Харківський державний медичний університет

Фролова Тетяна Володимирівна

УДК: 616.71+612.75 - 053.5/.6:616.2/.6-036.12(477)

РЕГІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ФІЗИЧНОГО

РОЗВИТКУ ТА ФОРМУВАННЯ ПІКУ КІСТКОВОЇ МАСИ

У ДІТЕЙ: ЗВ’ЯЗОК З СОМАТИЧНОЮ ПАТОЛОГІЄЮ

14.01.10 - педіатрія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Харків – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Харківському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор

Поворознюк Владислав Володимирович,

Інститут геронтології АМН України, керівник відділу клінічної фізіології та патології опорно-рухового апарату

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

омельченко Людмила Іванівна,

ДУ “Інститут педіатрії, акушерства та гінекології АМН України”, заступник директора з наукової роботи, завідувач відділом захворювань сполучної тканини у дітей;

доктор медичних наук, професор

Волосовець Олександр Петрович,

Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри педіатрії №2 з курсом медичної генетики і неонатології;

доктор медичних наук, професор

Богмат Людмила Феодосіївна,

Інститут охорони здоров’я дітей і підлітків АМН України, керівник відділу кардіоревматології.

Захист відбудеться 27 червня 2007 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.04 при Харківському державному медичному університеті МОЗ України за адресою: 61022, м. Харків, пр. Леніна, 4.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету МОЗ України за адресою: 61022, м.Харків, пр. Леніна, 4.

Автореферат розісланий 25 травня 2007 року.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 64.600.04

доктор медичних наук, професор Т.С.Оспанова

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. На початку нового століття продовжує спостерігатися погіршення показників здоров’я дитячого населення, що обумовлено впливом економічних, соціальних, екологічних та інших проблем, які доводиться долати на етапі становлення нашої держави (Ю.Г.Антипкін, 2005; В.Ф.Лапшин, Л.С.Степанова, 2003; О.М.Лук’янова, 2005). Темп приросту показника захворюваності у дітей України за 1999-2004 рр. склав 10,4% (Н.М.Коренев, О.А.Немирова, Л.П.Булага, 2005; Л.К.Пархоменко, З.Т.Балацька, Т.О. Глібова, 2005). Звертає на себе увагу, що третє місце після захворювань органів дихання і шлунково-кишкового тракту у дітей України займає показник розповсюдженості захворювань кістково-м’язової системи (КМС), який складає 9,0%. При цьому саме патологія КМС залишається найменш охопленою (45,3% усіх хворих) диспансерним наглядом (Л.К.Пархоменко, 2006; О.В.Демченко, С.Д.Шевченко, О.В.Сад, 2003; В.В.Поворознюк, 2003; Е.В.Прохоров, 2006).

Не викликає сумніву, що одним із провідних критеріїв здоров’я зростаючого організму являється саме гармонійний фізичний розвиток, який тісно пов’язаний з соціально-економічними та екологічними факторами (Е.М.Лукьянова, Л.И.Омельченко, 2004; О.М.Лук’янова, Л.І.Омельченко, О.В.Кіпфер, 2004; Г.В.Лямкин, Н.Н.Каладзе, В.В.Поворознюк, 1999; Ю.Е.Вельтищев, 2000). Викликає занепокоєння зниження фізичної активності дітей та їх нераціональне харчування, що негативно впливає на фізичний і розумовий розвиток. Добре відомо, що періоди активного накопичення кісткової маси та періоди інтенсивного росту дітей взаємопов’язані та збігаються в часі (В.В.Поворознюк, А.Б.Віленський, Н.В.Григорьева, 2001; А.А.Баранов, Л.А.Щеплягина, 2000). Проте, незважаючи на збільшення кількості дітей з порушеннями структурно-функціонального стану кісткової тканини (СФС КТ), не вивчені вікові та регіональні особливості формування піку кісткової маси (ПКМ), потребує більш глибокого дослідження їх зв’язок з аліментарним фактором, фізичним навантаженням та соматичною патологією. Відомо, що велика кількість захворювань, у тому числі і захворювання КМС у дорослих започатковується ще в дитячому віці. Саме тому, своєчасне діагностування, патогенетична терапія та рання профілактика патології КМС у подальшому дозволяють зменшити ризик її прогресування, хронізації, інвалідизації та летальності серед дорослого населення.

Проте досі не розроблено загальновизнаних діагностичних критеріїв, які б дозволяли проводити ранню діагностику і прогнозувати формування порушень СФС КТ у дитячому та підлітковому віці. Не приділяється достатньої уваги розробці факторів ризику розвитку дисметаболічних захворювань КТ у дітей, які залежать від соціально-економічної та екологічної характеристики регіону проживання дитини. На теперішній час одним із сучасних та перспективних методів вивчення СФС КТ є метод ультразвукової денситометрії (УД), яка відображає не тільки мінеральну щільність кісткової тканини (МЩКТ), але й еластичність, структуру та архітектоніку КТ (В.В.Поворознюк, И.Б.Вовк, Т.В.Орлик, Э.Д.Клоч-ко, 2000; А.П.Крысь-Пугач, Т.А.Кинчая-Полищук, О.Г.Гайко, 2002). Перевагою методу щодо використання в педіатричній практиці є висока точність, неіонізуюче випромінювання, портативність пристрою та короткий час обстеження (В.В.Поворознюк, А.Б.Віленський, Н.В.Григор’єва, 2001). Проте, на сьогоднішній день, відсутня не тільки регіональна нормативна база, але й взагалі стандартизовані данні ультрасонометричних показників стосовно дітей різного віку та статі, що викликає певні труднощі в інтерпретації результатів дослідження у дітей.

