Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

"Child`s Health" 1(4) 2007

Back to issue

Роль микроэлементов в становлении иммунокомпетентности новорожденных

Authors: В.К. ЧАЙКА, Ю.А. БАТМАН, В.Л. ПИКЛУН, Региональный центр охраны материнства и детства, деагностический центр "Биотическая медицина", г. Донецк, Украина

Categories: Pediatrics/Neonatology, Immunology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Наиболее восприимчивыми к заболеваниям, связанным с нарушением минерального обмена, являются дети и беременные женщины. В результате проведенного многоэлементного определения состава плазмы пуповинной крови 71 новорожденного получены показатели макро- и микроэлементов. Проведен корреляционный анализ тесноты связи асфиксий и гипоксических состояний с содержанием некоторых микроэлементов. Проведенные исследования показали, что уровень заболеваемости новорожденных детей определяется не только степенью воздействия комплекса биосоциальных и акушерско-гинекологических факторов, но и эколого-биогеохимическими характеристиками региона.


Keywords

микроэлементы, новорожденные, асфиксия, атомная спектроскопия.

Введение

В последние годы во всем мире пристальное внимание исследователей и практических врачей — акушеров-гинекологов, неонатологов, педиатров — уделяется комплексу проблем, связанных с изучением онтогенеза иммунной системы в норме и с функционированием ее при патологических состояниях в перинатальном периоде и в раннем детском возрасте.

По значимости для становления иммунной системы перинатальный период уникален и не сопоставим ни с одним другим возрастным периодом. Совершенствуются методы и методики изучения физиологических процессов в норме и при патологии в перинатальном периоде.

В норме здоровый доношенный новорожденный ребенок имеет особое, отличное от взрослого состояние иммунной системы, являющееся биологически целесообразным. Из стерильных условий внутриутробного развития ребенок совершает переход в мир, где на него с первой секунды жизни и даже уже в родах обрушивается огромное количество ранее не знакомых ему экзогенных антигенов вирусной, бактериальной и грибковой природы. Кроме того, если ребенок имел пренатальную патологию, вследствие нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера в кровь поступают собственные, эндогенные антигены забарьерных органов, головного мозга, на которые иммунная система должна была бы реагировать.

У современных ученых уже не вызывает сомнения тот факт, что большинство неинфекционных заболеваний имеет химическое происхождение и развивается из-за дефицита, избытка или дисбаланса микро- и макроэлементов в организме [1, 3]. Это связано с тем, что химические элементы не только формируют структуру тканей и органов, но и являются важнейшими катализаторами различных биохимических реакций, активными центрами практически всех ферментов, гормонов, антител и др., то есть влияют и регулируют многие жизненно важные процессы в организме человека.

В настоящее время резко возрос интерес к более глубокому изучению обмена макро- и микроэлементов в организме человека в норме и при патологических состояниях. Развивается новое направление в биомедицинских исследованиях — микроэлементология [1].

Доказан трансплацентарный переход определенных химических элементов [2]. Нарушения в функционировании системы «мать — плацента — плод» отрицательно сказывается на внутриутробном развитии плода и здоровье будущего ребенка [4].

Известно, что наиболее восприимчивыми к заболеваниям, связанным с нарушением минерального обмена, являются дети и беременные женщины.

Донецкий регион отличается большим многообразием эколого-биогеохимических характеристик. Настоящая работа посвящена влиянию факторов окружающей среды в конкретной эколого-биогеохимической зоне на состояние здоровья новорожденных Донбасса.

Материалы и методы

Нами был обследован 71 новорожденный в период ранней экстренной адаптации, т.е. в течение первых 6–8 часов жизни. Содержание микроэлементов определяли в плазме пуповинной крови. Исследование проводилось в 2 этапа. На первом этапе исследования новорожденных разделили на две группы: 1-я группа — новорожденные после перенесенной хронической внутриутробной гипоксии и интранатальной асфиксии различной степени (оценка по шкале Апгар менее 7 баллов на 5-й минуте жизни); 2-я группа — здоровые новорожденные, оценка по шкале Апгар у которых при рождении была более 7 баллов.

