Автореферат и диссертация по медицине (14.00.09) на тему:Значение мембранопатологии в клинико-патогенетических проявлениях перинатального поражения ЦНС у детей

На правах рукописи

Халитов Марат Шевкатович

ЗНАЧЕНИЕ МЕМБРАНОПАТОЛОГИИ В КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЯХ ПЕРИНАТАЛЬНОГО ПОРАЖЕНИЯ ЦНС У ДЕТЕЙ.

14.00.09 - педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Тюмень 2004

Работа выполнена в Тюменской государственной медицинской академии

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Петрушина Антонина Дмитриевна

Научный консультант:

доктор медицинских наук Левитина Елена Владиславовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Сорогин Валентин Петрович

доктор медицинских наук, профессор Кривцова Людмила Алексеевна

Ведущая организация:

Челябинская государственная медицинская академия

Защита состоится_июля 2004 г. в_часов на заседании

специализированного диссертационного совета Д 208.101.01 при Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования Тюменской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения РФ по адресу: 625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной медицинской академии

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета О.И. Фролова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Гипоксические повреждения головного мозга у новорожденна детей в течение многих лет находятся в центре внимания научных исследований и практических врачей (Шабалов Н.П. с соавт., 1990; Самсыгина Г.А. с соавт., 1996; Брашнев Ю.И., 1999). Это связано с широкой распространенностью перинатального поражения ЦНС среди детей первого года жизни (Пальчик

A.Б., Шабалов Н.П., 2000). По данным статистики эта цифра составляет от 40 до 60%. Частая задержка физического и нервно-психического развития, увеличение количества детей-инвалидов с данной патологией, влияние неврологических нарушений на деятельность других органов и систем предопределяют значимость данной проблемы (Савельева Г.М. с соавт., 1989; Барашнев Ю.И., 1991; Фролова О.Г. с соавт., 1990; Шниткова Е.В. с соавт., 2000). В структуре детской инвалидности поражения нервной системы составляют 50% (Вельтищев Ю.Е., 1994). Вместе с тем, некоторые заболевания, не приводящие к инвалидизации ребенка, но в значительной степени определяющие его биологическую и социальную дезадаптацию, также могут быть ассоциированы с перинатальным поражением мозга. Это, в первую очередь, касается минимальной мозговой дисфункции, встречающейся у 2-30% школьников (Заваденко Н.Н. с соавт., 1997).

В патогенезе самых различных заболеваний и патологических состояний важную, а зачастую и определяющую роль играют универсальные механизмы, возникающие при повреждении клеточных мембран (Крылов

B.И. с соавт., 1985; Петрушина А.Д., 1987; Яцык Г.В. с соавт., 1992; Вельтищев Ю.Е., Юрьева Е.А., 1996). В свете современных представлений, гипоксия любого происхождения реализует свое патофизиологическое действие посредством изменения структуры и функции клеточных мембран.

Особая роль в формировании постгипоксической церебральной патологии принадлежит нарушениям, которые во многом определяются структурой и функциональным состоянием тромбоцитов. Роль тромбоцита в патогенезе гипоксически-ишемической энцефалопатии весьма значительна и сопряжена с запуском различных патологических механизмов.

Исходя из актуальности и научной значимости проблемы, в настоящей работе была поставлена цель:

На основании изучения особенностей структурно-функциональной организации мембран тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС установить их роль в клинико-патогенетических проявлениях последствий гипоксии мозга.

сое. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

Цель работы определила следующие задачи:

1. Изучить взаимосвязь клинических проявлений последствий перинатального поражения ЦНС в зависимости от вида гипоксии в течение первого года жизни ребенка

2. Исследовать состояние функциональной активности ферментов трансмембранного транспорта - АТФазы, Ыа+ - К+ - АТФазы, Са2+ АТФзы в мембранах тромбоцитов) у детей первого года жизни с перинатальными поражениями ЦНС в зависимости от характера перенесенной гипоксии.

3. Определить уровень интрацеллюлярного Са тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС в динамике заболевания в зависимости от вида гипоксии (острая, хроническая, сочетанная).

4. Изучить особенности содержания и соотношения фосфолипидов в мембранах тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от характера гипоксического воздействия и периода заболевания.

5. Исследовать состояние активности процессов ПОЛ и ферментов антиоксидантной защиты тромбоцитов в динамике постнатального периода в зависимости от вида гипоксии (острой, хронической, сочетанной).

Научная новизна работы:

В настоящей работе впервые проведен сравнительный анализ взаимосвязи морфологических, функциональных и биохимических параметров у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от характера гипоксии (острая, хроническая, сочетанная).

Новыми являются данные, свидетельствующие что на первом этапе при развитии острой гипоксии мозга изменения активности ферментов трансмембранного транспорта и уровень интрацеллюлярного кальция носят адаптационно-компенсаторный характер. Однако по мере пролонгирования гипоксического стресса (хроническая, сочетанная гипоксия) наступает стадия декомпенсации с формированием органической патологии ЦНС.

Впервые проанализирована взаимосвязь гемодинамических нарушений в ЦНС со структурой и функцией тромбоцитов у доношенных детей с перинатальной гипоксией в динамике постнатального периода в зависимости от перенесенной гипоксии.