Усе вищезазначене, з урахуванням діючої Всесвітньої Декади захворювань кісток і суглобів (2000-2010 рр.), яка проводиться під егідою ВООЗ, дослідження щодо діагностики, профілактики і лікування порушень КТ у дітей та підлітків обумовили актуальність та стали основою для виконання даної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у межах НДР Харківського державного медичного університету МОЗ України і є фрагментом тем “Медико-біологічна адаптація дітей з соматичною патологією у сучасних екологічних умовах”, № державної реєстрації 0102U001865 (2003-2005 рр.) “Медико-біологічна адаптація дітей з соматичною патологією у сучасних умовах”, № державної реєстрації 0105U002756 (2006-2008 рр.), пріоритетної НДР МОЗ України (2007-2009 рр.) “Обґрунтування та впровадження системи регіонального моніторингу здоров’я дітей та підлітків в умовах реформування ПМСД населенню України” (Лист ЦДФ №512-918/А від 23.02.2007 р.). Автору належить ідея роботи, самостійно розроблено концепцію та програму досліджень, організована робота виїзних амбулаторій у районах області і м. Харкова, відбір груп дітей та підлітків, інструментальне та клініко-лабораторне дослідження; безпосередньо під керівництвом автора та за його безпосередньої участі відкрито перший у східному регіоні України лікувально-діагностичний центр метаболічних захворювань кісткової тканини у дітей.

Мета роботи: удосконалення методів діагностики та профілактики метаболічних порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей залежно від віку, статі, особливостей фізичного розвитку, наявності хронічної соматичної патології шляхом вивчення і розробки регіональних ультразвукових показників, визначення факторів ризику і прогнозування розвитку остеопенії.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

1. Вивчити показники структурно-функціонального стану кісткової тканини і визначити їх регіональні нормативи щодо ультрасонометричної діагностики стану кісткової тканини залежно від віку та статі дітей.

2. Провести дослідження структурно-функціонального стану кісткової тканини у популяційних групах дітей та підлітків Харківського регіону з використанням ультразвукової денситометрії.

3. Вивчити рівень популяційного здоров’я дітей та підлітків з урахуванням частоти і ступеня остеопенії та його взаємозв’язок з фізичним розвитком та станом соматичного здоров’я.

4. Визначити діагностичну цінність та прогностичне значення генеалогічних, анте- та постнатальних факторів, які обумовлюють метаболічні порушення структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей.

5. Вивчити діагностичну інформативність маркерів ремоделювання кісткової тканини у дітей та підлітків з остеопенією.

6. Дослідити стан фактичного харчування дітей та підлітків та його зв’язок з формуванням піку кісткової маси.

7. Дослідити вміст умовно-токсичних мікроелементів у волоссі дітей та підлітків, які мешкають в різних за екологічними умовами районах області та його зв’язок з формуванням остеопенічних порушень кісткової тканини.

8. Дослідити поширеність та ступінь остеопенічних порушень у дітей та підлітків з урахуванням частоти та важкості хронічної соматичної патології.

9. Розробити та обґрунтувати систему клінічного скринінгу для забезпечення ранньої діагностики та прогнозування порушень структурно-функціо-нального стану кісткової тканини у дітей.

10. Обґрунтувати комплексну систему профілактичних заходів щодо розвитку остеопенії та остеопорозу у дітей та підлітків.

Об’єкт дослідження: порушення структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей.

Предмет дослідження: рівень популяційного здоров’я дітей, показники фізичного розвитку, анте- і постнатальні чинники порушення формування піку кісткової маси.

Методи дослідження: клініко-епідеміологічні, антропометричні, інструментальні, біохімічні, клінінко-статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Дисертаційна робота вирішує актуальну для педіатрії наукову проблему – підвищення ефективності діагностики структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей в нормі та при хронічних соматичних захворюваннях за допомогою використання комплексу сучасних методів дослідження.

Проведено системне вивчення закономірностей формування піку кісткової маси у дітей та підлітків з урахуванням комплексу факторів:

- уперше визначені стандартизовані регіональні показники кількісної денситометрії для оцінки структурно-функціонального стану кісткової тканини залежно від віку, статі та рівня фізичного розвитку дітей Харківського регіону;

- уперше встановлена діагностична цінність та прогностичне значення генеалогічних, анте- та постнатальних факторів ризику розвитку метаболічних порушень кісткової тканини, що склало наукове підґрунтя для удосконалення ранньої діагностики остеопенії та остеопорозу;

- уперше вивчена діагностична цінність показників вмісту умовнотоксичних мікро- та макроелементів у волоссі дітей з остеопенічним синдромом;

- обґрунтовано системні заходи щодо профілактики остеопенії у дітей.

Виконане дослідження склало науково-методичне підґрунтя для виконання пріоритетної науково-дослідної роботи Харківського державного медичного університету МОЗ України “Обґрунтування та впровадження системи регіо-нального моніторингу здоров’я дітей та підлітків в умовах реформування ПМСД населенню України” (Лист ЦДФ №512-918/А від 23.02.2007 р.). За результатами досліджень отримані патенти на корисну модель: ПАТ. 14741 U, Україна. Спосіб оцінки рівня популяційного здоров’я дітей та підлітків.-Промислова власність №5; ПАТ. 21075 U, Україна МПК (2007) А 61В 10/00. Спосіб прогнозування остеопенії у дітей і підлітків.-Промислова власність №2, 2007.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблені нормативні показники ультразвукової денситометрії для дітей та підлітків дозволяють використовувати цей метод у педіатричній практиці, як при проведенні диспансерного нагляду, так і в системі клінічного моніторингу дітей з соматичною патологією. Використання розроблених діагностичних і прогностичних алгоритмів дозволяє лікарям практичної охорони здоров’я проводити диференційований підхід щодо проведення ультразвукової денситометрії і дослідження маркерів ремоделювання кісткової тканини, що сприяє вдосконаленню ранньої діагностики та профілактики порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей та підлітків в сучасних умовах діяльності закладів охорони здоров’я.