На втором этапе исследования все новорожденные были разделены на три группы: 1-я (контрольная) группа (здоровые дети) — 31 новорожденный; 2-я группа (дети после перенесенной острой асфиксии легкой степени тяжести) — 20 новорожденных (ПИН); 3-я группа — 20 новорожденных после перенесенной хронической внутриутробной гипоксии и интранатальной асфиксии тяжелой степени тяжести (ОРН). Из них 69 детей были рождены от одноплодной беременности и 2 — от многоплодной. Из общего числа новорожденных 12 детей были недоношенными (17,2 %).

По весовым категориям дети распределились следующим образом: масса при рождении от 1500 до 2000 г — 4 новорожденных (5,7 %), от 2000 до 2500 г — 8 детей (11,0 %), свыше 2500 г — 59 детей (84,3 %). У 5 детей (7,1 %) была задержка внутриутробного развития. По половому признаку все дети распределились следующим образом: мальчиков — 44, девочек — 37.

Состояние детей при рождении было оценено по шкале Апгар. На 5-й минуте состояние 6 детей (7,1 %) оценивалось в 1–3 балла по шкале Апгар, 15 детей (21,4 %) — 4–6 баллов. Состояние остальных 50 новорожденных (71,4 %) оценивалось по шкале Апгар в 7–8 баллов.

Все обследованные новорожденные были рождены от матерей с различной соматической и акушерско-гинекологической патологией, осложненным течением данной беременности, нарушением маточно-плацентарного кровообращения и различными методами родоразрешения.

Данные исследования проводились на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой Iris Intrepid II XDL DUO и атомно-абсорбционном спектрометре с электротермическим атомизатором SoIAAr Type MQZe AA System, производитель — Therto Electron Manufacturing Limited (США).

Результаты и обсуждение

После проведенного анализа и статистической обработки полученных данных были выявлены некоторые различия в содержании микроэлементов в плазме пуповинной крови новорожденных сравниваемых нами групп.

После определения состава пуповинной крови на содержание макро- и микроэлементов проведен корреляционный анализ выраженности связи асфиксий и гипоксических состояний с содержанием некоторых микроэлементов (МЭ).

Известно, что гипоксические состояния являются непременным компонентом многих заболеваний и патологических процессов. Гипоксия может привести к преобладанию катаболизма эндогенных (в том числе и миофибриллярных) белков. С другой стороны, нарушение микроциркуляции у плода, закономерно сопровождающее гипоксию, приводит к затруднению функционирования механизмов элиминации из крови продуктов катаболизма белков и других продуктов метаболизма.

Как видно из табл. 1, содержание селена, стронция и особенно мышьяка в плазме новорожденных достоверно отличается в исследуемых группах.

Содержание селена достоверно выше в контрольной группе.

По данным литературы, селен (элемент с переменной валентностью) обладает самостоятельной антиоксидантной активностью, а также входит в активный центр глутатионпероксидазы. Может выполнять функции витамина Е, повышает выработку антиоксидантов белковой и липидной природы, действует синергично с витаминами А и Е.

Селен играет важную роль в иммунной системе [8]. Он повышает фагоцитарную активность макрофагов, натуральных киллеров, миграцию нейтрофилов и продукцию ими супероксидного ион-радикала, блокирует транскрипцию вирусов, в том числе и СПИДа. Потребление низких доз селена снижает канцерогенные свойства As, Cd, Pb, органических и неорганических доз Hg.

При дефиците селена снижается продукция антител, дифференцировка Т-лимфоцитов, активность цитотоксических Т-клеток, презентация антигена Т-клеткам, вакцинно-индуцированный иммунитет. При добавлении в рацион селена снижается апоптоз в клетках иммунной системы [8].

