Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОСОБЕННОСТИ НЕКОНТРОЛИРУЕМЫХ ФОРМ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ АЭРОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ (МАРГАНЕЦ, ВАНАДИЙ)

Маклакова О.А. 1, 2 Устинова О.Ю. 1, 2 Валина С.Л. 1
1 ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»
2 Пермский государственный национальный исследовательский университет
Проведено клиническое обследование детей с неконтролируемой бронхиальной астмой, проживающих в условиях аэрогенного загрязнения среды обитания соединениями металлов (марганец, ванадий). Установлено, что заболевание у них в 2,1-2,8 раза чаще имело более тяжелое течение с частыми обострениями, торпидность к лечению, сопровождалось выраженным нарушением носового дыхания и вегетативной дисфункцией с активацией парасимпатического отдела, напряжением адаптационно-компенсаторных механизмов и снижением противоинфекционной защиты. В результате исследования выявлено, что у детей с повышенным содержанием в крови марганца и ванадия неконтролируемая бронхиальная астма протекала с высоким уровнем сенсибилизации, снижением функции всех звеньев иммунной системы, истощением ресурсов антиоксидантной системы и интенсификацией перекисного окисления липидов клеточных мембран, свидетельствующие о нарушении деятельности регуляторных систем.
неконтролируемая бронхиальная астма
вегетативная дисфункция
оксидантная и антиоксидантные системы
марганец
ванадий.
1. Акатова А.А., Лужецкий К.П., Коровка Е.А., Устинова О.Ю. Усовершенствование методов лечения и профилактики экообусловленных форм рецидивирующего обструктивного бронхита и бронхиальной астмы // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 6. – С. 72-73.
2. Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (пересмотр 2011 г.). Доклад рабочей группы GINA (Global Initiative for Asthma) / под ред. А.С. Белевского. – М.: Российское респираторное общество, 2012. – 108 с.
3. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Акатова А.А. Клинические особенности формирования бронхиальной астмы у детей в условиях воздействия геотехногенных химических факторов. – Пермь, 2007. – 145 с.
4. Куценко С.А. Основы токсикологии. – СПб.: Фолиант, 2002. – 570 с.
5. Лебеденко А.А. Клинико-фармакоэпидемиологический мониторинг и прогнозирование течения бронхиальной астмы у детей: автореф. … дис. д-ра мед. наук / А.А. Лебеденко. – Ростов-на Дону, 2011. – 45 с.
6. Овсянников Н.В. Бронхиальная астма в промышленном регионе: комплексный подход к профилактике, диагностике и лечению: автореф. … дис. д-ра мед. наук. – Омск, 2012. – 29 с.
7. Устинова О.Ю., Лужецкий К.П. Клинические особенности течения бронхиальной астмы у детей, проживающих в условиях аэротехногенной нагрузки // Экология человека. – 2006. – № 4. – С. 28-31.
8. Girish V. Vitalpur. Allergic Rhinitis and Asthma Severity / Cleveland M. Moore, Raghubir K. Mangat et al. // J. Allergy Clin. Immunol. – 2004. – Vol. 16, № l. – P. 15-19.
9. Passalacqua G. Asthma Rhinitis Comorbidity / G. Passalacqua, L. Guerra, M. Licenziato, G. Canonica // J. Allergy Clin. Immunol. – 2003. – Vol. 15, № 3. – P.105-109.

Эпидемиологические исследования последнего десятилетия в России свидетельствуют, что бронхиальной астмой (БА) болеют 5-10 % детского населения и частота ее встречаемости имеет тенденцию к ежегодному увеличению. Формируясь в детском возрасте 2/3 случаев БА сохраняется во взрослом состоянии, сокращая среднюю продолжительность жизни мужчин на 6,6 года, а женщин – на 13,5 лет [1, 2, 5, 6]. Результаты рандомизированных клинических исследований по оценке эффективности противоастматических препаратов установили, что уровень контроля над БА составляет 25-68 %, а частота неконтролируемой БА достигает 50 % [1, 5, 6]. В настоящее время показано, что на достижение контроля над течением БА влияют внешнесредовые факторы, которые потенцируют раннюю манифестацию генетической предрасположенности к аллергической патологии [1, 4].

