Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Десинхроноз обмена железа при лактации как фактор риска дефицита железа у грудных детей

На правахрукописи

НАЗАРЕНКО ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

ДЕСИНХРОНОЗ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА ПРИ ЛАКТАЦИИ КАК ФАКТОР РИСКА ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА У ГРУДНЫХ ДЕТЕЙ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Тюмень - 2004 г.

Работа выполнена в ГОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии МЗ РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Эмилия Никифоровна Баркова

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Ольга Ивановна Уразова Сергей Анатольевич Сторожок

Ведущая организация:

Уральская государственная медицинская академия (г. Екатеринбург)

Зашита состоится «___»_2004 г.

в_часов на заседании диссертационного совета Д 208.101.01 при

ГОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии (625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной медицинской академии

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Ольга Игоревна Фролова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Дефицит железа (ДЖ) - одна из актуальных проблем современной медицины. Занимая первое место среди основных заболеваний, железодефицитная анемия (ЖДА) и латентные формы ДЖ (ЛДЖ) охватывают 30% населения планеты. В таких группах риска как беременные и кормящие женщины, дети раннего возраста и подростки частота распространения ДЖ достигает 80%. За последние 10 лет в среднем по России заболеваемость ЖДА среди беременных женщин возросла в 7,3 раза и составила 39,7% (Баранов А.А., 1999; Щепин О.П., Тишук Е.А., 2001), по Тюменской области - в 7,7 раза (39,4%) (Жданова Е.В., Баркова Э.Н., 2000).

Осложняя течение гестационного периода и родов, ЖДА - часто в сочетании с гестозами (40%) - занимает ведущее место среди факторов риска перинатальной, неонатальной и младенческой смертности (Фролова О.Г., 1997). У беременных с ДЖ каждый третий ребенок рождается в асфиксии и с дефицитом массы тела, а каждый второй - с явлениями внутриутробного инфицирования (Вахрамеева С.Н. и др., 1996; Омаров С.-М. А. и др., 2000).

При ДЖ, еще до возникновения анемии, развиваются клинические проявления тканевого гипосидероза (Демихов В.Г. и др., 2001). Замедление умственного и психомоторного развития - типичное проявления сидеропении в раннем детском возрасте. Несмотря на лечение и коррекцию железодефицитных состояний (ЖДС), эти нарушения сохраняются довольно долго: в пятилетнем возрасте дети по-прежнему имеют низкие показатели умственного и психомоторного развития (Cook J. D., 1999; Grantham-McGregor S., Ani С, 2001; Armstrong В., 2002).

Дефицит железосодержащих и железозависимых ферментов лежит в основе недостаточности иммунокомпетентной системы и неспецифических факторов защиты (Бисярина В.П., Казакова Л.М., 1979; Thurnham D.I., 1997; Konig D. et al., 1998). Отмечено, что дети с сидеропенией в два раза чаще болеют ОРВИ, кишечными инфекциями. Процент бактериальных осложнений после ОРВИ у детей с ЖДА в 2 раза выше, чем у здоровых. Кроме того, у них наблюдается высокая частота формирования хронических очагов инфекции (Казакова Л.М., 1992; Соболева М.К., 1998, 2003). В этом убеждают и результаты Всероссийской диспансеризации детей в 2002 году (Шарапова О.В. и др., 2004)

Очевидно, что отрицательное влияние ДЖ при беременности на процессы депонирования микроэлемента у плода во внутриутробном периоде, а также на изменение качественного состава грудного молока диктует необходимость до-нозологической диагностики его латентных форм. Трудности ранней диагностики скрытых форм ДЖ, обусловленные значительной индивидуальной вариабельностью показателей обмена железа и эритропоэза, аргументируют необходимость совершенствования как методических приемов, так и методологических принципов оценки функционального состояния системы в аспекте диагностических и прогностических приоритетов ее нарушений.

(Губин Г.Д., Герловин Е.Ш., 1980; Aschoff J.,,1985; Агаджанян Н.А. и др., 1998; Романов Ю.А., 2000; Комаров Ф.И., Рапопорт СИ., 2000; Романов Ю.А. и др., 2004). Исследование пространственно-временной организации (ПВО) функциональных систем в норме и патологии - наиболее современное направление, открывающее перспективы для разработки критериев донозологической диагностики различных патологических состояний (Arendt J. et al., 1989; Опалов-ская Г.М., 1999; Комаров Ф.И., Рапопорт СИ., 2000).

Доказательства циркадианной организации эритропоэза и обмена железа и обнаружение инверсии ритма сидеремии при ЛДЖ позволили обосновать информативность биоритмологических критериев ранней диагностики нарушения обмена железа (Баркова Э.Н., Жданова Е.В., 1989, 2002; Жданова Е.В., 2000). Изучение циркадианной организации обмена железа, ПОЛ и антиоксидантной защиты (АОЗ) при физиологической и осложненной дефицитом железа беременности позволили обосновать неинвазивный способ диагностики ранних стадий нарушения обмена железа у беременных (Баркова Э.Н. и др., 1995; Гурова О.П., 1997).

Экспериментально и клинически доказаны участие фагоцитов в регуляции ПВО обмена железа (Баркова Э.Н. и др., 1991), их ведущая роль в инициации и регуляции иммунного ответа, реализации специфической и неспецифической резистентности (Olsson I., 1990; Труфакин ВА. и др., 1991; Громыхина Н.Ю. и др., 1993; Луговская СА., 1997). Выявлены механизмы адаптационных перестроек в системе специфической и неспецифической резистентности у женщин репродуктивного возраста (Жданова Е.В. и др., 2002) и беременных (Машьяно-ва И.А., 2003), что диктует необходимость изучения ПВО функции фагоцитов периферической крови при лактации, осложненной нарушениями обмена железа.

Необходимость хронобиологического подхода к разработке проблемы мотивирована не только отсутствием данных о временной организации метаболизма железа и функции фагоцитов при лактации, но и важностью выяснения механизмов нарушения обмена микроэлемента у грудных детей.

Цель работы - определить особенности циркадианной организации обмена железа и эритропоэза при лактации, осложненной дефицитом железа, и установить общие закономерности взаимосвязи обмена железа у кормящих женщин и их детей.

Задачи:

1. Определить закономерности, временной организации обмена железа и эритропоэза у здоровых женщин при лактации.

2. Выявить ведущие механизмы перестройки циркадианной организации эритропоэза и обмена железа и обосновать информативность биоритмологических критериев ранней диагностики ДЖ у кормящих женщин.

3. Установить биоритмологические особенности поглотительной и переваривающей способности моноцитов у кормящих женщин с ДЖ.

4. Определить особенности суточной динамики, для концентрации железа, а-токоферола и МДА в грудном молоке при лактации на фоне ДЖ.

5. Выделить информативные критерии для ранней диагностики ДЖ у грудных детей.

6. Разработать алгоритм для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей на основе биологического анамнеза и ритмометрических параметров обмена железа у кормящих женщин.

Научная новизна работы

Впервые на основе хронобиологических исследований обнаружены механизмы перестройки циркадианной организации обмена железа у здоровых женщин при лактации. Установлено, что повышенная утилизация железа в процессах эритропоэза и лактопоэза коррелирует с увеличением среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке и снижением экскреции с мочой железа и МДА. Выявлено, что для периода лактации закономерно напряжение факторов неспецифической защиты. Показано, что оно сопровождается увеличением резервной мощности фагоцитарной функции моноцитов.

На основании результатов хронобиологических исследований поглотительной и переваривающей способности моноцитов периферической крови у кормящих женщин с ЛДЖ и ЖДА установлено, что снижение показателей базовой функции фагоцитов и их резервной мощности находятся в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

Впервые обнаружено, что десинхроноз обмена железа при лактации, осложненной ДЖ, проявляется нивелированием циркадианных ритмов для концентрации железа, а-токоферола и МДА в грудном молоке и снижением его антиокислительного потенциала. Это способствует развитию ДЖ у грудных детей. Показано, что рост инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни находится в зависимости от степени снижения показателей резервной мощности моноцитов и уровня сывороточного ферритина.

Обоснованы принципы индивидуального прогнозирования дефицита железа у грудных детей по данным их биологического анамнеза и показателям обмена железа, эритропоэза у фагоцитарной активности моноцитов у кормящих матерей.

Практическое значение работы

1. Разработаны нормативные показатели обмена железа, эритропоэза, неспецифической резистентности и состава грудного молока у здоровых женщин при лактации.

2. Выделены хронобиологические критерии для оценки метаболизма железа у женщин при лактации, которые информативны как объективные признаки ДЖ.

