Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Динамика процессов свободнорадикального окисления при тяжелой черепно-мозговой травме у детей

На правах рукописи

Аруцова

Илона Юльевна

ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ

У ДЕТЕЙ

14.00.37 - анестезиология и реаниматология 14.00.07 - гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2007

003062345

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

Научные руководители: доктор медицинских наук,

профессор Александрович Юрий Станиславович

кандидат медицинских наук,

доцент Львов Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Лебединский Константин Михайлович

доктор медицинских наук,

профессор Макаров Петр Петрович

Ведущее учреждение - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Защита диссертации состоится «_»_2007 г. в_часов на заседании Диссертационного совета Д208.087.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2).

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

Автореферат разослан «_»_2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

доктор медицинских наук, профессор Мазур В.Г.

Актуальность проблемы. Среди всех травматических повреждений в детском возрасте 30-50% составляет ЧМТ (Артарян A.A., 1991, 1998, Rupprecht H., 2002; Keenan Н.Т., 2006; Jellmger K.A., 2007) Тяжелая ЧМТ (ушиб головного мозга тяжелой степени, эпи-, субдуральные и внутримозговые гематомы, внут-римозговые гигромы, диффузное аксональное повреждение) в структуре ЧМТ составляет 4-20% (Смычек В.Б., 1998, Гайдар Б.В , 2005) Патогенез ЧМТ запускается воздействием механических сил, нарушением перфузии и повреждениями, возникающими на биохимическом уровне. Результаты могут проявляться немедленно (первичное повреждение) и прогрессировать со временем (вторичное повреждение) (Амчеславский В.Г., 2002; Jesberger J.A, 1992; Men-delow A.D., 1997; Nakashima M. et al., 1999). Вторичное повреждение усугубляется в результате биохимических каскадов, неизбежно запускаемых травмой, что еще больше ухудшает клеточный метаболизм, т.к. затрудняет снабжение клеток мозга кислородом и нутриентами, и приводит к развитию неблагоприятного исхода, включая смерть. Вторичные повреждения мозга являются важнейшими факторами, определяющими исход у пациентов с тяжелой травмой головы (Зенков H К. и соавт., 2001; Кармен Н.Б , 2003; Бабаян Е и соавт, 2005; Neugebauer Е., Lefering R., 1999; Hardman J.M., Manoukian А., 2002).

Клиническая картина и патогенез тяжелой ЧМТ у детей имеют ряд отличительных черт, обусловленных анатомо-физиологическими особенностями детского организма, в том числе и особенностями протекания адаптационных изменений у детей (Ормантаев К.С., 1992; Львов С.Н, 1999; Мелех A.B., 2000; Александрович Ю С , 2003; Feickert H.J et al, 1999; Ruppel R.A. et al ,2001; Isaacman DJ. et al., 2002; Poussaint T Y., Moelle K.K., 2002; Lacerda Gallardo A.J., Abreu Perez D., 2003; Taylor HG et al., 2003, Redmond C„ Lipp J , 2006), что делает необходимым их отдельное изучение.

Несмотря на то, что детский организм имеет большие резервные возможности к изменчивости (лабильный компонент адаптации), агрессивно действующие на него факторы среды могут привести к срыву адаптационных изменений физиологической направленности и перевести организм в состояние дезадаптации (ограничительный компонент адаптации). Для детского организма, как в условиях патологии, так и на этапе реабилитации и ремиссии, наиболее характерны незавершенные исходы адаптации: неполная, частичная, напряженная, незавершенная и др., в связи с чем адаптогенез у больных детей имеет растянутый во времени и напряженный по воздействию на функционально-регуляторные системы характер. Изучение процессов преобразования АФК в организме и, в целом, характеристика СРО, дает наиболее полное представление о происходящих системных реакциях организма в условиях экстремальных состояний (Львов С.Н , 1999).

Активация свободнорадикальных процессов и развитие «оксидантного стресса» - один из механизмов, запускающих каскад вторичных реакций на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях, и являющихся наиболее ранним признаком адаптационных изменений (Львов С.Н., 1999, Зозуля Ю.А. и соавт., 2000; Кондратьев А.Н, Ивченко И.М., 2002; Кармен Н.Б , 2003; Lewen A. et al., 2000; Reanheckel T. et al., 2001).

В литературе данные о СРО и АОЗ при ЧМТ носят противоречивый характер, в детской же практике такие исследования практически не проводились, что и явилось основанием для выполнения данной работы. Кроме того, дальнейшее изучение процессов СРО при патологии ЦНС, и, в частности, при ЧМТ, является одним из перспективных направлений, способных внести реальный вклад в понимание патогенеза и оптимизацию интенсивной терапии, а, тем самым, и вторичной профилактики (ранней реабилитации) (Гордеев В И., Александрович Ю.С., 2001) у данной категории больных Практически значимой также представляется перспектива использования показателей СРО и АОЗ для оценки степени структурных и метаболических нарушений мозга, а также в качестве критерия прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ.

Цель работы. Повысить эффективность интенсивной терапии острой церебральной недостаточности травматического генеза у детей на основе изучения процессов свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты и оценить необходимость их коррекции

Задачи исследования:

1. Изучить закономерности протекания адаптационных изменений процессов СРО и АОЗ у детей с острой церебральной недостаточностью травматического генеза.

2 Изучить зависимость динамики показателей СРО и АОЗ у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от возраста и пола.

3. Изучить зависимость динамики показателей СРО и АОЗ у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от типа повреждения.

4 Изучить влияние анестезии на динамику показателей СРО и АОЗ у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой.

5. Выработать критерии для прогнозирования исхода тяжелой черепно-мозговой травмы у детей на основе показателей системы СРО и АОЗ.

Научная новизна работы. Получены новые данные об адаптационных изменениях, возникающих в системе СРО и АОЗ, в том числе впервые изучены изменения перекисного окисления белков у детей при тяжелой ЧМТ. Впервые изучена зависимость динамики процессов СРО и АОЗ защиты при тяжелой ЧМТ от возраста и пола ребенка, типа повреждения и влияния анестезии. Разработаны и предложены информативные критерии прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ на основании показателей СРО и АОЗ. Обоснована необходимость профилактики последствий ЧМТ у детей с учетом состояния незавершенной адаптации процессов СРО и АОЗ в рамках проведения реанимационных и реабилитационных мероприятий.

Практическая значимость работы. Показана значимость определения показателей СРО и АОЗ в качестве критериев оценки выраженности вторичных изменений ЦНС, возникших в результате травмы, и эффективности проводимой терапии. С целью диагностики состояния системы СРО и АОЗ предложено определять показатели ДК, МДА, ПОБ, ПРЭ и ИПГЭ. Обоснована необходимость коррекции нарушений в системе СРО и АОЗ с помощью антиоксидантов Предложен новый подход к оценке эффективности терапевтических мероприятий на позднем этапе функциональных адаптационных исходов

Использование ЛДФ на основе показателей активности СРО и АОЗ, доступных для определения в условиях биохимической лаборатории, позволяет достоверно прогнозировать исход тяжелой ЧМТ у детей.

Личный вклад автора в проведенное исследование. Автором самостоятельно проведен сбор материала, разработана формализованная карта, на ее основе создана электронная база данных, проведена обработка и анализ полученных данных. Лабораторная часть исследований проведена совместно с сотрудниками кафедры общей гигиены СПбГПМА и кафедры химии и технологии органических соединений азота Санкт-Петербургского Государственного Технологического института (Технологического Университета). Результаты исследования опубликованы в виде статей в медицинских журналах, тезисов конференций, конгрессов и съездов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Нарушения СРП при тяжелой ЧМТ у детей отражают формирование вторичного повреждения мозга и проявляются адаптационными изменениями со стороны системы СРО и АОЗ: максимальным ростом показателей СРО с 1 по 35 сутки после травмы, со снижением активации начиная с 7-10 суток травматического периода и снижением активности АОС с 1 по 3-5 сутки травматического периода с тенденцией к восстановлению после 7-10 суток.

