Введение к работе
Актуальность темы и степень ее разработанности
Заболевания органов дыхания стабильно занимают первое место в структуре общей заболеваемости у детей, составляя от 50 до 60% . Они могут обусловливать формирование стойких отклонений в состоянии здоровья (Мизерницкий Ю.Л., Мельникова И.М. Частые острые респираторные заболевания у детей: современные представления // Российский вестник перинаталогии и педиатрии. -2009.-Т. 54, №3.-С. 7-13).
Значительную долю среди заболеваний органов дыхания имеют острые воспалительные заболевания верхних дыхательных путей и пневмонии. В настоящее время вопросы этиологии и патогенеза этих клинических форм достаточно изучены, однако частота встречаемости острых воспалительных заболеваний органов дыхания у детей остается на высоком уровне, и проблема профилактики и лечения пневмоний, бронхитов, острых респираторных инфекций представляет значимое направление педиатрии (Каганов СЮ. Современные проблемы пульмонологии детского возраста // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2003. - Т. 48, № 3. - С. 9-16).
Особое внимание на современном этапе уделяется часто болеющим респираторными заболеваниями детям, доля которых в детской популяции составляет от 5 до 50% в различных возрастных группах (Альбицкий В.Ю., Баранов А.А., Камаев И.А., Огнева М.Л. Часто болеющие дети - Нижний Новгород: издательство Нижегородской государственной медицинской академии, 2003. - 180 с). Серьезную проблему пульмонологии составляют наследственные заболевания, в частности муковисцидоз.
Важнейшим звеном патогенеза заболеваний органов дыхания является гипоксия, в развитии которой помимо вентиляционных, перфузионных и циркуляторных нарушений значимую роль играют нарушения кислородтранспортной функции эритроцитов. Состояние эритроцитов существенно влияет на микроциркуляцию. В частности, на реологические свойства крови оказывает влияние электрокинетический потенциал, интенсивность процессов перекисного окисления липидов в эритроцитарных мембранах, которые уменьшают текучесть и деформируемость мембран (Кузник Б.И. Эритроциты и гемореология // Проблемы клинической медицины. - 2010. - № 1. - С. 108-124).
Исследования периферической крови при заболеваниях органов дыхания немногочисленны, недостаточно изучены морфометрические и функциональные показатели эритроцитов, вклад этих изменений в патогенез развития заболевания. Не исследована выраженность гематологических изменений в зависимости от характера течения заболевания, выраженности дыхательных расстройств у больных детей.
Выяснение этих вопросов имеет существенное значение для углубления современных представлений о механизмах развития и способах профилактики воспалительных заболеваний органов дыхания у детей, что и послужило основанием для выполнения данной работы.
Цель исследования
Оценить морфофункциональное состояние периферического отдела эритрона у детей с различными заболеваниями органов дыхания.
Задачи исследования
-
Оценить количественные и морфометрические показатели, характеризующие периферический отдел эритрона, у детей с различными заболеваниями органов дыхания.
-
Исследовать функциональное состояние эритроцитов у детей с различными заболеваниями органов дыхания. Провести анализ функционального состояния эритроцитов в данных группах в зависимости от степени выраженности дыхательных расстройств.
-
Изучить интегральные показатели крови у детей с различными заболеваниями органов дыхания.
-
Изучить влияние некоторых фармакологических препаратов на функциональное состояние мембран эритроцитов в эксперименте.
Методология и методы исследования
Объект исследования (основная группа): 128 детей в возрасте от 1 года до 6 лет, поступивших в отделение пульмонологии, которые имели следующие заболевания органов дыхания: пневмония, обструктивный бронхит в острой фазе течения заболевания - острый обструктивный бронхит или рецидивирующий обструктивный бронхит в период обострения, острый простой бронхит или рецидивирующий бронхит в период обострения, инфекционно-воспалительные заболевания верхних дыхательных путей в острой фазе течения заболевания, муковисцидоз - без возрастных ограничений, часто болеющие дети, имеющие в анамнезе заболевания органов дыхания, протекавшие в острой форме, не менее 4 раз в год, но не имеющие клинических признаков заболевания органов дыхания на момент обследования. Критерии исключения для всех подгрупп: тяжелые врожденные пороки развития.
Группа сравнения: 30 детей в возрасте от 1 года до 5 лет, поступившие в отделение детской хирургии для планового оперативного лечения. Критерии включения в группу сравнения: возраст от 1 года до 6 лет, отсутствие респираторных нарушений и воспалительных заболеваний на момент обследования, отсутствие хронических заболеваний органов дыхания. Критерии исключения: наличие тяжелых врожденных пороков развития, наследственных заболеваний.
Для решения поставленных цели и задач использовались следующие методы: стандартные лабораторные методы обследования, исследование кислотной устойчивости эритроцитов, сорбционной способности эритроцитов по отношению к метиленовому синему, потребление глюкозы эритроцитами, электрофоретическая подвижность эритроцитов, расчет интегральных показателей крови.
Степень достоверности, апробация результатов, личное участие автора
Достоверность результатов работы, обоснованность выводов и практических рекомендаций основаны на достаточном числе наблюдений и использовании современных методов статистической обработки материалов исследования при консультативном участии специалистов в области математического анализа с использованием программы Statistica, StatSoft, версия 6.0.
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV съезде физиологов Урала в 2009 году (г. Екатеринбург), на XXI съезде Физиологического общества имени И.П. Павлова в 2010 году (г. Калуга), на II международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» в 2011 году (г. Санкт-Петербург), на VIII международной конференции «Системное кровообращение, микроциркуляция и гемореология» в 2011 году (г. Ярославль), на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» в 2012 (г. Новосибирск).