В условиях хронической экспозиции марганца и ванадия в генетически детерминированном организме детей формируются дополнительные звенья поддержания иммуно-аллергического воспаления, обусловленные особенностями их метаболизма и механизмом действия данных металлов на местном (слизистые оболочки органов дыхания) и системном (иммунная, вегетативная нервная системы, механизмы антиоксидантной защиты) уровнях. Поступая в организм в виде гаптенов, марганец и ванадий после соединения с белками крови приобретают свойства аллергенов, вызывают дополнительную специфическую сенсибилизацию, повышают иммунологическую агрессивность причинно-значимых аллергенов (бытовых, пыльцевых, пищевых) и приводят к нарушениями гомеостаза окислительно-антиоксидантных процессов [1, 3, 7, 8, 9]. Кроме того, хроническое ингаляционное воздействие марганца вызывает развитие вегетативной нарушений с активацией парасимпатического отдела вегетативной нервной системы [1, 4, 8]. Потенцированное аллергическое воспаление, опосредованное воздействием марганца и ванадия, развитие общетоксических и прооксидантных эффектов на фоне вегетативных нарушений может явиться причинами формирования резистентности к базисной терапии БА и вести к нарушению контроля над ее течением [1, 3, 6]. Таким образом, изучение особенностей неконтролируемой бронхиальной астмы в условиях аэрогенного воздействия марганца и ванадия являются основой для разработки в дальнейшем специализированных медико-профилактических мероприятий.

Цель исследования: выявление особенностей течения неконтролируемых форм бронхиальной астмы у детей, проживающих на территориях загрязнения атмосферного воздуха соединениями металлов (марганец, ванадий).

Материалы и методы исследования

Проведено комплексное обследование 167 детей в возрасте 5-7 лет (группа наблюдения), проживающих на территориях загрязнения атмосферного воздуха аэрозолями соединений металлов (марганец, ванадий) выше 1 ПДКс.с. и риском развития заболеваний органов дыхания выше приемлемого уровня (HI=1,34-17,22). Группу сравнения составили 50 человек с БА, проживающих на территориях относительного санитарно-гигиенического благополучия и риском развития патологии органов дыхания (HI) менее 1,0. Обе группы были сопоставимы по возрасту и полу.

Оценка состояния здоровья детей включала клиническое (консультация педиатра, врача аллерголога-иммунолога и невролога), инструментальное (передняя активная риноманометрия с автоматическим анализом объёмно-скоростных показателей носового дыхания; спирографический тест с форсированным выдохом, расчетом должных величин показателей кривой “поток-объем”; кардиоинтервалография на компьютерном кардиокомплексе с программой “Поли-Спектр”, основанной на математическом анализе сердечного ритма) и лабораторное обследования.

Лабораторная диагностика включала определение биохимических (антиоксидантная активность крови, малоновый диальдегид плазмы, гидроперекиси липидов, глутатионпероксидаза, глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназа, глутатион-S-трансфераза с использованием спектрофотометра ПЭ-5300в (Россия, г.С-Петербург) и анализатора иммуноферментного микропланшетного автоматического «Infinite F50», (Tecan, Австрия)), иммунологических показателей (показатели фагоцитоза определялись методом микроскопии, иммуноглобулины А, М, G – методом радиальной иммунодиффузии по Манчини, IgE общий и специфические IgG к марганцу и ванадию – с помощью анализатора лабораторный иммунологический «ELx808IU», (США) (Biotek), субпопуляции лимфоцитов – на проточном цитометре FACSCalibur фирмы «Becton Dickinson» с использованием универсальной программы CellQuestPrO). В качестве критериев оценки отклонений лабораторных показателей использовались возрастные физиологические уровни.