2. Динамика процессов СРО у детей отличается от таковой у взрослых отсутствием снижения активности СРО на 3-5 сутки, что можно объяснить, вероятно, меньшими адаптационными резервами АОС у детей

3 Роль процессов СРО и АОЗ в формировании незавершенных исходов адаптации делает необходимым их контроль и регуляцию во время реанимационных и реабилитационных мероприятий с целью профилактики последствий тяжелой ЧМТ у детей.

Апробация и пути реализации работы. Основные положения диссертационной работы представлены на IV Международном Конгрессе «Эколого-социальные вопросы защиты и охраны здоровья молодого поколения на пути в XXI век», СПб., 1-4 июня 1998 г.; на научно-практической конференции «Педиатрия на рубеже веков. Проблемы, пути развития», посвященной 75-летию СПбГПМА, СПб , 17-18 мая 2000 г.; на VII Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов, СПб., 25-27 сентября 2000 г.; на научно-практической конференции «Социальная педиатрия - проблемы, поиски, решения», СПб, 28 ноября 2000 г.; на юбилейной научно-практической конференции к 100-летию клинической больницы и 80-летию СПбГПМА, СПб, 24-25 мая 2005 г.; на Российской научной конференции, посвященной 140-летию кафедры детских болезней BMA и приуроченной к 120-летию со дня рождения М.С. Маслова, СПб , 30 июня 2005 г ; изложены в 21 научной публикации

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 научная работа, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 140 страницах,

содержит 20 рисунков и 16 таблиц. Указатель литературы представлен 292 источниками, в том числе 134 иностранными.

Материал и методы исследования. Основу работы составляют результаты исследования 119 детей, 94 из которых - основная группа, с диагнозом тяжелая ЧМТ, находились на лечении в отделении анестезиологии-реанимации и интенсивной терапии ДГБ №19 им. К.А. Раухфуса и детской городской больницы №22 (г.Санкт-Петербург). Средний возраст детей основной группы составил 9,6±3,0 лет. В контрольную группу вошло 25 здоровых детей без патологии ЦНС в анамнезе и на момент исследования, сопоставимых по демографическим показателям с основной группой. Исследовался анамнез жизни детей, включая медико-социальные характеристики, особенности протекания беременности, акушерский анамнез, наличие врожденных и хронических заболеваний

Таблица 1

Распределение детей основной группы по возрасту и полу_

Возраст ПОЛ Всего

Мальчики Абс (%) Девочки Абс (%)

3-6 лет 12(12,8) 4 (4,3) 16(17,0)

7-11 лет 28 (29,8) 18(19,2) 46 (49,0)

12-15 лет 23 (24,5) 9(9,6) 32 (34,0)

Всего 63 (67,0) 31 (33,0) 94(100,00)

В основной группе тяжелая ЧМТ чаще встречалась в школьном возрасте, при этом у мальчиков более чем в 2 раза чаще, чем у девочек, что соответствует данным других авторов (Коновалов А Н., 1999).

Для оценки тяжести состояния использовалась классификация А.Н. Коновалова и соавт. (1982) Из 94 детей, вошедших в основную группу, состояние 71 (75,5%) расценивалось при поступлении в стационар как тяжелое, 20 (21,3%) -как крайне тяжелое и 3 (3,2%) - как терминальное.

Сочетанная травма отмечалась у 65 (69,2%) детей, изолированная - у 29 (30,9%) детей; открытая ЧМТ - у 38 (40,5%) детей, закрытая ЧМТ - у 56 (59,6%) детей. Ушиб головного мозга легкой степени был диагностирован у 26 (27,7%) детей, средней степени тяжести - у 31 (33,0%) ребенка, тяжелый ушиб у 37 детей (39,4%) Клиническая картина шока отмечалась у 28 детей (30,0%). Средняя продолжительность пребывания в ОРИТ составила 1,8 (0,8 - 4,3) суток, а в больнице - 22 (15-31) суток.

Оценка уровня сознания по шкале ОСБ была максимально выражена в 1 сутки после травмы - 10,3±4,3 балла На 3-5 сутки она составила 12,6±3,8 балла, а на 7-10 сутки -13,5±3,3 балла.

Во время нахождения в ОАРИТ дети с тяжелой ЧМТ получали лечение по стандартному протоколу терапии ЧМТ (Александрович Ю.С., 2003).

В первые сутки после травмы оперативному вмешательству подверглись 37 (41,6%) больных, наркоз проводился 40 (44,9%) пациентам, 37 (41,6%) при операциях, 3 (7,5%) - при проведении манипуляций, из них 14 (15,7%) выполнялся аппаратно-масочный наркоз парами фторотана в потоке Ы20:02 = 2:1 Для индукции использовали фторотан в дозе 2,5-3 об%, на поддержание - 0,6-

1,5 об% в потоке N20+02=2:1-1:1. Внутривенный наркоз кетамином выполнен 3 (3,4%) детям. Индукционная доза кетамина составила 2 мг/кг в/в, на поддержание использовали кетамин в дозе 1 мг/кг. Эндотрахеальный комбинированный наркоз выполнен 23 (25,8%) детям. Для индукции применяли диприван в дозе 2-3 мг/кг или дормикум в дозе 0,3 мг/кг или тиопентал-натрия в дозе 4-6 мг/кг или пары фторотана - 2,5-3 об%. Для поддержания анестезии применяли комбинацию: 1) внутривенного микроструйного введения дипривана в дозе 4-8 мг/кг/час; 2) внутривенного микроструйного введения дормикума в дозе 0,3 мг/кг/час; 3) ингаляцию фторотана в дозе 0,6-1,5 об% в потоке N20+02=2:l-1:1. Обезболивание достигалось внутривенным введением фентанила в индукционной дозе 5 мкг/кг и поддерживающей дозе 1-2 мкг/кг. Миоплегия достигалась введением дитилина в дозе 2 мг/кг и ардуана в дозе 0,04 - 0,08 мк/кг

Для оценки исходов тяжелой ЧМТ использовали шкалу исходов Глазго (Jennett В., Bond М, 1975) В результате травмы у 33 (35,1%) пациентов наступило выздоровление, у 35 (37,2%) - умеренно неблагоприятный исход, у 19 (20,2%) -значительно неблагоприятный исход, у 2 (2,1%) - вегетативное состояние, у 5 (5,3%) произошел летальный исход.

Исследование показателей СРО и АОС проводилось в 1, 3-5 и 7-10 сутки от момента получения травмы (детей, составляющих контрольную группу, исследовали однократно) по следующим методикам:

■ Определение содержания в сыворотке крови диеновых конъюгатов (Стальная И. Д., 1977);

■ Определение содержания малонового диальдегида в сыворотке крови (Uchiyama М, Michara М., 1978);

■ Определение перекисного окисления белков (ReanheKel Т. et al. в модификации Лукогорской С.А., 1998);

■ Определение индуцируемого перекисного гемолиза эритроцитов (Спири-чев В.Б. с соавт., с изменениями и дополнениями Л.И.Андреевой, 1986);

" Определение уровня перекисной резистентности эритроцитов (по методу Yager F., описанному у О.Н.Воскресенского и В.А.Туманова, 1982).

При этом показатели ДК, МДА, и ПОБ использовались для оценки СРО, а показатели ИПГЭ и ПРЭ - в качестве оценки уровня естественных антиокси-дантов крови и степени повреждения мембран нейронов на основании обнаруженной в 1988 году Heckers Н. и Platt D. общности структуры мембран эритроцитов с мембранами нейронов (Кармен Н.Б , 2005).

Для обработки полученных данных использовали пакет прикладных программ STATISTICA v.6.0 (Реброва ОЮ„ 2002; Юнкеров В.И., Григорьев С.Г, 2002). По полученным данным проведен анализ их вида распределения (метод Лилиефорса и Шапиро-Уилка) Данные, имеющие нормальное распределение, представлены в виде среднего значения и среднего квадратического отклонения, а показатели, не имеющие нормального распределения, в виде медианы и интерквартильного размаха. Проверка гипотезы о статистической однородности двух выборок производилась с помощью непараметрических критериев, что было обусловлено тем, что часть массива данных не прошла проверку на нормальность распределения. Для этой цели использовали непараметрический

критерий Вилкоксона Критический уровень достоверности соответствовал р<0,05. Прогнозирование исхода ЧМТ осуществлялось с помощью дискрими-нантного анализа. Графическое представление результатов получали с использованием пакетов STATISTICA v.6.0 и Excel 2003

Результаты собственных исследований

Динамика показателей СРО (ДК, МДА, ПОБ) и антиоксидантного статуса (ПРЭ, ИПГЭ) в крови детей с тяжелой ЧМТ представлена в табл. 2.

