$ 2 2,5 3

Время,я

Рисунок 2. Прирост концентрации водорода в выдыхаемом воздухе после нагрузки лактулозой в группе детей с ЛН и в группе детей без ЛН.

ЛН+ дети с низкой активностью лактазы, определенной в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки;

ЛН- дети с нормальной активностью лактазы, определенной в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки.

Зависимости концентрации Н2 от клинической картины получено не

было.

У детей с ЛН отмечалась различная направленность изменений концентрации Н2 при нагрузке лактозой и лактулозой, возможно зависящая также от дозы лактозы и лаетулозы. По нашим данным, в отличие от данных литературы (Ооютеэ А.С.,1980; Вгайеп 1.11., 2008), определение концентрации Н2 после нагрузки лактулозой не может использоваться в качестве исключения ложноотрицателышх результатов после нагрузки лактозой.

Для оценки влияния микрофлоры на результаты метода определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе мы сопоставили концентрацию КЖК в кале и концентрацию Нг в выдыхаемом воздухе у детей с ЛН. (табл. 4).

Таблица 4. Концентрация КЖК в кале н концентрация водорода в выдыхаемом воздухе у детей с лактазной недостаточностью_

Нг после нагрузки лактозой Повышение Нг после нагрузки лактозой Отсутствие повышения Нг после нагрузки лактозой

Нг после нагрузки лактулозой Повышение Н2 Отсутствие повышения Н} Повышение Нг Отсутствие повышения Нг

N 8 4 4 1

£ абс.концеитр. (С2-С6, изокислоты), мг/мл 4,98 1,62 3,56 1,46

С2:СЗ:С4,% С2>СЗ>С4 С2>СЗ>С4 С2>СЗ>С4 С2>СЗ>С4

Индекс юокислот (N=0,3) 0,3 0,46 0,4 0,82

Анаэробный индекс (С2-С6) (N=0,75) 0,86 0,5 0,6 0,53

У всех детей с ЛН отмечалась низкая абсолютная суммарная концентрация КЖК (С2-С6, изокислоты). Только у детей с адекватным приростом концентрации Н2 после нагрузки и лактозой и лактулозой, отмечались признаки повышения анаэробного индекса и нормальной активности протеоли-тической флоры. У детей с ЛН с отсутствием значимого прироста концентрации Н2 после нагрузки лактулозой и/или лактозой биоценоз характеризуется резко сниженной суммарной метаболической активностью, сниженной метаболической активностью анаэробных популяций, повышением протеолити-ческой активности.

Следовательно, ложноотрицательны е результаты водородного дыхательного теста могут быть обусловлены резко сниженной суммарной метаболической активностью микрофлоры кишечника, снижением пула анаэробных бактерий, высокой протеолитической активностью.

На основании полученных данных, мы разработали алгоритм обследования детей с клиническими проявлениями ЛН с использованием метода определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора ГИН-2 (рис. 3).

Клинические признаки ЛН у детей старшего возраста

JL

Водородный дыхательный тест с использованием газоанализатора IHH-2 с нагрузкой лактозой

ДН2>10ррш

Биопсия СОТК не проводится

-1Г-

ЛН

ДН2<10ррш

sr

Биопсия СОТК с определением активности ферментов Водородный дыхательный тест с нагрузкой лакгулозо j

/ \

1 ДН2>10ррт ДЩ<10ррт

Не исключена ЛН, дефицит других ди-сахарядаз

Метаболическая активность флоры кишечника в норме

I

Оценка метаболической активности микрофлоры кишечника методом определения экскреции КЖК с калом, FISH гибридизация

Рисунок 3. Алгоритм обследования детей старшего возраста с клиническими признаками ЛН.

В группе детей с ЛН и приростом концентрации Н2 >10 ррт после нагрузки лактозой, определена концентрация Н2 после нагрузки лактозой совместно с препаратом фермента лактазы. После назначения лактозы совмест-

но с лактазой, в любой точке исследования прирост концентрации Н2 был меньше, чем при нагрузке только лактозой, и не превышал 10 ррт. Получена достоверность различия после нагрузки лактозой и лактозой совместно с лактазой через 2 ч. после нагрузки (р=0,03).

Для изучения усвоения углеводов у новорожденных детей на естественном вскармливании мы применили метод определения концентрации Нг в выдыхаемом воздухе. У детей, получавших грудное молоко, концентрация Н2 достоверно не различалась в зависимости от интервала времени после кормления и в зависимости от времени суток ни в возрасте 3 суток, ни в возрасте 43 суток жизни. Эти данные соответствуют данным литературы и позволяют проводить исследование в любое время суток у детей, находящихся на вскармливании по требованию (Nicholson L.M., 1992).

У доношенных новорожденных на фоне естественного вскармливания в возрасте 3 суток жизни средняя концентрация Н2 за период обследования у всей группы в целом была невысокой и не превышала 10 ррт (Ме=3,3 ррт, интерквартильный размах 1,33-9,16). Максимальная концентрация Н2 в выдыхаемом воздухе в группе детей в возрасте 3 суток жизни составляла 6 ррт (2-15,5), (табл. 5).

Таблица 5. Концентрация водорода в выдыхаемом воздухе у детей, получавших естественное вскармливание___

Концентрация водорода 3 суташзпн «1=69 М^ютерквартильный размах) 43 сут жизни п=29 М,(ишсркваргнль-ный размах) Р

Средняя концентрация Нг,ррт. 333(1,33-9,16) 7,83 (2,5-19,8) 0,02

Минимальная концентрация Нг.ррт 1(0-3) 3(0-5) 0,07

Максимальная концентрация Н2,ррт 6(2-15,5) 15(3-28) ¡0,05

Значение разницы тпах-тт,ррт 5(2-12) 7 (2-21) 0,2

Экскреция у/в с калом,% 0,68±0Д, п=29 0,95±0,37,п=23 0,002

За время исследования лишь у небольшого числа детей (п=10) разница между максимальной и минимальной концентрацией Н2 за время исследова-

ния составила более 20 ррт. По данным литературы за критерий ЛН у детей в возрасте 6-7 дней жизни предложено принимать прирост концентрации Н2 более 20ppm (Douwes A.C., 1985). Невысокая концентрация Hj в выдыхаемом воздухе у новорожденных детей в возрасте 3 суток может быть обусловлена течением процесса формирования биоценоза кишечника и недостаточным пулом бактерий, ферментирующих лактозу и олигосахариды (Nicholson L.M., 1992).

