Автореферат и диссертация по медицине (14.00.24) на тему:Судебно-медицинская оценка показателей углеводного обмена при некоторых видах гипоксической смерти у новорожденных и детей грудного возраста

На правах рукописи

Гайфуллин Нуршат Минуллаевич

Судебно-медицинская оценка показателей углеводного обмена при некоторых видах гипоксической смерти у новорожденных и детей грудного возраста

14.00.24 - Судебная медицина 03.00.04 - Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор Плаксин Владислав Олегович

Заслуженный врач РФ,

Кандидат медицинских наук, доцент Кинле Александр Федорович

Официальные оппоненты: Заслуженный врач РФ,

Доктор медицинских наук, профессор Жаров Владимир Васильевич

Заслуженный врач РФ,

Доктор медицинских наук Абрамов Сергей Сергеевич

Ведущее учреждение: Московский государственный медико-стоматологический университет МЗ РФ.

Защита состоится « » 2005 г. в час. на заседании

диссертационного Совета К 208.072.05 в ГОУ ВПО РГМУ Минздрава России по адресу: 117997 г.Москва, ул. Островитянова, д.1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО РГМУ Минздрава России.

Автореферат разослан «_»_2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук, доцент И.В. Буромский

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы.

При судебно-медицинском исследовании трупов новорожденных и детей грудного возраста не всегда возможно решить вопрос о причине смерти у секционного стола. В связи с тем, что при различных острых патологических состояниях не успевают развиться характерные морфологические изменения в органах и тканях, а при секционном исследовании определяются только признаки, так называемой, «острой смерти», затруднительна, а порой и совсем невозможна диагностика гипоксии, и в тоже время она является одной из основных причин смерти новорожденных и детей грудного возраста (В.В. Колкутин, Е.Х. Баринов, К.В. Ноздряков, Т.И. Русакова, 2002; Э.К. Цыбулькин, 1999; И.М. Воронцов, И.А. Кельмансон, А.В. Цинзерлинг, 1997; Н.П. Шабалов, В.К. Ярославский, Д.А. Ходов, ВА. Любименко, 1990; В.В. Гаврюшов, К.А.Сотникова, 1985; Т.Е. Ивановская, 1976; А.Ф.Тур, 1967; J. S. Wigglesworth, J. W. Keeling, D.I. Rushton, P.J., 1987; I.A. Kelmanson, 1994), В таких случаях в диагностике причины смерти могут помочь только лабораторные методы, с помощью которых определяют активность биологических веществ на органно-тканевом, клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Одним из таких методов является биохимический, неоспоримым его достоинством является то, что он дает точную количественную характеристику явления или процесса и динамику их изменений. Таким образом, в руках специалиста появляется объективная информация, позволяющая приходить к конкретным выводам и объективным решениям.

За последние десятилетия значительно возрос интерес к ранним биохимическим изменениям, возникающим во внутренних органах при гипоксии организма различного генеза у лиц зрелого возраста (Т.М. Уткина, 1969; Л.Г. Александрова, Н.Ш. Нигматулин, 1999; ГА. Ботезату, 1979; А.П. Загрядская, А.Л. Шершевский, Б.Н. Сиднее и др., 2001; Ю.С. Исаев, 1995;

A.В. Любовицкий, В.Н Коротун, Н.В. Чемурзиева, 1992; П.А. Мачинский,

B.К. Цыкалов, Т.Н. Гаваева, 1998). По данным литературы, биохимические показатели новорожденных существенно отличаются от таковых у взрослых (Н.П. Шабалов, В.К. Ярославский, Д.А. Ходов, В.А. Любименко, 1990; И.И. Иванов, 1969; И.П. Елизарова).

Анализируя литературные данные, мы пришли к выводу, что наиболее чувствительными реагирующими на нарушение снабжения тканей кислородом биохимическими показателями, являются уровень гликогена, глюкозы, активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и уровень молочная кислота (Ф.И. Комаров, Б.Ф. Коровкин, В.В. Меньшиков, 1981; И.И. Иванов, 1969; Ю.В. Вельтищева, Н.С. Кисляк, 1979; R. Berger, A. Jensen, J. Krieglstein, J.P. Steigelmann, 1991; Marta L. Blumenfelds, Clara R. Krismans, 1985).

Так же анализируя литературные данные, мы пришли к выводу, что опубликованные материалы получены на основании не комплексного изучения, а единичных наблюдений. Так, отсутствуют публикации, посвященные биохимическим изменениям в крови и органах новорожденных и детей грудного возраста при гипоксии. Нами не обнаружены данные об использовании биохимических методов для диагностики ряда патологических состояний новорожденных и детей грудного возраста - внутриутробная асфиксия, родовая травма, некоторые виды перинатальной патологии, механической асфиксии, утопление и т.д. Все вышеперечисленное и побудило нас предпринять в этом направлении специальное исследование.

Цель исследования. Изучение биохимических показателей и выработка биохимических критериев, позволяющих диагностировать гипоксическое состояние организма новорожденных и детей грудного возраста.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Задачи исследования:

1.Установить количественное содержание гликогена, молочной кислоты, активность общей ЛДГ в печени, сердечной, скелетной мышцах и глюкозы в крови у новорожденных и детей грудного возраста, умерших почти мгновенно от механической травмы («норма») и провести сравнительное исследование этих показателей с такими же у взрослых (по литературным данным).

2.Провести сравнительное исследование активности общей ЛДГ, количества гликогена, глюкозы, молочной кислоты в сердечной, скелетной мышцах, в печени и крови у новорожденных и детей грудного возраста, умерших почти мгновенно от механической травмы («норма» - контрольная группа) и у новорожденных и детей грудного возраста, умерших от гипоксии различного генеза.