3. Разработаны хронобиологические критерии для неинвазивной диагностики ДЖ у кормящих женщин на основе качественного состава грудного молока (по концентрации железа и а-токоферола).

4. Разработаны скрининг-тесты для ранней диагностики ДЖ у грудных детей по показателям резервной мощности моноцитов периферической крови.

5. Разработаны алгоритмы для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей на основе биологического анамнеза и ритмометрических параметров обмена железа у кормящих женщин. Положения диссертации, выносимые на защиту

1. В механизмах формирования циркадианного ритма сидеремии у здоровых женщин при лактации ведущая роль принадлежит повышению утилизации железа в ночные часы (в связи с повышенной продукцией рети-кулоцитов), снижению сидерурии (в связи с уменьшением концентрации ферроионов сыворотке крови и моче и повышением концентрации а-токоферола) и освобождению микроэлемента из депо в кровь в дневное время.

2. Лактопоэз у здоровых женщин коррелирует с ростом среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке. При лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, десинхроноз обмена железа сопровождается нивелированием циркадианного ритма сидеремии и падением концентрации а-токоферола в грудном молоке.

3. У здоровых женщин при лактации напряжение механизмов неспецифической резистентности развивается на фоне увеличения продолжительности активной фазы для показателей поглотительной и переваривающей способности моноцитов, а также повышения их резервной мощности и сокращения амплитуд

При лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, циркадианные ритмы фагоцитарной функции моноцитов нивелированы. Снижение показателей их базовой функции и резервной мощности находятся в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

4. Десинхроноз обмена железа и снижение концентрации а-токоферола в грудном молоке у женщин с ЛДЖ и ЖДА - ведущие механизмы в патогенезе ДЖ у грудных детей. Снижение концентрации ферритина в сыворотке крови коррелирует со степенью снижения показателей резервной мощности моноцитов и ростом инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни.

5. Использование хронобиологических критериев для оценки обмена железа, эритропоэза и резистентности у кормящих женщин позволяет повысить информативность алгоритма для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Втором Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000), межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2001), международных симпозиумах «Медицина и охрана здоровья - 2001, 2002, 2003» (Тюмень, 2001, 2002, 2003), Третьем Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2004). Апробация диссертации состоялась 19 ноября 2004 г. на заседании проблемной комиссии «Медико-социальные и клинические проблемы здоровья населения Западно-Сибирского

территориально-промышленного комплекса» Тюменской государственной медицинской академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (I глава), описания материалов и методов исследования (П глава), изложения результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, практических рекомендаций, выводов, списка литературы и приложения. Диссертационная работа изложена на 197 страницах, содержит 47 таблиц, из них 16 содержится в приложении, и иллюстрирована 23 рисунками. Библиографический указатель включает 334 литературных источника, из них 163 работы отечественных и 171 работа иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Контингент. Клинические и лабораторные исследования выполнены у 235 женщин в возрасте от 18 до 32 лет в течение 2000-2003 гг. В состав 1-й контрольной группы вошли 35 здоровых женщин репродуктивного возраста (ЗЖРВ) (студенты Тюменской государственной медицинской академии). Критерием включения в исследование было отсутствие беременности и лактации. Обследовано 200 кормящих женщин в конце первого полугодия лактационного периода. Среди лактирующих женщин выделено 3 группы: 2-я контрольная группа

- 136 соматически здоровых женщин без нарушений обмена железа, I группа -36 женщин с ЛДЖ, П группа- 28 женщин с ЖДА. 200 грудных детей обследованных кормящих женщин также находились под наблюдением. Обследование детей в возрасте 6 мес проведено на базе детской поликлиники №2 г. Тюмени под руководством доцента кафедры детских болезней педиатрического факультета ТюмГМА К.А. Лебедевой.

Проведен ретроспективный анализ 1744 историй развития (ф. 112) детей, родившихся с 1990 по 2000 год и наблюдавшихся в детских поликлиниках №2 и №3 г. Тюмени.

Методы исследования.

Замеры изучаемых показателей в крови и моче, а у лактирующих женщин еще и в грудном молоке, проводили 4 раза в сутки через 6-часовые интервалы (в 06,12,18 и 24 ч).

Содержание гемоглобина, эритроцитов и эритроцитарные индексы (MCV

- средний объем эритроцита, МСН - среднее содержание гемоглобина в эритроците, RDW - степень анизоцитоза эритроцитов по объему) определяли на автоматическом анализаторе Cell-Dyn 1700. Количество ретикулоцитов подсчитывали в мазках крови, окрашенных 1% раствором бриллиант-крезилблау на 1000 клеток. Концентрации сывороточного ферритина (СФ) определяли имму-ноферментным методом на иммуноанализаторе фирмы Abbot (Германия). Концентрацию железа в сыворотке крови, моче, грудном молоке и общую железос-вязывающую способность сыворотки (ОЖСС) определяли дифенил-фенантролиновым методом с депротеинизацией реактивами фирмы «Лахема» (Чехия). Концентрацию МДА в сыворотке крови, моче и грудном молоке определяли в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой по методу И.Д. Стальной,

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ I этап исследования

Изучение ПВО эритропоэза. обмена железа, активности ПОЛ и АОЗ, функциональной активности моноцитов периферической крови у здоровых не* беременных женщин детородного возраста Анализ анамнестических данных: отсутствие хронических заболеваний ЖКТ, печени, почек, крови; не отягощен а кушерско-ги не ко логический анамнез Установление хронобио-логических критериев нормального состояния эритропоэза, обмена железа и функциональной активности моноцитов

Исследование суточной динамики показателей эритропоэза, параметров транспортного фонда железа (концентрация сывороточного железа, ОЖСС, КНТ, ЛЖСС), запасного фонда (концентрация сывороточного ферритина), концентрации МДА и а-токоферола в сыворотке крови, экскреции с мочой железа и МДА

И этап исследования

Изучение ПВО эритропоэза, обмена железа, активности ПОЛ и АОЗ, функциональной активности моноцитов периферической крови у кормящих женщин здоровых и сДЖ Анализ анамнестических данных: наличие экстрагенитальной патологии, характер течения настоящей беременности и родов Установление особенностей пространственно-временной организации эритропоэза, обмена железа, активности ПОЛ и АОЗ, функциональной активности моноцитов периферической крови у здоровых женщин при лактации

Исследование суточной динамики показателей эритропоэза, параметров транспортного фонда железа (концентрация сы- вороточного железа, ОЖСС, КНТ. ЛЖСС), запасного фонда (концентрация сывороточного ферритина), концентрации МДА и а-токоферола в сыворотке крови, экскреции с мочой железа и МДА

Выявление биоритмологических критериев нарушений обмена железа при лактации

\ Изучение суточной динамики концентрации железа, а-токоферола и МДА в грудном молоке у здоровых женщин и при дефиците железа |

III этап исследования

Т.Г. Гаришвили (1977), содержание токоферола - по методу I. Martinec (1964).

Поглотительную способность моноцитов оценивали с помощью фагоцитоза частиц латекса (Лебедев В.П., 1988), переваривающую способность - с помощью НСТ-теста в модификации Р.П. Нарциссова (1983) с использованием пара-нитротетразолия фиолетового. В мазках крови подсчитывали процент активных клеток (ФИ и НСТ-пм) и среднее количество поглощенных частиц латекса и гранул формазана на 1 активную клетку (ФЧ и ПА). Резервную мощность поглотительной и переваривающей способности макрофагов оценивали после стимуляции клеток пирогеналом (25 мкг/мл) по коэффициентам активации (КА), которые рассчитывали как отношение показателей стимулированных тестов к спонтанным.

Для статистической обработки результатов исследования использована программа Biostat for Windows (1998). Статистическая значимость различий при сравнении двух групп оценивалась по t-критерию Стьюдента. Корреляционные связи между признаками проанализированы с помощью коэффициента корреляции Пирсона, коэффициента ранговой корреляции Спирмена и коэффициента сопряженности (Гланц С, 1999). Для хронобиологических исследований проведена специальная математическая обработка данных по программе "Косинор" с определением следующих параметров циркадианных ритмов: мезор - среднесуточный уровень; акрофаза -время максимального значения показателя; амплитуда - отклонение максимального и минимального значений от мезора. Для разработки алгоритмов индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей использованы неоднородная последовательная процедура распознавания по методу Вальда и дискриминантный анализ (ГублерЕ.В., 1970, Казанцев B.C., 2002).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности пространственно-временной организации обмена железа у здоровых женщин при лактации

Установлено, что для здоровых кормящих женщин (ЗКЖ), как и для ЗЖРВ, закономерны статистически значимые циркадианные ритмы параметров эритропоэза. Среднесуточные значения содержания эритроцитов и гемоглобина в крови, MCV, МСН и RDW соответствуют уровню аналогичных показателей у ЗЖРВ. Максимум их значений приходится на дневные часы, минимум - на ночные, что обусловлено редепонированием крови на фоне активации симпатоадреналовой системы в световую фазу суток (рис. 1).