В возрасте 3 суток жизни экскреция углеводов с калом была достаточно высокой и составляла 0,68±0,21%, тем не менее клинические проявления ЛН в виде жидкого стула наблюдались только у 2 детей, что не позволяет трактовать данный результат как проявление ЛН у всех обследованных детей. Высокий уровень экскреции углеводов с калом в возрасте 3 суток жизни типичен для детей данного возраста (Мухина Ю.Г., 2003; Боровик Т.Э., 2004) и может быть связан с нарастанием потребления лактозы, транзиторным дис-бактериозом.

В группе детей с высокой экскрецией углеводов (п=23) у 13 детей концентрация Нг в выдыхаемом воздухе не превышала 10 ррт, что может быть связано с несформированным биоценозом кишечника. В группе детей с низкой экскрецией углеводов с калом (п=6) у 2 детей концентрация Н2 превышала 20ррт, что, возможно, связано с избыточным бактериальным ростом.

На втором месяце жизни достоверно увеличились средняя концентрация Нг в группе (р=0,02), минимальная (р=0,07) и максимальная концентрация Н2 (р=0,05), наблюдаемая за весь период исследования, по сравнению с первым исследованием в возрасте 3 суток жизни. Нарастание концентрации Н2 на втором месяце жизни у доношенных детей соответствует данным литературы (Barr R.G., 1984). По данным одних авторов за критерий ЛН у детей в возрасте от 3 нед. до 5 мес. предложено принять повышение концентрации Н2 более 20 ppm (Miller J J., 1989). По данным других авторов у большинства детей в возрасте до 5 мес. жизни концентрация Н2 в воздухе больше 10 ррт, что не может быть использовано для критерия диагностики ЛН (Barr R.G.,

1984). В нашем исследовании концентрация водорода более 10 ррш на втором месяце жизни за время исследования отмечалась у 18 детей (62%), более 20 ррш у 12 детей (41,3%).

С целью оценки клинической значимости метода определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе у детей второго месяца жизни, продолжавших получать грудное молоко по требованию, мы выделили 2 группы в зависимости от клинических проявлений (табл. 6).

Таблица 6, Концентрация водорода в выдыхаемом воздухе у детей на естественном вскармливании в зависимости от клинических проявлений

Групп» детей Дети с симптомами, характерными для ЛН (27,5%), п=8 Ме(шгтерквартвльный размах) Дети без симптомов, характерных для ЛН (72,5V.), п=21 Мс(интерквартнльяый размах) Р

Средняя концентрация Н2 за период обследования ,ррт 21,1 (15,9-23,6) 6,2(1,6-9) 0,002

Минимальная концентрация Н2,ррт 7,5 (3,75-16,25) 1 (0-5) 0,04

Максимальная концентрация Н2,ррт 33 (24,5-51) 8 (2,75-15,5) 0,002

Экскреция углеводов с калом,% 0,77±0,1 0,85±0Д6 >0,5

В группе детей, у которых во время исследования отмечались симптомы, характерные для ЛН (плач, двигательное беспокойство), средняя концентрация Н2, максимальная и минимальная концентрация Н2 за всё время исследования, а также концентрации Н2 через каждые полчаса в течение 2 ч. после кормления была достоверно выше, чем в группе детей, у которых таких симптомов за время исследования не отмечалось (р=0,002, р=0,04, р=0,002, р <0,06 соответственно)^ всех детей с симптомами, характерными для ЛН, за время исследования отмечалось повышение концентрации Н2 более 20 ррш, что по данным литературы является критерием ЛН (Miller J.J., 1989). У детей без таких симптомов, повышение концентрации Н2 до 20 pptn отмечалось у 4 детей (19%), до 10 ррш - у 9 детей (42%).

Возрастание абсолютной концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе на 2 мес. жизни, возможно, свидетельствует об увеличении активности сахароли-тической флоры на фоне увеличения потребления углеводов, что подтверждается нарастанием суммарной абсолютной концентрации КЖК в кале.

Для опенки влияния микрофлоры на результаты водородного теста мы исследовали экскрецию КЖК с калом. У детей, находившихся на грудном вскармливании по требованию, в возрасте 3 суток жизни отмечались признаки низкой метаболической активности нормальной микрофлоры кишечника.

Таким образом, оценка метаболической активности микрофлоры другим методом (в отличие от экскреции Н2) также указывала на слабую выраженность процессов ферментации лактозы и олигосахаридов грудного молока микробиотой толстой кишки в раннем неонатальном периоде.

У детей, продолжавших находится на грудном вскармливании к 1,5 мес. жизни отмечалась тенденция к нарастанию активности нормальной микрофлоры по сравнению с первым исследованием, что соответствует данным литературы (Кондракова O.A., 2005; Midtvedt A.C., 1992) и указывает на нарастание в динамике процессов ферментации лактозы и олигосахаридов грудного молока микрофлорой толстой кишки (табл. 7).