Таблица 2

Уровень ДК, МДА, ПРЭ, ИПГ и ПОБ в крови детей с тяжелой ЧМТ на 1, 3-S и 7-10 сутки после травмы, а также в контрольной группе

Показатели Контр группа п=25 Основная группа Уровень достоверности

Время исследования (в сутках)

1 п=91 3-5 п=49 7-10 п=34 Рк-1 Рк-Н Рк-Ш Phi Риги Рыи

ДК 21,1 (16,631,1) 31,6 (26,838,9) 39,3 (30,545,9) 37,0 (31,644,6) Р< 0,001 Р< 0,001 р< 0,001 Р< 0,001 Р> 0,05 Р< 0,05

МДА с Fe2+ 8,5 (4,711,3) 12,2 (10,514,4) 13,1 (12,016,0) 12,9 (12,015,0) Р< 0,001 р< 0,001 р< 0,001 Р< 0,05 Р> 0,05 Р> 0,05

МДА 6,7 (3,6-8,6) 8,7 (7,310,6) 9,9, (8,111,8) 9,7 (8,511,0) Р< 0,001 р< 0,001 р< 0,001 Р> 0,05 Р> 0,05 Р> 0,05

ПОБ 1,7 (1,3-2,0) 3,1 (1,8-4,0) 2,8 (2,3-3,2)^ 2,8 (2,7-3,6) Р< 0,01 р< 0,01 р< 0,01 Р> 0,05 Р> 0,05 Р> 0,05

ПРЭ 16,5 (11,020,1) 21,1 (12,026,9) 24,6 (18,730,3) 24,3 (18,727,2) р< 0,05 р< 0,01 р< 0,05 Р> 0,05 Р> 0,05 Р> 0,05

ИПГЭ 0,5 (0,3-0,6) 0,6 (0,4-0,7) 0,7 (0,6-1,0) 0,7 (0,5-0,9) Р> 0,05 р< 0,001 р< 0,01 Р< 0,001 Р> 0,05 Р< 0,01

Примечание в этой и последующей таблицах - ДК-диеновые коньюгаты, ммоль/л, МДА-малоновый диальдегид, мкмоль/л, ПРЭ - перекисная резистентность эритроцитов, в % гемолиза, ИПГЭ - индуцированный перекисный гемолиз эритроцитов, в условных единицах экс-тинции, у е , ПОБ - перекисное окисление белков, л/(моль-см3)

В первые сутки после травмы произошло достоверное (до 31,6 (26,8-38,9 ммоль/л)), по сравнению с контрольной группой (21,1 (16,6-31,1 ммоль/л) повышение уровня ДК (р<0,001). К 3-5 суткам активация перекисных процессов продолжилась, что проявилось в дальнейшем увеличении показателя ДК до 39,3 (30,5-45,9) ммоль/л Это увеличение было статистически значимым как по сравнению с контрольной группой (р<0,001), так и по сравнению с показателями 1 суток (р<0,001) В дальнейшем в плазме крови сохранялся повышенный уровень ДК, и к 7-10 суткам посттравматического периода он составил 37,0 (31,6-44,6) ммоль/л. Также как и в предыдущем случае, имела место статистически значимая разница по отношению к уровню контроля (р<0,001), и по отношению к уровню 1 суток (р<0,05). При сравнении с предыдущим этапом ис-

следования (3-5 сутки после травмы) статистически значимой разницы не выявлено (р>0,05).

Содержание МДА по методике с Ре2' в 1 сутки после травмы достоверно возросло до 12,2 (10,5-14,4) мкмоль/л по сравнению с группой контроля (8,5 (4,7-11,3) мкмоль/л (р<0,001). На 3-5 сутки после перенесенной травмы продолжилось повышение уровня МДА с Ре2+ до 13,1 (12,0-16,0) мкмоль/л, которое было достоверно по сравнению с уровнем контроля (р< 0,001), и по сравнению с уровнем 1 суток (р<0,05) На 7-10 сутки после травмы произошло незначимое снижение уровня МДА по отношению к 3-5 суткам (р>0,05) до 12,9 (12,0-15,0) мкмоль/л, но по отношению к уровню контроля содержание МДА сохранялось достоверно повышенным (р<0,001).

Динамика показателя МДА была схожей. В 1 сутки он увеличился до 8,7 (7,3-10,6) мкмоль/л, что достоверно выше контрольного уровня 6,7 (3,6-8,6) мкмоль/л (р<0,001). На 3-5 и 7-10 сутки этот показатель составил 9,9 (8,1-11,8) мкмоль/л и 9,7 (8,5-11,0) мкмоль/л соответственно, произошло увеличение содержания МДА в плазме крови на 3-5 сутки и некоторое снижение на 7-10 сутки, но эти изменения были статистически значимы только по отношению к контролю (р<0,001), но не относительно друг друга и уровня первых суток после травмы (р>0,05).

В 1 сутки после травмы отмечалось достоверное (р<0,01) повышение уровня ПОБ до 3,1 (1,8-4,0) л/моль-см3 по сравнению с уровнем контрольной группы (1,7 (1,3-2,0) л/моль-см3). На 3-5 сутки и 7-10 сутки произошло некоторое снижение уровня ПОБ до 2,8 (2,3-3,2) и 2,8 (2,7-3,6) л/моль-см3 соответственно, при этом на 3-5 и 7-10 сутки уровень ПОБ сохранялся достоверно повышенным по сравнению с уровнем контроля (р<0,01), а изменения на этапах исследования были статистически не значимыми (р>0,05).

ПРЭ в 1 сутки после травмы снизилась, что проявилось в достоверном (р<0,05) увеличении процента гемолиза эритроцитов до 21,1 (12,0-26,9) % по сравнению с контрольной группой - 16,5 (11,0-20,1 )%. В дальнейшем снижение ПРЭ продолжалось и составило 24,6 (18,7-30,3) % на 3-5 сутки, на 7-10 сутки процент гемолиза составил 24,3 (18,7-27,2) %, что было достоверно выше контрольного уровня (р<0,05). Изменения ПРЭ на разных этапах исследования были статистически не значимы (р>0,05)

Показатель ИПГЭ в 1 сутки не значимо (р>0,05) увеличился до 0,6 (0,4-0,7) у е по сравнению с уровнем контрольной группы (0,5 (0,3-0,6) у.е.). На 3-5 сутки ИПГЭ значительно возрос и составил 0,7 (0,6-1,0) у.е., это увеличение было статистически достоверным как по отношению к уровню контроля, так и по отношению к уровню 1 суток (р<0,001) На 7-10 сутки ИПГЭ не изменился и составил 0,7 (0,5-0,9) у.е., активность ИПГЭ сохранялась достоверно повышенной по сравнению с показателями контрольной группы (р<0,01) и по сравнению с уровнем 1 суток после травмы (р<0,01), при этом динамика ИПГЭ между 3-5 и 7-10 сутками была статистически не значимой (р>0,05).

Таким образом, динамика показателей, отражающих АОА и целостность клеточных мембран, была зеркально противоположной динамике показателей

СРО. Параллельно с активацией СРО происходило снижение перекисной резистентности эритроцитов (увеличение процента гемолиза эритроцитов).

Выявлены прямые корреляционные связи разной силы между показателями, характеризующими активность СРО и показателями, отражающими активность АОС в динамике, что свидетельствует о последовательности и закономерности протекания свободнорадикальных процессов и наличии взаимосвязей между процессами генерации свободных радикалов и их инактивацией у детей с тяжелой ЧМТ.