Содержание в крови марганца определялось на атомно-абсорбционном спектрометре компании Perkin Elmer «Analyst – 400», ванадия – на масс-спектрометре с индуктивно-связанной аргоновой плазмой фирмы «Agilent 0077cx».

Все биомедицинские исследования выполнялись с обязательным соблюдением этических принципов медико-биологических исследований, изложенных в Хельсинкской Декларации 1975 года с дополнениями 1983 года, с Национальным стандартом РФ ГОСТ-Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP).

Оценку достоверности полученных результатов проводили с использованием критериев Стьюдента и Фишера. Причинно-следственные связей содержания в крови ванадия и марганца с частотой встречаемости клинических симптомов, отклонениями инструментальных и лабораторных показателей описывали с использованием модели логической регрессии.

Результаты исследования

В ходе исследования особенностей клинической манифестации неконтролируемой БА было установлено, что 74 % детей группы наблюдения отмечали появление одышки и кашля днем более 2 раз в неделю; 78 % – ограничение физической активности из-за симптомов БА; 68 % – ночные пробуждения, связанные с кашлем и/или одышкой более 2 раз в месяц; 63 % – повышенную потребность в бета2-агонистах короткого действия (более 4 доз в неделю), в группе сравнения таких пациентов было в 2,1-2,8 раза меньше (р=0,01-0,047). Обострения БА в среднетяжелой и тяжелой форме встречались в 2,5 раза чаще у детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания (р=0,042). Кроме того, дети с БА, проживающие на территориях загрязнения атмосферного воздуха металлами, болели в 2,3 раза чаще простудными заболеваниями в отличие от группы сравнения (р=0,016).

У детей группы наблюдения регистрировались достоверно в 2,5-3 раза чаще жалобы вегетативного характера в виде головных болей, головокружения, потливости, быстрой утомляемости, раздражительности, рассеянность, непереносимости транспорта, субфебрилитета при ОРВИ (р=0,02-0,04). При объективном осмотре у 2/3 детей группы наблюдения была выявлена патология нервной системы (синдром дефицита внимания с гиперактивностью, астено-невротический синдром), что в 2 раза чаще, чем у детей группы сравнения (р=0,04).

В ходе химико-аналитического исследования у детей группы наблюдения установлено более чем в 1,5 раза превышение референсных концентраций в крови марганца и ванадия и в 1,4 раза показателя группы сравнения (р=0,001-0,003) (табл. 1).

Таблица 1

Содержание химических веществ в крови обследованных детей (M±m), мкг/см3

Показатель

Референсный уровень

Группа наблюдения

Группа сравнения

p*

Ванадий

0,007±0,001

0,012±0,001

0,009±0,001

0,001

Марганец

0,012±0,001

0,022±0,002

0,015±0,001

0,003

р* – достоверность различий между группой наблюдения и группой сравнения

Результаты клинико-лабораторного исследования показали наличие у детей группы наблюдения более выраженной неспецифической сенсибилизации в виде увеличения абсолютного числа эозинофилов (до 450,0±23,0х109/л, р=0,007) и значения эозинофильно-лимфоцитарного индекса (0,087±0,01 у.е., р=0,001), связанных с повышенным уровне в крови марганца (R2=0,37-0,39 при p<0,05). Нарушение клеточного звена иммунной системы у пациентов, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха металлами, проявлялось в уменьшении в 1,5 раза количества СD3+-лимфоцитов (р<0,01), СD4+-лимфо-цитов (р=0,01) и в 1,3 раза снижении фагоцитарной активности лейкоцитов (р=0,027), обусловленных увеличением концентрации ванадия в крови (R2=0,12-0,31, p<0,05). Об изменении гуморального ответа у детей группы наблюдения относительно показателей группы сравнения свидетельствовало снижение уровня Ig А в 1,3 раза и Ig G в 1,2 раза (р=0,01) при возрастании в крови концентраций марганца и ванадия (R2=-0,11-0,41, p<0,05). У 76,44 % детей, проживающих на территориях загрязнения атмосферного воздуха металлами, регистрировалось повышение содержания общего Ig E (р=0,003), связанное с увеличением уровня марганца в крови (R2=0,22, p<0,05). Кроме того, у каждого третьего ребенка группы наблюдения выявлено наличие специфической сенсибилизации к ванадию (Ig G – 0,354 у.е.) и марганцу (Ig Е – 0,295±0,08 МЕ/мл).