Визначена діагностична цінність та прогностичне значення факторів ризику розвитку остеопенічних порушень кісткової тканини, використання яких у системі клінічного моніторингу дітей та підлітків сприятиме вдосконаленню профілактики, діагностики та корекції цих порушень. Результати дослідження мають практичне значення на різних рівнях надання медичної допомоги дитячому населенню: на першому рівні ПМСД для лікарів-педіатрів поліклінік та лікарів загальної практики/сімейної медицини рекомендовані стандарти профілактичної та діагностичної допомоги, а також методичні рекомендації та інформаційні листи; на другому рівні ПМСД для лікарів загально педіатричних стаціонарів рекомендовано використання діагностично-профілактичних стандартів для дітей, хворих на хронічні соматичні захворювання; на рівні спеціалізованої медичної допомоги дітям – для забезпечення консультативної допомоги обґрунтовано та започатковано діяльність лікувально-діагностичного центру метаболічних захворювань кісткової тканини у дітей та їх Регіональний денситометричний реєстр.

Результати роботи впроваджені в практичну діяльність дитячих відділень Інституту патології хребта та суглобів ім. проф. М.І.Сітенко АМНУ; міської багатопрофільної клінічної лікарні № 17 м. Харкова; обласної дитячої спеціалізованої клінічної лікарні; міського лікувально-діагностичного центру метаболічних захворювань кісткової тканини у дітей, м. Харків; дитячій поліклініці м. Мерефа; дитячій поліклініці №13; дитячому відділенні відділкової лікарні станції Шевченко Одеської залізниці, а також в навчальний процес кафедр педіатричного, загально терапевтичного та гігієнічного профілю ХДМУ МОЗ України.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є особистою науковою працею автора. Автору належить ідея даного дослідження, самостійно визначена мета та завдання дослідження, його програму, здійснено розподіл дитячого населення області на кластерні групи з урахуванням екологічних особливостей районів. Під керівництвом та при безпосередній участі автора була організована робота виїзних амбулаторій у районах Харківської області і м. Харкова. Особисто розроблено опитувальник та анкета оцінки стану здоров’я і характеру фактичного харчування дітей та підлітків. Автор здійснювала проведення денситометрії, оцінку фізичного розвитку, функціонального стану м’язової, серцево-судинної систем та фактичного харчування, забір матеріалу для дослідження вмісту мікро- і макроелементів у волоссі, відбір групи дітей та підлітків для дослідження маркерів ремоделювання кісткової тканини. Особисто проведена статистична обробка результатів дослідження, їх аналіз та узагальнення, а також обґрунтування висновків та практичних рекомендацій.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на українсько-литовському симпозіумі „Современные принципы диагностики, профилактики и лечения заболеваний костно-мышечной системы ” (Литва, Вільнюс, 2004); міжнародному конгресі з захворювань опорно-рухового апарату (США, Чікаго, 2006), XI-XII з’їздах педіатрів України (Київ, 2005, 2006), ІІ Українському конгресі з клінічної генетики „Метаболічні спадкові захворювання” (Харків, 2005), ІІІ міжнародній конференції „Здорова дитина: здоров’я дитини та її сім’ї” (Чернівці, 2005), VI Українському симпозіумі „Остеопороз: епідеміологія, клініка, діагностика, профілактики та лікування” (Київ-Луганськ, 2005), VII Всеукраїнській конференції „Актуальні питання педіатрії” (Київ, 2005), науково-практичних конференціях з міжнародною участю „Остеопороз: эпидемиология, клиника, диагностика, профилактика и лечение” (Євпаторія, 2006), „Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія” (Харків, 2006), „Актуальні питання експериментальної та клінічної медицини” (Суми, 2006); „Від фундаментальних досліджень - до прогресу в медицині” (Харків, 2005), „Актуальні питання дитячої нефрології” (Харків, 2005), „Сучасні методи діагностики та лікування – в практику охорони здоров’я дітей” (Харків, 2006), „Гігієнічні та соціально – психологічні аспекти моніторингу здоров’я школярів” (Харків, 2006); Всеукраїнських науково-практичних конференціях „Актуальні питання медичної реабілітації дітей та підлітків” (Одеса, 2005) та „Морфогенез і патологія кісткової системи в умовах промислового регіону” (Луганськ, 2005); на засіданнях асоціації педіатрів Харківського медичного товариства (Харків, 2004-2006).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 63 наукових праці, у тому числі 29 у виданнях, які рекомендовані ВАК України (одноосібно - 11), 30 - у збірниках наукових праць і матеріалах конгресів, з’їздів та конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена українською мовою, загальним обсягом 367 сторінок машинописного тексту. Складається із вступу, аналітичного огляду літератури, розділу, в якому викладені матеріали та методи дослідження, чотирьох розділів з результатами власних досліджень, аналізом та узагальненням результатів, висновків, практичних рекомендацій, списку використаної літератури, який містить 446 найменувань (284 кирилицею та 162 латиницею). Робота ілюстрована 58 рисунками та 61таблицею (обсяг 36 сторінок), додатки – 28 сторінок.

Основний зміст роБоти

Матеріали та методи дослідження. Збір первинного матеріалу виконано методом експедиційних обстежень організованих колективів дітей регіону у віці 9-16 років. Усього обстежено 1126 дітей: 516 постійних мешканців Харкова та 610 дітей, які мешкають у районах області. Програма експедиційного обстеження складалась із кількох фрагментів: клініко-анамнестичного тестування, антропометрії та фізіометрії дітей, вивчення стану аліментарного забезпечення, кількісної денситометрії та взяття аналізу крові і проб волосся.