Результаты наших исследований показали, что у детей с тяжелой ЧМТ, как и у взрослых, активация СРП происходит сразу же после травмы. Однако, в динамике их протекания нами выявлены существенные отличия Так, у взрослых (Грашин Р.А., 1996; Демчук М.П. и соавт., 1994; Зозуля Ю.А. и соавт., 2000; Girotti М J. et al, 1991; Hall E.D. et al., 1993) при ЧМТ активация СРП имеет вид двухпиковой кривой с максимумом в 1 и 7-10 сутки, причем уровень СРП на 7-10 сутки превышает таковой в 1 сутки. В промежутке между этими точками, т.е. на 3-5 сутки, происходит снижение уровня СРП. У детей же, по нашим данным, максимальная активация СРП происходит в 1 сутки после травмы, в дальнейшем, на 3-5 сутки, в противоположность взрослым, отмечется рост активности СРП. Тенденция к некоторому снижению СРП появляется только к 710 суткам посттравматического периода Снижение активности СРП у взрослых на 3-5 сутки объясняется привлечением резервов АОС, а повторная, еще более выраженная волна подъема СРП на 7-10 сутки после травмы - их истощением (Зозуля Ю.А. с соавт., 2000; Hall E.D. et all, 1993).

При сравнении полученных нами данных с результатами других исследователей обращает на себя внимание тот факт, что кривые, отражающие динамику СРП и АОА у детей и взрослых взаимно противоположны. У детей, как и у взрослых, в 1 сутки происходит резкое увеличение СРП и снижение АОА. Однако, к 3-5 суткам у взрослых вовлекаются резервы АОС и происходит стихание СРП. У детей же, наоборот, продолжается рост СРП и снижение АОА, что по срокам совпадает с максимальным ишемическим повреждением нервной ткани. Стабилизация и некоторая тенденция к стиханию СРП и восстановлению АОА появляется у детей только к 7-10 суткам травматического периода, что может свидетельствовать о меньших резервах и компенсаторных возможностях АОС у детей по сравнению со взрослыми.

Сохраняющиеся высокие значения показателей СРП, выявленные у детей с тяжелой ЧМТ в 3-10 сутки после травмы, являются одной из основных причин цереброповреждающего действия, оказывающего влияние как на ближайшие, так и на отдаленные адаптационные исходы травмы. Повреждающее действие свободных радикалов проявляется в гидроскилировании оснований ДНК, их фрагментации, развитии мутаций, блока SH-групп ферментов с их инактивацией, дестабилизации липидов клеточных мембран, деполимеризации гетеропо-лисахаридов и разрушении структуры клеточного матрикса (Лукогорская С.А., 1998; Медведев Ю.В., Толстой А.Д., 2000; Reanheckel Т. et al, 2001).

Сведений о динамике Hill 3 при травме в доступной литературе найти не удалось, но, по нашим данным, максимальный рост ИПГЭ наблюдался не в 1, а в 3-5 сутки после травмы с последующей тенденцией к снижению к 7-10 суткам.

Для оценки динамики СРО и АОС в зависимости от возраста основная группа была разделена в соответствии с возрастной периодизацией, принятой в педиатрии (Мазурин A.B., Воронцов И.М., 1986)

Таблица 3

Показатели СРО и АОС у детей с тяжелой ЧМТ в зависимости от возраста

Показатели Возрастные группы Уровень достоверности

3-6 лет 7-11 лет 12-16 лет PI-II Ри-ш Рмп

ДК1 27,05 (20,46-41,82) п=15 29,55 (24,55-35,91) л=45 36,60 (31,82-49,10) п=31 >0,05 <0,001 <0,05

ДК2 34,89 (32,28-39,32) п=6 37,28 (30,46-45,46) п=25 41,83 (28,19-54,55) п=18 >0,05 >0,05 >0,05

ДКЗ 39,44 (32,26-42,05) п=4 33,41 (31,82-41,82) п=15 41,37 (32,28-48,64) п=15 >0,05 >0,05 >0,05

МДА Fei 12,48 (10,17-16,58) п=15 12,31 (10,34-14,53) п=45 12,65 (10,51-15,13) п=31 >0,05 >0,05 >0,05

МДА Fe2 13,08 (12,99-13,59) п=5 14,27 (12,39-16,15) п=25 13,55 (11,03-15,98) п=16 >0,05 >0,05 >0,05

МДА Fe3 12,74 (11,46-13,85) п=4 12,91 (8,72-15,56) п=15 12,91 (12,31-16,15) п=13 >0,05 >0,05 >0,05

МДА 1 9,49 (7,35-11,03) п=15 8,42 (7,01-10,94) п=46 8,97 (7,95-11,20) п=31 >0,05 >0,05 >0,05

МДА 2 10,09 (7,95-11,71) п=5 10,60 (8,38-12,39) п=25 9,74 (8,12-15,98) п=17 >0,05 >0,05 >0,05

МДА 3 9,41 (7,95-10,43) п=4 9,19 (6,33-11,62) п=14 9,06 (8,03-11,03) п=14 >0,05 >0,05 >0,05

ПРЭ1 21,41 (13,16-31,55) п=15 22,46 (18,15-26,94) п=45 20,97 (15,55-30,09) п=31 >0,05 >0,05 >0,05

ПРЭ2 20,22 (17,24-24,32) п=4 25,08 (18,99-29,92) п=25 26,09 (18,33-32,18) п=18 >0,05 >0,05 >0,05

ПРЭЗ 21,48 (18,88-25,66) п=5 21,03 (15,22-25,85) п—16 26,40 (15,91-31,61) п=15 >0,05 >0,05 >0,05

ИПГ1 0,41 (0,37-0,56) п=15 0,61 (0,46-0,70) п=45 0,55 (0,45-0,77) п=28 <0,001 >0,05 <0,05

ИПГ2 0,50 (0,41-0,74) п=6 0,81 (0,61-0,99) п=24 0,82 (0,64-0,96) п=17 >0,05 >0,05 >0,05

ИПГЗ 0,59 (0,28-0,73) п=4 0,77 (0,43-0,88) п=15 0,80(0,56-1,01) п=14 >0,05 >0,05 >0,05

ПОБ1 2,35 (1,24-4,68) п=4 3,02(2,30-3,13) п=12 4,16(1,77-5,25) п=8 >0,05 >0,05 >0,05

Анализ приведенных в таблице данных выявил следующие закономерности:

1. Активность ПОЛ, определяемая по содержанию ДК, достоверно выше в группе детей 12-16 лет в 1 сутки после травмы.

2. В возрастной группе детей 3-6 лет уровень естественных антиоксидантов, определяемый посредством ИПГЭ, достоверно выше, чем у детей других возрастных групп.

3. Различий в показателях МДА, ПОБ и ПРЭ между возрастными группами не выявлено.

Таким образом, высокий уровень СРО в группе подростков и высокий уровень естественных антиоксидантов у детей младшей возрастной группы в 1 сутки после травмы с нивелированием различий в последующие дни посправма-тического периода можно объяснить изменением характера реагирования системы СРО-АОС в процессе роста и развития ребенка.

Исследование динамики СРО и АОС в зависимости от пола не выявило достоверных различий между группами мальчиков и девочек. Таким образом, можно предположить, что в детском возрасте половые различия популяции детей не оказывают влияния на активность СРО и АОС, что, вероятно, объясняется меньшим влиянием половых гормонов.

