Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Среди всей патологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) болезни печени и желчевыводящих путей занимают лидирующие позиции, уровень заболеваемости данной патологией достигает 100-364‰ [1, 9]. В районах с неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановкой гепатобилиарная патология встречается у детей в 3-4 раза чаще, чем на условно «чистых» [3, 6].

Установлено, что в этиологии дисфункций билиарного тракта доля неблагоприятных факторов окружающей среды может составлять от 14 до 36% [6, 10].

Известно, что ароматические углеводороды, алифатические спирты, альдегиды, марганец, хром⁺⁶, свинец, никель и фенол являются приоритетными загрязнителями окружающей среды на территориях регионов РФ и обладают гепатотропным действием либо вследствие своей липофильности и цитотоксичности, либо ввиду особенностей биотрансформации и элиминации [3]. При воздействии токсикантов техногенного происхождения появляются и усугубляются гепатобилиарные нарушения, что способствует раннему развитию хронического холецистита и желчекаменной болезни у детей [3, 6, 10]. Следовательно, выявление особенностей формирования гепатобилиарной патологии у детей при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды является актуальной задачей, решение которой позволяет проводить эффективную диагностику и профилактику трансформации функциональных нарушений в хронический патологический процесс.

Цель работы - установить особенности гепатобилиарных нарушений у детей с повышенным содержанием в крови химических веществ антропогенного происхождения.

Материал и методы исследования

Обследовано 303 ребенка (5-15 лет) с установленным диагнозом «функциональное билиарное расстройство желчного пузыря» и «функциональное билиарное расстройство сфинктера Одди».

Группу наблюдения составили 204 ребенка, проживающих в зоне влияния предприятий химического профиля. В качестве группы сравнения были проанализировано 99 детей, проживающих вне воздействия неблагоприятных химических факторов среды обитания и не имеющих повышенного уровня токсикантов в биосредах организма. Группы были сопоставимы по возрасту и полу. Обследование проводилось на базе педиатрического отделения ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» в период 20092010 гг.

С целью углубленного обследования детей, унификации данных и последующего математического анализа разработана и использована индивидуальная анкета для родителей и карта специализированного клинического обследования пациентов. Интервьюирование родителей проводилось с целью с оценки перинатальных факторов риска, наследственной предрасположенности к заболеваниям, особенностей физического и нервно-психического развития, состояния здоровья ребенка с рождения до момента обследования. Изучался анамнез жизни ребенка, социально-экономический статус семьи, характер питания, режим и характер двигательной активности ребенка.

Помимо общепринятых клинических исследований [2, 4, 7] с помощью автоматического гематологического «Abakus junior» (Австрия), биохимического «Kone lab» (США), иммуноферментного «Stat Faх-2100» (США) анализаторов оценивались белковосинтетическая функция печени по уровню общего белка и альбумина в сыворотке крови, синдром цитолиза гепатоцитов - по уровню активности АЛАТ, АСАТ и холестаза - общий билирубин и его фракции, ГГТП. Уровень сенсибилизации определяли по содержанию IgE. Активность окислительных процессов и антиоксидантной системы выявляли по уровню малонового диальдегида и антиоксидантной активности сыворотки крови. Для диагностики состояния иммунного статуса определяли уровень противоспалительных цитокинов (интерлейкин-10) и интерферона-γ.

Химико-аналитическое исследование включало в себя определение содержания в крови ароматических углеводородов (бензола, толуола, О-ксилола), фромальдегида, фенола, М-крезола и металлов (марганца, хрома⁺⁶, свинца) с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии, жидкостной и газовой хроматографии [5, 8, 9].

Желчеобразовательная и желчевыделительная функции печени и желчного пузыря оценивались методом многофракционного дуоденального зондирования по традиционной методике. В качестве раздражителя использовали 30-50 мл теплого 25%-го раствора магния сульфата. Зонд для дуоденального зондирования имел диаметр 3-5 мм и длину - 1,5 м, размеры оливы 2×0,5 см с метками на расстоянии 40-45; 70; 80 см от оливы. Последняя метка, ориентировочно, соответствует расстоянию от зубов исследуемого до фатерова соска. Дополнительное оборудование для проведения исследования: зажим для зонда, штатив с пробирками, шприц вместимостью 20 мл, стерильные пробирки для посева, лоток. Подготовка пациента к исследованию включала: накануне исследования лёгкий ужин с исключением газообразующих продуктов, таких как картофель, молоко, черный хлеб. Выделившаяся желчь аспирировалась через введённый в двенадцатиперстную кишку зонд. Для исследования использовали порцию А, выделившуюся после попадания оливы в ДПК; порцию B, полученную на введение раздражителя, и порцию C, выделившуюся после полного опорожнения желчного пузыря.