Таблица 7. Экскреция короткоцепочечных жирных кислот с калом у детей на естественном вскармливании __

Показатели 3 сут жизни, 11=14 42 сут жизни, п=13 Р Норма

0-1мес 1-6 мес

Хабсл(С2-С6,ж),мг/мл 1,6±0,8 2,3±2Д 0Д2 5,3 3,83

Абс. С2,мг/мл 1.3±0,8 2,1*2,1 0Д2 4,77 зл

изоС5/С5 2,3±1,4 2Д±1,6 0,75 0,81 1,26

Индекс изокислот 1,2±3 0,6±0,3 0,43 0,48 0,33

Анаэробный индекс (С2-С6) 0,2±0,1 0,09±0,2 0,02 0,111 0,14

На втором месяце жизни у доношенных детей, продолжавших находится на естественном вскармливании, экскреция углеводов с калом достоверно наросла до 0,95±0,37% (р=0,002) по сравнению с первым исследованием в возрасте 3 суток жизни. Жидкий стул наблюдался у 16 детей (69,5%). Несмотря на высокую экскрецию углеводов с калом на 2 мес. жизни и наличие

описанных симптомов у некоторых детей, большинство детей имели удовлетворительную весовую кривую, средняя прибавка за первый месяц жизни в группе составляла 964,3±327,9г.

Мы провели оценку усвоения углеводов у недоношенных детей на различных видах вскармливания с использованием стандартных методов (рис.

4)-

р<0,05

%

0.8

0.6 04 0.2 0

И

□ первое исследование

Щповторное исследование

безпахтозная низхолахтозная грудное молоко смесь смесь

Рисунок 4. Экскреция углеводов с калом у детей на различных видах вскармливания.

Экскреция углеводов с калом у детей, получавших безлактозную и низ-колактоз ную смесь для недоношенных новорожденных при первом (0,51±0,35% и 0,53±0,28% соответственно) и повторном исследовании через неделю (0,44±0,2б% и 0,46%±0,22% соответственно) не отличалась и была высокой, что свидетельствует о неспецифичности теста. Однако, по данным литературы даже недоношенные дети имеют возможность эффективно расщеплять сахарозу, мальтозу, входящие в состав безлактозных и низколактоз-ных смесей (Гаппаров М.М., 1991).

Экскреция углеводов с калом достоверно выше у детей, получавших грудное молоко, чем у детей, получавших безлактозную и шзколактозную смесь (0,95±0,37%, 0,44±0,26%, 0,46±0^2% соответственно).

Для оценки особенностей формирования метаболической активности микрофлоры кишечника у недоношенных детей на фоне вскармливания специализированными продуктами мы определили экскрецию КЖК с калом в динамике. У недоношенных детей, получавших безлактозную смесь на основе гидролизата белка, в возрасте 12 суток жизни экскреция КЖК с калом бы-

ла ниже, чем у детей, получавших грудное молоко. К 19 суткам жизни у этих детей отмечалась тенденция к нарастанию метаболической активности нормальной микрофлоры. Метаболическая активность анаэробных популяций оставалась повышенной. Изменения экскреции КЖК с калом указывает на положительную динамику. По данным литературы, использование безлак-тозных смесей у недоношенных детей, не приводит к снижению экскреции КЖК с калом, но вызывает изменения в спектре КЖК: возрастает экскреция бутирата с калом с 12% до 30% (Favre А., 2002). Все дети, получавшие без-лакгозную смесь на основе гидролизата белка, получали антибактериальную терапию, что по данным литературы уменьшает количество КЖК в кале, изменяет спектр КЖК, задерживает бактериальную колонизацию доминантной флорой (Szylit О., 1998), (табл. 8).

Таблица 8. Экскреция короткоцепочечных жирных кислот с калом у детей, получавших безлакгозную смесь на основе гидролизата белка

Показателя 12 сут жизни, п=6 19 сут жизни, п=6 Р Норма 0-1 мес

Хабсл (С2-С6, к), мгЛш 0,9±0,71 1,87±2,3 од 5,3

Абс. С2,мг/мл 0,71±0,61 1,6742,17 од 4.77

изоС5/С5 2,77±1,15 1Д5±0,.98 0,03 0,81

Индекс изокислот 1Д6±1Д4 0,81±0,3 0,4 0,48

Анаэробный индекс (С2-С6) 0,18±0,14 0,19±0,18 0,91 0,111

И у доношенных детей, получавших грудное молоко, и у недоношенных детей, получавших безлакгозную смесь «Альфаре», отмечалась низкая активность нормальной флоры кишечника, но с преобладанием уксуснокислого типа брожения. При повторном исследовании у детей, получавших грудное молоко, произошло снижение анаэробиоза внутриполостной среды, в то время как у детей, получавших смесь «Альфаре» сохранялась высокая активность анаэробной флоры. По данным литературы для недоношенных детей по сравнению с доношенными детьми характерно повышенное значение анаэробного индекса на фоне некоторого снижения общего уровня КЖК за счет пониженного уровня уксусной кислоты. Полученные нами результаты сходны с приведенными данными (Кондракова O.A., 2005).

Оценка усвоения липидов у доношенных (п=25) и недоношенных новорожденных детей (п=69) на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания в динамике.

У недоношенных детей (п=43), получавших безлакгозную смесь «Аль-фаре» на основе гидролизата белка с содержанием СЦТ 50%, в возрасте 19 суток жизни при первом исследовании отмечалось высокая экскреция общих липидов (ОН) с калом (3207±1,852мг/дл), за счет фракций отражающих преимущественно нарушение всасывания (моноглицериды (МГ) 56,6*126,2мг/дл, жирные кислоты (ЖК) - 1474±1097мг/дл), а также переваривания (триглицериды (ТГ) - 332,8±436,5мг/дл, диглицериды (ДГ) -156,8±125,2мг/дл),

К моменту повторного исследования в возрасте 30 суток жизни увеличение энтерального потребления липидов, сопровождалось повышением по сравнению с первым исследованием экскреции ОЛ (4882±1990мг/дл, р=0,001), за счет липидных фракций, отражающих всасывание липидов (ЖК -2485±1226мг/дл (р=0,001), МГ - 257*229,5мг/дл (р=0,001), в то время как экскреция ТГ не изменилась (362,9*355,5 мг/дл)