Положения, выносимые на защиту:

1. В основе мембранопатологии у детей с перинатальным поражением ЦНС лежит патологически избыточная активность процессов переокисления мембранных липидов на фоне сниженной антиоксидантной защиты цито-мембран.

2. Структурно-функциональные нарушения клеточных мембран коррелируют с характером перенесенной гипоксии, степенью тяжести, клиническими

проявлениями и исходами патологии. 3. Клинико-патогенетические проявления последствий перинатального поражения нервной системы взаимосвязаны с нарушением функционального состояния ферментов трансмембранного транспорта, уровнем интра-целлюлярного кальция и дезорганизацией липидного бислоя клеточных мембран.

Практическая значимость работы:

Для ранней диагностики и своевременной коррекции последствий перинатального поражения ЦНС всем детям с острой, а особенно с хронической и сочетанной гипоксией показан ежемесячный динамический контроль невролога в течение первого года жизни.

Определение уровня общего интрацеллюлярного кальция в тромбоцитах может служить маркером степени тяжести гипоксического поражения ЦНС у детей первого года жизни.

Внедрение в практику

Результаты исследований используются в научной и практической работе отделения детской неврологии, отделения патологии новорожденных №1 областной клинической больницы №2 г. Тюмени, в Центре охраны здоровья детей и подростков в г. Тюмени.

Апробация работы состоялась на Проблемной комиссии 16 апреля 2004 г.

Структура и объем диссертации

Диссертация содержит 138 страниц машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, из трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Иллюстрирована 44 таблицами, 5 рисунками. Список литературы состоит из 186 источников, из них 126 отечественных и 60 иностранных.

Материалы и методы исследования.

В настоящей работе проведено клиническое наблюдение и специальные биохимические исследования 187 детей первого года жизни с перинатальным поражением ЦНС, из них 90 девочек и 97 мальчиков. Контрольную группу составили 22 здоровых ребенка аналогичного возраста.

Клиническое обследование, наблюдение и лечение детей проводилось на базе отделения патологии новорожденных детей, детского неврологического отделения областной клинической больницы №2, неврологического отделения Центра охраны здоровья детей и подростков г. Тюмени. Специальные биохимические исследования выполнены в проблемной лаборатории клинической биохимии ЦНИЛа Тюменской

государственной медицинской академии (зав. лабораторией — с.н.с, к.б.н. Т.Д. Журавлева). Функциональные методы исследования выполнены на базе отделения функциональной диагностики областной клинической больницы №2 (нейросонография на аппарате Ausonics — 1500).

Диагноз перинатального поражения ЦНС устанавливался на основании тщательного изучения состояния здоровья матери, анамнестических данных о характере течения беременности и родов, совокупности результатов сомато-неврологического обследования детей, а также данных результатов функциональных методов исследования в соответствии с МКБ — 10. Характер перенесенной гипоксии оценивался в соответствии с рекомендациями Г.М. Савельевой, М.В. Федоровой (1991) и основывался на данных течения беременности и родов, данных клинического осмотра с выделением признаков, характерных для новорожденных с хронической внутриутробной гипоксией (внутриутробная гипотрофия, морфо-функциональная незрелость к сроку гестации и др.), а также на основании клинических проявлений периода адаптации. Распределение детей по полу и характеру перенесенной гипоксии головного мозга представлены в табл. 1.

Таблица 1

Распределение по полу и характеру перенесенной гипоксии головного мозга.

Пол Характер перенесенной гипоксии по абсолютной и относительной частоте

Острая гипоксия Хроническая гипоксия Сочетанная гипоксия Всего

Девочки 22 (0,43) 40 (0,56) 28 (0,43) 90 (0,48)

Мальчики 29 (0,57) 31 (0,44) 37 (0,57) 97 (0,52)

Итого 51 (1,0) 71 (1,0) 65(1,0) 187(1,0)

Ведущий неврологический синдром поражения ЦНС диагностировался на основании рекомендаций Московского НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РСФСР (Ю.А. Якунин с соавт., 1979), соответственно которым в остром периоде выделены: синдром угнетения ЦНС, гипертензионный и гидроцефальный синдром, синдром повышенной нервно-рефлекторной возбудимости, вегетативно-висцеральных дисфункций, судорожный синдром, синдром двигательных расстройств.

В восстановительном периоде выделены: синдром двигательных расстройств, задержки психофизического развития, эпилептический синдром, синдром внутричерепной гипертензии и гидроцефалии, вегетативно-висцеральных дисфункций, гипервозбудимости, астеноневротический синдром.

Исходами перинатальной патологии являлись задержка психомоторного развития, очаговая неврологическая микросимптоматика, двигательные расстройства, эпилептический синдром, компенсированная гидроцефалия и внутричерепная гипертензия, неврозоподобный синдром.

Специальные методы исследования.

Для получения полного представления о состоянии структурно-функциональной организации клеточных мембран тромбоцитов у наблюдаемых детей использовались следующие специальные методы исследования:

1. Исследование состояния активности ферментов трансмембранного транспорта в тромбоцитах осуществлялось по:

- определению активности Mg2+-, Na+-K-, Са2+ - АТФаз (А.М. Казенное с соавт., 1984; Reinila M. Et al., 1982),.