У дослідженні виконані міжнародні стандарти щодо погодженої участі батьків стосовно комплексного обстеження дітей, етичної складової виконання досліджень та взяття біоматеріалу.

Вивчення структурно-функціонального стану кісткової тканини проводили за допомогою ультразвукового денситометра “Sonost - 2000” на п’ятковій кістці. Для оцінки результатів денситометрії за міжнародними стандартами (ВООЗ, 2002-2005; при визначенні структурно-функціонального стану кісткової тканини (еластичність, щільність, якість, міцність кістки) визначали наступні параметри: швидкість поширення ультразвуку через кістку (ШПУ, м/с), широкосмугове ослаблення ультразвуку (ШОУ, дБ/МГц); розраховували індекс міцності кістки (ІМ, %) Автор вдячний співробітникам відділу клінічної фізіології та патології опорно-рухового апарату інституту геронтології АМНУ (керівник – д.мед.н., проф. Поворознюк В.В.) за сприяння у виконанні дослідження: стандартизацію та верифікацію методу кількісної денситометрії. . Первинною інформаційною базою для виконання дослідження стали результати комплексного обстеження 1126 дітей, у тому числі 212 - з остеопенією та 914 - без порушень СФС КТ (на якій за допомогою сигмального методу складені регіональні номограми показників ультразвукової денситометрії).

Стан фактичного харчування досліджено анкетно-ваговим методом добового відтворення раціону (Батурін А.К., 2005; Хохлова Е.А., 2005). Визначали: калорійність, вміст білків, незамінних амінокислот (триптофану, лейцину, ізолейцину, валіну, треоніну, лізину, метіоніну, фенілаланіну), замінних амінокислот (гістидіну, аргініну, цистіну, тирозину, аланіну, серину, аспарагіну, проліну, гліцину, глутамінової кислоти), вуглеводів (крохмалю, клітковини, лактози, геміцелюлози, моно- та дисахаридів), жирів, насичених і ненасичених жирних кислот, холестерину, тригліцеридів, фосфоліпідів, МЕ (калій, натрій, кальцій, фосфор, магній, марганець, мідь, залізо), а також вміст кальцію, магнію, фосфору, вітамінів та вітаміноподібних речовин (А, В1, В6,В12, С, Д, Е, РР, в-каротин, холін) Автор вдячний співробітникам лабораторії гігієни харчування інституту геронтології АМНУ та кафедри загальної гігієни і екології №2 ХДМУ за консультативну допомогу при аналізі результатів вивчення раціону дітей. .

З урахуванням впливу факторів довкілля нами виконана реґіонарна класте-ризація дитячої популяції, основою якої став розподіл дитячого населення районів області за рівнем екологічного благополуччя (Кривоносов М.В., Шкляр С.П., Біловол А.М., 2004). Для вивчення взаємозв’язків між екологічними чинниками та їх поширеністю, використовуючи кількісно-аналітичні методи та дані спеціальних досліджень (НАН України, 1998), виконано угрупування факторів на: агроеко-логічні (АГЕФ), антропогенного навантаження (АЕФ) та гідроекологічні (ГЕФ).

Антропометричне дослідження дітей виконано за спеціальною програмою (за методом В.В.Бунака в модифікації П.Ф.Шапаренко): досліджено формування соматичної будови та рівень віко-статевого розвитку дітей. Фізичний розвиток дітей характеризувався через зріст та масу тіла, м’язову силу верхніх кінцівок (досліджена шляхом динамометрії, динамометр ДРП-90) та визначення сили і статичної витривалості м’язів розгиначів тулуба (становим динамометром ДС-200).

Визначення вмісту основних мікроелементів у волоссі виконано з використанням г -активаційного аналізу, сутність якого полягає в реєстрації впливу г - квантів високої енергії на аналізовані біологічні мішені (проби волосся), що досягається шляхом обліку г - випромінювання при гальмовому випромінюванні від електронного прискорювача часток дослідження виконані на базі експериментальної лабораторії Харківського Національного Наукового Центру “Фізико-технічний інститут” АМН України з використанням перезарядного прискорювача “ПГ-5”.. Біологічний матеріал (волосся дітей) забирали у відповідності з методикою з обов’язковою згодою батьків. Методика автоматизована та стандартизована; для обробки спектри мікроелемен-тного складу волосся перекодувались (програма “SLED”) у стандарт ЕС ЕОМ.

Загальноклінічні дослідження виконані на базі районних ЦРЛ; біохімічні, переважно, в клініко-біохімічній лабораторії Інституту патології хребта та суглобів ім. М.І.Сітенко АМН України. Стандартизованою програмою дослідження передбачалось вивчення стану мінерального гомеостазу та стану контактно – захисних систем: антиоксидантно / оксидантної та імунної у взаємозв’язку зі ступенем тяжкості ОП та частотою її випадків у стратифікованих групах дітей.

Для визначення біохімічних маркерів кісткового ремоделювання та індика-торів кальцій-фосфорного обміну було використано комплекс параметрів, що дозволили оцінити кількість метаболітів органічних та мінеральних компонентів КТ, а також активність маркерних ферментів процесу кісткоутворення.