Содержание ретикулоцитов при лактации превышает аналогичный показатель у ЗЖРВ и составляет 50,9±1,0 и 46,2± 1,5 хЮ9/л соответственно. При этом обнаруживается расширение доверительных границ акрофазы показателя у ЗКЖ - по сравнению со ЗЖРВ - на 1 ч 41 мин, что свидетельствует об активации эритропоэза. Это обусловлено, вероятно, более низким уровнем эстрогенов, подавляющих эритропоэз, и повышением уровня пролактина, соматотропного и тиреоидных гормонов (Рагимова Ш.А., 1992), потенцирующих действие эритропоэтина (Brisken С. et al., 2002).

Рис 1 Пространственно-временная организация обмена железа и эритропоэза у здоровых женщин репродуктивного возраста (пунктирная линия) и у здоровых кормящих женщин (сплошная линия)

Рост содержания ретикулоцитов в ночные часы - фазу минимума сидеремии, а также высокая степень отрицательной корреляции между этими параметрами (Г = - 0,90, р<0,05) аргументируют справедливость заключения о наибольшей утилизации железа для биосинтеза гемоглобина именно в это время суток (Черноглазова О В, 1988) В утренние и дневные часы, когда наибольшее количество железа поступает из РЭС и из кишечника, а наименьшее его количество используется для биосинтеза гемоглобина, концентрация сывороточного железа в крови максимальна (рис 1)

У здоровых женщин при лактации сохраняется циркадианная периодичность основных параметров транспортного и запасного фондов железа. Среднесуточные значения СЖ, ОЖСС, ЛЖСС, КНТ и СФ соответствуют уровню таковых у ЗЖРВ, суточные колебания СЖ, КНТ и СФ синхронизированы между собой и находятся в противофазе к суточной динамике ОЖСС и ЛЖСС Расширение доверительных границ акрофазы для показателей сидеремии, свидетельствует об активизации метаболизма железа при лактации (рис 1)

У ЗКЖ повышенная утилизация железа в процессах эритропоэза и лактопоэза коррелирует с ростом среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови в 1,5 раза, по сравнению со ЗЖРВ. Вероятно, что рост АОЗ при лактации обусловлен физиологической гиперпролактинемией (Мануйлова И.А. и др., 1988; Neville М.С., 2002). Пролактин стимулирует синтез холестерина, липопротеидов низкой и очень низкой плотности (Курляндская P.M., Романцова Т.И., 2004), являющихся основными транспортными формами для а-токоферола (Lanza Е. et al., 1998), а также обладает антистрессорным эффектом (Стрижаков B.C., 1989). Изменения в балансе ПОЛ/АОС при лактации характеризуются также уменьшением активности процессов липопероксидации (мезор уровня МДА в сыворотке крови у здоровых кормящих женщин достоверно ниже такового у ЗЖРВ) и сопровождаются снижением концентрации двухвалентного железа в сыворотке крови (табл. 1).

Для ЗКЖ, как и для ЗЖРВ, закономерен циркадианный ритм сидерурии. Акрофазы экскреции и концентрации железа в моче свойственны для ночных часов. Важно отметить синхронизацию экскреции железа и МДА с мочой и концентрации двухвалентного железа и МДА в сыворотке крови. Уменьшение мезоров экскреции железа и МДА с мочой при лактации, а также их синхронность свидетельствуют о зависимости сидерурии от активности ПОЛ и уровня двухвалентного железа в сыворотке крови (рис. 1). Очевидно, что повышенная утилизация железа на эритро- и лактопоэз в периоде лактации компенсируется не только ограничением менструальных потерь микроэлемента, но и уменьшением сидерурии.

Среднесуточная концентрация железа в грудном молоке в 2 раза ниже уровня сидеремии и составляет 6,4±0,5 мкмоль/л. Циркадианный ритм концентрации железа в грудном молоке характеризуется максимумом в вечернее время. Внутренняя акрофаза между суточной динамикой сидеремии и концентрацией железа в грудном молоке составляет 5 ч 20 мин, что свидетельствует о сложных механизмах транспорта железа из плазмы крови в грудное молоко, обеспечиваемого трансферриновыми рецепторами секреторных клеток молочной железы (Villalpando S.et al., 2003; Domellof M. et al., 2004).

Среднесуточное значение концентрации а-токоферола в грудном молоке всего на 34% ниже его уровня в сыворотке крови. Выявлена высоко значимая положительная корреляционная связь между динамикой содержания а-токоферола в грудном молоке и сыворотке крови (Г = +0,89; р<0,05). Синхронизация суточных ритмов концентрации железа и а-токоферола в грудном молоке отражает зависимость активного транспорта железа из плазмы крови трансферриновыми рецепторами при лактации от состояния клеточных мембран, регулируемого балансом ПОЛ и АОС (рис. 1).

Среднесуточный уровень МДА в грудном молоке у ЗКЖ в 1,8 раза меньше, чем в сыворотке крови. Для концентрации МДА в грудном молоке выявлен циркадианный ритм, акрофаза которого совпадает со временем максимального содержания МДА в сыворотке крови - в ночные часы.

Таблица 1

Суточная динамика показателей обмена железа, ПОЛ и АОС у здоровых кормящих женщин и у здоровых женщин репродуктивного возраста, М±m

Время суток, часы Здоровые женщины Здоровые кормящие

репродуктивного возраста женщины

Ре" сыворотки крови, мкмоль/л

Меэор 3,4 ±0,4 2,17 ±0,15**

Амплитуда 1,3 ±0,3 1,18 ± 0,12

% от мезора 38,2 54,3

Акрофаэа 21.52 00.15

(95% ДИ) 18.15; 2.10 23.17; 02.21

а-токоферол сыворотки, мкмоль/л

Мезор 0,374 ±0,030 0,5510,07**

Амплитуда 0,092 ±0,030 0,15 ±0,04

% от меэора 24,е 27,2

Акрофаза 21.29 18.05

(95% ДИ) 19.15; 2320 17.02;19.50

МДА сыворотки, мкмоль/л

Мезор 7,8 ±0,9 7,2 ±0,3

Амплитуда 3,1 ±1,6 2,6 ± 0,4

% от мезора 39,7 36,1

Акрофаэа 18.36 4.15

(95% ДИ) 16.34; 21.34 22.15; 05.25

Экскреция Ре с мочой, мкг

Меэор 0,032 ±0,004 0,013±0,002"

Амплитуда 0,016 ±0,004 0,007 ±0,001

% от мезора 52,2 53,8

Акрофаза 22.04 01.04

(95% ДИ) 18.01; 01.18 23.47; 04 06

Экскреция МДА с мочой, мкмоль

Мезор 2,0 ±0,25 1,29 ±0,005"

Амплитуда 0,95 ±0,28 0,89 ±0,006

% от мезора 49,0 68,9

Акрофаза 21.51 22.01

(95% ДИ) 19.20; 02.04 17.00; 01.55

Примечание: М - среднее арифметическое; т - средняя ошибка среднего арифметического; ** - обозначены достоверные различия мезоров в группах ЗКЖ и ЗЖРВ (р<0,05)

Усиление функциональной активности моноцитов в периоде лактации проявляется достоверным ростом показателей резервной мощности для поглотительной и переваривающей способности и сокращением амплитуд коэффициентов активации ФИ и %НСТ-позитивных моноцитов (табл. 2). О слаженной работе всех звеньев фагоцитоза свидетельствуют высоко значимые коэффициенты корреляции между показателями: ФИ и ФЧ (Г = +0,89, р < 0,05), ФИ и НСТ-пм (Г = +0,97, р <0,05) ФЧ и ПА (г = +0,99, р <0,05), НСТ-пм и ПА (Г = +0, 95, р <0,05) (табл. 4). Отмечено совпадение на весьма значительном протяжении доверительных границ для акрофаз поглотительной способности

моноцитов и их переваривающей активности, а также пролонгация активной фазы для этих показателей в вечернее время (табл. 2).