- определению содержания общего интрацеллюлярного кальция в тромбоцитах, основанного на цветовой реакции (Mayer et al., 1966, Као et al., 1971 в модификации Журавлевой Т.Д. с соавт., рац. предложение № 117 БРИЗ ТГМИ, 15/0,6, 1989).

2. Исследование состояния активности процессов перекисного окисления липидов в мембранах тромбоцитов по:

- определению уровня диеновой коньюгации полиненасыщенных жирных кислот по методу И.Д. Стальной (1977).

- определение содержания флюоресцирующих шиффовых оснований по методу Ф.З. Меерсона (1979).

3. Исследование состояния активности антиоксидантной системы проводилось по:

- определению активности супероксиддисмутазы в мембранах тромбоцитов по методу В.И. Чумаковой, Л.Ф. Осинской (1979).

- определению активности каталазы в мембранах тромбоцитов по методу Karen M. (1986).

4. Исследование липидного бислоя- мембран- тромбоцитов методом тонкослойной хроматографии - на "Silufol" - 254 (Э.Шталь, В.И. Крылов, 1975) с определением общих фосфолипидов и их фракций (лизофосфатидилхолина, фосфатидилсерина, сфингомиелина, фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина). Предварительным этапом хроматографического анализа фракций фосфолипидов, шиффовых оснований, диеновой коньюгации полиненасыщенных жирных кислот, явялось приготовление липидных экстрактов с использованием спиртово-эфирной смеси (4:1).

5. Исследование состояния энергетического обмена- в мембранах тромбоцитов по определению активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Kornberg A et al., 1955).

Забор крови у новорожденных и в постнатальном периоде осуществлялся в одно и тоже время, из локтевой вены, натощак, и

совмещался с необходимыми лечебно-диагностическими манипуляциями. Исследование проведено в динамике развития ребенка - в раннем (5-7 сутки) и позднем неонатальном периоде (23-25 сутки), раннем (3 месяца жизни) и позднем восстановительном периодах (6 и 9-12 месяцев жизни). Для выделения тромбоцитов кровь стабилизировалась гепарином 300 ME на 1 мл крови.

В качестве контрольной группы при биохимических исследованиях было обследовано 22 здоровых ребенка в аналогичных возрастных периодах.

Результаты клинико-биохимических исследований обработаны на ПЭВМ с помощью программного пакета статистической обработки данных «Armstat» и «Microsoft Excel». При этом анализировалось: средняя величина ряда (X), средне-квадратичное отклонение в колебаниях вариационного ряда (5±), средняя ошибка средне-квадратичного отклонения (х). О достоверности различий судили по показателю t — критерия Стьюдента. За достоверность различий принимались значения тем самым минимальная

достоверность различий составляла 95%. Наряду с этим, в настоящей работе проведен математический анализ парных корреляционных взаимосвязей.

Результаты собственных исследований.

На основании анализа клинико-функциональных проявлений у детей с поражением ЦНС установлено, что наличие неблагоприятных факторов в перинатальном периоде существенно влияет на формирование гипоксии и состояние плода и новорожденного. Масса тела при рождении зависела от характера перенесенной гипоксии и была значительно меньше в группе новорожденных с хронической гипоксией (ХГ) и сочетанной гипоксией (СГ) Для детей с острой гипоксией (ОГ) более характерной была масса при рождении более 4000 г. В клинической картине неврологических расстройств в группе ОГ чаще других доминировал синдром повышенной нервно-рефлекторной возбудимости, при ХГ и СГ — гипертензионно-гидроцефальный синдром и в более тяжелых случаях - синдром угнетения. Неврологические расстройства быстрее купировались у детей с ОГ и были более стойкими и длительными при ХГ и СГ.

Для более полного представления о механизмах мембранодестабилизирующих процессов, развивающихся в результате воздействия перинатальной гипоксии, нами проведены комплексные специальные биохимические методы исследования (табл. 1-2). Полученные данные свидетельствуют, что гипоксия плода и новорожденного приводит к нарушению активности ферментов трансмембранного транспорта и изменению уровня интрацеллюлярного кальция в тромбоцитах. Динамика показателей разнонаправлена в течение первого года жизни и определяется характером перинатальной гипоксии. Данные представлены на рис. 1.

В настоящих исследованиях установлено, что у детей, перенесших ОГ активность Са2+ - АТФазы снижена в первые месяцы жизни. Однако к 3 месяцам активность данного фермента восстанавливалась.

Табл.1

Показатели структурно-функциональной организации мембран тромбоцитов у детей с перинатальной гипоксией в

динамике восстановительного периода.

Анализируемые Здоровые Острая гипоксия Хроническая гипоксия Сочетанная гипоксия

показатели дети 1 мес. 3 мес. 6-12 мес. 1 мес. 3 мес. 6-12 мес. 1 мес. 3 мес. 6-12 мес.