Дефицит селена — довольно частое явление. Он обусловлен как экологическими причинами, так и различными патологическими состояниями (воздействие поллютантов, стрессов, гестозы и т.д.). Даже небольшое снижение содержания селена может привести к существенному снижению антистрессорной, противоинфекционной и противоопухолевой резистентности. При низком содержании селена в организме женщин в период беременности возрастает детская смертность и увеличивается количество детей с различными уродствами. При нормализации уровня селена беременность и последующие роды протекают более благоприятно [6].

Учитывая вышеперечисленные качества данного элемента и достоверную взаимосвязь его содержания в организме с состоянием новорожденных, можно предположить важную роль селена в иммуносупрессии у детей данной группы.

Современные исследования [7] показали, что повышенное содержание ионов стронция, которые замещают ионы кальция в костях, обусловливает их ломкость, вызывает так называемый стронциевый рахит или уровскую болезнь, заболевания, сопровождающиеся нарушением обмена кальция и увеличением ломкости костей. Избыточное накопление стронция в организме приводит к усиленному выведению из организма и развитию дефицита Са, что, в свою очередь, приводит к дисбалансу Mg, Р, Mn, Fe, Zn.

Содержание стронция превышает допустимые значения в обеих группах, что можно связать с неблагоприятной экологической обстановкой в регионе. В группе новорожденных с гипоксией содержание стронция было достоверно выше, чем у здоровых.

По данным многих авторов, нерастворимые соли мышьяка значительно менее токсичны, чем растворимые неорганические соединения. Концентрации мышьяка более 0,2 мг/л могут обусловить серьезные заболевания у детей [12]. Эпидемиологические исследования по изучению роли мышьяка привели к выводу, что мышьяк может вызывать рак кожи, печени, легких, почек и мочевого пузыря.

Типичные сердечно-сосудистые нарушения, обусловленные избытком мышьяка, — аномалия комплекса ST-T, удлиненный интервал Q-T, атипичная желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков.

Система крови реагирует на повышение уровня мышьяка гипоплазией костного мозга, анемией, лейкопенией, тромбоцитопенией и базофильной зернистостью.

Содержание мышьяка было выше допустимых норм в обеих группах, однако известно, что органические соединения мышьяка не представляют опасности для здоровья человека. В данной работе не проводился раздельный анализ опасных неорганических и безопасных органических форм мышьяка ввиду малого количества сыворотки крови. Поэтому определенных выводов относительно превышения допустимого уровня мышьяка и риска развития интоксикации сделать нельзя.

На рис. 1 наглядно видно, что в исследуемых группах (ОРН и ПИН) уровень многих МЭ отличается от показателя в контрольной группе как в одну, так и в другую сторону. И лишь по уровню содержания трех элементов (фосфора, натрия и магния) все три группы практически не отличаются друг от друга.

Содержание некоторых элементов в плазме пуповинной крови новорожденных, как видно из рис., также имеет определенные различия во всех группах обследованных детей. Так, содержание железа, калия и марганца достоверно выше в 3-й группе, чем в контрольной. Уровень марганца одинаков во 2-й и контрольной группах. Уровень кремния и цинка достоверно выше во 2-й группе, чем в остальных, а содержание меди, калия, магния, натрия и фосфора практически одинаково во всех группах.

Медь участвует в кроветворении (синтез трансферрина), тканевом дыхании, усиливает действие инсулина, гормонов гипофиза, входит в состав миелиновых оболочек нервов [13]. Нормальная работа нервной и иммунной систем также невозможна без меди. Важен данный элемент в обеспечении сумеречного зрения и нормального функционирования центральной нервной системы.

Дисбаланс эссенциальных микроэлементов у новорожденных усугубляется накоплением свинца, который также отрицательно влияет на развитие плода. Дефицит меди может развиваться при избыточном поступлении в организм марганца, свинца и кадмия, которые в различной степени являются ее функциональными антагонистами.