3.Оценить диагностическое значение количественного содержания глюкозы в крови, гликогена, молочной кислоты и активности ЛДГ в сердечной, скелетной мышцах и печени при гипоксии новорожденных и детей грудного возраста.

4.Выработать биохимические критерии для диагностики гипоксического состояния организма новорожденных и детей грудного возраста.

Научная новизна.

1.Впервые определено количественное содержание показателей углеводного обмена (глюкоза, гликоген, молочная кислота, ЛДГ) в сердечной, скелетной мышцах, печени и крови у новорожденных и детей грудного возраста при гипоксии и при травме («норма»).

2.Выработаны биохимические критерии для диагностики гипоксического состояния организма новорожденных и детей грудного возраста.

Научные положения диссертации, выносимые на защиту:

1.Биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы у новорожденных и детей грудного возраста существенно отличаются от таковых у взрослых.

2.У новорожденных и детей грудного возраста биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы в норме и при гипоксии отличаются.

3.Отличия в биохимических показателях можно использовать в качестве одного из критериев для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста в судебно-медицинской практике.

Практическая значимость работы.

Проведенные нами исследования позволяют утверждать, что полученные биохимические показатели можно использовать для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Установлены различия между показателями углеводного обмена в контрольной («норма») и исследуемой («гипоксия») группах, которые могут быть применены в качестве одного из признаков для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста в судебно-медицинской практике.

Внедрение результатов исследования.

Результаты нашего исследования внедрены в практику судебно-биохимического отдела Московского областного Бюро судебно-медицинской экспертизы.

Апробация работы.

Официальная апробация работы состоялась на совместной научно-практической конференции сотрудников кафедры судебной медицины ГОУ ВПО РГМУ и сотрудников кафедры судебной медицины РМАПО (сентябрь 2004г.). Основные положения данной диссертации были доложены на XVII Пленуме Всероссийского общества судебных медиков (г. Владимир, сентябрь 2003г.).

Публикации по теме диссертации.

По теме диссертации опубликовано 5 статей, из них 1 в центральной печати.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, глав собственных исследований и обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы; изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 17 диаграмм, 8 таблиц. Библиографический указатель включает 169 источников, в том числе 121 отечественных, и 48 на иностранных языках.

Материалы и методы исследований.

Объектами исследования являлись кровь из бедренной вены, подвздошно-поясничная мышца, миокард правого и левого желудочков, печень. В крови определяли количественное содержание глюкозы. В мышцы, миокарде и печени определяли количественное содержание гликогена, молочной кислоты и активность ЛДГ. Все объекты изымали не позднее, чем через 24 часа после наступления смерти и исследовали в течение суток после забора материала. Хранение крови производили в холодильник е при температуре 3-4'С. Мышца и миокард освобождались от соединительной ткани, крови и тканевой жидкости и замораживались.

Контрольную группу (группа № 1 - 32 наблюдения) наших исследований составили случаи травмы, а в частности: падение с большой высоты (20 наблюдений), травма тупыми предметами (9), автомобильная травма (3). Половое распределение: 19 мальчиков и 13 девочек. Смерть погибших наступала мгновенно или почти мгновенно, агональный период исчислялся от нескольких секунд до нескольких минут. Каких-либо видимых патоморфологических изменений, как при макроскопическом, так и при микроскопическом исследовании не обнаружено.

Исследуемая группа (группа № 2) - 81 наблюдение. В нее вошли следующие случаи: удавление руками (20), удавление петлей (7), утопление (15), закрытие дыхательных отверстий (16), повешение (3), внутриутробная асфиксия (8), родовая травма (5), пневмопатия (7). Половое распределение: 42 мальчика и 39 девочек. При секционном исследовании данной группы обнаружены соответствующие морфологические признаки тех видов гипоксии, к которым они отнесены.

Определение глюкозы проводилось орто-толуидиновым методом. Метод определения гликогена был основан на осаждении гликогена в тканях этиловым спиртом с последующим кислотным гидролизом до глюкозы, количественную оценку которой производили с использованием орто-толуидинового реактива. Определение молочной кислоты проводилось колориметрическим методом с использованием параоксидифенила. Определение активности

лактатдегидрогеназы проводилось по методу Sevela, Tovaгek в модификации Б.Ф. Коровкина.

Статистический анализ данных проводился при участии сотрудников кафедры медицинской и биологической кибернетики РГМУ с помощью разработанной ими оригинальной программы для персонального компьютера, позволяющей проводить сравнение организованных пользователем групп данных с использованием статистических непараметрических критериев, не зависящих от характера распределения - точного метода Фишера и критерия хи-квадрат (параллельно вычислен также традиционно используемый в биомедицинских исследованиях ^критерий Стьюдента для нормально распределенных переменных).

Результаты собственных исследований.

Первой задачей нашего исследования было определение биохимических показателей углеводного обмена у новорожденных и детей грудного возраста, умерших почти мгновенно от механической травмы («норма») и сравнительный анализ этих показателей с такими же у взрослых (по литературным данным).

За «норму» взрослых мы приняли биохимические показатели углеводного обмена, описанные в диссертации Т.М. Уткиной на соискание ученой степени доктора медицинских наук: «Судебно-медицинская оценка некоторых показателей углеводного обмена при смерти от острой коронарной недостаточности, острого отравления этиловым алкоголем и общего переохлаждения организма» в 1970 г.

В результате проведенных нами исследований было установлено, что количество глюкозы крови в контрольной группе детей варьировало в пределах от 1,5 до 6,2 ммоль/л. Средние значения глюкозы крови в группе детей в сравнении с группой взрослых достоверно не различались - 3,47±0,24 против 2,50±1,00 в группе сравнения.