Ыа*-К*-АТФаза 0,217± 0,145± 0,143± 0,365± 0,237± 0,152± 0,115± 0,199± 0,510± 0Д20±

(мкмоль/часЛО'кл) ±0,013 ±0,029* ±0,07 ±0,02*** ±0,07 ±0,022* ±0,019** ±0,040 ±0,020*** ±0,060

\^2*-АТФаза 0,200± 0,128± 0,323± 0,105± 0,269± 0,544± 0,247± 0,230± 0,330± 0,340±

(мкмоль/час/106кл) ±0,011 ±0,017** ±0,09 ±0,03« ±0,070 ±0,018*** ±0,044 ±0,060 ±0,070 ±0,07

Саг*-АТфаэа 0,048± 0,037± 0,040± 0,051± 0,043± 0,038± 0,028± 0,044± 0,060± 0,030±

(мкмоль/час/10йкл) ±0,009 ±0,006 ±0,007 ±0,009 ±0,006 ±0,006 ±0,004 ±0,007 ±0,010 ±0,009

Кальций 0,433± 0,513± 0,478± 0,445± 0,450± 0,482± 0,514± 0,450± 0,482± 0,514±

внутриклеточный (мкм оль/106) ±0,042 ±0,09 ±0,003 ±0,021 ±0,07 ±0,02 ±0,04 ±0,07 ±0,02 ±0,04

ДК 29,99± 38,8б± 35,75± 32,04± 33,53± 30,45± 31,66± 33,50± 34,75± зио±

(нмоль/мглип ) ±1,56 ±4,17 ±4,19 ±2,6 ±1,62 ±5,24 ±1,23 ±2,39 ±12,38 ±6,17

9,50±

ШО 7,8± 10,13± 9,8± 8,67± 9,42± 9,8± 7,75± 7,93± 8,3 3± ±1,39

(ус ед флюор мглип ) ±0,46 ±1,19 ±1,71 ±1,06 ±1,46 ±1,71 ±0,38 ±0,87 ±3,18

Примечание:

* - достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,05; ** - достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,01; *** - достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,001

Табл.2

Показатели структурно-функциональной организации мембран тромбоцитов у детей с перинатальной гипоксией в

динамике восстановительного периода.

Анализируемые показатели Здоровые дети Острая гипоксия Хроническая гипоксия Сочетанная гипоксия

1 мес. 3 мес. 6-12 мес. 1 мес. 3 мес. 6-12 мес. 1 мес. 3 мес. 6-12 мес.

СОД (ус ед тормУЮ'кл) 2,39± ±0,07 4,06* ±0,02*** 2,11± ±0,02** 2,69± 0,09* 2,33± ±0,26 1,24± ±0,24*** 2,52± ±0,41 2,79± ±0,05 2,32± ±0,04 1,09* ±0,03

Каталаза (мкмоль/минЛ 0*к ) 4,70± ±0,09 2,41± ±0,06*** 1,31± ±0,07*** ЗДЗ± ±0,08*** 1,57± ±0,31*** 1,76± ±0,63*** 2,73± ±0,45** 3,3 8± ±0,08*** 2,03* ±0,08*** 2,24* ±0,05***

Г-б-ФДГ (ши/Ю'кл) 0,508± ±0,037 0,435* ±0,07 0,639* ±0,01** 0,422± ±0,05 0,380± ±0,08 0,230± ±0,06** 0,508* ±0,02 0,860* ±0,02** " 0,460± " ±0,05 0,493± ±0,01

Фосфатидилэта-ноламин 0,036± ±0,003 0,027± ±0,003 0,030± ±0,002 0,032± ±0,003 0,030* ±0,005 0,029± ±0,003 0,032* ±0,008 0,038± ±0,004 0,032* ±0,006 0,031± ±0,005

Фосфатндилхолин 0,039± ±0,004 0,029± ±0,006 0,034± ±0,002 0,037* ±0,004 0,037± ±0,006 0,033* ±0,003 0,029± ±0,006 0,031± ±0,002 0,029± ±0,007 0,033± ±0,005

Сфингомиелин 0,020± ±0,003 0,021* ±0,004 0,028± ±0,002 0,022± ±0,005 0,024± ±0,003 0,024* ±0,003 0,019± ±0,004 0,022* ±0,002 0,023* ±0,008 0,022± ±0,004

Фосфатидилсерин 0,013± ±0,008 0,016± ±0,004 0,021± ±0,004 0,013± ±0,001 0,016± ±0,003 0,018* ±0,005 0,014± ±0,004 0,015± ±0,002 0,018± ±0,008 0,017* ±0,006

Лиэофосфатидил-холин 0,011± ±0,001 0,018± ±0,003 0,017± ±0,003 0,010* ±0,001 0,013± ±0,004 0,016* ±0,004 0,011± ±0,003 0,010± ±0,002 0,013± ±0,006 0,014* ±0,006

Общие фосфалипиды (мг/мл) 0,126± ±0,004 0,121± ±0,015 0,135± ±0,007 0,130± ±0,015 0,124* ±0,012 0,119* ±0,004 0,104* ±0,021 0,113± ±0,009 0,113* ±0,027 0,112± ±0,018

Примечание:

* - достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,05;

- достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,01;

- достоверность различий с показателями у здоровых детей р < 0,001

У новорожденных и детей первого года жизни, перенесших ХГ и СГ, имело место снижение показателей активности Иа*- К+- АТФазы в динамике восстановительного процесса с последующим компенсаторным ростом активности к шести месяцам и нормализацией к концу восстановительного периода в группе с СГ (р<0,001) у детей в 6 мес. и снижением данных показателей у детей в группе с ХГ на достаточно низком уровне (р<0,05) в 3 мес. и в 6-12 мес.(р<0,01).

Рис. 1. Показатели активности АТФаз тромбоцитов у детей первого года жизни в динамике восстановительного процесса.