Рівень екскреції оксипроліну – показника обміну колагену визначали в добовій сечі за методом А.А.Крель, Л.Н.Фурцевою. Для оцінки метаболізму глікозаміногліканів досліджували кількість загальних гексозаміноглікансульфатів (ГАГ) у сироватці крові та їх фракційний склад за методом М.Р.Штерн. Першу фракцію складали хондроїтин-6-сульфати (ГАГІ), другу – хондроїтин-4-сульфати та дерматансульфат (ГАГІІ) і третю – сума інших високосульфатованих гексозаміногліканів (ГАГІІІ). Окрім цього, досліджували рівень екскреції уронових кислот із сечею. Активність лужної фосфатази (як маркер функції остеобластів), а також активність кислої фосфатази (як маркер діяльності остеобластів) визначали за методом Боденського; частку кісткового ізоферменту лужної фосфатази (КІЛФ) виділяли за методом Б.Я.Власова та Т.Г.Войнович. Для оцінки показників мінерального обміну визначали рівень загального та іонізованого кальцію і неорганічного фосфору, а також їх екскрецію. Фосфор у сироватці крові і добовій сечі визначали за методом Фіске-Субарроу, загальний та іонізований кальцій – за допомогою аналізатора електролітів АЭК-01, екскрецію кальцію із сечею – комплексонометричним методом.

З метою оцінки стану метаболізму вітаміну D проводили визначення в сироватці метаболітів вітаміну D-25-гідроксивітамін D (25(ОН) D) і кальци-тріолу або 1,25-дигідроксихолекальциферолу (1,25(ОН)2 D). Концентрацію цих метаболітів у сироватці досліджували імуноферментним методом за допомогою наборів „25-ОН-Vitamin D3” і „1,25(ОН)2 - Vitamin D3” фірми “Immundiag”.

Програма дослідження функціонального стану контактно-захисних систем була комплексною: показники стану Т-, В- та фагоцитарного ланцюгів імунітету, дослідження властивостей мембран імунокомпетентних клітин (ІКК), стану процесів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) і антиоксидантної системи (АОС) в групі дітей з остеопенією (39 осіб) та серед 20 дітей групи контролю.

У дослідженні застосовано класифікаційні підходи МКХ-10 (43 Всесвітня Асамблея Охорони Здоров’я, 1998): верифікація патологічних станів та сома-тичної патології виконана за наступними класами хвороб: органів травлення (К00-К93), сечовивідної системи (N00-N99), органів дихання (J00-J99) та інші.

При виконанні дослідження використано низку клініко–статистичних методів, зокрема тих, які базуються на параметричній і непараметричній статистиці, імовірнісному розподілі ознак та способах оцінки достовірності результатів (Гудман С.Н., 2003; Москаленко В.Ф.,2002; Гублер Е.В., 1990). Застосовано метод інформаційного аналізу факторних комплексів та елементи дисперсійного аналізу для якісних ознак нерівномірних комплексів і кореляційний аналіз (Москаленко В.Ф., Вороненко Ю.В., 2005). З метою вивчення прогностичного значення окремих факторів та їх комплексів обґрунтовано використані основні (загальна інформативність, патометричне значення та ступінь їх достовірності) показники клініко-інформаційного аналізу (Гублер Е.В., 1992; Шкляр С.П., 2002).

Відображення виявлених віко-статевих залежностей зміни показників ультразвукової денситометрії передбачало застосування поліномінальних залежностей. При статистичній обробці використано ліцензовані програмні продукти (“Excel”, “STATISTICA”), що дозволило забезпечити необхідний рівень стандартизації (Лапач С.Н., 2001; ЧубенкоА.В., 2003; Реброва О.Ю., 2003)

Результати дослідження та їх обговорення. Планування та проведення дослідження виконано на принципах доказової медицини, за умов дотримання етичних норм, які застосовуються у міжнародній практиці та передбачають забезпечення стандартизації і орієнтацію розробок на потреби клінічної практики, що і було забезпечено на усіх етапах виконання дослідження.

Аналіз антропометричних показників (зріст, маса тіла) дітей та підлітків, які проживають у Харківському регіоні показав що, рівень фізичного розвитку дітей регіону суттєво не відрізняється від показників дитячої популяції України, проте встановлено регіональні особливості динаміки приросту показників фізичного розвитку та накопичення кісткової маси залежно від статі та віку.

Дослідження закономірностей формування кісткової маси серед дітей шкільного віку виконано на популяційному рівні із застосуванням класичної соматометрії (зріст, маса тіла, зросто-ваговий індекс, обхват грудної клітини, обхват голови), ультразвукової кісткової денситометрії (ШПУ, ШОУ, ІМКТ) у поєднанні з показниками фізичного розвитку, кистьової та станової динамометрії. За усіма вказаними показниками виконані виміри у восьми вікових групах з подальшим аналізом результатів за віко-статевою ознакою, що дозволило отримати динамічні ряди змін соматометричних та інших показників фізичного розвитку.

Загальні тенденції вікових змін показників фізичного розвитку, денситометрії та динамометрії характеризуються односпрямованістю та високими рівнями прямих кореляцій. Для спрощення кількісного відображення цих взаємозв’язків нами збудовано кореляційні решітки показників для хлопчиків та дівчаток, а також опрацьовано поліномінальні моделі (функціональні залежності) ІМКТ від зросту, маси тіла, зросто-вагового індекса.

Для проведення системного вивчення закономірностей формування піку кісткової маси були визначені стандартизовані регіональні показники кількісної денситометрії для оцінки структурно-функціонального стану кісткової тканини залежно від віку, статі та рівня фізичного розвитку дітей Харківського регіону. З метою їх стандартизації створені віко-статеві номограми оцінки показників ультразвукової денситометрії для дитячого віку. Аналіз цих показників виконано із урахуванням фізичного розвитку та процесу накопичення кісткової маси.

Абсолютне значення інтегрального показника денситометрії - ІМ КТ у хлопчиків Харківського регіону відзначається нерівномірним зростанням з максимальними періодами приросту в 10 та 12 р. і з подальшим поступовим наростанням у пубертатному періоді. У дівчаток максимальні періоди збільшення показника ІМ КТ мають місце в 11 та 13 р. з його відносною стабілізацією, починаючи з 14 р. При аналізі показників ШПУ та ШОУ залежно від віку з’ясовано, що у дівчаток більша варіативність оболонкової компоненти міцності кістки (ШПУ), тоді як серед хлопчиків – трабекулярної (ШОУ), що може свідчити про різні механізми накопичення кісткової маси, залежно від віку та статі дітей.