Таблица 2

Суточная динамика показателей переваривающей активности моноцитов у здоровых кормящих женщин и у здоровых женщин репродуктивного возраста, М±m

Время суток, Здоровые женщины Здоровью кормящие

часы репродуктивного возраста женщины

Поглотительная способность

ФИ, % ФЧ ФИ, % ФЧ

Мезор 46,2 ±1,01 4,67 ±0,17 48,3 ±1,30 7,18±0,20"

Амплитуда 10,5 ±0,74 1,45 ±0,19 12,5 ±1,08 1,12 ±0,16

% от мезора 22,7 31,5 25,8 15,5

Акрофаза 18.43 18.13 18.07 17.56

(95% ДИ) 17,18;19.23 17.54;19.45 16.49;19.31 17.11;19.05

КАФИ КА ФЧ КАФИ КА ФЧ

Мезор 2,10 ± 0,11 2,09 ±0,17 2,99±0,16** 2,81 ±0,19**

Амплитуда 0,89 ± 0,06 1,22 ±0,14 0,43 ±0,12 1,73 ±0,18

% от мезора 42,3 58,3 14,4 61,5

Акрофаза 7.09 6.39 06.15 05.56

(95% ДИ) 0б.14;08.25 05.14;08.10 05.55;08.28 05.08:07.45

Переваривающая способность

%НСТ-пм ПА %НСТ-лм ПА

Мезор 44,85 ± 0,87 3,27 ±0,23 49,94 ±1,12 3,56 ±0,16

Амплитуда 9,28 ±0,63 1,53 ±0,19 10,42 ±0,74 1,43 + 0,18

% от мезора 20,7 46,7 20,8 40,1

Акрофаза 19.54 20.15 19.41 19.18

(95% ДИ) 18.10;20,15 17.32;21.05 18.22:20.35 18.52:20.47

КА %Н0Т-пм КАПА КА %НСТ-пм КАПА

Мезор 1,76 ±0,07 1,69 ±0,07 2,39±0,10** 2,01 ±0,09"

Амплитуда 0,65 ±0,04 0,59 ±0,04 0,73 ±0,09 1,02 ±0,09

% от мезора 36,9 34,9 30,5 50,7

Акрофаза 06.27 06.11 06.35 06.27

(95% ДИ) 05.32;07.21 05.12:07.28 05.52;07.48 05.22:07.36

Примечание: М - среднее арифметическое; т - средняя ошибка среднего арифметического; ** - обозначены достоверные различия мезоров в группах ЗКЖ и ЗЖРВ (р<0,05)

Циркадианные ритмы показателей резервной мощности и спонтанной фагоцитарной активности моноцитов находятся в противофазе (табл. 2). Реципрокные временные взаимоотношения параметров фагоцитарной активности клеток свидетельствуют об их высоком бактерицидном потенциале, так как согласно «закону начальных значений» (Wilder J., 1962) любая функция в наибольшей степени может быть изменена в противоположном направлении в период максимального (положительного или отрицательного) отклонения от средних величин.

О наличии существенной связи обмена железа и функции моноцитов свидетельствует анализ временных взаимоотношений суточной динамики изучаемых показателей. Вслед за максимумом поглотительной активности

макрофагов закономерно растет их переваривающая активность: акрофаза %НСТ-пм отмечена в 19.41 ч (18.22; 20.35), акрофаза ПА - в 19.18 ч (18.52; 20.47) (табл. 2). Экзоцитоз двухвалентного железа макрофагами и потенцируемое им ПОЛ обусловливают нарастание в плазме крови в ночные часы свободного железа (акрофаза приходится на 00.15 ч (23.17; 02.21) и МДА (акрофаза соответствует 04.15 ч (22.15; 05.25), что и определяет пик экскреции с мочой железа и МДА (рис. 1). Колебания сидерурии не зависят от суточного ритма сидеремии, но синхронизированы с концентрацией двухвалентного железа и продуктов ПОЛ в сыворотке крови и моче (табл. 1). О зависимости поглотительной способности моноцитов от мощности неферментативного звена АОЗ свидетельствует синхронизация суточной динамики концентрации а-токоферола в сыворотке крови и ФИ, акрофазы которых зарегистрированы соответственно в 18.05 ч (17.02; 19.50) и 18.07 ч (16.49; 19.31) (табл. 2). По-видимому, возрастание устойчивости биологических мембран к ПОЛ способствует увеличению биоцидного потенциала макрофагов.

Особенности пространственно-временной организации обмена железа при лактации, осложненной дефицитом железа

У 36 (18%) из всех обследованных кормящих женщин незначительное снижение среднесуточных значений концентрации сывороточного железа (до 10,б±1,3 мкмоль/л) при нормальных показателях содержания эритроцитов (3,9±0,1 х1012/л) и гемоглобина (127,3± 1,7 г/л) в крови сопровождалось сокращением до 3,5 мкмоль/л и менее разницы между показателями утренней и ночной сидеремии. Нивелирование циркадианного ритма сидеремии позволило диагностировать у них ЛДЖ (Баркова Э.Н., Жданова Е.В., 1989). Истощение запасного фонда микроэлемента подтверждено снижением мезора сывороточного ферритина до 11,1±4,7 мкг/л. У 28 (14%) кормящих женщин циркадианные ритмы для показателей обмена железа и эритропоэза были нивелированы при сниженных среднесуточных уровнях эритроцитов и гемоглобина в крови (3,8±0,1 х 1012/л и 115,7±3,3 г/л соответственно), что позволило диагностировать у них ЖДА легкой степени тяжести.

У пациенток с ЛДЖ выявлены типичные для железодефицитного эритропоэза признаки: достоверно снижены, по сравнению с аналогичными показателями у здоровых женщин, среднесуточные значения МСН и МСУ, увеличен RDW (20,9± 1,5 пг, 75,2±3,4 фл и 19,5±3,3% соответственно). У женщин с ЖДА гипохромия, микроцитоз и анизоцитоз эритроцитов выражены в большей степени, чем при ЛДЖ. Напряжение ПОЛ на фоне недостаточности а-токоферола потенцирует стимуляцию альтернативных путей эритропоэза, что обусловливает нивелирование при ДЖ циркадианных ритмов для содержания эритроцитов и гемоглобина в крови. По сравнению с обследованными нами здоровыми женщинами, у пациенток с ДЖ в периоде лактации значительно сокращены амплитуды для суточных колебаний содержания в крови эритроцитов, гемоглобина, показателей МСУ, МСН и RDW. О перенапряжении нормального типа эритропоэза на фоне ДЖ свидетельствует рост среднесуточных значений и нивелирование циркадианного ритма содержания

ретикулоцитов в крови (65,3±3,3 х109/л при ЛДЖ; 61,2±3,4 х109/л при ЖДА). Установлено, что перестройка кинетики эритропоэза отражается на суточной динамике сидеремии (Черноглазова О.В., 1988).

Десинхроноз ПВО обмена железа при лактации на фоне ДЖ проявляется рассогласованием суточной динамики ОЖСС, СФ и СЖ. Для ЗКЖ, как и для ЗЖРВ, характерна высоко значимая отрицательная корреляция между уровнями СЖ и ОЖСС (г = - 0,91, р < 0,05). На фоне ДЖ значимость корреляционных связей существенно, снижена: г = - 0,5 (р > 0,05) у кормящих женщин с ЛДЖ и г = - 0,3 (р > 0,05) у женщин с ЖДА в периоде лактации.

Впервые обнаружено, что ДЖ у кормящих женщин сопровождается нивелированием циркадианных ритмов для концентрации в сыворотке крови МДА и а -токоферола и дисбалансом в системе ПОЛ/АОС. Уровень витамина Е в сыворотке крови при ЛДЖ снижен в 1,7 раза, а при ЖДА - в 2,8 раза, по сравнению с таковыми у ЗКЖ. Концентрация МДА в сыворотке крови выше, чем у здоровых в периоде лактации, и нарастает по мере усугубления ДЖ. (табл. 3).

Таблица 3

Среднесуточные значения показателей обмена железа, ПОЛ и АОС при лактации, М±т

Здоровые кормящие Лактирующие женщины с Лактирующие женщины с женщины ЛДЖ ЖДА

13,6±1,3 Общее Ре сыворотки, мкмоль/л 10,6±1,3 10,2±1,2

2,17±0,15 Ре сыворотки, мкмоль/л 0,65±0,15** 6,2±0,2"

7,2±0,3 МДА сыворотки, мкмоль/л 8,4±0,6 12,1 ±0,5"

0,55*0,07 а-токоферол сыворотки, мкмоль/л 0,32±0,06** 0,20±0,07**

0,013±0,002 Экскреция Ре с мочой, мкг 0,009±0,001** 0,070±0,001**

1,2940,05 Экскреция МДА с мочой, мкмоль 3,03±0,02" 3,69±0,04"

Ре молока, мкмоль/л

6,4±0,5 4,8±0,9 4,1 ±0,8"

4,0±0,4 МДА молока, мкмоль/л 7,3±0,6** 10,0±0,8**

0,36 ±0,08 а-токоферол молока, мкмоль/л 0,17±0,06 0,12±0,07"

Примечание: м - среднее арифметическое; m - средняя ошибка среднего арифметического; ** - обозначены достоверные различия мезоров в группах кормящих женщин с ДЖ и ЗКЖ (р<0,05)

У кормящих женщин с ЛДЖ среднесуточные значения свободного железа в крови достоверно ниже такового у здоровых кормящих женщин, что обусловливает компенсаторную гипосидерурию. При ЖДА рост фракции двухвалентного железа в сыворотке крови сопровождается чрезмерной

активацией ПОЛ, что приводит к увеличению экскреции с мочой МДА и железа (табл. 3). Возможно, что потеря больших количеств железа с мочой является одним из механизмов, усугубляющих истощение запасов микроэлемента в организме (Суханов Ю.С. и др., 1985).