Активность \^2+-АТФазы в первые три месяца повышалась, но начиная со второго полугодия жизни она стабилизировалась и к 12-му месяцу показатели ее активности у группы обследуемых детей аналогичны таковым в контрольной группе. Активность М£2+-АТФазы с первого месяца жизни и на протяжении всего периода наблюдения оставалась повышенной в группе с СГ.

Прямым следствием угнетения активности Са2+-АТФазы явилось накопление кальция во внутриклеточном пространстве. Данные представлены на рис.2. В группе детей с ОГ уровень интрацеллюлярного Са был повышен в первые месяцы жизни. Однако на фоне проводимой терапии, к концу первого полугодия уровень кальция нормализовался и не превышал нормальные величины. Аналогичная картина отмечалась в группе детей с ХГ — снижению активности Са2+ - АТФазы соответствовало повышение уровня внутриклеточного кальция. В группе детей с СГ активность Са2+ - АТФазы в первый месяц была снижена, нарастала в раннем восстановительном периоде

(3-6 месяцев) и снижалась к концу первого года жизни. Это приводило к накоплению интрацеллюлярного кальция.

Рис.2. Показатели содержания внутриклеточного кальция в тромбоцитах у детей первого года жизни в зависимости от перенесенной гипоксии в динамике восстановительного процесса.

Другим патофизиологическим проявлением гипоксических повреждений в организме являются результаты исследований процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Активность процессов ПОЛ тестировалась по уровню диеновых конъюгатов (начальных продуктов ПОЛ) полиненасыщенных жирных кислот и флюоресцирующих шиффовых оснований (конечных продуктов ПОЛ).

У детей с перинатальным поражением ЦНС, перенесших ОГ, уровень ДК в первый месяц наблюдения был повышен по сравнению с контрольной группой и приближался к норме лишь к 12-му месяцу, превышая показатели здоровых детей. Содержание шиффовых оснований имело тенденцию к умеренному стабильному повышению в течение всего периода наблюдения. У детей в группе ХГ уровень ДК в первые 3 месяца умеренно повышался и такая тенденция сохранялась на всем протяжении наблюдения. Показатели флюоресцирующих ШО в первые три месяца жизни компенсаторно повышались, а с 6-го месяца жизни снижались, стабилизируясь лишь к концу года. В группе СГ уровень ДК практически на всем протяжении восстановительного периода имел тенденцию к умеренному повышению. Аналогичная динамика наблюдается и по содержанию конечных продуктов переокисления - ШО. Данные представлены на рис.3.

Рис.3. Показатели активности процессов ПОЛ у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от характера перенесенной гипоксии в динамике восстановительного процесса.

Изучение основных ферментов антиоксидантной защиты (СОД) и антиперекисной защиты (каталазы) показало, что активность СОД у детей с ОГ в первый месяц была значительно повышена (р<0,001) в мембранах тромбоцитов, а к 3 месяцу (р<0,01) и далее в процессе наблюдения стабилизировалась до параметров здоровых детей. Активность каталазы снижалась как в остром (р<0,001), так и в восстановительном периоде (р<0,001). Но к концу первого года жизни ребенка стабилизировалась и приближалась к нормативным показателям (р<0,001). Накопление липоперекисей в тромбоцитах у детей происходит при одновременной депрессии антиоксидантной системы защиты, о чем свидетельствуют снижение СОД в восстановительном периоде с 3 до 6-го месяца жизни у больных с ХГ (р<0,001). Активность антиперекисного фермента каталазы также была достоверно ниже в течение как острого (р<0,001), так и восстановительного периодов (р<0,001). В группе детей с перинатальным поражением ЦНС, перенесших СГ, активность СОД в динамике восстановительного периода имела тенденцию к снижению, при одновременной депрессии антиперекисного фермента каталазы (р<0,001). Данные представлены на рис.4.

Рис.4. Показатели активности антиперекисных и антиоксидантных ферментов у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от перенесенной гипоксии в динамике восстановительного процесса.

Конечным итогом всех мембранодестабилизирующих процессов являются показатели содержания и соотношения липидов, определяющих их функциональную состоятельность.

Согласно полученным данным на первом месяце жизни у детей, перенесших острый гипоксический стресс, снижалось содержание ФЭА, ФХ, что приводило к умеренному снижению общих фосфолипидов в мембранах тромбоцитов. Уровень лизоформ липидов (ЛФХ) имел тенденцию к повышению. В динамике восстановительного периода соотношение фракций стабилизировалось, и к концу первого года жизни было близко к нормативным показателям. Суммарное количество фосфолипидов к концу года также восстанавливалось и даже компенсаторно превышало показатели у здоровых детей. Данные представлены на рис. 5.

Рис.5. Содержание и соотношение основных фракций липидов в мембранах тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС, перенесших острую гипоксию.

У детей, перенесших хроническое гипоксическое воздействие, в динамике восстановительного периода отмечалось снижение содержания трудноокисляемых фракций фосфолипидов в мембранах тромбоцитов (фосфатидилхолина), а также общих фосфолипидов. Эти изменения в структуре липидного бислоя можно расценить как адаптационно-компенсаторные. Данные представлены на рис. 6.

Рис.6. Содержание и соотношение основных фракций липидов в мембранах тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС, перенесших хроническую гипоксию.