Для диагностики дисфункции вегетативной нервной системы использовали метод стандартной кардиоинтервалографии по Баевскому Р.М. [5], основанный на регистрации вегетативных импульсов на синусовый сердечный ритм с помощью программно-аппаратного кардиоинтервалографа «Нейро-МВН-Нейро-Софт».

Ультразвуковое исследование органов гепатобилиарной зоны проводилось ультразвуковым сканером Toshiba «APLIO XG» и Toshiba «Viamo SSA-640A» с использованием линейных датчиков частотой от 7,5 до 13 МГц по стандартной методике с оценкой топографо-анатомических отношений, макроструктуры печени, желчевыводящих путей. Математическую обработку доказательной базы оценки эффективности осуществляли с помощью непараметрических методов статистики с построением и анализом двумерных таблиц сопряженности, метода однофакторного дисперсионного анализа, методов линейного и нелинейного регрессионного анализа. Согласно построенной модели рассчитывалась вероятность (рi) негативного изменения маркера ответа при воздействии маркера экспозиции. Общая вероятность изменения маркера ответа под воздействием одновременно нескольких токсикантов - «Р». Для оценки достоверности полученных результатов использовались критерий Фишера (оценка адекватности моделей), критерий Стьюдента (сравнение групп по количественным признакам), критерий χ²-квадрат (сравнение структуры признаков) и коэффициент детерминации (R²). Оценка зависимостей между признаками осуществлялась методом однофакторного дисперсионного анализа для качественных признаков и методом корреляционно-регрессионного анализа ‒ для количественных переменных. Различия полученных результатов считались статистически значимыми при р < 0,05.

В ходе проведенного исследования у детей группы наблюдения в биосредах организма (кровь) выявлены ароматические углеводороды (бензол, толуол, О-ксилол), не идентифицируемые у детей группы сравнения, а также фенол и его производные (М-крезол) в концентрациях, статистически достоверно превышающих референтные уровни в 1,26 (p < 0,001) и 41,4 (p < 0,05) раза (табл. 1). Концентрация марганца, свинца, хрома⁺⁶ в крови у детей группы наблюдения превышала референтные уровни: марганца (0,030 ± 0,006 мг/дм³) - в 3 раза (p < 0,02), хрома⁺⁶ (0,027 ± 0,017 мг/дм³) - в 2 раза (p < 0,001), свинца (0,14 ± 0,022 мг/дм³) - в 1,4 раза (p < 0,001) (табл. 1). Кроме того, уровень концентрации металлов в крови у пациентов, проживающих в условиях антропогенного воздействия химических веществ, был выше аналогичного показателя в группе сравнения: марганца - в 1,6 (р < 0,001), свинца - в 1,3 (р < 0,001) и хрома⁺⁶ ‒ в 1,8 раза (р < 0,001).

Примечания:

Как показали исследования, частота встречаемости большинства клинических симптомов у детей группы наблюдения и сравнения не имела статистически значимых различий. Все дети (группы наблюдения и сравнения) жаловались на боли в околопупочной области и правом подреберье после еды и после физической нагрузки, на неприятный запах изо рта, избирательный аппетит, отрыжку съеденной пищей, изменение характера стула (чаще запоры), раздражительность, плаксивость. Абдоминальный болевой синдром встречался практически у каждого третьего ребенка в обеих группах. Боли носили эпизодический характер (17,53 ± 2,91 и 24,44 ± 5,55%, р < 0,33, соответственно) с локализацией в околопупочной области (14,43 ± 2,11 и 22,22 ± 3,43%, p < 0,28), правом подреберье (14,43 ± 1,18 и 17,78 ± 3,37%, p < 0,13, соответственно) и в 1/3 случаев возникали после еды (17,53 ± 2,91 и 28,89 ± 6,17%, p < 0,12). Половина детей обеих групп жаловались на неприятный запах изо рта, избирательный аппетит. Отрыжка кислым наблюдалась у 5%.