Десинхроноз обмена железа и дисбаланс в системе ПОЛ/АОЗ приводят к снижению концентрации а-токоферола, железа и повышение МДА в грудном молоке. Среднесуточные значения а-токоферола в грудном молоке при ЛДЖ снижены в 2,1 раза, при ЖДА - в 3 раза, по сравнению с его уровнем у ЗКЖ (табл. 3). Циркадианные ритмы концентрации а-токоферола в грудном молоке при ДЖ, как и сыворотке крови, нивелированы за счет значительного уменьшения амплитуд до 27% от мезора при ЛДЖ и до 20% - при ЖДА (у ЗКЖ он составляет 52%). Среднесуточные значения концентрации МДА в грудном молоке у женщин с ЛДЖ и ЖДА достоверно превышают таковые у ЗКЖ -7,3±0,6, 10,0±0,8, и 4,0±0,4 мкмоль/л соответственно (табл. 3). Циркадианный ритм концентрации МДА в грудном молоке при ДЖ, так же, как и в сыворотке крови, нивелирован.

Среднесуточный уровень концентрации железа в грудном молоке у женщин с ЛДЖ ниже, чем у ЗКЖ, хотя эти различия недостоверны, что указывает на сохранность рецепторно-опосредованного транспорта микроэлемента из плазмы крови в грудное молоко (УИЫрапёо 8. й а1., 2003; БошеИоГМ. й а1., 2004). Однако при ЖДА концентрация железа в грудном молоке снижена вследствие нарушения активного транспорта микроэлемента из сыворотки на фоне чрезмерной активации ПОЛ и истощения АОС (Омаров Н.С.-М. 2000).

Ранними признаками дисфункции фагоцитарной системы при ДЖ у кормящих женщин являются снижение среднесуточных значений резервной мощности показателей и нивелирование их циркадианных ритмов. Наибольшей регрессии подвержены коэффициенты активации параметров переваривающей способности моноцитов: КА %НСТ-пм снижен при ЖДС в 2,4 раза, КА ПА - в 2,2 раза (рис. 2). Снижена значимость корреляционных связей между основными параметрами функциональной активности макрофагов, характерных для здоровых кормящих женщин (табл. 4).

Таблица 4

Значения коэффициентов корреляции между показателями фагоцитарной активности моноцитов у кормящих женщин здоровых и с ЖДС

Показатели здоровые Кормящие женщины ЛДЖ ЖДА

ФИ/ФЧ +0,89 -0,11 +0,14

ФИ/НСТ-пм +0,97 +0,31 +0,60

ФЧ/ПА +0,99 -0,45 +0,16

НСТ/ПА +0,95 +0,64 +0,79

О высокой степени зависимости функциональной активности клеток от состояния запасного фонда железа свидетельствует достоверная

корреляционная связь между показателями фагоцитарной функции моноцитов и уровнем СФ. В наибольшей степени она выражена для показателей резервной мощности (рис. 2). Предполагается, что в основе нарушения бактерицидной способности моноцитов при ДЖ лежит уменьшение активности железосодержащих и железозависимых ферментов, которое обусловливает сокращение энергетического потенциала клеток (Машьянова И.А., 2003).

Рис. 2. Отклонения (в %) уровня СФ и показателей фагоцитарной активности моноцитов у женщин с ДЖ при лактации (показатели ЗКЖ соответствуют нулевому положению, * - обозначены достоверные отличия)

Взаимосвязь обмена железа у кормящей матери и грудного ребенка

Результаты исследования убеждают в том, что у большинства детей ЗКЖ концентрация гемоглобина в крови, уровень СЖ, КНТ и СФ, а также ОЖСС и ЛЖСС соответствовали возрастным нормативам. Только у 7% детей ЗКЖ в конце первого полугодия жизни обнаружены признаки латентного ДЖ -снижение концентрации СФ до 11,1±1,8 мкг/л (р<0,05), СЖ - до 10,0±1,7 мкмоль/л (р<0,05), уменьшение КНТ до 15,1±1,8% (р<0,05) при нормальных показателях гемоглобинового фонда железа. Ни одного случая ЖДА среди детей ЗКЖ не выявлено (рис. 3).

Несмотря на то, что концентрации железа в грудном молоке у женщин с ЛДЖ достоверно не снижалась, у всех их детей в возрасте 6 мес выявлены признаки ДЖ: содержание гемоглобина снижено до 103,3±3,7 г/л (р<0,05), СЖ - до 9,2±2,3 мкмоль/л (р<0,05), КНТ,- до 12,3±2,7% (р<0,05), СФ - до 7,6±2,5 мкг/л (р<0,05), увеличены показатели ОЖСС и ЛЖСС до 75,9±3,0 и 66,7±2,9 мкмоль/л соответственно (р<0,05). В 27,8% случаев диагностирован ЛДЖ, в 63,9% - ЖДА легкой степени, у 8,3% детей - среднетяжелые формы ЖДА (рис.3).

Средняя концентрация гемоглобина у детей женщин с явным дефицитом железа составила 95,5+4,0 г/л, что достоверно ниже такового показателя у

КА

СФ ФИ ФИ

КА

%НСТ- %НСТ-ФЧ КА ФЧ пм пм ПА КА ПА

-66"

здоровых и при ЛДЖ. Показатели транспортного и запасного фондов железа также были значительно ниже. В возрасте 6 мес у 35,7% детей из этой группы диагностирована легкая степень, у 42,9% - среднетяжелая, у 21,4% - тяжелая степень ЖДА (рис. 3).

Рис. 3 Состояние обмена железа у детей в возрасте 6 мес в зависимости от метаболизма микроэлемента у кормящих матерей (1 -здоровые; 2 -ЛДЖ; 3 -ЖДА)

Таким образом, десинхроноз обмена железа при лактации на фоне снижения концентрации а-токоферола в грудном молоке способствует развитию ДЖ у грудных детей. На обеспеченность грудного ребенка микроэлементом влияет не только концентрация железа в грудном молоке, но и его биодоступность, во многом определяемая антиокислительным потенциалом женского молока. Известно, что снижение уровня а-токоферола, обладающего мембранопротекторными свойствами, рост цитотоксичных продуктов ПОЛ в грудном молоке могут привести к нарушению функции мембраносвязанных рецепторов лактоферрина в эпителиоцитах кишечника ребенка (Suzuki Y.A. et al., 2001; Villalpando S. et al, 2003; Weiss W.P., Wyatt D.J., 2003; Walker W.A., 2004).

ДЖ у грудных детей сопровождается высокой частотой фоновых состояний - рахита, дисбиозов, экссудативно-катарального и аллергического диатезов. Отклонения со стороны центральной нервной системы проявляются отставанием в нервно-психическом развитии, гипервозбудимостью. Выявлены серьезные нарушения со стороны иммунной системы. В группе детей с ДЖ в 5 раз больше часто и длительно болеющих, в 2 раза выше кратность острых инфекций на одного ребенка в год, заболеваемость острой пневмонией в 4 раза превышает аналогичный показатель среди детей без нарушений обмена. Установлена сильная корреляционная связь между уровнем СФ и кратностью острых инфекционных заболеваний в течение года у грудных детей: r = - 0,75 (р<0,05).

Установлено, что ранним признаком истощения тканевого фонда железа является угнетение резервной мощности фагоцитов. Снижение показателей КА ФИ (р<0,001), КА ФЧ (р<0,005), КА %НСТ-пм (р<0,001) и КА ПА (р<0,001) у

грудных детей обнаружено уже на стадии латентного ДЖ. Зависимость фагоцитарной активности моноцитов от состояния депо железа подтверждена сильной положительной корреляционной связью, обнаруженной между показателями поглотительной и переваривающей способности клеток и уровнем СФ у детей (табл. 5).