Снижение преимущественно трудноокисляемых фракций обусловлено тем, что они, располагаясь на наружном слое мембраны тромбоцитов, экранируют легкоокисляемые фракции (ФС, ФЭА), расположенные на внутреннем слое мембраны, от патологического воздействия.

Согласно полученным данным, у детей, перенесших сочетанное гипоксическое воздействие, в динамике заболевания определяется тенденция к нарастанию лизоформ фосфолипидов (ЛФХ) при синхронном снижении содержания в мембранах ФХ и общих фосфолипидов. Данные представлены нарис. 7.

Рис.7. Содержание и соотношение основных фракций липидов в мембранах тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС, перенесших сочетанную гипоксию.

Для определения функциональной резистентности клеточных структур тромбоцитов нами определялась активность клеточного фермента пентозо-фосфатного шунта — Г-6-ФДГ. При анализе результатов (рис.8) выявлено, что активность Г-6-ФДГ у детей с острым гипоксическим воздействием имела тенденцию к повышению к третьему (р<0,01) месяцу жизни, во втором полугодии - оставалась сниженной, относительно показателей у здоровых детей. В отличие от группы детей с ОГ, активность Г-6-ФДГ у детей с хроническим гипоксическим стрессом достоверно снижалась в первые месяцы жизни, но во втором полугодии восстанавливалась до нормальных величин. В группе детей с СГ активность глюкозо-6-ФДГ повышалась в течение острого (р<0,01) периода, на восстановительном этапе активность Г-6-ФДГ имела тенденцию к снижению.

Проведенные комплексные биохимические исследования и клинические наблюдения свидетельствуют, что в результате влияния гипоксии на организм ребенка в перинатальном периоде, в первую очередь, нарушается функционирование клеток головного мозга, что обусловливает появление различных патологических симптомов.

Рис.8. Показатели активности Г-6-ФДГ в тромбоцитах у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от перенесенной гипоксии в динамике восстановительного процесса.

ВЫВОДЫ

1. Клинические проявления перинатального поражения ЦНС у детей тесно взаимосвязаны с характером гипоксического воздействия. При ранней диагностике со своевременной коррекцией более благоприятный прогноз отмечается у детей, перенесших острую гипоксию.

2. Перинатальная гипоксия у новорожденных способствует нарушению функции и структуры клеточных мембран, степень которой опосредована

характером гипоксии (острой, хронической, сочетанной). Более выраженные мембранодестабилизирующие процессы выявлены при хроническом и сочетанием гипоксическом воздействии.

3. Дестабилизация клеточных структур при перинатальной гипоксии у новорожденных обусловлена избыточной патологической активностью процессов переокисления мембранных липидов, о чем свидетельствует высокий уровень ДК и ШО на фоне низкой активности ферментов антиоксидантной защиты (СОД и каталаза) в динамике заболевания.

4. Перинатальная гипоксия приводит к выраженной дестабилизации липидного бислоя, что выражается в повышении лизоформ фосфолипидов, снижении содержания общих фосфолипидов и нарушении соотношения их основных фракций в структуре тромбоцитарных мембран.

5. Следствием избыточной активности процессов перекисного окисления липидов в цитомембранах при гипоксическом поражении ЦНС у новорожденных является нарушение функции ферментов трансмембранного транспорта, заключающаяся в снижении активности Са2+-АТФазы, Ыа+-К+ АТФазы и умеренное повышение М§2+-АТФазы в первые 3 месяца жизни ребенка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью раннего выявления и своевременной коррекции нарушений нервно-психической сферы детям, перенесшим хроническую и острую гипоксию целесообразно проводить ежемесячный осмотр невролога на первом году жизни.

2. Для оценки степени тяжести перинатального поражения ЦНС у детей целесообразно определение общих фосфолипидов в мембранах тромбоцитов, уровня ДК и ШО.

3. Определение содержания внутриклеточного кальция в тромбоцитах может свидетельствовать о степени нарушения клеточных структур мозга и о целесообразности применения блокаторов кальциевых каналов.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Петрушина А.Д., Левитина Е.В., Халитов М.Ш. Результаты катамнестического наблюдения за детьми с перинатальным поражением

нервной системы // Материалы международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья - 1998». - Тюмень, 1998. - С.323-324.

2. Левитина Е.В., Халитов М.Ш., Клочко Л.В., Супрунец СН. Состояние ЦНС у новорожденных после операции кесарева сечения // Материалы международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья - 1998». -Тюмень, 1998.-С. 324-325.

3. Левитина Е.В., Петрушина А.Д., Халитов М.Ш. Вегетативно-висцеральные нарушения у новорожденных детей с внутрижелудочковыми кровоизлияниями // Материалы международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья - 1999». - Тюмень, 1999. - С. 56.

4. Левитина Е.В., Петрушина А.Д., Халитов М.Ш. Применение нимотопа при гипоксических внутричерепных кровоизлияниях у новорожденных детей // Материалы международного симпозиума «Медицина и охрана здоровья -1999» - Тюмень, 1999. - С. 79.

5. Петрушина А.Д., Левитина Е.В., Халитов М.Ш. Роль структурно-функциональных нарушений клеточных мембран в клинико-патогенетических проявлениях перинатальной гипоксии у новорожденных, пути коррекции // Российский вестник перинатологии и педиатрии, т.45, №1, 2000. - С. 22-23.