В то же время, в отличие от группы сравнения у пациентов группы наблюдения в клинической картине в большем проценте случаев выявлялись жалобы астено-вегетативного характера. В 6 раз чаще отмечались ночные поты (13,41 ± 2,34 и 2,22 ± 0,65%, р < 0,04), в 2 раза чаще - плаксивость (39,18 ± 4,8 и 20,0 ± 4,81%, р < 0,02) и ночные страхи (25,77 ± 3,86 и 11,11 ± 2,97%, р < 0,05).

При физикальном обследовании у детей группы наблюдения, в отличие от группы сравнения, достоверно чаще регистрировались признаки интоксикации: периорбитальные тени (77,56 ± 2,75 и 65,69 ± 4,43%, р < 0,04, ОР = 1,18); пальпаторная болезненность в околопупочной области (42,48 ± 4,55 и 25,53 ± 5,58%, p < 0,04) и положительный симптом Ортнера-Грекова (31,86 ± 4,05 и 14,89 ± 3,72%, p < 0,03). Методом логистической регрессии установлена достоверная причинно-следственная зависимость повышенного содержания в крови О-ксилола (χ² > 4,85, р < 0,04), хрома⁺⁶ (χ² > 3,89, р < 0,05) и наличия положительного симптома Ортнера-Грекова.

В биохимическом анализе крови у 10% детей группы наблюдения были снижены относительно физиологической нормы уровень альбумина до 34,35 ± 6,99 г/дм³ (р < 0,05), у 30% определялись концентрации триглицеридов до 0,76 ± 0,12 ммоль/дм³ (р < 0,05), указывающие на изменение липидного обмена, у 20% идентифицировано усиление синдрома цитолиза (повышение активности АСАТ до 46,05 ± 3,12 Е/дм³ р < 0,05). Данные биохимические сдвиги у 20% детей сочетались с повышением уровня общей сенсибилизации в виде увеличения содержания в крови общего иммуноглобулина Е (до 249,0 ± 52,67 МЕ/мл) в 2,0-2,4 раза по сравнению с физиологической нормой (р < 0,05). В группе наблюдения, в отличие от группы сравнения, метаболическая дезадаптация была представлена стимуляцией антиоксидантной активности (АОА) крови (44,52 ± 2,4 и 35,961 ± 1,266%, соответственно, р < 0,04), не компенсирующей высокие уровни малонового диальдегида (МДА) плазмы (2,81 ± 0,29 и 2,54 ± 0,17 мкмоль/см³, р < 0,05). В группе сравнения анализируемые показатели антиоксидантной системы статистически не отличались от физиологической нормы (р < 0,05).

Анализ маркеров воспаления выявил снижение в крови у детей группы наблюдения концентрации противовоспалительного цитокина - интерлейкина-10 (1,51 ± 0,24 и 18,11 ± 2,13 пг/см³, р < 0,03) и снижение интерферона-γ (4,02 ± 0,02 и 7,22 ± 3,89 пг/см³ соответственно, р < 0,03) относительно показателей в группе сравнения, что указывало на нарушение процессов иммунорегуляции в виде изменения взаимодействия между Т-лимфоцитами и нелимфоидными клетками.

Для детей с гепатобилиарными нарушениями характерна вероятность изменения показателей биохимического, метаболического и иммунологического гомеостаза при увеличении в крови уровня формальдегида, фенола, толуола, марганца и хрома⁺⁶. Под воздействием формальдегида и фенола достоверно усиливается синдром цитолиза (повышение активности АСТ, P = 0,22-0,62, R² = 0,22-0,96). В то же время обратная корреляционная зависимость установлена между стимуляцией выработки интерлейкина-10 и уровнем концентрации толуола (r = -0,39, р < 0,05). Содержание в крови хрома⁺⁶ связано с повышением уровня общей сенсибилизации: установлена прямая корреляционная зависимость между уровнем хрома⁺⁶ и концентрацией общего иммуноглобулина Е (r = 0,65, р < 0,02).