Таблица 5

Корреляционная зависимость показателей функциональной активности моноцитов от уровня сывороточного ферритина у грудных детей

Показатели фагоцитарной активности моноцитов Коэффициент ранговой корреляции Значимость коэффициента ранговой корреляции

ФИ +0,83 Р < 0,05

ФЧ +0,75 Р < 0,05

КАФИ +0,79 Р < 0,05

КА ФЧ +0,89 Р < 0,05

% НСТ-пм +0,92 Р < 0,05

ПА +0,96 Р < 0,05

КА % НСТ-пм +0,99 Р < 0,05

КАПА +0,98 Р < 0,05

Прогнозирование дефицита железа у детей первого года жизни

Корреляционный анализ показателей обмена железа у грудных детей и наличия в их анамнезе осложнений беременности и родов у матери позволил выделить наиболее значимые из них: гестоз, плацентарная недостаточность, гестационная анемия (особенно их тяжелые формы), угроза прерывания беременности, многоплодие; преждевременная отслойка плаценты, оперативное родоразрешение, обусловливающие интранатальную кровопотерю; масса тела при рождении менее 3,0 кг или более 4,0 кг, недоношенность; а также перевод на искусственное вскармливание до 6 мес жизни. Неоднородная последовательная процедура по методу последовательного анализа Вальда (Гублер Е.В., 1970; Степанова Е.И. и др., 1987; Казанцев B.C., 2002) позволила включить эти признаки в таблицу для прогнозирования дефицита железа у детей первого года жизни (табл. 6).

Нами впервые разработан алгоритм прогнозирования нарушений обмена железа у грудных детей на основе оценки показателей обмена железа, эритропоэза и фагоцитарной активности моноцитов у кормящих женщин. В правомерности его принципов убеждает значимая корреляционная связь между уровнем сывороточного ферритина у детей и параметрами обмена железа, эритропоэза, процессов липопероксидации, потенциалом антиоксидантной системы и функциональной активности моноцитов периферической крови у их матерей (табл. 7).

Показатели кормящих женщин, для которых установлена сильная и статистически значимая корреляционная связь с показателями запасов микроэлемента у грудных детей, использованы нами в качестве

Таблица прогнозирования ДЖ у детей первого года жизни по данным биологического анамнеза Последовательная процедура распознавания

Признак Диапазон Прогностический Критерий

признака коэффициент ПК информативности J

1. Гестоз 1. нет -4,4 0,80

2. лег. ст. + 1,7 0,16

3. ср ст. + 6,0 0,39 '

4. тяж, ст. + 9,0 0,27

2. Плацентарная 1. нет -2,8 0,35

недостаточность 2. коипенс. 0,0 0,002 (0)

3, субкомп. + 2,0 0,17

4. декомп. + 9,0 0,40

3. Гестационная 1, нет -0,8 0,04

анемия 2. лег. ст. + 1,0 0,04

3. 3. ср. ст. + 3,0 0,05

4. Масса тела при 1. 3,0кг + 4,0 0,48

рождении 2. 3,0-4,0 кг -2,8 0,18

3. >4,0 кг + 1,2 0,15

5. Многоплодие 1. нет -0,8 0,06

2. есть +,3.0 0,24

6. Оперативное 1. нет -1,0 0,10

родоразрешение 2. есть + 4,5 0,40

7. Преждевременная 1. нет -0,2 0,04

отслойка 2. есть + 3,0 0,06

плаценты

8. Угроза 1. нет -0.5 0,02

прерывания 2. есть + 2,4 0,11

беременности

9. Недоношенность 1. нет -0,5 0,03

2. есть + 6,4 0,32

10. Длительность 1. менее 3 мес +1 0,06

грудного 2. менее 6 мес +1,3 0,05

вскармливания 3. более 6 мес -2,2 0,12

Способ применения Найти прогностические коэффициенты (ПК), соответствующие обнаруженным у ребенка признакам, и суммировать их. При получения пороговой суммы +13 риск развития дефицита железа на первом году жизни велик (вероятность 95%). При сумме -13 риск развития дефицита,железа на первом году жизни невелик. Если после суммирования ПК всех признаков ни один из порогов не достигнут, ответ не определен, требуется дополнительное обследование или дальнейшее наблюдение.

Таблица прогнозирования ДЖ у детей первого года жизни на основе показателей обмена железа у кормящих женщин Дискриминантная процедура распознавания

Способ применения: найти прогностические индексы, соответствующие обнаруженным у матери обследуемого ребенка величинам лабораторных показателей, и суммировать их между собой и с постоянным порогом сравнения (Ъ= 1ДИ + Т). При получении суммы Ъ со знаком «+» - риск развития ДЖ у ребенка на первом году жизни значителен. При значении Ъ со знаком «-» - риск развития ДЖ у ребенка на первом году жизни невелик.

прогностических признаков. На основе ритмометрического анализа выделены диапазоны показателей, позволяющие определить риск ДЖ у грудных детей в зависимости от их значения. Для каждого из них определены по методу дискриминантных линейных функций прогностические индексы (ПИ), представляющие собой произведения средних значений признаков на соответствующие «весовые» дискриминантные коэффициенты. Полученные данные представлены в прогностической таблице (табл. 7). Более высокий процент подтвержденных прогнозов при использовании этого метода, построенного на биоритмологических параметрах обмена железа, эритропоэза и функциональной активности моноцитов у кормящих матерей, обусловлен высокой чувствительностью хронобиологических методов оценки обмена железа к выявлению патологических состояний на самых ранних стадиях и выраженной достоверной корреляционной связью между показателями обмена железа у кормящих матерей и их грудных детей.

ВЫВОДЫ

1. Для здоровых небеременных женщин детородного возраста закономерна циркадианная ритмичность сидеремии: максимум концентрации сывороточного железа - в полуденное время - находится в противофазе с продукцией ретикулоцитов. Максимум сидерурии - в вечернее время - синхронизирован с наибольшими концентрациями двухвалентного железа и продуктов ПОЛ в сыворотке крови и моче.

2. У здоровых кормящих женщин повышенная утилизация железа в процессах эритропоэза и лактопоэза коррелирует с ростом среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке на фоне падения экскреции с мочой микроэлемента и МДА.

3. Напряжение механизмов неспецифической резистентности при лактации проявляется увеличением среднесуточных значений и продолжительности активной фазы для показателей поглотительной и переваривающей способности фагоцитов, повышением их резервной мощности при сокращении амплитуд.

4. Нивелирование циркадианного ритма и снижение среднесуточного уровня сывороточного ферритина и сидеремии при лактации, осложненной латентным дефицитом железа и ЖДА, сопровождается внутрисистемным десихронозом эритропоэза за счет повышенной продукции микроцитов, а также нивелированием циркадианного ритма концентрации железа и снижением концентрации СП-токоферола в грудном молоке.

5. Снижение показателей базовой функции и резервной мощности моноцитов периферической крови при лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, находится в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

6. Десинхроноз обмена железа у лактирующих женщин на фоне снижения концентрации -токоферола в грудном молоке способствует развитию ДЖ у грудных детей. Рост инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни

зависит от степени снижения у них показателей резервной мощности моноцитов и уровня ферритина в сыворотке крови.

7. Использование хронобиологических критериев для оценки обмена железа, эритропоэза и резистентности у женщин при лактации позволяет повысить информативность алгоритма прогнозирования дефицита железа у грудных детей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В качестве неинвазивного способа диагностики ДЖ у кормящих женщин рекомендуется определение концентрации железа в грудном молоке дважды в течение суток: утром - с 6.00 до 8.00 ч и в послеобеденное время - с 16.00 до 18.00 ч. При разнице в концентрации, составляющей 3,0 мкмоль/л и более, констатируют нормальный циркадианный ритм сидеремии. При разнице 1,5 мкмоль/л и менее диагностируют ЖДС.

2. Информативным критерием для ранней диагностики сидеропении служит величина коэффициента активации %НСТ-позитивных моноцитов периферической крови в утренние часы (с 6.00 до 9.00 ч). Прелатентный дефицит железа диагностируют у кормящих женщин при значениях, меньших 2,4, а у грудных детей - при показателях менее 2,0.

3. Использование в клинической практике таблиц прогнозирования дефицита железа у детей первого года жизни на основе биологического анамнеза и показателей обмена железа, эритропоэза и функциональной активности моноцитов у кормящих матерей дает возможность своевременно выявить среди детей группу риска и провести профилактические мероприятия.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Баркова Э.Н., Жданова Е.В., Назаренко Е.В. и др. Биоритмологические технологии донозологической диагностики. Фундаментальные и прикладные аспекты /Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы //Второй Российский конгресс по патофизиологии с международным участием. Тезисы докладов. - М., 2000. - с. 246-247.