6. Левитина Е.В., Халитов М.Ш., Сосланд М.И., Супрунец СН. Клинико-патогенетическое обоснование применения мексидола в комплексной терапии гипоксически-ишемических поражений нервной системы у доношенных новорожденных // Научный вестник ТюмГМА, №4. - Тюмень, 2000. - С.69.

7. Левитина Е.В., Петрушина А.Д., Халитов М.Ш. Нарушение метаболизма кальция у детей с перинатальным поражением ЦНС // Российский вестник перинатологии и педиатрии, №1,2000. - С. 14-18.

8. Халитов М.Ш., Шантарина Е.В., Состояние процессов перекисного окисления липидов у новорожденных детей с перинатальным поражением ЦНС // Научный вестник ТюмГМА. - Тюмень, 2003, №8. - С.69.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота Глюкозо-6-ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ДК — диеновые конъюгаты ЛОФ — легкоокисляемые фосфолипиды ЛФХ - лизофосфатидилхолин НСГ - нейросонография ОГ - острая гипоксия

ПИВК - пери-интравентрикулярные кровоизлияния

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СГ — сочетанная гипоксия

СОД - супероксиддисмутаза

СФ — фосфатидилсерин

СФМ - сфингомиелин

ТОФ — трудноокисляемые фосфолипиды

ФЛ - фосфолипиды

ФХ - фосфатидилхолин

ФЭА - фосфатидилэтаноламин

ХГ - хроническая гипоксия

ЦНС — центральная нервная система

ШО — шиффовые основания

- кальциевая аденозинтрифосфатаза Ка+-К+-АТФаза - натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза — магниевая аденозинтрифосфатаза

Халитов Марат Шевкатович

ЗНАЧЕНИЕ МЕМБРАНОПАТОЛОГИИ В КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЯХ ПЕРИНАТАЛЬНОГО ПОРАЖЕНИЯ ЦНС У ДЕТЕЙ.

14.00.09 - педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 1.06.2004 г. Усл.печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 148 Отпечатано в ООО «Зенит» г.Тюмень, ул. Дзержинского, 78А.

IM 2 5 57

Актуальность проблемы. Гипоксические повреждения головного мозга у новорожденных детей в течение многих лет находятся в центре внимания научных исследований и практических врачей [Шабалов Н.П.с соавт., 1990; Самсыгина Г.А.С соавт., 1996; Барашнев Ю.И., 1999]. Это связано с широкой распространенностью перинатального поражения ЦНС среди детей первого года жизни [Пальчик А.Б., Шабалов Н.П., 2000]. По данным статистики эта цифра составляет от 40 до 60%. Частая задержка физического и нервно - психического развития, увеличение количества детей - инвалидов с данной патологией, влияние неврологических нарушений на деятельность других органов и систем предопределяют значимость данной проблемы [Савельева Г.М. с соавт., 1989; Барашнев Ю.И., 1991; Фролова О.Г. с соавт. 1990; Шниткова Е.В.с соавт., 2000]. В структуре детской инвалидности поражения нервной системы составляют 50% [Вельтищев Ю.Е., 1994]. При этом, в 70-80% случаев они обусловлены перинатальными факторами [Барашнев Ю.И., Буркова А.С., 1990]. Вместе с тем, некоторые заболевания, не приводящие к инвалидизации ребенка, но в значительной степени определяющие его биологическую и социальную дезадаптацию, также могут быть ассоциированы с перинатальным поражением мозга. Это, в первую очередь, касается минимальной церебральной дисфункции, встречающейся у 2-30% школьников [Заваденко Н.Н.с соавт., 1997].

Данные аспекты обуславливают необходимость дальнейшего углубленного изучения проблем, связанных с последствиями гипоксического повреждения ЦНС плода и новорожденного.

В патогенезе самых различных заболеваний и патологических состояний важную, а зачастую и определяющую роль играют универсальные механизмы, возникающие при повреждении клеточных мембран [Крылов В.И. с соавт,1985; Петрушина А.Д., 1988; Яцык Г.В. с соавт., 1992; Вельтищев Ю.Е., Юрьева Е.А., 1996]. В свете современных представлений, гипоксия любого происхождения реализует свое патофизиологическое действие посредством изменения структуры и функции клеточных мембран.

Особая роль в формировании постгипоксической церебральной патологии принадлежит гемодинамическим нарушениям, которые во многом определяются структурой и функциональным состоянием тромбоцитов. Роль тромбоцита в патогенезе гипоксически-ишемической энцефалопатии весьма значительна и сопряжена с запуском различных патологических механизмов.

Исходя из актуальности и научной значимости проблемы, в настоящей работе была поставлена ЦЕЛЬ: на основании изучения особенностей структурно-функциональной организации мембран тромбоцитов у детей с перинатальным поражением ЦНС установить их роль в клинико-патогенетических проявлениях последствий гипоксии мозга.

Цель работы определила следующие задачи:

1. Изучить взаимосвязь клинических проявлений последствий перинатального поражения ЦНС от вида перенесенной гипоксии в течение первого года жизни ребенка

2. Исследовать состояние функциональной активности ферментов трансмембранного транспорта (Mg2+- АТФазы, Na+ - К+-АТФазы, Са2+ -АТФазы в мембранах тромбоцитов) у детей первого года жизни с перинатальными поражениями ЦНС в зависимости от характера перенесенной гипоксии.