Процес накопичення КМ вивчено у віко-статевих групах дітей та для порівняльної оцінки онтогенетичної динаміки накопичення кісткової маси серед дітей шкільного віку обґрунтовано застосування комплексного тривимірного індексу - соматометричного коефіцієнта міцності КТ. Сутність запропонованого способу полягає у визначенні частки міцності КТ, яка приходиться на стандартизовану масу тіла дитини (G) за соматометричним індексом КТ, який розраховують за формулою G=(МТ:З2):ІМКТ, де МТ – маса тіла, З – зріст дитини, ІМКТ – індекс міцності кісткової тканини. Застосування цього інтегрального показника дозволяє стандартизовано відобразити КМ на етапах розвитку дитини.

Аналіз коефіцієнтів системоутворення просторово-трабекулярної компоненти у дівчаток за даними денситометрії (ШПУ та ШОУ (0,856±0,002 та 0,933±0,002 відповідно)), свідчить, що міцність КТ та кісткова маса визначається, в першу чергу оболонковою компонентою кістки, а накопичення кісткової маси у дівчаток – похідна процесу накопичення мінеральних речовин переважно в оболонковій зоні трубчатих кісток. Водночас, зменшення соматометричного градієнту міцності у віці 11-12 р. свідчить на користь відносного зменшення мінералізації власне КТ, що обумовлює збільшення частоти транзиторних остеопеній серед дівчаток цих вікових груп; соматометричний градієнт міцності КТ дівчаток представлено на рис.1. Вивчення взаємозв’язку між показниками фізичного розвитку дівчаток шкільного віку та індикаторами стану КТ показало, що ІМКТ характеризується прямою кореляцією із показниками зросту (rXY=+0,985), маси тіла (КДл; rXY=+0,984) та окружністю голови (rXY=+0,978).

Залежність між ІМКТ та зросто-ваговим індексом хлопчиків шкільного віку характеризується двома періодами зростання ІМКТ, що свідчить на користь нерівномірності темпів накопичення кісткової маси. Соматометричний градієнт міцності КТ хлопчиків різних вікових груп представлено на рис. 2: максимальні показники кісткової маси визначаються у 9 та 16 річному віці з її зменшенням у 10-11 років. Отже, фізіологічний характер зменшення кісткової маси, тобто транзиторні остеопенічні порушення у хлопчиків відмічається у 10-11 років. Аналізуючи показники ШПУ та ШОУ (0,824±0,003 та 0,858±0,001 відповідно) у хлопчиків, можна зробити висновки, що міцність КТ та кісткова маса визначається в першу чергу трабекулярною компонентою, а накопичення кісткової маси – похідна процесу формування трабекулярної компоненти кістки.

Водночас, зменшення соматометричного градієнту міцності у хлопчиків 10-11 р. свідчить на користь відносного зменшення накопичення мінеральних речовин у трабекулах та збільшення мінералізації власне КТ, що можна розглядати як одну з причин зменшення еластичності кістки. Вивчення взаємозв’язку між показниками фізичного розвитку хлопчиків шкільного віку та індикаторами стану КТ дозволило з’ясувати, що індекс маси КТ характеризується сильним прямим взаємозв’язком з показниками станової динамометрії (rXY= +0,905), кистьової динамометрії (rXY=+0,903) та зростом хлопчиків (rXY=+0,901).

Проведені дослідження дозволили виявити, що серед міських дітей достовірно (р<0,05) більш поширеним варіантом є остеопенія І (11,0±1,8)% та ІІ (9,9±2,7)% ступенів у порівнянні з частотою остеопенічних порушень ІІІ ступеня ((3,8±0,7)%; р>0,05) (табл.1). Частота випадків остеопенії ІІІ ступеня в стратифікованих групах дітей м. Харкова коливається від (2,1±1,0)% - серед хлопчиків 9-12 р. до (6,9±1,8)% серед дівчаток 9-12 р. Серед дітей, які мешкають у Харківській області достовірно (р<0,05) більш поширені варіанти остеопенії І ступеня (7,6±1,4)% при практично однаковій частоті остеопенічних порушень ІІ та ІІІ ступеня (відповідно (4,3±0,8)% та (4,2±0,7)%; р>0,05). Слід також зазначити, що в молодшій віковій групі дівчаток виявлена більша поширеність остеопенії І ступеня - (9,4±3,3)% та ІІІ ст. (6,4±1,7)%, тоді як у старшій віковій групі співвідношення між показниками поширення цих варіантів остеопенії було меншим. У групі молодших дітей частота випадків остеопенії ІІІ ступеня дещо перевищує відповідний показник серед дітей 13-16 років (р>0,05). Це свідчить про необхідність удосконалення ранньої популяційної та клінічної діагностики і формування серед дітей і підлітків груп ризику розвитку дисметаболічних порушень КТ.

У цілому серед дітей регіону поширеність ОП І ст. складає (9,3±1,1)%, ІІ ступеня - (7,1±0,8)%, а ІІІ - (4,1±0,5)%. Отже, найбільш поширеним варіантом ОП є порушення І ст., які в структурі випадків остеопенії займають 43,3%, а виразні остеопенічні порушення (ІІІ ст.) – 20,0%. Виявлені закономірності поширеності ОП залежно від місця проживання дітей (місто/село) полягали у більшій (р<0,05) поширеності ОП І та ІІ ст. (20,9% у цілому) серед дітей, які мешкають у м. Харкові в порівнянні з дітьми, які постійно мешкають у сільських населених пунктах (11,9% у цілому), тоді як поширеність остеопенії ІІІ ступеня однакова (місто - (3,8±0,7)%; село - (4,2±0,7)%; р>0,05). Отже, при значно меншій загальній поширеності ОП в СПГ дітей, які мешкають у сільських населених пунктах, питома вага тяжких проявів ОП більша та складає 26,1%, тоді як серед СПГ дітей Харкова вона становить 15,1% у загальній структурі випадків ОП.