2. Назаренко Е.В. Хронодиагностика дефицита железа у детей раннего возраста /Медицина и охрана здоровья. Материалы международного симпозиума. - Тюмень, 2000. - с. 43 - 44.

3. Назаренко Е.В. Неинвазивные методы диагностики дефицита железа у кормящих женщин и детей раннего возраста /Пироговская студенческая научная конференция. Тезисы докладов. - М., 2001. - с. 78.

4. Назаренко Е.В. Патофизиологическое обоснование биоритмологических методов диагностики дефицита железа у грудных детей /Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины. Тезисы докладов. - Тюмень, 2001. - с. 147.

5. Назаренко Е.В. Патогенетические принципы хронодиагностики дефицита железа у кормящих женщин и грудных детей /Актуальные проблемы патофизиологии //Межвузовская конференция молодых ученых. Тезисы докладов. - СПб, 2001. с. 147-148.

6. Назаренко Е.В., Лапшина Н.С., Зозуля О.О. Влияние дефицита железа на течение беременности и развитие плода /Окружающая среда //4-ая Всероссийская научно-практическая конференция. Тезисы докладов. -Тюмень, 2001.-с.121-123.

7. Баркова Э.Н., Жданова Е.В., Курлович Н.А., Назаренко Е.В. Фундаментальные проблемы безопасного материнства и здоровья детей /Медицина и охрана здоровья. Материалы международного симпозиума. - Тюмень, 2002. - с. 86.

8. Назаренко Е.В. Влияние нарушений вскармливания на первом году жизни на заболеваемость грудных детей /Медицина и охрана здоровья. Материалы международного симпозиума. - Тюмень, 2002. - с. 89.

9. Назаренко Е.В. Механизмы иммунодепрессии при дефиците железа у детей /Медицина и охрана здоровья. Материалы международного симпозиума. - Тюмень, 2003. - с. 109-110.

Ю.Назаренко Е.В., Рожина И.Л. Десинхроноз обмена железа при лактации как фактор риска дефицита железа у грудных детей /Дизрегуляционная патология органов и систем. Экспериментальная и клиническая патофизиология //Третий Российский конгресс по патофизиологии с международным участием. Тезисы докладов. - М., 2004. - с. 169-170.

П.Жданова Е.В., Назаренко Е.В., Рожина И.Л. Патогенез иммунодепресии при дефиците железа /Дизрегуляционная патология органов и систем. Экспериментальная и клиническая патофизиология //Третий Российский конгресс по патофизиологии с международным участием. Тезисы докладов. - М., 2004. - с. 169-170.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АОС, АОЗ - антиоксидантная система, антиоксидантная защита

ДЖ - дефицит железа

ЖДА - железодефицитная анемия

ЖДС - железодефицитное состояние

ЗЖРВ - здоровые женщины репродуктивного возраста

ЗКЖ - здоровые кормящие женщины

КА - коэффициент активации

ЛДЖ - латентный дефицит железа

МДА - малоновый диальдегид

ПА - переваривающая активность

ПВО - пространтвенно-временная организация

ПИ - прогностический индекс

ПК - прогностический коэффициент

СЖ - сывороточное железо

СФ - сывороточный ферритин

ФИ - фагоцитарный индекс

ФЧ - фагоцитарное число

НАЗАРЕНКО ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

ДЕСИНХРОНОЗ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА ПРИ ЛАКТАЦИИ КАК ФАКТОР РИСКА ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА У ГРУДНЫХ ДЕТЕЙ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 24.11.2004 г. Ус. п. л. 1,0. Бумага писчая № 1. Тираж 100 экз. Заказ 173. Отпечатано в ОАО «НИИПлесдрев». Лицензия №17-0007.

ty>24 6 68

Актуальность проблемы. Дефицит железа (ДЖ) - одна из актуальных проблем современной медицины. Занимая первое место среди основных заболеваний, железодефицитная анемия (ЖДА) и латентные формы ДЖ (ЛДЖ) охватывают 30% населения планеты. В таких группах риска как беременные и кормящие женщины, дети раннего возраста и подростки частота распространения ДЖ достигает 80%. За последние 10 лет в среднем по России заболеваемость ЖДА среди беременных женщин возросла в 7,3 раза и составила 39,7% (Баранов А.А., 1999; Вельтищев Ю.Е., 2000; Щепин О.П., Тишук Е.А., 2001), по Тюменской области - в 7,7 раза (39,4%) (Жданова Е.В., Баркова Э.Н., 2000).

Осложняя течение гестационного периода и родов, ЖДА - часто в сочетании с гестозами (40%) - занимает ведущее место среди факторов риска перинатальной, неонаталыюй и младенческой смертности (Щепин О.П., 2001). У беременных с ДЖ каждый третий ребенок рождается в асфиксии и с дефицитом массы тела, а каждый второй - с явлениями внутриутробного инфицирования (Вахрамеева С.Ы. и др., 1996; Омаров С.-М. А. и др., 2000).

При ДЖ, еще до возникновения анемии, развиваются клинические проявления тканевого гипосидероза (Демихов В.Г. и др., 2001). Замедление умственного и психомоторного развития — типичное проявления сидеропении в раннем детском возрасте. Несмотря на лечение и коррекцию железодефицит-ных состояний (ЖДС), эти нарушения сохраняются довольно долго: в пятилетнем возрасте дети по-прежнему имеют низкие показатели умственного и психомоторного развития (CookJ. D., 1999; Grantham-McGregor S., Ani С., 2001; Armstrong В., 2002).

Дефицит железосодержащих и железозависимых ферментов лежит в основе недостаточности иммунокомпетентной системы и неспецифических факторов защиты (Бисярина В.П., Казакова J1.M., 1979; Thurnham D.I., 1997; Konig D. et al., 1998; Гаенко E.B., Коваленко Л.Ф., 2003). Отмечено, что дети с сидеропенией в два раза чаще болеют ОРВИ, кишечными инфекциями. Процент бактериальных осложнений после ОРВИ у детей с ЖДЛ в 2 раза выше, чем у здоровых. Кроме того, у них наблюдается высокая частота формирования хронических очагов инфекции (Казакова Л.М., 1992; Соболева М.К., 1998, 2003). В этом убеждают и результаты Всероссийской диспансеризации детей в 2002 году (Шарапова О.В. и др., 2004)

Очевидно, что отрицательное влияние ДЖ при беременности на процессы депонирования микроэлемента у плода во внутриутробном периоде, а также на изменение качественного состава грудного молока диктует необходимость донозологической диагностики его латентных форм. Трудности ранней диагностики скрытых форм ДЖ, обусловленные значительной индивидуальной вариабельностью показателей обмена железа и эритропоэза, аргументируют необходимость совершенствования как методических приемов, так и методологических принципов оценки функционального состояния системы в аспекте диагностических и прогностических приоритетов ее нарушений.

Известно, что наибольшей чувствительностью к действию экзо- и эндогенных факторов обладает циркадианная организация функциональной системы (Губин Г.Д., Герловин Е.Ш., 1980; Aschoff J., 1985; Агаджанян Н.А. и др., 1998; Романов Ю.А., 2000; Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., 2000). Исследование пространственно-временной организации (ПВО) функциональных систем в норме и патологии - наиболее современное направление, открывающее перспективы для разработки критериев донозологической диагностики различных патологических состояний (Arendt J. et al., 1989; Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., 2000).

Доказательства циркадианной организации эритропоэза и обмена железа (Черпоглазова О.В., Баркова Э.Н., 1985; Баркова Э.Н. и др., 2003) и обнаружение инверсии ритма сидеремии при ЛДЖ позволили обосновать информативность биоритмологических критериев ранней диагностики нарушения обмена железа (Баркова Э.Н., Жданова Е.В., 1989, 2002; Жданова Е.В., 2000). Изучение циркадианной организации обмена железа, ПОЛ и АОЗ при физиологической и осложненной дефицитом железа беременности позволили обосновать неинвазивный способ диагностики ранних стадий нарушения обмена железа у беременных (Гурова О.П., 1997).

Экспериментально и клинически доказаны участие фагоцитов в регуляции ПВО обмена железа (Баркова Э.Н. и др., 1991), их ведущая роль в инициации и регуляции иммунного ответа, реализации специфической и неспецифической резистентности (Olsson I., 1990; Труфакип В.А. и др., 1999; Громыхина НЛО. и др., 1993; Луговская С.А., 1997). Выявлены механизмы адаптационных перестроек в системе специфической и неспецифической резистентности у женщин репродуктивного возраста (Жданова Е.В. и др., 2002) и беременных (Машьяно-ва И.А., 2003), что диктует необходимость изучения ПВО функции фагоцитов периферической крови при лактации, осложненной нарушениями обмена железа.