У недоношенных детей на фоне вскармливания смесью для недоношенных новорожденных (п=26) с содержанием СЦТ от 0 до 30% в возрасте 12 суток жизни при первом исследовании отмечалась высокая экскреция ОЛ (2660±1978мг/дл), за счет фракций, отражающих нарушение переваривания (ТГ - 187,2*320,3мг/дл, ДГ - 144,8±161,7мг/дл) и всасывания липидов (МГ -55±134мг/дл, ЖК - 1270±1139мг/дл)

К 23 суткам жизни у детей, получавших смесь для недоношенных детей, увеличение энтерального потребления липидов сопровождалось увеличением экскреции ОЛ (3911 ±2456 мг/дл (р=0,06). за счет фракций, отражающих всасывание (увеличилась экскреция МГ - 218,3±234,9 мг/дл (р=0,02), тенденция к увеличению ЖК до 1855*1532 мг/дл), без значимых нарушений переваривания (тенденция к снижению ТГ до 373,5*220 мг/дл). По данным

литературы у недоношенных детей, получающих искусственное вскармливание в течение первой недели экскреция нейтрального жира низкая, а через неделю выделение нейтрального жира становится существенно выше (Андреев А.А., 2007).

У детей, получавших грудное молоко, в возрасте 26 суток жизни, отличия от нормативных показателей связаны в основном с нарушением процессов всасывания (экскреция МГ с калом - 51,9±74,5 мг/дл, ЖК - 843,1 ±859,5 мг/длХ в то время как повышение экскреции ТГ, отражающее переваривание, практически не было значимым (76,6±118,5 мг/дл). Однако, данные литературы свидетельствуют о том, что жиры из трудного молока усваиваются удовлетворительно на 90-95% (Грибахин С.Г., 2003), (рис. 5).

Рисунок 5. Экскреция липидов с калом у детей на различных видах вскармливания.

ЕВ П - экскреция липидов с калом у детей на естественном вскармливании

Смесь для недоношенных П - экскреция липидов с калом при повторном исследовании у

детей, получавших смесь с содержанием СЦТ от 0 до 30%

Альфаре П - экскреция липидов с калом при повторном исследовании у детей, получавших смесь с содержанием СЦТ 50%

ОЛ-абаще лгшиды, ТГ - триглицериды, ДГ - диглицериды, МГ- моноглицериды, ЖК -жирные кислоты.

Следует отметить, что средний уровень экскреции углеводов у этих детей составил 1,1 ±0,4%. Нарушение усвоения углеводов может являться причиной снижения всасывания жирных кислот, за счет более высокой скорости пассажа по кишечнику, что соответствует данным литературы (Володин

мг/дп 50001

■ЕВ II

ОЛ ТГ ДГ МГ ЖК

Н.Н., 2007).

При повторном исследовании у детей, получавших грудное молоко, экскреция ОЛ с калом была меньше, чем у детей, получавших смесь для недоношенных (р<0,05) и смесь «Альфаре» (р<0,05). Экскреция ТГ при повторном исследовании у детей, получавших грудное молоко меньше, чем у детей, получавших смесь «Альфаре» (р<0,05) и была сходной с экскреции ТГ у детей, получавших смесь для недоношенных. Достоверных отличий экскреции ТГ с калом при повторном исследовании у детей, получавших смесь для недоношенных и смесь «Альфаре» не получено. Экскреция ДГ, МГ, ЖК, фосфолипдов, холесенона при повторном исследовании у детей, получавших грудное молоко была меньше, чем у детей, получавших смесь «Альфаре» и смесь для недоношенных (р<0,05). По данным литературы всасывание липи-дов эффективнее у детей, получающих смесь, обогащенную СЦТ (50%), чем у детей, получающих смесь с низким содержанием СЦТ (6%) (НашоБЬ М., 1987). Следует отметить, что воспалительный процесс в кишечнике может снижать всасывание липидов и приводить к реактивным изменениям поджелудочной железы.

Состав аминокислот сыворотки крови у доношенных й недоношенных новорожденных детей на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания. У доношенных детей в возрасте 3 суток жизни, получавших естественное вскармливание, и у недоношенных детей в возрасте 26 суток жизни, получавших смесь «Альфаре» на основе гидролизата белка, концентрация аминокислот в сыворотке крови соответствовала нормативным показателям. У детей, получавших смесь на основе гидролизата белка, отмечался более высокая концентрация 5-оксипролина, аргинина и метяопина и более низкая концентрация тирозина по сравнению с концентрациёй в сыворотке детей, находящихся на естественном вскармливании (табл. 9).

Таблица 9. Концентрация аминокислот в крови у детей на различных видах вскармливания___

Аминокислота, мкМ/л Грудное молоко, п=10 «Альфарс», п=18 Р

5 окси-пролин 31,32±435 40,62±12,18 0,02

Аргинин И,78*4,45 20,92*11,75 0,02

Метионин 13,72±3,28 21,73±7,15 0,003

Тирозин 91,4±36,48 63,75*26,52 0,03

Выводы.

1. Чувствительность метода диагностики лактазной недостаточности с помощью определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с использованием газоанализатора ГИН-2, рассчитанная на основании определения активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки, соответствует 73%, специфичность - 92%. Критерием диагностики лактазной недостаточности методом определения концентрации водорода газоанализатором ГИН-2 у детей является прирост концентрации водорода в выдыхаемом воздухе на 10 ррт после нагрузки лактозой. Ложноотрицательные результаты выявляются у детей со сниженной метаболической активностью микрофлоры кишечника, а именно анаэробных бактерий (29,4%).

2. У детей первых месяцев жизни, находящихся на естественном вскармливании, за первый месяц жизни концентрация водорода с выдыхаемым воздухом возрастает с 3,3 ррт (интерквартильный размах 1,33-9,16) до 7,83 ррт (2,5-19,8), это сопровождается нарастанием экскреции короткоце-почечных жирных кислот с калом с 1,58±0,87мг/мл до 2,38±2,25 мг/мл, нормализацией их количественных соотношений при сохранении преобладания уксуснокислого брожения. Данная тенденция свидетельствует о нормальном формировании пула бактерий-комменсалов и их участия в метаболизме углеводов пшци. Экскреция общих липидов с калом у детей в возрасте 26 суток жизни, получающих естественное вскармливание, составляет 2052,68*1393,3 мг/дл.