На підставі вище зазначеного, встановлені віко-статеві відмінності поширення ОП серед дітей регіону, які характеризуються збільшенням частоти випадків ОП у дітей молодшої групи (9-12 років) у порівнянні зі старшою (13-16 р.), що в найбільшій мірі проявляється серед дівчаток ((24,8±1,8)% та (18,2±2,0)% відповідно; р<0,05), в першу чергу, за рахунок більшої частоти випадків ОП ІІІ ступеня ((6,4±1,2)% та (3,5±0,8)% відповідно; р<0,05).

Окрім того, і в цілому по СПГ загальна поширеність остеопенії дещо (р<0,05) вища у молодшій СПГ у порівнянні зі старшою СПГ ((22,4±1,8)% та (18,7±1,5)% відповідно). Саме тому, з метою визначення найбільш “податливих” для формування остеопенії прошарків дитячого населення нами проведено ранговий розподіл показників поширення остеопенії в стратифікованих групах дітей, згідно з яким по узагальненому показнику виявлено, що найбільш вразливими щодо формування порушень структурно-функціонального стану КТ є дівчатка 9-12 р., серед яких частота ОП ІІІ ст. складає (30,3±4,0)%, що формує максимальну ентропію популяційного здоров’я і найменший профілактичний потенціал серед цих дітей. Встановлено, що показники популяційного здоров’я з урахуванням ОП у молодших дітей нижчі на (30ч50)% у порівнянні зі старшими, причому у дівчаток 9-12 років нижчі на (8,0ч10,0)%, ніж у хлопчиків.

Для узагальненої характеристики стратифікованих груп дитячого населення регіону нами виконано рангово-рейтингову оцінку за популяційними індикаторами СФС КТ. Для визначення впливу поширення остеопенії на рівень популяційного здоров’я дітей застосовано інформаційну методику з її відповідною адаптацією до завдань дослідження. Визначено, що найбільш інформативними популяційними індикаторами моніторингу здоров’я щодо поширення остеопенії є наступні показники: частота остеопенії ІІІ ступеня та показник профілактичного потенціалу стратифікованих популяційних груп дітей регіону.

Вплив факторів довкілля на рівень поширення остеопенії продемонстровано через розробку кореляційної матриці між еколого-етіологічними факторами та поширенням ОП. З’ясовано, що рівень поширення ОП серед дітей характеризується прямим, середньої та високої сили взаємозв’язком з усіма групами екологічних факторів. Компонентний внесок екологічних факторів різниться, що пояснюється їх загальним неспецифічним впливом та селективною перевагою окремих факторів чи їх комплексів в конкретних умовах довкілля. На підставі проведення багатовимірної політетичної класифікації дитячої популяції адміністративних районів одержана диференційована характеристика поширення ОП серед дитячого населення регіону за трьома кластерами: ЕКР-1 (3 райони), ЕКР-2 (4 райони), ЕКР-3 (20 районів області).

Аналізуючи результати дослідження стану фактичного харчування з метою визначення його впливу на CФС КТ було отримано абсолютні показники забезпеченості мінеральними речовинами та нутрієнтами, що дозволило, порівнюючи їх з діючими “Нормами ... ” зробити популяційний профіль харчування дітей: енергетичне забезпечення раціону має 30-40% дефіцит, який, пов’язується з недостатністю білків (нутрієнтний дефіцит по білку складає понад 40,0%); достатнє споживання жирів (95-105%) та надмірне споживання рафінованих вуглеводів (понад 20,0%). Білково-енергетична недостатність частково компенсується надмірним споживанням жирів (за рахунок збільшення питомої ваги поліненасичених жирних кислот) та відносно надмірним споживанням простих вуглеводів.

Аналіз мінерального складу раціону дітей шкільного віку дозволив виявити, що раціон усіх вікових груп дітей характеризується полінутрієнтними розладами, що є передумовою формування нутрієнтно-залежних станів, функціональних порушень та соматичної патології і відрізняється за ступенем виразності у стратифікованих за віко-статевою ознакою групах дітей. Так, у дітей 9-12 р. та у хлопчиків 13-16 р. дисбаланс мінерального складу становить: по кальцію – 18,0%, цинку – 17,0%, йоду – 17,0%; тоді як серед дівчаток 13-16 років ступінь дисбалансу мінерального складу раціону більш виразний і складає: по кальцію 23,0%, йоду – 22,0%, цинку – 21,0%. У цілому, вміст Са в раціоні дітей шкільного віку – виразно недостатній (близько 45,0% потреби), що є одним із первинних факторів формування нутрієнтно-залежних розладів, у тому числі ОП.

Вміст вітамінів Е, С, В6 у раціоні дітей шкільного віку відповідає віковим нормам, тоді як по А, D, В1, В2, В12 і РР має місце дефіцит. Для діагностики нутрієнтно-залежних розладів це має істотне значення, оскільки перераховані нутрієнти є біологічно активними речовинами, які забезпечують нормальний зріст, розвиток і функціонування окремих органів і систем, у тому числі й СФС КТ.