Необходимость хронобиологического подхода к разработке проблемы мотивирована не только отсутствием данных о временной организации метаболизма железа и функции фагоцитов при лактации, но и важностью выяснения механизмов нарушения обмена микроэлемента у грудных детей.

Цель работы - определить особенности циркадиаиной организации обмена железа и эритропоэза при лактации, осложненной дефицитом железа, и установить общие закономерности взаимосвязи обмена железа у кормящих женщин и их детей. Задачи:

1. Определить закономерности временной организации обмена железа и эритропоэза у здоровых женщин при лактации.

2. Выявить ведущие механизмы перестройки циркадиаиной организации эритропоэза и обмена железа и обосновать информативность биоритмологических критериев ранней диагностики ДЖ у кормящих женщин.

3. Установить биоритмологические особенности поглотительной и переваривающей способности моноцитов у кормящих женщин с ДЖ.

4. Определить особенности суточной динамики для концентрации железа, а-токоферола и малонового диальдегида (МДА) в грудном молоке при лактации на фоне ДЖ.

5. Определить информативные критерии для ранней диагностики ДЖ у грудных детей.

6. Разработать алгоритм для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей на основе биологического анамнеза и ритмометрических параметров обмена железа у кормящих женщин.

Научная новизна. Впервые на основе хронобиологических исследований обнаружены механизмы перестройки циркадианной организации обмена железа у здоровых женщин при лактации. Установлено, что повышенная утилизация железа в процессах эритропоэза и лактопоэза коррелирует с увеличением среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке и снижением экскреции с мочой железа и МДА. Выявлено, что для периода лактации закономерно напряжение факторов неспецифической защиты. Показано, что оно сопровождается увеличением резервной мощности фагоцитарной функции моноцитов.

На основании результатов хронобиологических исследований поглотительной и переваривающей способности моноцитов периферической крови у кормящих женщин с латентным и явным ДЖ, установлено, что снижение показателей базовой функции фагоцитов и их резервной мощности находятся в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

Впервые обнаружено, что десинхроноз обмена железа при лактации, осложненной ДЖ, проявляется нивелированием циркадианных ритмов для концентрации железа, а-токоферола и МДА в грудном молоке и снижением его аптиокислительного потенциала. Это способствует развитию ДЖ у грудных детей. Показано, что рост инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни находится в зависимости от степени снижения показателей резервной мощности моноцитов ir уровня сывороточного ферритина.

Обоснованы принципы индивидуального прогнозирования дефицита железа у грудных детей по данным их биологического анамнеза и показателям обмена железа, эритропоэза у фагоцитарной активности моноцитов у кормящих матерей.

Практическое значение работы:

1. Разработаны нормативные показатели обмена железа, эритропоэза, неспецифической резистентности и состава грудного молока у здоровых женщин при лактации.

2. Выделены хронобиологические критерии для оценки метаболизма железа у женщин при лактации, которые информативны как объективные признаки ДЖ.

3. Разработаны хронобиологические критерии для неинвазивной диагностики ДЖ у кормящих женщин на основе качественного состава грудного молока (по концентрации железа и а-токоферола).

4. Разработаны скрининг-тесты для ранней диагностики ДЖ у грудных детей по показателям резервной мощности моноцитов периферической крови.

5. Разработаны алгоритмы для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей на основе биологического анамнеза и ритмометрических параметров обмена железа у кормящих женщин.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. В механизмах формирования циркадианного ритма сидеремии у здоровых женщин при лактации ведущая роль принадлежит повышению утилизации железа в ночные часы (в связи с повышенной продукцией рети-кулоцитов), снижению сидерурии (в связи с уменьшением концентрации ферроионов сыворотке крови и моче и повышением концентрации а-токоферола) и освобождению микроэлемента из депо в кровь в дневное время.

2. Лактопоэз у здоровых женщин коррелирует с ростом среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке. При лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, десинхроноз обмена железа сопровождается нивелированием циркадианного ритма сидеремии и падением концентрации а-токоферола в грудном молоке.

3. У здоровых женщин при лактации напряжение механизмов неспецифической резистентности развивается на фоне увеличения продолжительности активной фазы для показателей поглотительной и переваривающей способности моноцитов, а также повышения их резервной мощности и сокращения амплитуд.

При лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, циркадианные ритмы фагоцитарной функции моноцитов нивелированы. Снижение показателей их базовой функции и резервной мощности находятся в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

4. Десинхроноз обмена железа и снижение концентрации а-токоферола в грудном молоке у женщин с ЛДЖ и ЖДА — ведущие механизмы в патогенезе ДЖ у грудных детей. Снижение концентрации ферритина в сыворотке крови коррелирует со степенью снижения показателей резервной мощности моноцитов и ростом инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни.

5. Использование хронобиологических критериев для оценки обмена железа, эритропоэза и резистентности у кормящих женщин позволяет повысить информативность алгоритма для индивидуального прогнозирования ДЖ у грудных детей.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Втором Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000), межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2001), международных симпозиумах «Медицина и охрана здоровья - 2001, 2002, 2003» (Тюмень, 2001, 2002, 2003), Третьем Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2004). Апробация диссертации состоялась 19 ноября 2004 г. на заседании проблемной комиссии «Медико-социальные и клинические проблемы здоровья населения Западно-Сибирского территориально-промышленного комплекса» Тюменской государственной медицинской академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 197 страницах (в том числе 14 страниц приложения), содержит 38 таблиц, из них 13 содержится в приложении, и иллюстрирована 20 рисунками. Библиографический указатель включает 297 литературных источника, из них 137 работ отечественных и 160 работ иностранных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Для здоровых небеременных женщин детородного возраста закономерна циркадианная ритмичность сидеремии: максимум концентрации сывороточного железа — в полуденное время - находится в противофазе с продукцией ретикулоцитов. Максимум сидерурии — в вечернее время — синхронизирован с наибольшими концентрациями двухвалентного железа и продуктов ПОЛ в сыворотке крови и моче.

2. У здоровых кормящих женщин повышенная утилизация железа в процессах эритропоэза и лактопоэза коррелирует с ростом среднесуточного уровня а-токоферола в сыворотке крови и грудном молоке на фоне падения экскреции с мочой микроэлемента и МДА.

3. Напряжение механизмов неспецифической резистентности при лактации проявляется увеличением среднесуточных значений и продолжительности активной фазы для показателей поглотительной и переваривающей способности фагоцитов, повышением их резервной мощности при сокращении амплитуд.

4. Нивелирование циркадианного ритма и снижение среднесуточного уровня сывороточного ферритина и сидеремии при лактации, осложненной латентным дефицитом железа и ЖДА, сопровождается внутрисистемным десинхроно-зом эритропоэза за счет повышенной продукции микроцитов, а также нивелированием циркадианного ритма концентрации железа и снижением концентрации а-токоферола в грудном молоке.

5. Снижение показателей базовой функции и резервной мощности моноцитов периферической крови при лактации, осложненной ЛДЖ и ЖДА, находится в прямой зависимости от степени падения концентрации ферритина в сыворотке крови.

6. Десинхроноз обмена железа у лактирующих женщин на фоне снижения концентрации а-токоферола в грудном молоке способствует развитию ДЖ у грудных детей. Рост инфекционной заболеваемости у детей первого года жизни зависит от степени снижения у них показателей резервной мощности моноцитов и уровня ферритина в сыворотке крови.

7. Использование хронобиологических критериев для оценки обмена железа, эритропоэза и резистентности у женщин при лактации позволяет повысить информативность алгоритма прогнозирования дефицита железа у грудных детей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В качестве неинвазивного способа диагностики ДЖ у кормящих женщин рекомендуется определение концентрации железа в грудном молоке дважды в течение суток: утром — с 6.00 до 8.00 ч и в послеобеденное время - с 16.00 до 18.00 ч. При разнице в концентрации, составляющей 3,0 мкмоль/л и более, констатируют нормальный циркадианный ритм сидеремии. При разнице 1,5 мкмоль/л и менее диагностируют ЖДС.

2. Информативным критерием для ранней диагностики сидеропении служит величина коэффициента активации %НСТ-позитивных моноцитов периферической крови в утренние часы (с 6.00 до 9.00 ч). Прелатентный дефицит железа диагностируют у кормящих женщин при значениях, меньших 2,4; а у грудных детей - при показателях менее 2,0.

3. Использование в клинической практике таблиц прогнозирования дефицита железа у детей первого года жизни на основе биологического анамнеза и показателей обмена железа, эритропоэза и функциональной активности моноцитов у кормящих матерей дает возможность своевременно выявить среди детей группу риска и провести профилактические мероприятия.