При биохимическом исследовании крови у детей, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха металлами, выявлен дисбаланс антиоксидантной и оксидантной систем организма, проявляющийся снижением на 15-20 % показателей антиоксидантной активности плазмы, глутатионпероксидазы, глюкозо-6-фосфатде-гидрогеназы, глутатион-S-трансферазы и повышением в 1,2-1,4 раза уровня малонового диальдегида плазмы (р=0,0001-0,005), гидроперекиси липидов в плазме крови (р=0,03). Установлены обратные корреляционные отношения между этими показателями и содержанием в крови марганца (R2=0,27-0,51, p<0,05).

У детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия марганца и ванадия, установлены выраженные нарушения проходимости дыхательных путей: снижение в 1,7 раза величины суммарного обструктивного показателя носового дыхания, связанное с увеличением содержания ванадия в крови (R2=-0,52, p=0,04), и в 1,3 раза повышение суммарного сопротивления (р=0,04) при возрастании концентрации в крови марганца (R2=0,47, p=0,01). Рестриктивные и обструктивные нарушения ФВД при спирографическом исследовании выявлялись до 1,6 раза чаще и в 27 % случаев имели выраженный характер.

При проведении кардиоинтервалографии установлено, что у больных с БА и повышенным содержанием в крови ванадия и марганца в 1,3 раза достоверно чаще регистрировалась исходная ваготония (р<0,05), в то время как в группе сравнения преобладала симпатикотония. Величина вариационного размаха (Дх), отражающая активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, у детей группы наблюдения (0,39±0,02 у.е.) была достоверно в 1,7 раза выше физиологической нормы (р=0,00) и в 1,3 раза – показателя группы сравнения (0,31±0,03 у.е., р=0,001) и имела прямую корреляционная зависимость от повышенного содержания марганца в крови (R2=-0,44, p=0,04). Оценка вегетативной реактивности при проведении ортостатической пробы показала, что у пациентов этой группы в 1,5 раза преобладал асимпатикотонический тип (р<0,05), свидетельствующий о напряжении и срыве адаптационно-компенсаторных механизмов. Отмечено, что у детей, проживающих в условиях негативного влияния факторов химического производства, вероятность асимпатикотонической вегетативной реактивности достоверно возрастает при повышенном уровне в крови марганца (R2=0,53; F=27,31; p=0,001).

Заключение

Проведенное клинико-функциональное обследование детей, проживающих в условиях аэрогенного воздействия соединений марганца и ванадия, показало, что неконтролируемая бронхиальная астма у них проявлялась более тяжелым течением с частыми обострениями, торпидностью к базисной терапии, нарушением носового дыхания, снижением противоинфекционной защиты, симптомами вегетативных дисфункций, сопровождающимися супрессией клеточного, гуморального иммунитета и неспецифической резистентности; дисбалансом окислительных и антиоксидантных процессов на клеточном уровне и высоким уровнем сенсибилизации.

Рецензенты:

Долгих О.В., д.м.н., заведующий отделом иммунологических методов исследования, ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь;

Репецкая М.Н., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой детских болезней лечебного и стоматологического факультетов, ГБОУ ВПО ПГМА им. ак. Е.А. Вагнера Минздрава России, г. Пермь.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014.


Библиографическая ссылка

Маклакова О.А., Маклакова О.А., Устинова О.Ю., Устинова О.Ю., Валина С.Л. ОСОБЕННОСТИ НЕКОНТРОЛИРУЕМЫХ ФОРМ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ АЭРОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ (МАРГАНЕЦ, ВАНАДИЙ) // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 7-4. – С. 739-742;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34972 (дата обращения: 17.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074