По данным многофракционного дуоденального зондирования установлено, что для пациентов обеих исследуемых групп характерен гипокинетический тип дисфункции желчного пузыря (фаза пузырной желчи: 13,42 ± 4,81 и 14,75 ± 6,13 мин, p < 0,72). В то же время у детей группы наблюдения достоверно чаще определялись признаки гипертонуса сфинктера Одди (18,35 ± 1,65 и 12,12 ± 2,6 мин, р < 0,03) и Люткенса (5,86 ± 0,49 и 3,67 ± 0,52 мин, р < 0,04), что свидетельствовало о смешанном варианте дискинетических расстройств (рис. 1, 2).

Функциональные дискинетические нарушения желчного пузыря на фоне гипертонуса сфинктеров могут способствовать нарушению эвакуации желчи, застою и формированию дисхолии (наличие рыхлого осадка, занимающего ½ объема желчного пузыря), верифицируемой при проведении ультразвукового исследования у детей с повышенным содержанием в крови органических соединений и металлов в 1,9 раза чаще (p < 0,05), чем в группе сравнения, и уплотнения стенок желчного пузыря - в 1,5 раза чаще, (p < 0,05), что является ранним признаком воспаления.

При оценке функционального состояния билиарного тракта (проведена проба с желчегонным завтраком) у 50% детей группы наблюдения, в отличие от группы сравнения был выявлен гиперкинетический тип дискинезии желчного пузыря, проявлявшийся увеличением объемного расхода желчи (0,320 ± 0,023 и 0,261 ± 0,057 мл/мин, р < 0,001); увеличением максимального объема желчи (6,890 ± 0,050 и 6,010 ± 0,101 мл, соответственно, р < 0,01), выделенной в ответ на желчегонный завтрак, и снижением времени максимального сокращения желчного пузыря на пищевой раздражитель (20,115 ± 0,804 и 22,64 ± 0,198 мин, р < 0,04). В то же время у 1/3 детей этой группы выявлен гипокинетический тип билиарных дисфункций, что в 4,7 раза достоверно чаще, чем в группе сравнения (р < 0,01) (рис. 3).

В ходе анализа полученных математических моделей доказано, что у детей с гипокинетическим типом билиарных дисфункций повышенное содержание в крови ароматических углеводородов (бензола, толуола) связано с нарушением моторно-эвакуаторной функции желчевыводящих путей: снижением объема выделенной желчи, объемного расхода желчи и удлинением времени сокращения желчного пузыря (P = 0,22-0,62, R² = 0,39-0,82).

Известно, что значительная роль в патогенезе дисфункций билиарного тракта принадлежит нарушениям нейровегетативной регуляции мышечной стенки желчного пузыря и желчевыводящих путей. У детей группы наблюдения в 3 раза чаще имела место исходная симпатикотония, что свидетельствовало о появлении признаков перенапряжения и срыва компенсаторных механизмов функционирования ВНС, о дисфункции адаптационного и гуморально-метаболического звеньев (гуморально-метаболические волны - ГВ 929,26 ± 341,91 и 2187,53 ± 1002,21 мс, р < 0,001; симпатическиe волны СВ - 1055,46 ± 754,35 и 2359,21 ± 1342,92 соответственно, р < 0,007). Отмечалось преобладание напряжения центрального гуморально-метаболического и симпатического звена ВНС (индекс централизации 1,17 ± 0,04 у.е. против 0,85 ± 0,05 у.е. в группе сравнения, р < 0,05) над регуляторным парасимпатическим (рис. 4).

В то же время у 43% детей группы наблюдения исходно высокий тонус парасимпатического звена ВНС относительно нормы (ПВ 4508,09 ± 2314,35 и 1348,78 ± 835,23 мс, р < 0,006) свидетельствовал о включении адаптационно-компенсаторных механизмов вегетативной регуляции.

У 28% пациентов группы наблюдения с исходной ваготонией отмечались более низкие значения показателей, характеризующих активность регуляторного звена ВНС (ПВ 2617,1 ± 1312,37 и 17220,73 ± 9453,52 мс, р < 0,003) по отношению к группе сравнения, но более высокие, по сравнению с нормальными, значения (р < 0,05-0,01), что указывало на выраженный дисбаланс и перенапряжение этого отдела.