На рис. 2 наглядно видно, что содержание некоторых МЭ в различных группах новорожденных имеет некоторые различия.

Содержание лития в 3-й (ОРН) группе достоверно выше, чем в 1-й и 2-й. Учитывая, что литий легко проникает через плаценту, можно предположить, что концентрация лития в сыворотке плода примерно равна концентрации его в сыворотке матери. Проявлениями интоксикации могут быть гипотонус, летаргическое состояние и цианоз. По литературным данным [2, 3], повышенное содержание лития может стать одной из причин синдрома «вялого младенца». Литий способствует высвобождению магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, снижая возбудимость нервной системы. При передозировках лития прежде всего поражается центральная нервная система. Следствием тяжелой литиевой интоксикации может стать опасный для жизни острый респираторный дистресс-синдром.

Уровень свинца во 2-й и в 3-й группах также достоверно выше, чем в 1-й. При повышении содержания в организме данного элемента развиваются энцефалопатия, полиневропатия, токсическое поражение печени и почек, снижение иммунитета и анемия. Свинец способствует усилению выведения из организма жизненно необходимых элементов: кальция, магния, фосфора.

При определении уровня калия, железа и селена у большинства новорожденных данной группы выявлено снижение показателей (в два и более раза). Учитывая, что марганец является активатором ферментов, участвующих в углеводном и белковом обменах, он способствует повышению прочности костной ткани и нормализации работы центральной нервной системы.

В то же время содержание алюминия во 2-й группе достоверно выше, чем в 1-й, и незначительно выше уровня содержания данного элемента в 3-й группе. Алюминий способен накапливаться в нервной системе, вызывая у ребенка перинатальные поражения ЦНС, а впоследствии — энцефалопатию, анемию, дистрофию костей.

Дефицит железа у беременных обусловливает хроническую гипоксию плода и нарушение его внутриутробного развития, снижение темпов роста и защитных функций. Важное значение в системе «мать — плод» и в процессе родоразрешения придается содержанию железа, которое влияет на обмен веществ в ткани матки, проницаемость плацентарного барьера, состояние маточно-плацентарного кровообращения, регулирует тонус сосудов и мышц матки.

Вопросы профилактики железодефицитных состояний в акушерстве и педиатрии остаются еще нерешенными, особенно это актуально для Донбасса. Применение препаратов железа беременными женщинами, использование адаптированных смесей значительно снизили риск развития анемий у детей. Однако длительное применение железосодержащих препаратов во время беременности оказывает положительное влияние при дефиците меди и цинка и может привести к активации процессов окисления свободных радикалов и нарушению проницаемости клеточной мембраны.

Исходя из вышеизложенного, при лечении анемии в данном регионе необходимо, по нашему мнению, учитывать распространенность дефицита меди.

Содержание мышьяка во 2-й и 3-й группах было ниже, чем в 1-й, а уровни кальция, хрома и стронция практически не отличаются друг от друга.

Неодинаковое содержание данных элементов у детей сравниваемых групп, наличие статистической связи между значениями данного показателя у каждого конкретного ребенка и характером его адаптации в раннем постнатальном периоде позволяют предположить, что уровень калия, железа и селена у новорожденных детей может иметь большее значение, нежели только как маркер степени гипоксического повреждения мышечных тканей плода.

Показанные в данном исследовании особенности многих микроэлементов, содержащихся в пуповинной крови новорожденных, а также выявленная статистическая связь между их уровнем, с одной стороны, и клиническим характером течения раннего постнатального периода — с другой, свидетельствуют о существенной роли данных активных субстанций в механизмах адаптации новорожденного к условиям внеутробного развития.