3. По сравнению с детьми, получающими естественное вскармливание, у недоношенных детей, получающих низколактозную и безлакгозную смесь,

экскреция углеводов с калом ниже. У недоношенных детей на фоне вскармливания безлактозной смесью на основе гидролизата белка, в возрасте 12 суток жизни метаболическая активность микрофлоры кишечника (оцененная по экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом) ниже, чем у детей, получающих грудное молоко, при этом с возрастом наблюдается тенденция к увеличению суммарной продукции короткоцепочечных жирных кислот, при высокой активности анаэробной флоры, обладающей протеолитической и гемолитической активностью.

4. У недоношенных детей на первом месяце жизни, имеющих показания к вскармливанию искусственной смесью, как на основе цельного белка (смесь для вскармливания недоношенных детей), так и на основе гидролизата белка, содержащей СЦТ, экскреция всех лшшдных фракций с калом выше, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание, что свидетельствует о наличии мальабсорбции липидов. Увеличение потребления лихшдов приводит к увеличению экскреции липидов с калом, преимущественно фракций, отражающих нарушение всасывания.

5. Содержание аминокислот в сыворотке крови новорожденных, получающих смесь на основе гидролизата белка высокой степени гидролиза («Альфаре»), соответствует нормативным показателям, при более высокой концентрации 5-оксипролина, аргинина и метионина и меньшем содержании тирозина по сравнению с содержанием в сыворотке детей, находящихся на естественном вскармливании.

Практические рекомендации

1. Для диагностики ЛН методом определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора водорода ГИН-2 на основе МДП-сенсора, необходимо измерить концентрацию водорода натощак. Для этого пациент производит выдох в специальный резервуар. Затем, следует провести нагрузку лактозой из расчета 2г/кг, но не более 50 г и измерять концентрацию Нг каждые 30 мин. в течение 3 ч. За результат исследования

принимается разница между максимальной концентрации водорода за время исследования и концентрацией водорода натощак.

Для применения данного метода у детей грудного возраста используются специальные маски с клапаном дня вдоха и выдоха. Нагрузка лактозой не проводится. Исследование проводится в режиме свободного вскармливания. Концентрация Н2 измеряется с интервалом в 30 мин. в течение 2 ч. после последнего кормления. За результат исследования принимается макимальная концентрация Нг в выдыхаемом воздухе за время исследования.

2. Алгоритм обследования детей старшего возраста с клиническими проявлениями ЛН с использованием метода определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе представлен на рисунке 3.

Критерием диагностики ЛН является наличие клинических симптомов и прирост концентрации водорода в выдыхаемом воздухе на 10 и более ррш после нагрузки лактозой. Детям с клиническими проявлениями ЛН и приростом концентрации водорода на 10 и более ррт после нагрузки лактозой, нет необходимости в проведении биопсии СОТК для определения активности лактазы.

При наличии клинических проявлений ЛН (вздутие живота, жидкий пенистый стул после употребления молочных продуктов), но при отсутствии прироста концентрации водорода на 10 ррт и более после нагрузки лактозой, необходимо провести биопсию СОТК с определением активности ферментов. Следует определить концентрацию водорода с нагрузкой лактулозой по методике, описанной выше. При повышении концентрации водорода после нагрузки лактулозой на 10 и более ррт нет оснований предполагать снижение активности микрофлоры кишечника. При отсутствии прироста концентрации водорода на 10 и более ррт после нагрузки и лактулозой, и лактозой необходимо провести оценку метаболической активности микрофлоры кишечника.

3. У детей на естественном вскармливании в возрасте 1 мес. экскреция углеводов с калом составляет 0,95% при отсутствии клинической симптоматики не является показанием к назначению лечения. Для недоношенных де-

тей, получающих низко- и безлактозную смесь на первом месяце жизни характерны следующие показатели экскреции углеводов с калом: 0,46*0,22% и 0,44±0,2б%

4. У детей на естественном вскармливании в возрасте 1 мес. экскреция ляпидов с калом достигает 2052,68*1393,3 мг/дл и при нормальной прибавке массы тела, отсутствийгклинической симптоматики не является показанием к назначению препаратов ферментов поджелудочной железы.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Чубарова А.И., Кушниренко И.А. Николаев И.Н. Сравнительная оценка экскреции водорода в выдыхаемом воздухе при нагрузке лактозой и лакггулозой с использованием газоанализатора водорода ГИН-2. // Материалы Девятого Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье». М., 2007. - С.93

2. Чубарова А.И., Калинцева В.А., Николаев И.Н., Корнева Т.И., Кушниренко И.А., Кургашева Е.К. Особенности методики определения водорода в выдыхаемом воздухе с помощью отечественного газоанализатора ГИН-2 у детей с подозрением на лактазную недостаточность. // Материалы юбилейного Пятнадцатого Международного Конгресса детских гастроэнтерологов России и стран СНГ. Актуальные проблемы абдоминальной патологии у детей. М., 2008. - С. 275.

3. Чубарова А.Й., Ардатская М.Д., Кушниренко И.А., Кургашева Е.К., Корнева Т.И., Калинцева В.А. Короткоцепочечные жирные кислоты и водород в выдыхаемом воздухе как показатели ферментативной активности бактерий кишечника у детей с лактазной недостаточнстью. // Материалы Десятого Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье». М, 2008. - С.120.

4. Чубарова А.И., Кушниренко И.А., Потапова И.Д. Аминокислотный спектр сыворотки новорожденных детей. // Материалы Пятнадцатого Рос-

сийского Национального конгресса «Человек и лекарство». // М., 2008. -С.362.