Количество гликогена в контрольной группе детей варьировало в печени от 2487 до 8326 мг%, в мышце левого желудочка от 347 до 1266 мг%, в мышце правого желудочка от 276 до 1100 мг%, в скелетной мышце от 382 до3102мг%.

Высокое содержание гликогена в тканях у новорожденных и детей грудного возраста в отличие от взрослых, на наш взгляд, обусловлено повышенной гликогенной функцией печени, что, в свою очередь, объясняется повышенной потребностью новорожденного к поддержанию энергетической функции всего организма.

Количество молочной кислоты в контрольной группе детей варьировало в печени от 28.1 до 142.3 мг%, в левом желудочке от 35.3 до 132.1 мг%, в правом желудочке от 36.1 до 126.1 мг%, в скелетной мышце от 52.1 до 154.1 мг%.

Высокое содержание молочной кислоты в тканях у новорожденных и детей грудного возраста, в отличие от взрослых, свидетельствует о преобладании у новорожденных и детей грудного возраста гликолитического метаболизма над окислительным.

Активность ЛДГ в контрольной группе детей варьировала в печени от 630 до 1220 ед, в левом желудочке от 1205 до 1585 ед, в правом желудочке от 1160 до 1435 ед, скелетной мышце от 965 до 1335 ед.

Высокая активность лактатдегидрогеназы в тканях печени и скелетной мышцы у новорожденных и детей грудного возраста, также объясняется преобладанием гликолитического метаболизма над окислительным.

Средние значения «нормы» биохимических показателей взрослых (по литературным данным) и детей приведены в таблице 1.

Таблица №1 Биохимические показатели углеводного обмена

Показатели «Норма»

Взрослые (по Уткиной Т.М., 1970) Дети

Гликоген (мг%)

Печень 3941+173 5381.7+249.3***

Сердце:

левый желудочек 536±12 690.8137.3***

правый желудочек 404+11 542.4+33.7***

Скелетная мышца 824+40 1277.0+113.1***

Лактатдегидрогеназа (Ед)

Печень 787+18 889.2+ 30,1***

Сердце:

левый желудочек 1356+13 1374.7+15.9

правый желудочек 1283+12 1291.6+13.2

Скелетная мышца 1095+15 1131.9+16.8***

Молочная кислота (мг%)

Печень 52.5+2.2 68.9+4.6***

Сердце:

левый желудочек 53.8+1.7 71.5+3.9***

правый желудочек 53.3+2.0 71.8+3.9***

Скелетная мышца 62.4+2.5 88.0+4.5***

Глюкоза (ммоль/л) 2,50+1,00 3,47+0,24

Примечание:

***-достоверность различий показателей детей по сравнению с показателями в группе взрослых (р< 0.001).

Как видно из таблицы 1, целый ряд биохимических показателей у новорожденных и детей грудного возраста существенно отличается от таковых у взрослых.

Так, у детей выявлены достоверно (р < 0.001) более высокие значения гликогена: в печени примерно в 1,4 раза, в сердце в 1,3 раза, в скелетной мышце в 1,5 раза. Количество молочной кислоты у детей также выше, чем у взрослых: в печени и сердце примерно в 1,3 раза, в скелетной мышце в 1,4 раза. Активность ЛДГ увеличена у детей в печени примерно в 1,1 раза, в скелетной мышце в 1,03 раза.

В тоже время не обнаружено достоверных отличий у детей и взрослых в показателях активности ЛДГ в сердце и количества глюкозы в крови.

Второй задачей исследования явилось изучение влияния гипоксии на биохимические показатели у новорожденных и детей грудного возраста. Для этого было проведено сравнительное исследование средних значений и частот выявления отдельных диапазонов изменения различных лабораторных показателей в двух группах детей: мы сравнили биохимические показатели контрольной группы («норма») с биохимическими показателями у детей, умерших от гипоксии.

Статистический анализ полученных данных показал, что биохимические показатели не зависят от пола, возраста и вида травмы (группа № 1). Кроме этого внутри исследуемой группы (группа № 2) также не обнаружено статистически достоверных различий биохимических показателей при различных видах гипоксического состояния. Таким образом, мы провели сравнительный анализ, не принимая во внимание, половые и возрастные различия, а также вид гипоксического состояния.

Средние значения биохимических показателей, частота встречаемости по отдельным градациям этих показателей, а также результаты их сравнения приведены в таблице 2.

Количество гликогена в группе с гипоксией варьировало в печени от 2148 до 18509 мг%, в левом желудочке от 651 до 14959 мг%, в правом желудочке от 484 до 6529 мг%, в скелетной мышце от 954 до 19868 мг%.

Распределения значений содержания гликогена во внутренних органах обладают характерной особенностью, определяющей более высокие уровни

этих показателей в группе детей, погибших от гипоксии: распределения смещены вправо в сторону более высоких значений, тогда как в группе сравнения они смещены влево в сторону более низких значений показателей (таблица 2).

Из приведенных в таблице 2 показателей распределения содержания гликогена во внутренних органах в сравниваемых группах следует, что в условиях длительной и острой гипоксии гомеостатическая функция печени (прежде всего, гликогенная) у новорожденных проявляется раньше, чем в норме, что, в свою очередь, позволяет нам утверждать о стимулирующем влиянии гипоксии на энзиматические процессы. Это делает возможным осуществление процессов мобилизации гликогена, значительный выброс его из ткани печени и накопление во всех органах и тканях, чем и объясняется столь значительное увеличение его в исследуемых тканях при гипоксии.

В частности, содержание гликогена более 8000 мг% в контрольной группе выявлено у 3% детей, тогда как в группе с гипоксией такие высокие значения гликогена в печени выявляются достоверно чаще (р<0.001) - у 73% детей (по сумме двух последних градаций в таблице 2).