Результаты исследования влияния анестезии на процессы СРО и АОЗ в основной группе детей представлены в табл. 4

Таблица 4

Влияние анестезии на показатели СРО и АОС у детей с тяжелой ЧМТ

Показатели Проведение наркоза в 1 сутки Р1-Н

Да Нет

ДК1 30,00 (26,82-35,69) п=37 32,39 (26,37-45,92) п=54 >0,05

ДК2 32,39 (26,59-39,32) п=22 42,73 (32,28-53,19) п=27 <0,01

ДКЗ 35,80(31,59-41,82) п=22 46,05 (34,21-58,30) п=12 <0,05

МДАРе1 11,88(9,74-13,33) п=37 12,83 (10,85-15,60) п=54 >0,05

МДА Бег 13,00(10,94-15,56) п=20 14,83 (12,56-16,15) п=26 >0,05

МДА БеЗ 12,61 (10,94-14,10) п=22 14,53 (12,91-16,41) п=10 >0,05

МДА 1 8,51 (7,18-10,94) п=38 9,23 (7,95-11,37) п=54 >0,05

МДА 2 9,74(7,95-11,71) п-21 10,00 (8,38- 12,39) п=26 >0,05

МДА 3 8,80(7,78-10,09) п=21 10,09 (7,69-11,20) п=11 >0,05

ПРЭ1 21,28(16,53-26,94) п=37 21,94(16,04-28,98) п=54 >0,05

ПРЭ2 23,93(18,33 -32,18) п=23 26,77(19,35-30,11) п=24 >0,05

ПРЭЗ 21,48(16,58-26,88) п=23 26,14(17,16-29,15) п=13 >0,05

ИПГЭ1 0,54 (0,41 - 0,69) п=37 0,56 (0,43-0,68) п=51 >0,05

ИПГЭ2 0,64 (0,54-0,74) П=22 0,94(0,69-1,07) п=22 <0,01

ипгэз 0,68 (0,39 - 0,88) п=22 0,83 (0,56-1,01) 11=11 >0,05

ПОБ1 3,08 (1,75-3,24) п=10 3,02 (1,78-4,32) п=14 >0,05

ПОБ2 2,78 (1,99-2,98) п=7 2,91 (2,45-3,65) п=8 >0,05

ПОБЗ 2,81 (2,81-2,91) п=5 2,67 (-) п=3 >0,05

Как видно из табл 4, в группе детей, подвергшихся анестезии в 1 сутки после травмы, отмечается достоверно более низкая активность перекисных процессов, определяемая по показателю ДК на 3-5 и 7-10 сутки, а также большая АОА (достоверно менее выражены процессы ИПГЭ) на 3-5 сутки, на 7-10 сутки эти отличия сохраняются, но статистически не достоверны.

Корреляционный анализ выявил статистически значимые обратные связи между применением средств для наркоза и уровнем ДК на всех этапах исследования, что позволяет сделать вывод об антиоксидантном действии препаратов, использованных для анестезии при операциях по поводу тяжелой ЧМТ. Большую активность АОЗ и, соответственно, более низкий уровень CPA в группе детей, подвергшихся анестезии, можно также объяснить вероятным изменением паттерна регуляции активности процессов СРО и АОЗ в результате воздействия анестезии.

Целью следующего этапа исследования было изучение влияния типа травмы на характер протекания процессов СРО и АОЗ.

Таблица 5

Показатели СРО и антиоксидантного статуса детей с изолированной тяжелой черепно-мозговой травмой и сочетанной травмой

Показатели Изолированная травма Сочетанная травма Уровень достоверности

ДК1 29,55 (22,50-37,96) п=25 32,05 (28,19-42,62) п=64 >0,05

ДК2 39,55 (30,46-54,55) п=14 38,30 (29,55-45,46) п=34 >0,05

ДКЗ 37,05 (32,96-48,64) п=11 35,80(31,82-44,55) п=23 >0,05

MflAFel 11,37(8,55-14,53) п=25 12,70(10,68-15,04) п=64 >0,05

МДА Fe2 12,91 (10,68-14,91) п=12 14,19(12,39-16,15) п=33 >0,05

МДАРеЗ 12,91 (11,03-15,04) п=11 12,83 (11,37-15,26) п=21 >0,05

МДА 1 7,86 (6,67-9,57) п=25 9,45 (6,67-11,20) п=65 <0,01

МДА 2 8,93 (7,87-10,68) п=13 10,43 (8,38-12,39) п=33 >0,05

МДА 3 8,89 (7,78-15,04) п=11 9,23 (7,69-10,77) п=21 >0,05

ПРЭ1 19,14(14,10-26,94) п=25 22,42(19,20-30,17) п=64 >0,05

ПРЭ2 23,93 (15,35-30,79) п=14 25,65 (19,74-31,88) п=32 >0,05

ПРЭЗ 20,20(15,32-27,76) п=12 24,93 (16,87-28,02) п=24 >0,05

ИПГЭ1 0,46 (0,40-0,64) п=22 0,56(0,43-0,70) п=64 >0,05

ИПГЭ2 0,74 (0,54-0,98) п=14 0,82 (0,64-0,97) п=32 >0,05

ипгэз 0,80 (0,60-0,95) п=12 0,73 (0,43-0,88) п=21 >0,05

ПОБ1 3,17 (2,15-3,40) п=5 3,08(1,69-4,29) п=19 >0,05

ПОБ2 2,28 (—) п=2 2,78(2,60-3,15) п=13 >0,05

ПОБЗ 2,91 п=1 2,81 (2,67-3,55) п=7 >0,05

Из анализа полученных данных следует, что каких-либо закономерностей и достоверных различий между группами детей с изолированной и сочетанной травмой не было выявлено.

В противоположность результатам исследований ряда авторов (Журкабаева Б.Д., 1994; Грашин РА., 1996; Сыдыкова С И., 1996; Уянаева 3 Р., Маркарян Э.Г., 2004), свидетельствующим о качественных и количественных отличиях в протекании процессов СРО при сочетанной травме в сравнении с изолированной, результаты проведенного нами исследования демонстрируют отсутствие таких различий.

При исследовании состояния мембран клеток в острый посттравматический период тяжелой сочетанной ЧМТ, Кармен Н.Б. (2005) пришел к выводу, что неконтролируемая активация ПОЛ при гипоксии, дискоординация и ингибирова-ние АОС крови, изменение структурно-функционального состояния мембран с нарушением их стабильности, позволяют отнести травматическую болезнь к классу свободнорадикальных мембранных патологий, в основе которых лежит неспецифический патогенетический механизм. Таким образом, можно сделать вывод о том, что активизация ПОЛ при тяжелой ЧМТ у детей носит неспецифический универсальный характер, и наличие дополнительных повреждений не влияет на активность протекания свободнорадикальных процессов.

На заключительном этапе исследования проводилось изучение возможности прогнозирования исхода ЧМТ с помощью линейных дискриминантных функций с использованием показателей СРО и АОС.

Прогнозирование исхода ЧМТ осуществлялось с помощью дискриминантно-го анализа - метода многомерной статистики, применяемого для решения задач классификации и позволяющего отнести объект с определенным набором признаков к одному из известных классов Задача прогнозирования исхода ЧМТ выполнялась по решающими правилам, представляющим собой линейные классификационные функции в виде линейных уравнений, выработанных методом дискриминантного анализа на основе обучающей информации (Юнкеров В.И., Григорьев С.Г., 2002).

Обучающая информация формировалась по результатам обследования пациентов, характеризующимся множеством симптомов и достоверно установленных фактов к одному из дифференцируемых состояний (в данном случае благоприятному или неблагоприятному исходу ЧМТ). Отнесение больного к определенному классу исхода выполнялось по набору его симптомов на основе расчета линейных дискриминантных функций (ЛДФ).

Диагностика с применением дискриминантного анализа выполнялась с соблюдением стандартной трехэтапной последовательности. На первом этапе была сформирована обучающая информация. Отбор объектов в матрицу наблюдений производился из историй болезни, а также из результатов проведенного исследования. На втором этапе были выработаны решающие правила и произведена оценка их информативности в виде линейных классификационных функций (ЛКФ) и канонических линейных дискриминантных функций (КЛДФ). На третьем этапе решалась задача медицинской диагностики - определение исхода ЧМТ по выработанным решающим правилам. После обследования больного определялись количественные значения симптомов, включенных в ЛКФ или КЛДФ, рассчитывались эти функции, и по их величинам давалось решение об отнесении больного к той или иной группе прогнозируемого исхода ЧМТ

При использовании ЛКФ отнесение больного к определенной группе выполнялось по максимальному значению ЛКФ после их расчета по набору симптомов больного для каждой группы заболеваний При применении КЛДФ также производился расчет КЛДФ по значению симптомов конкретного больного

Информативность симптомов, содержащихся в матрице наблюдений, оценивалась по Р-критерию Фишера. В модель включались симптомы, для которых уровень значимости по Р-критерию р<0,05. Для выполнения этого условия величина Б-критерия при пошаговом дискриминантом анализе задавалась в пределах от 1 до 3.