3. Определить уровень интрацеллюлярного Са тромбоцитов у детей с перинатальными поражениями ЦНС в динамике заболевания в зависимости от вида гипоксии (острая, хроническая, сочетанная).

4. Изучить особенности содержания и соотношения фосфолипидов в мембранах тромбоцитов у детей с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС в зависимости от характера гипоксического воздействия и периода заболевания.

5. Исследовать состояние активности процессов ПОЛ и ферментов анти-оксидантной защиты тромбоцитов в динамике постнатального периода в зависимости от вида гипоксии (острой, хронической, сочетанной).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ. В настоящей работе впервые проведен сравнительный анализ взаимосвязи морфологических, функциональных и биохимических параметров у детей с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от характера гипоксии (острая, хроническая, сочетанная).

Новыми являются данные, свидетельствующие, что на первом этапе при развитии острой гипоксии мозга изменения активности ферментов трансмембранного транспорта и уровень интрацеллюлярного кальция носят адаптационно-компенсаторный характер. Однако по мере пролонгирования гипоксического стресса (хроническая, сочетанная гипоксия) наступает стадия декомпенсации с формированием органической патологии ЦНС.

Впервые проанализирована взаимосвязь гемодинамических нарушений в ЦНС со структурой и функцией тромбоцитов у доношенных детей с перинатальной гипоксией в динамике постнатального периода в зависимости от перенесенной гипоксии.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. В основе мембранопатологии у детей с перинатальным поражением ЦНС лежит патологически избыточная активность процессов переокисления мембранных липидов на фоне сниженной антиоксидантной защиты цитомембран.

2. Структурно-функциональные нарушения клеточных мембран коррелируют с характером перенесенной гипоксии, степенью тяжести, клиническими проявлениями и исходами патологии.

3. Клинико-патогенетические проявления последствий перинатального поражения нервной системы взаимосвязаны с нарушением функционального состояния ферментов трансмембранного транспорта, уровнем интрацеллюлярного кальция и дезорганизацией липидного бислоя клеточных мембран.

Научно-практические положения, явившиеся итогом настоящих исследований, могут быть рекомендованы для включения в учебный процесс по курсу неонатологии, педиатрии, педиатрической неврологии.

Диссертация содержит 141 страницу машинописного текста, 44 таблицы, 5 рисунков. Библиография включает 194 источников литературы, из них 137 отечественных и 57 иностранных.

ВЫВОДЫ

1. Клинические проявления перинатального поражения ЦНС у детей тесно взаимосвязаны с характером гипоксического воздействия. При ранней диагностике со своевременной коррекцией более благоприятный прогноз отмечается у детей, перенесших острую гипоксию.

2. Перинатальная гипоксия у новорожденных способствует нарушению функции и структуры клеточных мембран, степень которой опосредована характером гипоксии (острой, хронической, сочетанной). Более выраженные мембранодестабилизирующие процессы выявлены при хроническом и сочетанном гипоксическом воздействии.

3. Дестабилизация клеточных структур при перинатальной гипоксии у новорожденных обусловлена избыточной патологической активностью процессов переокисления мембранных липидов, о чем свидетельствует высокий уровень ДК и ШО на фоне низкой активности ферментов антиоксидантной защиты (СОД и каталаза) в динамике заболевания.

4. Перинатальная гипоксия приводит к выраженной дестабилизации липидного бислоя, что выражается в повышении лизоформ фосфолипидов, снижении содержания общих фосфолипидов и нарушении соотношения их основных фракций в структуре тромбоцитарных мембран.

5.Следствием избыточной активности процессов перекисного окисления липидов в цитомембранах при гипоксическом поражении ЦНС у новорожденных является нарушение функции ферментов трансмембранного транспорта, заключающаяся в снижении активности Са2+ - АТФазы, Na+-K+ -АТФазы и умеренное повышение Mg2+ - АТФазы в первые 3 месяца жизни ребенка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью раннего выявления и своевременной коррекции нарушений нервно-психической сферы детям, перенесшим хроническую и острую гипоксию целесообразно проводить ежемесячный осмотр невролога на первом году жизни.

2. Для оценки степени тяжести перинатального поражения ЦНС у детей целесообразно определение общих фосфолипидов в мембранах тромбоцитов, уровня ДК и ШО.

3. Определение содержания внутриклеточного кальция в тромбоцитах может свидетельствовать о степени нарушения клеточных структур мозга и о целесообразности применения блокаторов кальциевых каналов.

Автор выражает искреннюю благодарность за постоянную помощь и поддержку в проведении настоящих исследований:

- научному руководителю, доктору медицинских наук, профессору, заведующей кафедрой педиатрии ФПК и ППС Тюменской государственной медицинской академии

Антонине Дмитриевне Петрушиной

- научному консультанту, доценту кафедры неврологии Тюменской государственной медицинской академии, доктору медицинских наук

Елене Владиславовне Левитиной

- главному врачу ММЛПУ «Городская консультативно-диагностическая поликлиника №11»

Флере Каримовне Головиной

- Коллективам отделений детской неврологии, патологии новорожденных областной клинической больницы №2.