Активность ЛДГ в группе с гипоксией варьировала в печени от 620 до 1115 ед, в левом желудочке от 1005 до 1395 ед, в правом желудочке от 920 до 1345 ед, в скелетной мышце от 940 до 1285 ед.

Распределение значений активности лактатдегидрогеназы в печени в сравниваемых группах практически не различаются, тогда, как в мышечных тканях средние значения ЛДГ при гипоксии оказались достоверно (р<0.001) более низкими, чем в контрольной группе (таблица 2).

Некоторое снижение активности лактатдегидрогеназы в исследуемых тканях при гипоксических состояниях у новорожденных и детей грудного возраста можно объяснить так: общая реакция организма на патологический процесс (гипоксию) сопровождается нарушением процессов окислительного фосфорилирования как за счет нарушения проницаемости клеточных мембран, так и за счет ответной реакции организма на патологический процесс. При этом фермент в достаточно большом количестве из тканей выходит в кровяное русло, таким образом, происходит увеличение активности лактатдегидрогеназы в крови и снижение его в тканях.

Таблица№ 2

Средние значения и частоты встречаемости лабораторных показателей в группах детей, умерших от гипоксии (2 группа),

и в группе сравнения (1 группа - контроль)

Группа 1 Группа 2 Достоверность

Признаки Контроль Гипоксия различий

(32 чел) (81 чел)

X)

Гликоген: печень 5381.7 ± 249.3 9974.3 ± 390.2 1-2 ***

<6000 мг% 66%(21) 16%(13) 1-2

6000-7999 мг% 31%(10) 11%(9) 1-2"

8000-9999 мг% 3%(1) 26%(21) 1-2 ***

>= 10000 мг% 0%(0) 47%(38) 1-2 ***

Гликоген: левый желудочек 690.8 ±37.3 3955.5 ±402.5 1-2 ***

< 700 мг% 66%(21) 5%(4) 1-2

700-899 мг% 16%(5) 7%(6) -

900-1099 мг% 12%(4) 7%(6) -

>= 1100 мг% 6%(2) 81%(65) 1-2 ***

Гликоген: правый желудочек 542.4 ±33.7 2251.4 ±168.8 1-2 ***

< 700 мг% 85%(27) 10% (8) 1-2 ***

700-899 мг% 9%(3) 10%(8) -

900-1099 мг% 3%(1) 12%(10) -

>= 1100 мг% 3%(1) 68%(55) 1-2

Гликоген: мышца 1277.0 ±113.1 8357.7 ± 473.4 1-2 *»*

< 2000 мг% 88%(28) 11%(9) ***

2000-3999 мг% 12%(4) 6%(5) -

4000-5999 мг% 0%(0) 7%(6) -

>= 6000 мг% 0%(0) 76%(61) 1-2 ***

Глюкоза: кровь 3.47 ±0.24 9.80 ±0.49 1.2 ***

< 5.5 ммоль/л 88%(28) 16%(18) 1-2 ***

5.5-8.49 ммоль/л 12%(4) 30%(24) 1-2

8.5-11.49 ммоль/л 0%(0) 26%(21) 1-2 ***

>= 11.5 ммоль/л 0%(0) 28%(23) 1-2**

ЛДГ: печень 889.2 ±30.1 850.6 ±133 -

<800 ед 37%(12) 35%(28)

800-899 ед 22%(7) 30%(24) -

900-999 ед 13%(4) 20%(17) -

>= 1000 ед 28% (9) 15%(12) -

ЛДГ: левый желудочек 1374.7 ±15.9 1188.9 ±10.2 1-2 ***

<1150ед 0%(0) 30%(24) 1-2 ***

1150-1199 ед 0%(0) 28%(23) 1-2 ***

1200-1249 ед 9%(3) 17%(14) -

>= 1250 ед 91%(29) 25%(20) 1-2 ***

ЛДГ: правый желудочек 1291.6 i 13.2 1135.4 ± 15.8 1-2 ***

<1150 ед 0%(0) 48%(39) 1-2 *"

1150-1199 ед 16%(5) 26%(21) -

1200-1249 ед 9%(3) 15%(12) -

>= 1250 ед 75%(24) И%(9) 1-2 "*

ЛДГ: мышца 1131.9 ±16.8 1028.3 ±6.6 1-2 ***

<1000 ед 6%(2) 36%(29) 1-2 *"

1000-1099 ед 38%(12) 52%(42) -

>= 1100 ед 56%(18) 12%(10) 1-2 "*

Молочная кислота: печень 68.914.6 127.1 ±3.8 1-2 *"

< 80 мг% 72%(23) 2%(2) 1-2 *"

80-110 мг% 19%(6) 34%(28) -

110-140 мг% 6%(2) 30%(24) 1-2"

140-170 мг% 3%(1) 20%(16) 1-2*

>= 170 мг% 0%(0) Т4%(11) 1-2*

Мол. к-та: левый желудочек 71.5 ±3.9 130.9 ±3.5 1-2 ***

< 80 мг% 72%(23) 0%(0) 1-2 ***

80-110 !иг% 22%(7) 27%(22) -

110-140 мг% 6%(2) 41%(33) 1-2 ***

140-170 мг% 0%(0) 17%(14) 1-2 **

>= 170 мг% 0%(0) 15%(12) 1-2"

Мол. к-та: правый желудочек 71.8 ±3.9 128.6 ±3.4 1-2 ***

< 80 мг% 69%(22) 0%(0) 1-2 ***

80-110 мг*/. 25%(8) 30%(25) -

110-140 мг% 6%(2) 40%(32) 1-2 ***

140-170 мг% 0%(0) 16%(13) 1-2**

>= 170 мг% 0%(0) 14%(11) 1-2**

Молочная кислота: мышца 88.0 ±4.5 157.0 ±4.4 1-2 *"

< 120 мг% 94%(30) 20%(16) 1-2 ***

120-160 мг% 3%(1) 38%(31) 1-2 ***

>= 160 мг% 3%(1) 42%(34) 1-2 ***

х) достоверность различий для средних значений признаков определялась с использованием параметрического критерия Стьюдента, а для частот выявления отдельный градаций признаков - с использованием точного критерия Фишера (ТКФ); значимые различия при р<0.05, р<0.01 и р<0.001 обозначены *, ** и ***, соответственно.