5. Чубарова А.И., Мухина Ю.Г., Корнева Т.И., Купширенко И.А., Кур-гашева Е.К., Калинцева В.А., Дьяконова Г.В., Павлушкина Л.В. Определение концентрации водорода в выдыхаемом воздухе у детей с лактазной недостаточностью. Н Вопросы детской диетологии.- 2009.- Том 7, №4. - С. 10-15

6. Кушниренко И.А., Чубарова А.И., Мухина Ю.Г., Корнева Т.Н., Кур-гашева Е.К., Дьяконова Г.В., Калинцева В.А., Павлушкина Л.В. Оценка эффективности применения препарата лактазы методом определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе. // Лечащий врач.- 2009.- №8.- С.10-11.

Список сокращений:

ВДТ - водородный дыхательный тест

ДГ - диглицериды

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ЖК - жирные кислоты

КЖК - короткоцепочечные жирные кислоты

ЛН - лактазная недостаточность

МГ - моноглицериды

МДП - металл-диэлектрик полупрводник

ОЛ - общие липиды

С ЦТ - среднецепочечные триглицериды

СОТК - слизистая оболочка тонкой кишки

ТГ - триглицериды

Заказ Ла 748 Типография "Медоайн-С" 125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.78, к.5 Тел. 152-00-16 Тираж 100 шт.

Тема: Оценка становления пищеварительной функции желудочно-кишечного тракта при естественном вскармливании и специализированном лечебном питании у новорожденных детей.

Актуальность исследования

Современные исследования показывают, что питание в критические периоды жизни (внутриутробный период, период новорожденности, грудной возраст) определяет паттерны развития функций ряда органов и обмена веществ, и, в конечном итоге, состояние здоровья человека [96,101,105,158]. В частности, становление функций желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) регулируется преимущественно питанием, особенно в период формирования его функций.

Оптимальное физическое развитие, психическое развитие, формирование обмена веществ наблюдается при естественном вскармливании [103,70,71,77,93,76,58].

В России частота естественного вскармливания в настоящее время невысока в силу наличия социальных проблем (низкая материальная обеспеченность и информированность населения о пользе естественного вскармливания), неоднородного обеспечения медицинской помощи в различных регионах, широкого применения раннего искусственного вскармливания в родовспомогательных учреждениях и стационарах.

Формирование функций желудочно-кишечного тракта в условиях раннего искусственного вскармливания и лечебного питания требует подробного изучения с целью разработки возможной профилактики последующих нарушений в состоянии здоровья.

За последнее время в практике вскармливания новорожденных детей расширился спектр стандартных детских продуктов для искусственного, вскармливания, а также продуктов лечебного питания. Между тем остаются невыясненными некоторые особенности влияния специализированных продуктов лечебного питания на формирование функций переваривания, и всасывания нутриентов, формирование биоценоза ЖКТ у новорожденных детей.

Особенностью ЖКТ у недоношенных новорожденных является незрелость пищеварительной, моторной, иммунной функции, незавершенный-процесс формирования биоценоза. Это требует исследования состояния данных функций в различные возрастные периоды. Кроме того, принципиально другой состав продуктов для- искусственного вскармливания недоношенных детей требует оценки влияния каждого используемого, нутриента на формирование функций ЖКТ. Остаются мало изученными вопросы формирования функций переваривания и всасывания углеводов»у недоношенных детей, получающих безлактозные и низколактозные продукты для искусственного вскармливания, а также касающиеся влияния питания безлактозными и низколактозными продуктами для искусственного вскармливания на формирование биоценоза кишечника.

Лабораторные возможности исследования функции переваривания и всасывания углеводов у новорожденных ограничены рядом мало специфичных методов. Для оценки состояния переваривания и всасывания углеводов у детей перспективным является метод определения концентрации водорода (Н2) в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора, распространенный за рубежом в связи с его неинвазивностью, но остаются не отработанными нормативные показатели у детей раннего возраста. До настоящего времени не проводилось изучение концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе газоанализатором на основе металл-диэлектрик полупроводникового (МДГТ) сенсора у новорожденных детей, а также у детей старшего возраста в' сопоставлении с активностью лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки (СОТК). Мало изучено влияние микрофлоры на результаты метода определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе.

В этой связи представляется актуальным определение концентрации водорода в выдыхаемом воздухе, а также изучение состава и спектра метаболитов микрофлоры кишечника (короткоцепочечных жирных кислот) при лактазной недостаточности (ЛН).

В доступной литературе редки публикации, касающиеся эффективности введения в лечебные продукты искусственного вскармливания некоторых нутриентов, например среднецепочечных триглицеридов (СЦТ), у новорожденных детей. Требуют переоценки некоторые показатели переваривания и всасывания липидов у новорожденных детей.

Нутритивная обеспеченность зависит не только от функций переваривания и всасывания ЖЕСТ, но и от особенностей метаболизма. Такие лабораторные показатели метаболизма белка, как концентрация общего белка сыворотки крови, альбумина не дает представления о конкретном аминокислотном составе крови. Детские продукты для искусственного вскармливания новорожденных детей по аминокислотному составу отличаются от состава грудного молока. Мало изучен аминокислотный спектр крови у детей, получающих продукты для искусственного вскармливания новорожденных.

Таким образом, на сегодняшний день актуальным является разработка малоинвазивных и неинвазивных методов диагностики функций переваривания и всасывания ЖКТ у новорожденных детей, изучения с их помощью процесса становления пищеварительной функции ЖКТ, как, на фоне естественного вскармливания, так и на фоне вскармливания продуктами лечебного питания.

Цель исследования: Выявить и оценить значение особенностей становления пищеварительной функции желудочно-кишечного тракта у детей, нуждающихся во вскармливании специализированными продуктами лечебного питания.