Личное участие автора состоит в разработке идеи, постановке цели и задач, проведении научно-информационного поиска, выборе методов исследования, исследовании морфофункционального состояния эритроцитов у больных детей и в группе сравнения, статистической обработке полученных данных, их анализе и интерпретации, написании диссертации и подготовке основных публикаций по выполненной работе.
Положения, выносимые на защиту
-
У детей с острыми воспалительными заболеваниями органов дыхания наблюдаются сочетанные изменения как со стороны морфологических характеристик периферического отдела эритрона: снижение гемоглобина, гематокрита, среднего содержание гемоглобина в единичном эритроците, уменьшение средних размеров эритроцитов, так и функциональных показателей эритроцитов: повышение кислотной устойчивости эритроцитов, их сорбционной способности по отношению к метиленовому синему, снижение потребления глюкозы эритроцитами и их электрофоретической подвижности. Изменения данных функциональных показателей проявляются однотипно независимо от нозологической формы, степени дыхательных расстройств.
-
Установлены нормативные величины интегральных показателей крови для детей младшего возраста. Интегральный коэффициент ухудшения крови имеет медианное значение 0,8923 и интерквартильные размахи 0,8602-0,9452, энтропия лейкоцитарной формулы крови имеет медианное значение 51,118% и интерквартильные размахи 47,414-57,637%. Изменения со стороны интегральных показателей крови (интегральный коэффициент ухудшения крови и энтропия лейкоцитарной формулы крови) позволяет выявить нарушения в периферическом отделе эритрона в условиях нормальных значений отдельных показателей гемограммы.
-
Некоторые биологически активные вещества и лекарственные препараты, широко применяемые в клинике, могут оказать существенное влияние
на электрокинетические свойства эритроцитов: арахидоновая кислота и ее метаболиты циклооксигеназного и липоксигеназного пути, а также финоптин (блокатор кальциевых каналов мембраны) и трифтазин (блокатор связывания ионов кальция с кальмодулином) приводят к увеличению электрофоретической подвижности эритроцитов в постоянном электрическом поле, ингибиторы циклоксигеназы приводят к уменьшению электрофоретической подвижности эрироцитов в постоянном электрическом поле - снижается электрофоретическая подвижность эритроцитов крыс под влиянием аспирина и индометацина.
Научная новизна
Проведен углубленный анализ состояния периферического отдела эритрона у детей с различными воспалительными заболеваниями органов дыхания. Исследованы количественные, морфометрические и функциональные показатели, характеризующие периферический отдел эритрона, интегральные показатели крови. Выявлено снижение уровня гемоглобина, цветового показателя, гематокрита, среднего содержания гемоглобина в эритроците, средних размеров эритроцитов и изменение их функционального состояния: снижение кислотной устойчивости эритроцитов, повышение проницаемости их мембран с редукцией поверхностного заряда, снижение уровня потребления глюкозы при острых воспалительных заболеваниях органов дыхания у детей, а также у часто болеющих детей в период отсутствия клинических проявлений.
Впервые проведен анализ интегральных показателей крови у детей младшего возраста. Выявлено уменьшение интегрального коэффициента ухудшения крови при острых воспалительных заболеваниях органов дыхания, увеличение энтропии лейкоцитарной формулы у детей с острыми воспалительными заболеваниями органов дыхания, у часто болеющих детей.
Впервые проанализированы показатели функционального состояния эритроцитов у детей, больных муковисцидозом. Было обнаружено увеличение кислотной устойчивости, сорбционной способности эритроцитов, а также уменьшение уровня потребления глюкозы и электрофоретической подвижности эритроцитов при данном заболевании, наряду с увеличением энтропии лейкоцитарной формулы крови.
На экспериментальных моделях in vitro изучено влияние метаболитов арахидоновой кислоты и некоторых препаратов, применяемых в терапии воспалительных заболеваний органов дыхания на состояние мембран эритроцитов. Достоверно повышает электрофоретическую подвижность эритроцитов крыс арахидоновая кислота, липоксин В, простагландин Е2, финоптин и трифтазин. Снижается электрофоретическая подвижность эритроцитов крыс под влиянием аспирина и индометацина.
Теоретическая и практическая значимость
Получены новые данные о состоянии периферического отдела эритрона у детей с острыми воспалительными заболеваниями органов дыхания, у часто болеющих детей, у детей, больных муковисицидозом, что расширяет и углубляет
современные представления о механизмах развития гемической гипоксии, сопровождающей эти заболевания. Оценка периферического отдела эритрона, в целом, у детей с острыми воспалительными заболеваниями органов дыхания, у часто болеющих детей в период ремиссии и у детей, больных муковисцидозом, позволяет получить дополнительную информацию о тяжести течения заболевания, степени выраженности гипоксии, интенсивности и функциональной полноценности эритропоэза. Оценка интегральных показателей крови у данных больных может использоваться для прогноза течения заболевания и анализа эффективности лечения.
Внедрение результатов исследования в практику
Материалы диссертации используются в учебной работе на кафедре нормальной физиологии и кафедре госпитальной педиатрии, клинической иммунологии и аллергологии ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, в клиническую практику пульмонологического отделения Челябинской областной детской клинической больницы.
Публикации
Соискатель имеет 10 опубликованных работ, из них по теме диссертации опубликовано 10 научных работ общим объемом 1 печатный лист, в том числе 5 статей в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертации, а также 5 работ опубликованы в материалах всероссийских и международных конференций и симпозиумов.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 145 страницах, содержит 32 таблицы, 2 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 222 источника, из них 164 на русском и 58 на иностранном языке.