Количество молочной кислоты в группе с гипоксией варьировало в печени от 78.3 до 203.1 мг%, в левом желудочке от 83.2 до 220.8 мг%, в правом желудочке от 81.8 до 210.4 мг%, в скелетной мышце от 96.7 до 280.1 мг%.

Средние значения молочной кислоты во внутренних органах при гипоксии оказались достоверно более высокими (р< 0.001), чем в контрольной группе (таблица 2).

Значительное накопление молочной кислоты в тканях при гипоксии можно назвать «кислородным долгом», который растет пропорционально выраженности гипоксического состояния. Высокая концентрация молочной кислоты в исследуемой группе свидетельствует о преобладании гликолитического метаболизма углеводов над окислительным.

Количество глюкозы крови в группе с гипоксией варьировало в пределах от 3.1 до 29.2 ммоль/л.

Достоверно более высокое (р< 0.001) среднее значение содержания глюкозы в крови в группе детей, умерших от гипоксии, свидетельствует о повышенном уровне анаэробного дыхания при усиленной, но недостаточной активизации аэробного дыхания, что характерно для гипоксии (таблица 2).

Значительное увеличение глюкозы в крови, на наш взгляд, происходит в результате общей реакции организма, сопровождающейся нарушением процессов окислительного фосфорилирования в ряде органов и тканей, изменением проницаемости клеточных мембран и выходом глюкозы в кровяное русло.

Анализ результатов сравнения биохимических показателей в группе детей, умерших в результате гипоксии, и в контрольной группе (дети, погибшие в результате травмы - «норма»), приведенных в таблице 2, позволяет выделить основную характерную особенность сравниваемых групп - средние значения показателей углеводного обмена практически во всех органах и тканях значительно и достоверно выше в группе с гипоксией, чем в контрольной группе.

Создание диагностического алгоритма гипоксии, как причины смерти, с использованием биохимических показателей углеводного обмена

в тканях организма.

Как следует из результатов, приведенных в таблице 2, каждый из измеренных биохимических показателей крови и тканей имеет характерные особенности распределения в сравниваемых группах по причинам смерти (гипоксия и смерть в результате травмы), однако, ни один из них не может рассматриваться как патогномоничный признак, то есть признак, наличие (или отсутствие) которого указывает на одну из причин смерти со 100% уверенностью.

Поэтому мы попытались оценить информативность всей совокупности измеренных биохимических показателей для дифференциальной диагностики гипоксии, как основной причины смерти ребенка, для чего была использована Байесовская последовательная диагностическая процедура, а также ее вариант - диагностика с использованием весовых диагностических коэффициентов.

Результаты диагностики двух сравниваемых групп детей, умерших по разным причинам (гипоксия или травма), с использованием Байесовской процедуры на скользящем экзамене приведены в таблице 3.

Таблица № 3.

Точность диагностики двух групп по диагностическим коэффициентам

NN группы 1 группа (контроль) (32 чел) 2 группа (гипоксия) (81 чел)

1 группа (контроль) (32 чел) 94% (30) 6% (2)

2 группа (гипоксия) (81 чел) 0% (0) 100% (81)

В таблице 3 в каждой ячейке приведены результаты диагностики с использованием правила, полученного на собранных данных с использованием Байесовской диагностической процедуры. Из приведенных в таблице результатов диагностики следует, что «случаи» из группы с гипоксией (2-я группа) были «узнаны» (правильно диагностированы) в 100%; умершие из контрольной группы (1-я группа) были «узнаны» (правильно диагностированы) в 94%, а 6% умерших из контрольной группы были диагностированы, как умершие из 2-й группы, то есть умершие в состоянии гипоксии.

Таким образом, пользуясь полученным правилом на списке использованных показателей, мы с погрешностью, составляющей 6% гипердиагностики (2 случая от 32 умерших в контрольной группе), можем отделить (дифференцировать) группу с гипоксией от других причин смерти.

Таблица № 4.

Диагностические коэффициенты биохимических показателей для дифференциальной диагностики «нормы» и гипоксических состояний.

Показатели «Норма» Гипоксия

Глюкоза (ммоль/л):

КРОВЬ

Менее 5,5 ммоль/л 6 -

5,5-8,49 ммоль/л - 3

>= 8,5 ммоль/л 12

Гликоген (мг%):

ПЕЧЕНЬ

Менее 6000 мг% 5 -

6000-7999 мг% 4 -

8000-9999 мг% - 6

>= 10000 мг% - 11

Гликоген (мг%): ЛЕВЫЙ

ЖЕЛУДОЧЕК

менее 700 мг% 9 -

700-899 мг% 3 -

900-1099 мг% 2 -

>=1100 мг% - 9

Гликоген (мг%):

ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

менее 700 мг% 8 -

700-899 мг% - -

900-1099 мг% - 3

>=1100 мг% - 10

Гликоген (мг%):

СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

менее 2000 мг% 8 -

2000-3999 мг% 2 -

4000-5999 мг% - 4

>= 6000 мг% - 13

Молочная кислота

(мг%): ПЕЧЕНЬ

менее 80 мг% 12 -

80-110 мг% - 2

110-140 мг% - 4

140-170 мг% - 5

>= 170 мг% • 6

Молочная кислота

(мг%): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

менее 80 мг% 16 -

80-110 мг% - -

110-140 мг% - 6

>=140 мг% - 7

Молочная кислота

(мг%): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

менее 80 мг% 16 -

80-110 мг% - -

110-140 мг% - 6

>= 140 мг% - 7

Молочная кислота

(мг%): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

менее 120 мг% 6 -

120-160 мг% - 7

>= 160 мг% - 8

ЛДГ (Ед): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

менее 1200 Ед - 9

1200-1250 Ед 1

>= 1250 Ед 5 -

ЛДГ (Ед): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

менее 1150 Ед • 11

1150-1250 Ед - 1

>= 1250 Ед 7 -

ЛДГ (Ед): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

менее 1000 Ед - 5

1000-1100 Ед - 1

>= 1100 Ед 6 -

Параллельно с Байесовской диагностической процедурой мы используем диагностические коэффициенты, которые формально получают как десятичный логарифм отношения частот встречаемости отдельных градаций признака в сравниваемых группах, умноженный на 10. Используя диагностические коэффициенты легко организовать табличную диагностику. Для этого создается таблица, в которую заносятсядиагностические коэффициенты признаков, оказавшихся информативными для различения (диагностики) сравниваемых групп. Процедура диагностики по такой таблице исключительно проста: для каждою из имеющихся у «случая» признаков отмечается соответствующий диагностический коэффициент в одном из столбцов диагностической таблицы. Каждый столбец соответствует одному из дифференцируемых диагнозов и содержит диагностические коэффициенты. Подсчитывается сумма отмеченных диагностических коэффициентов в каждом из столбцов. Наиболее вероятным считается диагноз, набравший большую сумму баллов.

Полученная высокая точность диагностики позволяет построить решающее правило, точность которого проверена на скользящем экзамене.

В таблице 4 приведены диагностические коэффициенты для дифференциальной диагностики гипоксии, как причины смерти, и травмы («норма» - контрольная группа).

Таким образом, получено диагностическое правило, позволяющее диагностировать гипоксию с высокой точностью: 95% доверительный интервал для точности диагностики 93-100%.

* Гланц Стентон Медико-биологическая статистика. - «Практика», М. - 1999г.-С.214

Выводы

1. Ряд биохимических показателей углеводного обмена у новорожденных и детей грудного возраста в «норме» отличаются от таковых у взрослых, а именно:

а) количество гликогена, молочной кислоты во внутренних органах детей выше, чем у взрослых;

б) активность лактатдегидрогеназы в печени и скелетной мышце у детей выше, чем у взрослых;

в) не выявлены достоверные различия активности лактатдегидрогеназы в миокарде и глюкозы в крови.

2. Биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы у новорожденных и детей грудного возраста при гипоксическом состоянии изменяются, а именно:

а) количество глюкозы в крови, гликогена, молочной кислоты во внутренних органах достоверно выше по сравнению с «нормой»;

б) при гипоксии в миокарде и скелетной мышце активность лактатдегидрогеназы достоверно снижена, имеется тенденция к снижению активности ЛДГ в печени по сравнению с «нормой».

3. На основе полученных биохимических показателей углеводного обмена разработаны критерии, которые могут быть применены в практической деятельности судебно-медицинской экспертизы для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Практические рекомендации Рекомендации по изъятию и хранению тканей внутренних органов.

При экспертизе трупов новорожденных и детей грудного возраста необходимо:

1. Изымать материал для исследования в течение суток после наступления смерти.

2. До начала биохимических исследований кусочки печени, миокарда и скелетной мышцы могут храниться в морозильной камере бытового холодильника в течение 10 суток.

3. Кусочки внутренних органов, размерами 2x3 см и весом: печень до 1000 мг; миокард, скелетная мышца до 500 мг, взятые: 1) из стенки левого и

правого желудочков сердца, по горизонтальной линии, проходящей между коронарной бороздой и верхушкой сердца; 2) из подвздошной мышцы; 3) из правой доли печени около вырезки круглой связки на глубине около 1 см от поверхности, не содержащей крупных и средних размеров желчных протоков.

4. Изъятие крови производится из бедренной вены с помощью сухих инструментов. Изъятая кровь помещается в химически чистые пробирки. До начала биохимических исследований в кровь может храниться при температуре +4° С в камере бытового холодильника течение 12-24 часов.

Диагностическое правило выявления гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Разработан алгоритм (диагностическое правило) выявления гипоксии, реализованный в табличной форме (таблица 4). Данный алгоритм позволяет выявлять гипоксию разного генеза у новорожденных и детей грудного возраста.

«Диагноз», который наберет большую сумму баллов, рассматривается как наиболее предпочтительный.

В качестве иллюстрации работы диагностической таблицы приведем конкретный случай (таблица 5).

Случай А. По результатам проведенных биохимических исследований

получены следующие значения:

Глюкоза: КРОВЬ 12,2 ммоль/л

Гликоген (мг%): ПЕЧЕНЬ

Гликоген (мг%): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Гликоген (мг%): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Гликоген (мг%): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

Молочная кислота: ПЕЧЕНЬ

Молочная кислота: ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Молочная кислота: ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Молочная кислота: СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

ЛДГ (Ед): ПЕЧЕНЬ

ЛДГ (Ед): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

ЛДГ (Ед): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

ЛДГ (Ед): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

5721 мг% 8268 мг% 5623 мг% 12452 мг% 109,7 мг% 106,3 мг% 112,5 мг% 143,2 мг% 780 мг% 1340 мг% 1255 мг% 1005 мг%

Таблицам 5

Пример использования диагностических коэффициентов биохимических показателей для дифференциальной диагностики «нормы» и гипоксических состояний (случай А).