Таблица 6

Оценка информативности симптомов, включенных и не включенных в ЛДФ

Переменные Тев! Уа1ие Р Ейей К Еггог ёГ Р

1мегсер1 ШИкв 0,517258 12,13255 1 13 0,004042

"ДКГ \Vilks 0,971685 0,37882 1 13 0,548862

"МДАРеГ \Vilks 0,821837 2,81823 1 13 0,117060

"МДА1" Wilks 0,965726 0,46138 1 13 0,508894

"ПРЭ1" УМкв 0,652105 6,93543 1 13 0,020649

"ИПГЭ1" \Vilks 0,957849 0,57208 1 13 0,462920

"ПОБ1" \Vilks 0,750103 4,33096 1 13 0,057758

Из представленных показателей в данном наборе только у показателя "ПРЭ1" уровень значимости по Б-критерию Фишера менее 0,05 Однако, кроме него, показатели уровня "МДАРеГ и "ПОБ1 "также имеют значения Р-критерия Фишера более 2. Поэтому целесообразно выбрать эти показатели для дальнейшего исследования при определении ЛКФ и КЛДФ.

Таблица 7

Removed Eigenvalue Canonicl Я Wilk's Lambda Chi-Sqr df P

0 1,128174 0,728089 0,469886 11,32897 6,000000 0,078726

Как видно из табл. 7, уровень значимости КЛДФ р>0,05, поэтому с представленным набором симптомов она не может быть использована для диагно-

стики исхода ЧМТ.

Таблица 8

_Оценка информативности симптомов, выбранных на предыдущем этапе

Показатели Test Value F Effect df Error df P

Коэффициент Wilks 0,293849 45,65904 1 19 0,000002

"MMFel" Wilks 0,785527 5,18757 1 19 0,034496

"ПРЭ1" Wilks 0,606293 12,33800 1 19 0,002328

"ПОБ1" Wilks 0,798760 4,78686 1 19 0,041378

Как видно из представленных данных, все симптомы обладают высокой информативностью и уровнем значимости по Р критерию Фишера р<0,05.

Таблица 9

Effect Благоприятный p=0,9130 Неблагоприятный p=0,0870

Intercept -6,73584 -19,5286

"MMFel" 0,14407 -0,2854

"ПРЭ1" 0,25936 0,5721

"ПОБ1" 1,49931 2,9736

Сами линейные классификационные функции рассчитываются по формулам:

ЛДФ1 (благоприятный исход) = -6,74 + 0,14*МДА Бе + 0,26*ПРЭ +

_+ 1,49*ПОБ;_

ЛДФ2 (неблагоприятный исход) = -19,5 - 0,28*МДА Ре + 0,57*ПРЭ + _+ 2,97*ПОБ_

Таким образом, предлагаемый нами вариант прогнозирования исхода ЧМТ у детей с помощью линейных уравнений, включающих в себя показатели активности СРП и АОС, обладает некоторыми преимуществами перед существующими методами, является объективным, отражает степень морфофункциональ-ных повреждений головного мозга, не требует специального оснащения, затрат труда и времени персонала, дает возможность уже на ранних сроках (в 1 сутки после травмы) прогнозировать исход ЧМТ

выводы

1. Тяжелая ЧМТ у детей сопровождается адаптационными изменениями, проявляющимися в активации процессов СРО - увеличении показателей, характеризующих ПОЛ (ДК и МДА) и перекисное окисление белков и снижении показателей, характеризующих резервы АОЗ (ПРЭ и ИПГЭ) При этом, максимальные изменения происходят в 1 сутки (кроме ИПГЭ - на 3-5 сутки), на 3-5 сутки увеличение активности СРО и АОА продолжается, но менее интенсивно, к 7-10 суткам показатели достоверно не изменяются.

2 Возрастные особенности СРО у детей с тяжелой ЧМТ проявляются большей активностью СРО, определяемой по показателю ДК, в группе детей в возрасте 12-16 лет и более высоким уровнем естественных антиоксидантов, определяемом посредством показателя ИПГ, в группе детей 3-6 лет. Половых различий в показателях активности СРО и АОС не выявлено.

3. Активация СРО при тяжелой ЧМТ носит неспецифический характер, о чем свидетельствует отсутствие достоверных различий между группами детей с изолированной и сочетанной травмой

4. Активность процессов СРО, определяемая по показателю ДК, ниже в группе детей, подвергшихся анестезии в 1 сутки после травмы, а АОА, определяемая по показателю ИПГЭ, выше на протяжении всего исследования в той же группе в постнаркозном периоде.

5. Такие показатели, как МДА, ПРЭ, ПОБ, могут быть использованы для прогнозирования исходов тяжелой ЧМТ у детей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Определение ДК, МДА, ПОБ, ПРЭ и ИПГЭ рекомендуется в качестве дополнительных лабораторных методов оценки морфофункциональных повреждений в остром периоде тяжелой ЧМТ у детей.

2. Для профилактики дезадаптационных сдвигов в системе СРО и АОЗ в остром периоде тяжелой ЧМТ у детей в комплекс интенсивной терапии необходимо включение антиоксидантов.

3. Определение ДК, МДА, ПОБ, ПРЭ и ИПГЭ рекомендуется в качестве дополнительных лабораторных методов оценки эффективности ранних реабилитационных мероприятий при тяжелой ЧМТ у детей.

4. Наличие незавершенной адаптации в отдаленном периоде тяжелой ЧМТ делает необходимым использование антиоксидантов в комплексе реабилитации для уменьшения отдаленных последствий тяжелой ЧМТ у детей.

5. Для прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ у ребенка можно использовать полученные нами линейные дискриминантные функции:

ЛДФ) (благоприятный исход) = -6,74 + 0,14*МДА Ре + 0,26*ПРЭ +

+ 1,49*ПОБ;

ЛДФ2 (неблагоприятный исход) = -19,5 - 0,28*МДА Ре + 0,57*ПРЭ +

+ 2,97*ПОБ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Аруцова И Ю Сравнительный анализ медико-социальных показателей детей с острой церебральной недостаточностью различного генеза / В.И. Гордеев, Ю С Александрович, П А Муратов, А В Мелех, И Ю Аруцова, С В Петров // «Эколого-социальные вопросы защиты и охраны здоровья молодого покаления на пути в XXI век Тезисы доклада 4 между-нар конгр -СПб, 1998 - С 383

2 Аруцова И Ю Динамика свободнорадикальных процессов у детей при острой церебральной недостаточности / С Н Львов, Ю С Александрович, И Ю Аруцова // Адаптация организма к неблагоприятным условиям среды обитания -СПб, 1999 - С 26-27.

3 Аруцова И Ю Характеристика процессов свободнорадикального окисления у детей при остром стрессе / В.И Баев, С Н Львов, Ю С. Александрович, И Ю Аруцова, И В Шуга-лей, В.В Хорунжий, С А Лукогорская // Теоретические и учебно-методологические вопросы гигиены. Сборник научных трудов под редакцией В И Баева - СПб, 1999 - С 32-34

4 Аруцова И Ю Характеристика процессов свободнорадикального окисления у детей с сахарным диабетом / С Н Львов, Ю С. Александрович, И Ю Аруцова // Гигиена, экология и репродуктивное здоровье подростков Материалы междунар научно - практической конф -СПб 1999,С 96-97

5 Аруцова И Ю Динамика процессов ПОЛ у детей в критических состояниях / Ю.С Александрович, С Н Львов, И Ю Аруцова // Опыт работы детской городской больницы им К А. Раухфуса (к 130 - летию больницы) Сборник научн Трудов - СПб, 1999 - С 111-113

6 Аруцова И Ю Роль свободнорадикальных процессов в патогенезе критических состояний /ЮС Александрович, С Н Львов, И Ю Аруцова, А Г Пухов // Опыт работы детской городской больницы им К А Раухфуса (к 130-летию больницы) Сборник научн Трудов -СПб, 1999 -С 149- 153.