При оценке вегетативной реактивности у детей, проживающих на территориях санитарно-гигиенического неблагополучия, в отличие от группы сравнения преобладали асимпатикотоническая реактивность и регистрировалось более значимое снижение всех показателей высших надсегментарных и сегментарных отделов вегетативной регуляции (ИЦ 0,59 ± 0,32 и 2,24 ± 1,43 мс, р < 0,02; индекс ваго-симпатического равновесия - ИВСР 0,65 ± 0,25 и 1,92 ± 1,12 мс, р < 0,02; суммарный индекс централизации - CИЦ 1,71 ± 1,12 и 4,05 ± 2,31 мс соответственно, р < 0,04), что указывало на истощение адаптационного потенциала на фоне высокого исходного тонуса симпатической нервной системы.

Согласно методу логистической регрессионной модели установлены причинно-следственные взаимосвязи между повышенным содержанием в крови химических веществ техногенного происхождения у детей с гепатобилиарными нарушениями и показателями кардиоинтервалографии: выявлена прямая зависимость параметров, характеризующих напряжение адаптационно-компенсаторных процессов от повышенного содержания хрома⁺⁶ (СВ1) (r = 0,56, р < 0,03), О-ксилола (%ГВ2, ИН2) (r = 0,47, р < 0,05), фенола (ГВ2) (r = 0,59, р < 0,001) и толуола в крови (ИН1) (r = 0,77, р < 0,02). Показатели неадекватного ответа регуляторного звена, свидетельствовавшие о резком снижении функционирования парасимпатического звена ВНС в ортопробе, имели прямую корреляционную зависимость с повышенным содержанием в крови бензола (%ПВ2) (r = 0,72, р < 0,02) и хрома⁺⁶ (pNN50) (r = 0,44, р < 0,02), а показатели, отражавшие срыв адаптационно-компенсаторных механизмов, были достоверно связаны с повышенным содержанием свинца (ИН2, СВ2) (r = 0,78, р < 0,05) и бензола в крови (%ГВ1, ИН2) (r = 0,53, р < 0,05).

1. У детей с гепатобилиарными нарушениями, проживающих в зоне влияния предприятий химического профиля, отмечается превышение в крови референсных значения фенола в 1,26 раза, М-крезола - в 41,4 раза, марганца - в 3 раза, хрома⁺⁶ - в 2 раза, свинца - в 1,4 раза.
2. Течение гепатобилиарной дисфункции у детей с высоким уровнем в крови химических веществ (фенола, М-крезола, марганца, хрома⁺⁶) характеризуется статистически достоверным преобладанием жалоб астено-вегетативного характера, более выраженной пальпаторной болезненностью в околопупочной области и частым наличием симптома Ортненра-Грекова, гипоальбуминемией, гипертриглицеридемией, повышением активности АСАТ на фоне усиления перекисного окисления липидов клеточных мембран (возрастание в крови МДА), сенсибилизации и снижения синтеза концентрации интерлейкина-10 и интерферона-γ, что в совокупности свидетельствует о формировании на фоне функциональных гепатобилиарных нарушений воспалительных органических поражений желчного пузыря внутрипеченочных желчных протоков.
3. В условиях воздействия антропогенных химических веществ (фенола, М-крезола, марганца, хрома⁺⁶) гепатобилиарные дисфункции протекают на фоне выраженных дезадаптационных процессов в виде преобладания напряжения высшего гуморально-метаболического и надсегментарного симпатического звена ВНС над регуляторным парасимпатическим, что способствует усугублению моторно-тонических нарушений желчного пузыря.
4. Моторно-тонические дисфункция гепатобилиарной системы у детей с высоким уровнем в крови химически веществ (фенола, М-крезола, марганца, хрома⁺⁶) представлены более выраженным гипертонусом сфинктеров, гипокинезом ЖП на фоне дисхолии, что, по-видимому, способствует раннему развитию и усугублению патологического процесса и диктует необходимость проведении профилактических мероприятий по предупреждению негативного влияния токсикантов антропогенного происхождения на здоровье детского населения.

Рецензенты:

• Акатова А.А., д.м.н., профессор кафедры адаптивной и лечебной физкультуры ФГБОУ ВПО «Пермский государственный педагогический университет», г. Пермь;
• Зиньковская Т.М., д.м.н., профессор кафедры терапии и семейной медицины ФПК и ППС ГБOУ «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера», г. Пермь.

Работа поступила в редакцию 20.06.2012.