Показатели «Норма» Гипоксия

Глюкоза (ммоль/л): КРОВЬ

>= 8,5 ммоль/л 12

Гликоген (мг%): ПЕЧЕНЬ Менее 6000 мг% 5

Гликоген (мг%): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК >=1100 мг% 9

Гликоген (мг%): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК >= 1100 мг% 10

Гликоген (мг%): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА >= 6000 мгУ. _ 13

Молочная кислота (мг%): ПЕЧЕНЬ

80-110 мг% - 2

Молочная кислота (мг%): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК 80-110 мг%

Молочная кислота (мг%): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК 110-140 мг% 6

Молочная кислота (мг%): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

120-160 мг% - 7

ЛДГ (Ед): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК >= 1250 Ед 5

ЛДГ (Ед): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК >= 1250 Ед 7

ЛДГ (Ед): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА 1000-1100 Ед . 1

СУММА 17 60

Полученные результаты биохимических исследований в случае «А» свидетельствуют в пользу гипоксического состояния, так как сумма баллов, накопленная в столбце «Гипоксия» таблицы 5, оказалась больше, чем соответствующая сумма в столбце «Норма» этой же таблицы.

Список печатных работ по теме диссертации:

1. Гайфуллин Н.М., Кинле А.Ф., Бадмаева Л.Н. К вопросу о показателях углеводного обмена у новорожденных и детей грудного возраста при гипоксической смерти: актуальность проблемы. // Материалы XVII Пленума Всероссийского Общества судебных медиков «Судебно-медицинская оценка качества оказания медицинской помощи» - Москва-Владимир, 2003. - С.155-156.

2. Бадмаева Л.Н., Кинле А.Ф., Гайфуллин Н.М. Исследование содержания гликогена при судебно-биохимическом анализе трупного материала при ЧМТ. // Материалы XXVII Пленума Всероссийского Общества судебных медиков «Судебно-медицинская оценка качества оказания медицинской помощи» - Москва-Владимир, 2003. - С.158-159.

3. Бадмаева Л.Н., Кинле А.Ф., Гайфуллин Н.М. Содержание холинэстеразы в трупной крови новорожденных и детей грудного возраста при гипоксических состояниях: судебно-медицинское значение. // Материалы XXVII Пленума Всероссийского Общества судебных медиков «Судебно-медицинская оценка качества оказания медицинской помощи» - Москва-Владимир, 2003. -С.161-162.

4. Бадмаева Л.Н., Кинле А.Ф., Гайфуллин Н.М. Содержание креатинина, мочевины и сахара в трупной крови при диагностике давности ЧМТ. // Материалы XXVII Пленума Всероссийского Общества судебных медиков «Судебно-медицинская оценка качества оказания медицинской помощи» -Москва-Владимир, 2003. - С.156-158.

5. Гайфуллин Н.М. Судебно-биохимическая диагностика гипоксических состояний различного генеза у трупов новорожденных и детей грудного возраста. // «Судебно-медицинская экспертиза». - М., 2004. - № 6. - С.25-27.

Тираж 100 экз.

гглпрщ

1272

Последние годы характеризуются широким использованием в судебно-медицинской науке тонких биохимических методов исследования, с помощью которых определяется активность тех или иных биологических веществ на органо-тканевом, клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Неоспоримым достоинством этих методов является то, что они дают точную количественную характеристику явления или процесса и динамику их изменений, то есть в руках специалиста появляется объективная информация, позволяющая приходить к определенным выводам и решениям. В подобной объективизации давно нуждается судебно-медицинская наука и практика. Особенно это актуально в тех случаях, когда речь идет о диагностике различных острых патологических состояний, приводящих к смертельному исходу. При этом не успевают развиться характерные морфологические изменения в органах и тканях, а при секционном исследовании определяются только признаки, так называемой, «острой смерти». В частности, затруднительна, а порой и совсем невозможна диагностика гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Гипоксия является одной из частых причин смерти новорожденных и детей грудного возраста. На данном этапе развития судебной медицины указанные выше состояния до конца не изучены.

За последние десятилетия появилось много работ, посвященных биохимическим изменениям, возникающим во внутренних органах при гипоксических состояниях организма различного генеза у лиц зрелого возраста в раннем постмортальном периоде. Работ же, посвященных разработке биохимических показателей при гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста, на данный момент нет. На основании применяемых в судебно-медицинской танатологии методов исследования не всегда возможно решить вопрос о причине смерти новорожденных и детей грудного возраста, особенно, если эти причины конкурирующие. По данным литературы, биохимические показатели у детей при гипоксии не исследованы, поэтому, как объект изучения, выбраны нами не случайно, а продиктованы повседневной экспертной практикой.

Целью нашего исследования явилось изучение биохимических показателей и выработка биохимических критериев, позволяющих диагностировать гипоксическое состояние организма новорожденных и детей грудного возраста.

Объектами исследования были кровь, мышца, миокард, печень исследуемой категории лиц. В тканях определяли количество гликогена, глюкозы, молочной кислоты, активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), так как эти биохимические показатели наиболее чувствительны к нарушению снабжения тканей кислородом. Изменение концентрации этих веществ в организме позволяет говорить о местном или общем гипоксическом состоянии, проводить физиологическую интерпретацию полученных результатов и диагностировать гипоксию.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Установить количественное содержание гликогена, молочной кислоты, активность общей ЛДГ в печени, сердечной, скелетной мышцах и глюкозы в крови у новорожденных и детей грудного возраста, умерших почти мгновенно от механической травмы («норма») и провести сравнительное исследование этих показателей с такими же у взрослых (по литературным данным).

2. Провести сравнительное исследование активности общей ЛДГ, количества гликогена, глюкозы, молочной кислоты в сердечной, скелетной мышцах, в печени и крови у новорожденных и детей грудного возраста, умерших почти мгновенно от механической травмы (контрольная группа) и у новорожденных и детей грудного возраста, умерших от гипоксии различного генеза.