7 Аруцова И.Ю Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система у детей в критических состояниях /ЮС Александрович, С Н Львов, И Ю Аруцова, П А Андреев // Цитология - 1999 -№9 -С 764-765

8 Аруцова И Ю Изучение адаптационных процессов у детей с различной патологией / В И Баев, С Н Львов, Ю С Александрович, В В Хорунжий, И В Шугалей, И Ю Аруцова, С А Лукогорская, П А Андреев // «Педиатрия на рубеже веков Проблемы, пути развития»' Сборник докладов научно-практической конференции - СПб СПбГПМА, 2000 - Часть 1, С 61-63

9. Аруцова И.Ю. Медико-социальная реабилитация детей и подростков, имеющих различные заболевания / В И Баев, С.Н Львов, Ю С Александрович, И Ю Аруцова, И В Шугалей, В В Хорунжий, Е В Хорунжая // Адаптация организма и среда обитания Сборник научных статей - СПб , 2000 - С 21-23

10 Аруцова ИЮ Некоторые аспекты медико-социального профиля детей, перенесших острую церебральную недостаточность травматического генеза / Александрович Ю С., С.Н Львов, И Ю Аруцова, А В Мелех // Социальная педиатрия - проблемы, поиски, решения Материалы научно-практической конференции - СПб, 2000 - С 84 - 85

11 Аруцова И Ю Некоторые аспекты состояния системы ПОЛ - антиоксиданты» при острой церебральной недостаточности травматического генеза у детей /ЮС Александрович, С.Н Львов, И Ю Аруцова, М В Авдонин // VII Всероссийский Съезд анестезиологов и реаниматологов. Тезисы доклада - С 7

12. Аруцова И Ю Применение фармакоактивных препаратов в условиях негативного влияния различных факторов среды / В И Баев, С Н Львов, В В Хорунжий, Ю С Александрович, И Ю Аруцова, П А Веревитин, М В Виноградов, Т.П Макаров, О В Орел, И В Шугалей // «Окружающая среда и здоровье населения»' Сборник научных работ - СПб, 2001г. с 26-29

13 Аруцова И.Ю Особенности процессов свободнорадикального окисления у детей с бронхолегочной патологией / АС Н Львов, Ю С Александрович, В В Хорунжий, О В Бу-

лина, Т.И. Савельева, И Ю Аруцова, Л Н. Хорунжая, АН. Гребенюк, Е.В. Львова // «Окружающая среда и здоровье населения»: Сборник научных работ, СПб, 2001 - С. 40-41.

14. Аруцова И Ю Особенности адаптационных процессов у подростков в экстремальных условиях / В.И. Баев, С.Н. Львов, В В Хорунжий, Ю.С. Александрович, И Ю Аруцова, Г И Скрепков, Л У Никитин // 100-летие клинической больницы и 80-летие СПбГПМА Материалы юбилейной научно-практической конференции - СП, 2005 - С 34 - 35

15 Аруцова И Ю Изменение показателей различных форм гемоглобина и эритроцитар-ного состава у детей и подростков при патологиях / С Н. Львов, В.В Хорунжий, Ю С Александрович, ИЮ Аруцова, И.В. Шугалей, Е.В Львова, В И Паникашвили // 100-летие клинической больницы и 80-летие СПбГПМА' Материалы юбилейной научно-практической конференции - СП, 2005. - С.Зб- 37.

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

17 Аруцова И Ю Содержание селена в биологических жидкостях при тяжелой черепно-мозговой травме /ЮС Александрович, В.А Казиахмедов, В.В Хорунжий, И Ю Аруцова, Г.М Раевская // Сборник докладов и тезисов III съезда анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада России - СПб, 2005. - С 102-106

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

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

20 Аруцова И Ю Влияние химиотоксикантов на процессы свободнорадикального окисления в организме / С Н Львов, В В Хорунжий, Ю С Александрович, И.Ю Аруцова, Д А Земляной // Вестник СПбГМА им. И И Мечникова. - 2007. - №1 - С. 47 - 48

21 Аруцова ИЮ. Современные возможности оценки адаптационных изменений в организме детей при различных патологических процессах // С.Н. Львов, В В Хорунжий, И Ю Аруцова, Д А Земляной, В М Паникашвили // Вестник СПбГМА им И И. Мечникова -2007.-№1 -С 145-146

Список сокращений

АОА - антиоксидантная активность

АОЗ - антиоксидантная защита

АОС - антиоксидантная система

ДК - диеновые коньюгаты

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИПГЭ - индуцированный перекисный гемолиз

КЛДФ - классическая линейная дискриминантная функция

ЛДФ - линейная дискриминантная функция

ЛКФ - линейная классификационная функция

МДА - малоновый диальдегид

ПОБ - перекисное окисление белков

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПРЭ - перекисная резистентность эритроцитов

СРП - свободнорадикальные процессы

СРО - свободнорадикальное окисление

ЦНС - центральная нервная система

ЧМТ - черепно-мозговая травма

Лицензия № 020383 от 14 апреля 1998 г.

Подписано в печать 19.04.2007. ф-т 60х84'/,6. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Зак. № 39.

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

Актуальность темы

Среди всех травматических повреждений в детском возрасте 30-50% составляет ЧМТ [11, 12, 227, 230, 270]. Тяжелая ЧМТ (ушиб головного мозга тяжелой степени, эпи-, субдуральные и внутримозговые гематомы, внутримозговые гигромы, диффузное аксоналыюе повреждение) в структуре ЧМТ составляет 4-20% [33, 135]. Патогенез ЧМТ запускается воздействием механических сил, нарушением перфузии и повреждениями, возникающими на биохимическом уровне. Результаты могут проявляться в виде немедленных (первичное повреждение) и прогрессирующих со временем (вторичное повреждение) реакций [7, 222, 228, 244]. Вторичное повреждение усугубляется в результате биохимических каскадов, неизбежно запускаемых травмой, что еще больше ухудшает клеточный метаболизм, т.к. затрудняет снабжение клеток мозга кислородом и нутриентами, и вносит свою лепту в развитие неблагоприятного исхода, включая смерть. Вторичные повреждения или мозговые инсульты являются важнейшими факторами, определяющими исход у пациентов с тяжелой травмой головы [51, 52, 59, 216, 251].

Клиническая картина и патогенез тяжелой ЧМТ у детей имеют ряд отличительных черт, обусловленных анатомо-физиологическими особенностями детского организма, в том числе и особенностями протекания адаптационных изменений у детей [2, 39, 89, 106, 165, 198, 221, 224, 233, 261, 265], что делает необходимым их отдельное изучение. Несмотря на то, что детский организм имеет большие резервные возможности к изменчивости (лабильный компонент адаптации), агрессивно действующие на него факторы среды могут привести к срыву адаптационных изменений физиологической направленности и перевести организм в состояние дезадаптации (ограничительный компонент адаптации). Для детского организма, как в условиях патологии, так и на этапе реабилитации и ремиссии, наиболее характерны незавершенные исходы адаптации: неполная, частичная, напряженная, незавершенная и др., в связи с чем адаптогенез у больных детей имеет растянутый во времени и напряженный по воздействию на функционально-регуляторные системы характер. Изучение процессов преобразования АФК в организме и, в целом, характеристика СРО, дает наиболее полное представление о происходящих системных реакциях организма в условиях экстремальных состояний [39].

Активация свободнорадикальных процессов и развитие «оксидантного стресса» - один из механизмов, запускающих каскад вторичных реакций на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях, и являющихся наиболее ранним признаком адаптационных изменений [12, 39, 53,59, 62, 65,237, 264].

В литературе данные о свободнорадикальных процессах (СРО) и антиоксидантной защите (АОЗ) при ЧМТ носят противоречивый характер, в детской же практике такие исследования практически не проводились, что и явилось основанием для выполнения данной работы. Кроме того, дальнейшее изучение процессов СРО при патологии ЦНС, и, в частности, при ЧМТ, является одним из перспективных направлений, способных внести реальный вклад в понимание патогенеза и оптимизацию интенсивной терапии, а, тем самым, и вторичной профилактики (ранней реабилитации) у данной категории больных [81]. Практически значимой также представляется перспектива использования показателей СРО и АОЗ для оценки степени структурных и метаболических нарушений мозга, а также в качестве критерия прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ.