Дослідження елементного складу волосся дозволило з’ясувати співвідношення ессенціальних та умовно-токсичних МЕ, що притаманне дітям, які мешкають у Харківському регіоні. Визначено середній показник абсолютного вмісту кальцію (MСа), який є головним системоутворюючим макроелементом КТ з коливаннями в межах (2,88ч3,07) мг/г волосся залежно від віку дитини. При цьому варіації показника залежно від віку знаходяться в межах (0,72ч3,31)%, що відповідає низькому рівню мінливості. Для удосконалення клінічної та скринінгової діагностики порушень МЕ гомеостазу вперше опрацьовано ФЕС волосся, яка різниться залежно від віку та статі і характеризується найбільш виразними порушеннями у дітей
9-12 р., в першу чергу за рахунок Mn та J. Критичне зменшення показника абсолютного вмісту Са у волоссі зареєстровано у 10-11 р. дівчаток.

Механізми метаболічного забезпечення ремоделювання КТ, а саме накопичення кісткової маси, дослідженні за показниками вуглеводно-білкового обміну: ГАГ та абсолютні і відносні показники їх фракцій, хондроїтинсульфат, сиалові кислоти, глікопротеїни, а також ферментативний ланцюг кісткового ремоделювання: лужна фосфатаза та її кістковий ізофермент, кисла фосфатаза, остеокальцин; мінеральна компонента: кальцій, іонізований кальцій, фосфор, магній, а також органічна компонента: уронові кислоти, оксипролін; враховано індикативні показники гормонального забезпечення кісткового ремоделювання.

Виявлено, що рівень вмісту загальних ГАГ у сироватці крові дітей групи контролю становить (12,13±0,18) од, що достовірно (р<0,05) перевищує відповідний показник, як серед дітей з остеопенією І-ІІ ступеня, так і серед дітей з ОП ІІІ ст. (відповідно (10,67±0,45) од та (9,90±0,57) од). При ОП у дітей з соматичною патологією виявлено абсолютне збільшення (р<0,05) концентрації хондроїтин-6-сульфатів ((6,54±0,30) од; в контрольній групі (5,72±0,11)). Слід також зазначити, що серед дітей з легкими ступенями ОП рівень ГАГІ характеризується тенденцією до більш виразного збільшення (відповідно – (6,73±0,35) од та (6,36±0,45) од; р>0,05). При аналізі результатів виявлено, що і в абсолютних значеннях, і в структурних показниках питома вага ГАГІ зростає, що може свідчити про нестабільність механізмів кісткоутворення в цієї категорії дітей.

Протилежна тенденція спостерігається у дітей з соматичною патологією, яка проявляється абсолютним зменшенням (р<0,05) концентрації хондроїтин-4-сульфатів. Так, якщо в контрольній групі їх рівень становить
(3,71±0,09) од., то серед дітей з остеопенією – (2,31±0,17) од. Серед дітей з легкими ступенями ОП рівень ГАГІІ характеризується тенденцією до менш виразного зменшення (відповідно (2,42±0,24) од. та (2,20±0,20) од.; р>0,05). При аналізі результатів виявлено, що і в абсолютних значеннях, і в структурних показниках питома вага ГАГІІ достовірно зменшується (в групі контролю – (30,6±2,1)%, при остеопенії – (22,5±1,8)%) та не залежить від ступеня ОП, що пояснюється перерозподілом структури ГАГ на користь збільшення ГАГІ та ГАГІІІ і свідчить про порушення фізіологічних механізмів кісткоутворення при соматичній патології.

У дітей з соматичною патологією виявлено абсолютне збільшення (р<0,05) концентрації креатансульфатів (ГАГІІІ) ((1,57±0,19) од; в контрольній групі (2,59±0,04) од). Слід зазначити, що серед дітей з ОП ІІІ ст. рівень ГАГІІІ характеризується достовірно (р<0,05) більш виразним зменшенням, ніж при легких ступенях ОП (відповідно (1,34±0,11) од та (1,81±0,34) од; р<0,05). При ана-лізі результатів виявлено, що і в абсолютних значеннях, і при в структурних показниках питома вага ГАГІІІ зменшується, що може свідчити про напруженість компенсаторних механізмів, особливо при ОП ІІІ ст., коли, навіть, важкорозчинні ГАГ зменшуються, що свідчить про тривалість процесу формування ОП.

Аналіз кореляційних взаємозв’язків між концентрацією різних фракцій ГАГ та показниками СФС КТ дітей свідчить про те, що зменшення ГАГІІ є метаболічним фактором, який з одного боку характеризується позитивним середньої сили взаємозв’язком з ШПУ (rXY=+0,30) і середньої сили зворотнім взаємозв’язком з показником ШОУ (rXY=-0,58). З урахуванням прямого середньої сили взаємозв’язку між ІІ та ІІІ фракціями ГАГ (rXY=+0,38), а також між загальним рівнем ГАГ та концентрацією глікопротеїнів (rXY=+0,40) і їх взаємозв’язком з І фракцією ГАГ, можна констатувати, що формування ОП у дітей з соматичною патологією відбувається на тлі збільшення глюкопротеїдів та структурної деформації ГАГ. Денситометричними еквівалентами цих процесів є збільшення ШОУ та зменшення ШПУ у разі зменшення рівня хондроїтин-6-сульфатів (рис.1).

Оцінка процесів ремоделювання КТ за рівнями маркерних ферментів показала, що серед дітей з ОП вміст лужної фосфатази був достовірно (р<0,05) вищим, ніж у групі контролю (відповідно (2,16±0,23) ммоль/г·год та (0,92±0,17) ммоль/г·год) і не залежав від тяжкості ОП. Рівень вмісту кислої фосфатази також достовірно (р<0,05) вищий у дітей з ОП ((1,30±0,14) ммоль/г·год; група контролю (0,45±0,03) ммоль/г·год). Досить показовим є те, що питома вага вмісту КІЛФ у дітей з ОП достовірно (р<0,05) менша ((49,3±4,1)%; у контролі (68,3±3,2)%). При цьому у абсолютних показниках вміст КІЛФ при