3. Оценить диагностическое значение количественного содержания глюкозы в крови, гликогена, молочной кислоты и активности ЛДГ в сердечной, скелетной мышцах и печени при гипоксии новорожденных и детей грудного возраста.

4. Выработать биохимические критерии для диагностики гипоксического состояния организма новорожденных и детей грудного возраста.

Материалом для исследования являлись кровь из бедренной вены, кусочки тканей из левого и правого желудочков сердца, скелетная мышца (подвздошная), печень (правая доля), изъятые от трупов новорожденных и детей грудного возраста. Ткани изымались не позднее, чем через 24 часа с момента наступления смерти. Биохимические исследования проводились в течение суток после изъятия.

В данной работе были применены методы исследования, утвержденные соответствующими методическими письмами и широко применяемые в судебно-биохимических лабораториях. В частности, определение глюкозы проводилось орто-толуидиновым методом. Гликоген определялся колориметрическим микрометодом в модификации Б. Н. Сиднева с использованием данных Т. М. Уткиной и Т. И. Чистовой. Определение молочной кислоты проводилось колориметрическим методом с использованием параоксидифенила. Активность ЛДГ определялась по методу Sevela, Tovarek в модификации Б. Ф. Коровкина.

Научная новизна: впервые определено количественное содержание показателей углеводного обмена (глюкоза, гликоген, молочная кислота, ЛДГ) в сердечной, скелетной мышцах, печени и крови у новорожденных и детей грудного возраста при гипоксии и при травме («условная норма»). Выработаны биохимические критерии для диагностики гипоксического состояния организма новорожденных и детей грудного возраста.

Практическая значимость: проведенные нами исследования позволяют утверждать, что полученные биохимические показатели можно использовать для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Установлены различия между показателями углеводного обмена в контрольной («условная норма») и исследуемой группах, которые могут быть применены в качестве одного из признаков для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста в судебно-медицинской практике.

Результаты нашего исследования внедрены в практику судебно-биохимического отделения Московского областного Бюро судебно-медицинской экспертизы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы у новорожденных и детей грудного возраста существенно отличаются от таковых у взрослых.

2. У новорожденных и детей грудного возраста биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы в норме и при гипоксии отличаются.

3. Отличия в биохимических показателях можно использовать в качестве одного из критериев для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста в судебно-медицинской практике.

выводы

1. Ряд биохимических показателей углеводного обмена у новорожденных и детей грудного возраста в «норме» отличаются от таковых у взрослых, а именно: а) количество гликогена, молочной кислоты во внутренних органах детей выше, чем у взрослых; б) активность лактатдегидрогеназы в печени и скелетной мышце у детей выше, чем у взрослых; в) не выявлены достоверные различия активности лактатдегидрогеназы в миокарде и глюкозы в крови.

2. Биохимические показатели крови и тканей печени, миокарда и скелетной мышцы у новорожденных и детей грудного возраста при гипоксическом состоянии изменяются, а именно: а) количество глюкозы в крови, гликогена, молочной кислоты во внутренних органах достоверно выше по сравнению с «нормой»; б) при гипоксии в миокарде и скелетной мышце активность лактатдегидрогеназы достоверно снижена, имеется тенденция к снижению активности ЛДГ в печени по сравнению с «нормой».

3. На основе полученных биохимических показателей углеводного обмена разработаны критерии, которые могут быть применены в практической деятельности судебно-медицинской экспертизы для диагностики гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 5.1. Рекомендации по изъятию и хранению тканей внутренних органов.

При экспертизе трупов новорожденных и детей грудного возраста необходимо:

1. Изымать материал для исследования в течение суток после наступления смерти.

2. До начала биохимических исследований кусочки печени, миокарда и скелетной мышцы могут храниться в морозильной камере бытового холодильника в течение 10 суток.

3. Кусочки внутренних органов размерами 2x3см и весом: печень до 1000 мг; миокард, скелетная мышца до 500 мг, взятые:

• из стенки левого и правого желудочков сердца, по средней линии, проходящей между коронарной бороздой и верхушкой сердца;

• из подвздошной мышцы;

• из правой доли печени около вырезки круглой связки на глубине около 1 см от поверхности, не содержащей крупных и средних размеров желчных протоков.

4. Изъятие крови производится из бедренной вены с помощью сухих инструментов. Изъятая кровь помещается в химически чистые пробирки. До начала биохимических исследований кровь может храниться при t°= +4С° в камере бытового холодильника течение 8-12 часов.

5.2. Диагностическое правило выявления гипоксии у новорожденных и детей грудного возраста.

Разработан алгоритм (диагностическое правило) выявления гипоксии, реализованный в табличной форме (таблица 7). Данный алгоритм позволяет выявлять новорожденных и детей грудного возраста с гипоксией разного генеза.

Тот «диагноз», который наберет большую сумму баллов и рассматривается как наиболее предпочтительный, то есть как предполагаемый диагноз.

В качестве иллюстрации работы диагностической таблицы приведем конкретный случай (таблица 8).

Случай А. По результатам проведенных биохимических исследований получены следующие значения:

Глюкоза: КРОВЬ 12,2 ммоль/л

Гликоген (мг%): ПЕЧЕНЬ

5721мг%

Гликоген (мг%): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК Гликоген (мг%): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК Гликоген (мг%): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

5623 мг% 12452 мг% 109,7 мг% 106,3 мг% 112,5 мг% 143,2 мг% 780 мг% 1340 мг%

8268 мг%

Молочная кислота: ПЕЧЕНЬ

Молочная кислота: ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Молочная кислота: ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

Молочная кислота: СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

ЛДГ (Ед): ПЕЧЕНЬ

ЛДГ (Ед): ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

ЛДГ (Ед): ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

ЛДГ (Ед): СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА

1005 мг%

1255 мг%