Цель работы

Повысить эффективность интенсивной терапии острой церебральной недостаточности травматического генеза у детей на основе изучения процессов свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты и оценить необходимость их коррекции.

Задачи исследования:

1. Изучить закономерности протекания адаптационных изменений процессов свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у детей с острой церебральной недостаточностью травматического генеза.

2. Изучить зависимость динамики показателей свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от возраста и пола.

3. Изучить зависимость динамики показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой от типа повреждения.

4. Изучить влияние анестезии на динамику показателей свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты у детей с тяжелой черепно-мозговой травмой.

5. Выработать критерии для прогнозирования исхода тяжелой черепно-мозговой травмы у детей на основе показателей системы свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты.

Научная новизна работы

Получены новые данные об адаптационных изменениях, возникающих в системе свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты, в том числе впервые изучены изменения перекисного окисления белков у детей при тяжелой ЧМТ. Впервые изучена зависимость динамики процессов свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты при тяжелой ЧМТ от возраста и пола ребенка, типа повреждения и влияния анестезии. Разработаны и предложены информативные критерии прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ на основании показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты. Обоснована необходимость вторичной профилактики последствий ЧМТ у детей с учетом состояния незавершенной адаптации процессов СРО и АОЗ в рамках проведения реанимационных и реабилитационных мероприятий.

Практическая значимость работы

Показана значимость определения показателей свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защиты в качестве критериев оценки выраженности вторичных изменений ЦНС, возникших в результате травмы, и эффективности проводимой терапии. С целью диагностики состояния системы свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты предложено определять показатели диеновых коныогатов, малонового диальдегида, перекисного окисления белков, перекисной резистентности эритроцитов и индуцированного перекисного гемолиза эритроцитов. Обоснована необходимость коррекции нарушений в системе свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты с помощью антиоксидантов. Предложен новый подход к оценке эффективности терапевтических и профилактических мероприятий на позднем этапе функциональных адаптационных исходов.

Использование линейных дискриминантных функций на основе показателей активности свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты, доступных для определения в условиях биохимической лаборатории, позволяет достоверно прогнозировать исход тяжелой ЧМТ у детей.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Автором самостоятельно проведен сбор материала, разработана формализованная карта, на ее основе создана электронная база данных, проведена обработка и анализ полученных данных. Лабораторная часть исследований проведена совместно с сотрудниками кафедры общей гигиены СПбГПМА и кафедры химии и технологии органических соединений азота Санкт-Петербургского Государственного Технологического института (Технологического Университета). Результаты исследования опубликованы в виде статей в медицинских журналах, тезисов конференций, конгрессов и съездов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Нарушения свободнорадикальных процессов при тяжелой ЧМТ у детей отражают формирование вторичного повреждения мозга и проявляются адаптационными изменениями со стороны системы свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты: максимальным ростом показателей свободнорадикального окисления с 1-х по 3-5-е сутки после травмы, со снижением активации начиная с 7-10-х суток травматического периода и снижением активности антиоксидантной системы с 1-х по 3-5-е сутки травматического периода с тенденцией к восстановлению после 7-10-х суток.

2. Динамика процессов свободнорадикального окисления у детей отличается от таковой у взрослых отсутствием снижения активности свободнорадикального окисления на 3-5-е сутки, что можно объяснить, вероятно, меньшими адаптационными резервами антиоксидантной системы у детей.

3. Роль процессов свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты в формировании незавершенных исходов адаптации делает необходимым их контроль и регуляцию во время реанимационных и реабилитационных мероприятий с целыо профилактики последствий тяжелой ЧМТ у детей.

Апробация и пути реализации работы Основные положения диссертационной работы представлены на IV Международном Конгрессе «Эколого-социальные вопросы защиты и охраны здоровья молодого поколения на пути в XXI век», СПб., 1-4 июня 1998 г.; на научно-практической конференции «Педиатрия на рубеже веков. Проблемы, пути развития», посвященной 75-летию СПбГПМА, СПб., 17-18 мая 2000 г.; на VII Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов, СПб., 25-27 сентября 2000 г.; на научно-практической конференции «Социальная педиатрия - проблемы, поиски, решения», СПб, 28 ноября 2000 г.; на юбилейной научно-практической конференции к 100-летию клинической больницы и 80-летию СПбГПМА, СПб, 24-25 мая 2005 г.; на Российской научной конференции, посвященной 140-летию кафедры детских болезней BMA и приуроченной к 120-летию со дня рождения М.С. Маслова, СПб., 30 июня 2005 г.; изложены в 21 научной публикации. Результаты исследования применяются на практике в работе отделения анестезиологии и реанимации

ДГБ №19 им. К.А. Раухфуса (г. Санкт-Петербург), используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии и кафедре общей гигиены ГОУ ВПО «СПбГПМА Росздрава».

Публикации

По теме диссертации опубликована 21 научная работа, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 135 страницах, содержит 20 рисунков и 16 таблиц. Указатель литературы представлен 292 источниками, в том числе 134 иностранными.

выводы

1. Тяжелая ЧМТ у детей сопровождается адаптационными изменениями, проявляющимися в активации процессов СРО - увеличении показателей, характеризующих ПОЛ (ДК и МДА) и ПОБ и снижении показателей, характеризующих резервы АОЗ (ПРЭ и ИПГЭ). При этом, максимальные изменения происходят в 1-е сутки (кроме ИПГЭ - на 3-5-е сутки), на 3-5-е сутки увеличение активности СРО и АОЗ продолжается, но менее интенсивно, к 7-10-м суткам показатели достоверно не изменяются.

2. Возрастные особенности СРО у детей с тяжелой ЧМТ проявляются большей активностью СРО, определяемой по показателю ДК, в группе детей в возрасте 12-16 лет и более высоким уровнем естественных антиоксидантов, определяемом посредством показателя ИПГЭ, в группе детей 3-6 лет. Половых различий в показателях активности СРО и АОС не выявлено.

3. Активация СРО при тяжелой ЧМТ носит неспецифический характер, о чем свидетельствует отсутствие достоверных различий между группами детей с изолированной и сочетанной травмой.

4. Активность процессов СРО, определяемая по показателю ДК, ниже в группе детей, подвергшихся анестезии в 1-е сутки после травмы, а АОА, определяемая по показателю ИПГЭ, выше на протяжении всего исследования в той же группе в постнаркозном периоде.

5. Такие показатели, как МДА, ПРЭ, ПОБ, могут быть использованы для прогнозирования исходов тяжелой ЧМТ у детей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Определение ДК, МДА, ПОБ, ГТРЭ и ИПГЭ рекомендуется в качестве дополнительных лабораторных методов оценки морфофункциональных повреждений в остром периоде тяжелой ЧМТ у детей.

2. Для профилактики дезадаптационных сдвигов в системе СРО и АОЗ в остром периоде тяжелой ЧМТ у детей в комплекс интенсивной терапии необходимо включение антиоксидантов.

3. Определение ДК, МДА, ПОБ, ПРЭ и ИПГЭ рекомендуется в качестве дополнительных лабораторных методов оценки эффективности ранних реабилитационных мероприятий при тяжелой ЧМТ у детей.

4. Наличие незавершенной адаптации в отдаленном периоде тяжелой ЧМТ делает необходимым использование антиоксидантов в комплексе реабилитации для уменьшения отдаленных последствий тяжелой. ЧМТ у детей.

5. Для прогнозирования исхода тяжелой ЧМТ у ребенка можно использовать полученные нами линейные дискриминантные функции:

ЛДФ! (благоприятный исход) = - 6,74 + 0,14*МДА Бе + 0,26*ПРЭ + 1,49*ПОБ;

ЛДФ2 (неблагоприятный исход) = - 19,5 - 0,28*МДА Ре + 0,57*ПРЭ + 2,97*ПОБ