Задачи исследования:

1. Разработать методику определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе у детей различного возраста. Оценить чувствительность и специфичность метода диагностики лактазной недостаточности с помощью определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора ГИН-2 на основании данных об активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки. Разработать диагностические критерии лактазной недостаточности у детей методом определения содержания водорода в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора на основе МДП-сенсора, разработать алгоритм диагностики лактазной недостаточности у детей с использованием метода определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе.

2. Провести комплексную динамическую оценку усвоения углеводов и липидов, метаболической активности микрофлоры кишечника у доношенных новорожденных на фоне естественного вскармливания с использованием стандартных методов, водородного дыхательного теста и определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом.

3. Провести' комплексную оценку усвоения углеводов и липидов у недоношенных новорожденных детей на фоне искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания в динамике с использованием стандартных методов. Оценить влияние питания на метаболическую активность микрофлоры кишечника у новорожденных детей с использованием определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом.

4. Оценить состав аминокислот сыворотки крови у доношенных и недоношенных новорожденных детей на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания.

Научная новизна исследования.

Впервые применен неинвазивный метод оценки сахаролитической активности микрофлоры толстой кишки путем определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора на основе МДП-сенсора в детской практике у здоровых детей и детей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, в том числе у новорожденных детей.

Разработана методика диагностики JIH путем определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с использованием отечественного газоанализатора на основе МДП-сенсора, определена чувствительность и специфичность данного метода в сопоставлении с определением активности лактазы в биоптатах СОТК, которая составила 73% и 92% соответственно, разработаны диагностические критерии ЛН. Впервые выявлено, что ложноотрицательные результаты метода диагностики JIH с помощью определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе могут быть обусловлены резко сниженной суммарной метаболической активностью микрофлоры кишечника, снижением пула анаэробных бактерий, высокой* протеолитической активностью.

Впервые проведено динамическое исследование количественных параметров усвоения липидов и углеводов на фоне естественного и искусственного вскармливания специализированными продуктами лечебного питания у новорожденных детей. Установлено, что у доношенных детей в' возрасте до 1 мес. жизни, получающих естественное вскармливание, увеличение потребления грудного молока сопровождается увеличением экскреции (по сравнению с нормативными показателями лаборатории биохимии и углеводов ДГКБ №13 им. Н.Ф.Филатова, разработанных в 1976г) углеводов и липидов (преимущественно фракций, отражающих нарушение всасывания), не влияющее на процессы физического развития детей. Показано, что у недоношенных детей на первом месяце жизни, имеющих показания к вскармливанию искусственной смесью, содержащей^ СЦТ, экскреция-всех липидных фракций с калом выше, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание, что свидетельствует о наличии мальабсорбции липидов.

Впервые с помощью определения экскреции короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) с калом установлено, что у новорожденных доношенных детей, получающих естественное вскармливание, и у недоношенных детей, получающих. безлактозную смесь на, основе гидролизата белка, за первый месяц жизни происходит нарастание экскреции КЖК с калом при сохранении преобладания уксусно-кислого брожения.

Однако, спектр КЖК различается у недоношенных; детей, получающих безлактозную смесь . Hat основе гидролизата белка, и у детей, получающих естественное вскармливание

Установлено, что содержание аминокислот в сыворотке крови: новорожденных детей, получающих смесь на основе гидролизата: белка, соответствует нормативным показателям, при этом концентрация в сыворотке крови 5-оксипролина, аргинина, метионина выше, а тирозина1 ниже, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание. Внедрение в практику

Результаты исследований и алгоритм обследования у детей с клиническими проявлениями- ЛН внедрены в практику работы педиатрического отделения старшего возраста ДГКБ № 13 им Н.Ф. Филатова. г. Москвы-. в практику работы: детского отделения родильного дома №25г.Москвы, в учебно-педагогический процесс кафедры детских болезней? №2

ГОУ ВПО НИЦ РГМУ им: Н.ИПирогова. Результаты работы доложены и обсуждены на совместной научно-практической конференции кафедры? детских болезней7 №2 педиатрического факультета: РГМУ и сотрудников: детской городской клинической больницы (ДГКБ) №13 им. Н.Ф. Филатова;. на «Пятнадцатом Международном: Конгрессе детских гастроэнтерологов

России и стран СНГ» (Москва, 2008), на « Второй Всероссийской научно/ практической; конференции детских диетологов» (Москва, 2008); одобрено этическим комитетом РГМУ.

По материалам конгресса опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 188 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания объема и методов исследования, собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и приложения. Работа иллюстрирована 14 таблицами, 22 рисунками. Библиография содержит 163 литературных источника: 49 отечественных и 114 иностранных.

Выводы.

1. Чувствительность метода диагностики лактазной недостаточности с помощью определения концентрации Н2 в выдыхаемом воздухе с использованием газоанализатора ГИН-2, рассчитанная на основании определения активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки, соответствует 73%, специфичность - 92%. Критерием диагностики лактазной недостаточности методом определения концентрации водорода газоанализатором ГИН-2 у детей является прирост концентрации водорода в выдыхаемом воздухе на 10 ррт после нагрузки лактозой. Ложноотрицательные результаты выявляются у детей со сниженной метаболической активностью микрофлоры кишечника, а именно анаэробных бактерий (29,4%).

2: У детей первых месяцев жизни, находящихся на естественном вскармливании, за первый месяц жизни концентрация водорода в выдыхаемом воздухе возрастает с 3,3 ррт (интерквартильный размах 1,339,16) до 7,83 ррт (2,5-19,8), это сопровождается нарастанием экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом с 1,58±0,87мг/мл до 2,38±2,25 мг/мл, нормализацией их количественных соотношений при сохранении преобладания уксуснокислого брожения. Данная тенденция свидетельствует о нормальном формировании пула бактерий-комменсалов и их участия в метаболизме углеводов пищи. Экскреция общих липидов с калом у детей в возрасте 26 суток жизни, получающих естественное вскармливание, составляет 2052,68±1393,3 мг/дл.