Выводы

В результате проведенных нами исследований установлено, что заболеваемость новорожденных коррелирует не только с тяжестью воздействия комплекса биосоциальных и акушерско-гинекологических факторов, но и с содержанием токсических и эссенциальных микроэлементов в плазме крови новорожденных. Выявленные факторы риска имеют значение для практического здравоохранения. Особое значение имеет обнаружение у некоторых новорожденных высоких концентраций свинца, алюминия, марганца, стронция, лития. Поскольку беременные, проживающие в Донбассе, подвержены риску отравления тяжелыми металлами, целесообразен скрининг всех беременных и новорожденных на содержание токсических элементов в биосубстратах. Наиболее производительный и экономичный метод — одновременный многоэлементный анализ биосубстратов с применением атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Он позволяет анализировать содержание практически всех элементов, как токсических, так и эссенциальных. При выявлении отклонений в элементном гомеостазе врач получает возможность целенаправленной коррекции нарушений и предупреждения у новорожденных заболеваний химической этиологии. На основании анализа выявленных особенностей заболеваемости новорожденных на территории региона можно сделать вывод о необходимости проведения дальнейших фундаментальных исследований в данном направлении для профилактики перинатальных заболеваний у новорожденных.


Bibliography

1. Агаджанян Н.А., Скальный А.В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. — М.: Изд-во КМК, 2001. — 83 с.

2. Кольман Я., Рем К.Г. Наглядная биохимия. 2-е изд.: Пер. с нем. — М.: Мир, 2004. — 469 с.

3. Кудрин А.В., Жаворонков А.А., Скальная М.Г., Громова О.А. 2000. Иммунофармакология микроэлементов. — М.: Изд-во КМК, 2000. — 537 с.

4. Чайка В.К., Могилевкина И.А. Перинатальная гипоксия как фактор риска дезадаптации новорожденных // Буковинський медичний вісник. — 2001. — Т. 5, № 2–3. — С. 201-203.

5. SAS Trace Elements Handbook 1998 / Dr. Andrew Taylor, Trace Elements External Quality Assessment Scheme, School of Biomedical and Life Sciences, University of Surrey, Guildford, Surrey GU2 7XH, UK.

6. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. — М.: ОНИКС 21 век: Мир, 2004.

7. Ермаков В.В. Геохимическая экология как следствие системного изучения биосферы // Труды биогеохим. лаб. — 1999.

8. Баранов А.А., Шиляев Р.Р. и др. Диагностические программы при различных заболеваниях и физиологические нормы детского организма. Справочник. — Иваново, 1997.

9. Мельник А.А. Референтные значения лабораторных показателей у детей и взрослых. Справочник. — К.: Книга плюс, 2000.

10. Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины и микроэлементы. — М., 2003.

11. Доскин В.А. Содержание натрия в плазме крови. — 1997.

12. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. Учебное пособие для системы послевузовского профессионального образования врачей. — М.: ОНИКС 21 век: Мир, 2004.

Similar articles

Особенности содержания макро-  и микроэлементов при заболеваниях  сердечно-сосудистой системы
Authors: Нагорная Н.В., Дубовая А.В., Бордюгова Е.В., Коваль А.П. - Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
"Child`s Health" 4 (39) 2012
Date: 2013.03.15
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Authors: Ю.А. БАТМАН, к.м.н., Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донецкий региональный центр охраны материнства и детства
"News of medicine and pharmacy" Гинекология (253) 2008 (тематический номер)
Date: 2008.11.24
Categories: Obstetrics and gynecology
Sections: Clinical researches
Токсичные элементы у детей с врожденными пороками сердца и магистральных сосудов
Authors: Коваль А.П., Мокрик И.Ю.*, Дубовая А.В. - Донецкий национальний медицинский университет им. М. Горького, кафедра педиатрии ФИПО, *Государственное учреждение «Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака НАМН Украины», г. Донецк
"Medical and social problems of family" 3-4 (том 17) 2012
Date: 2013.01.17
Categories: Obstetrics and gynecology
Sections: Clinical researches

Back to issue