3. По сравнению с детьми, получающими естественное вскармливание, у недоношенных детей, получающих низколактозную и безлактозную смесь, экскреция углеводов с калом ниже. У недоношенных детей на фоне вскармливания безлактозной смесью на основе гидролизата белка, в возрасте 12 суток жизни метаболическая активность микрофлоры кишечника (оцененная по экскреции короткоцепочечных жирных кислот с калом) ниже, чем у детей, получающих грудное молоко, при этом с возрастом наблюдается тенденция к увеличению суммарной продукции короткоцепочечных жирных кислот при высокой активности анаэробной флоры, обладающей протеолитической и гемолитической активностью.

4. У недоношенных детей на первом месяце жизни, имеющих показания к вскармливанию искусственной смесью, как на-основе цельного белка (смесь для вскармливания недоношенных детей), так и на основе гидролизата белка, содержащей СЦТ, экскреция всех липидных фракций с калом выше, чем у доношенных детей, получающих естественное вскармливание, что свидетельствует о наличии' мальабсорбции липидов. Увеличение потребления липидов приводит к увеличению экскреции липидов* с калом, преимущественно фракций; отражающих нарушение всасывания.

5. Содержание аминокислот в сыворотке крови новорожденных, получающих смесь на основе гидролизата белка высокой степени гидролиза («Альфаре»), соответствует нормативным показателям, при более высокой концентрации 5-оксипролина, аргинина и метионина и меньшем содержании тирозина по сравнению с содержанием в сыворотке детей, находящихся на естественном вскармливании.

Практические рекомендации

1. Для диагностики ЛН методом определения концентрации водорода В' выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора водорода ГИН-2 на основе МДП-сенсора, необходимо измерить концентрацию водорода натощак. Для этого пациент производит выдох в специальный резервуар. Затем, следует провести нагрузку лактозой из расчета 2г/кг, но не более 50 г, и измерять концентрацию Н2 каждые 30 мин. в течение 3 ч. За результат исследования принимается разница между максимальной концентрацией водорода за время исследования и концентрацией водорода натощак.

Для применения данного метода у детей грудного возраста используются специальные маски с клапаном для вдоха и выдоха. Нагрузка лактозой не проводится. Исследование проводится в режиме свободного вскармливания. Концентрация Н2 измеряется с интервалом в 30 мин. в течение 2 ч. после последнего кормления. За результат исследования принимается-максимальная концентрация Н2 в выдыхаемом воздухе за время-исследования.

2. Алгоритм обследования детей старшего возраста с клиническими проявлениями ЛН с использованием метода определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе представлен рисунке 22.

Критерием диагностики ЛН является наличие клинических симптомов и прирост концентрации водорода в выдыхаемом воздухе на 10 и более ррш после нагрузки лактозой. Детям с клиническими проявлениями ЛН и приростом концентрации водорода на 10 и более ррт после нагрузки лактозой, нет необходимости в проведении биопсии СОТК для определения активности лактазы.

При наличии клинических проявлений JIH (вздутие живота; жидкий пенистый стул после употребления молочных продуктов), но при отсутствии прироста концентрации водорода на 10 ррш и более после нагрузки лактозой, необходимо провести биопсию СОТК с определением активности ферментов. Следует определить концентрацию водорода с нагрузкой лактулозой по методике, описанной выше. При повышении концентрации водорода после нагрузки лактулозой на 10 и более ррш нет оснований предполагать снижение активности микрофлоры кишечника. При отсутствии прироста концентрации водорода на 10 и более ррш после нагрузки и лактулозой, и лактозой необходимо провести оценку метаболической активности микрофлоры кишечника.

3. У детей на естественном вскармливании в возрасте 1 мес. экскреция углеводов с калом составляет 0,95% и. при отсутствии клинической симптоматики не является показанием! к назначению лечения. Для недоношенных детей, получающих низко- и безлактозную смесь на первом месяце жизни характерны следующие показатели экскреции углеводов с калом: 0,46±0,22% и 0,44±0,26%

4. У детей на естественном вскармливании в возрасте 1 мес. экскреция липидов с калом достигает 2052,68±1393,3 мг/дл и при нормальной прибавке массы тела, отсутствии клинической симптоматики не является показанием к назначению препаратов ферментов поджелудочной железы.

Рисунок 22. Алгоритм обследования детей старшего возраста с клиническими признаками лактазной недостаточности. *

Клиническишпример

Пример 1

Девочка 10 лет поступила с жалобами на жидкий стул и вздутие живота после приема молока. Натощак пациенту определена концентрация водорода в выдыхаемом воздухе с помощью газоанализатора водорода ГИН-2 на основе МДП-сенсора. Пациент принимал внутрь 50г лактозы (из расчета 2г/кг, не более 50 г), растворенной в 200 мл дистиллированной воды. Измеряли концентрацию водорода через каждые 30 мин в течение 3 часов. Величина концентрации водорода натощак составляла 6 частиц на миллион (ррш), величина максимальной нагрузочной концентрации составляла ЗОррт. Прирост концентрации водорода составил 24 ррт. Максимальная' концентрация водорода отмечалась через 3 часа. Лактазная недостаточность подтверждена инвазивным методом определения, активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки — 3» нмоль/(мг бел/мин) и методом определения содержаниях углеводов^ в* кале - 0;6%. Диагноз: Лактазная недостаточность. Пример 2.

Девочка 1 месяца жизни находится на грудном вскармливании. Жалобы на жидкий пенистый^ стул, плач, двигательное беспокойство после кормления грудным молоком, прибавка массы тела за 1 месяц 400г.С помощью газоанализатора водорода ГИН-2 со специальной маской ребенку определена, концентрация водорода в выдыхаемом воздухе каждые 30 минут в* течение 3 часов; сохраняя режим свободного вскармливания. Максимальная' концентрация водорода составила 22 ррт. Определена экскреция углеводов с калом-0,9%. Диагноз: Лактазная недостаточность.