Особенности вегетативной регуляции и энергетического обмена у новорожденных детей

Рис. 12. ЭОп у детей 4-й группы с различной степенью выраженности дыхательных нарушений.

Примечание: 1 - дети с небольшими дыхательными нарушениями

2 - дети с выраженными дыхательными нарушения

Определение ЭО у глубоконедоношенного ребенка в период течения сепсиса показало повышение энерготрат на 15%, которое наблюдалось даже при отсутствии температурной реакции.

Одним из важных показателей, определяемых при непрямой калориметрии, является дыхательный коэффициент. В 4-й группе ДК был наиболее высоким. С возрастом он снижался (Рис. 13).

Рис. 13. Динамика дыхательного коэффициента.

Примечание: достоверность различий, p<0,01

д- с 1-й группой; ї - со 2-й группой;› - с 3-й группой.

По значению ДК можно судить об участии основных питательных субстратов в энергообмене. Высокие значения ДК, полученные на 1-м месяце жизни, свидетельствуют о большом удельном весе углеводов как источника энергии. Это может быть связано и с особенностями лечения новорожденных, при котором широко применяются растворы глюкозы. Снижение ДК с возрастом говорит об увеличении доли жиров в окислении. Значения ДК, превышающие 1,0, которые нередко наблюдались у новорожденных и особенно глубоконедоношенных детей, указывали на течение интенсивных процессов липогенеза. Для более четкого представления о пропорциях окисляемых субстратов необходимы длительные измерения ДК (в течение суток и более) с определением обмена азота и тщательным учетом потребляемых субстанций.

Большой интерес представляет исследование ЭО у новорожденных детей на протяжении длительного времени: несколько часов, сутки и более. При этом необходимо учитывать влияние двигательной активности ребенка на уровень энерготрат, а также наличие биоритмов ЭО. В нашем исследовании показано, что переход из состояния сна в состояние спокойного бодрствования сопровождается повышением энергообмена в 1,2-1,4 раза, а крик средней силы влечет за собой повышение энергообмена в 1,9-2,5 раза. Таким образом, уровень двигательной активности новорожденного ребенка может существенно влиять на его общие суточные энерготраты.

Было проведено исследование биоритмов энергообмена у 5 доношенных детей, которые находились на 7-разовом режиме вскармливания. ЭО регистрировался во сне. Выявлен отчетливый 3-х часовой ритм энергообмена, фаза которого была связана с режимом кормлений. Максимальные значения ЭО отмечались примерно через 1,5 часа после кормления, минимальные - непосредственно перед кормлением (Рис. 14).

Рис. 14. Трехчасовой ритм ЭО у доношенного ребенка 9 дней.

Примечание: Аппроксимация колебаний ЭО моделью, включающей линейный тренд и косинусоиду с периодом 3 часа. Амплитуда 6,73 ± 1,38 ккал/кг/сут. Сплошными черными линиями обозначено время кормлений.

Известно, что у новорожденных организация сна имеет выраженные ультрадианные ритмы с периодичностью около 3-4 часов, которые носят эндогенный характер и не зависят от режима и характера вскармливания (Glotzbach S.F. et al., 1995, Scher M.S. et al., 1992). Для ответа на вопрос, является ли 3-часовой ритм ЭО эндогенным или он полностью обусловлен режимом кормлений, необходимы дополнительные исследования с длительной регистрацией ЭО.

Помимо ритма с 3-х часовым периодом у энергообмена могут определяться и другие - более длительные - ритмы, связанные с активностью эндокринной, нервной и вегетативной сферы. Это предположение основано на характере трендов, отмеченных в нашем исследовании, а также на результатах проведенного нами биоритмологического анализа литературных данных (Bell E.F. et al., 1986), при котором были выявлены околосуточные и ультрадианные ритмы ЭО у недоношенных детей.

В виду того, что гормональные влияния совместно с вегетативной регуляцией обеспечивают течение физиологических процессов и оказывают значительное влияние на энергообмен, в настоящей работе проводилось изучение функционального состояния одной из важнейших эндокринных систем организма - гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Учитывая гормональные особенности, свойственные раннему неонатальному периоду, связанные с воздействием родового стресса, инволюцией фетальной зоны коры надпочечников и возможным влиянием антенатального применения дексаметазона, дети 1-й недели жизни в исследование не включались. (Кобозева Н.В., Гуркин Ю.А., 1986, Parker C.R. et al., 1996) Также в исследование не вошли дети, получающие гормональные препараты. Для определения кортизола и АКТГ пробы крови (1 мл) забирались во время проведения ребенку необходимых биохимических или иммунологических анализов в утреннее время (8:30 - 10 часов).

В возрасте 1-2 месяцев содержание общего кортизола в сыворотке крови различалось в группах детей. В 1-й группе концентрация кортизола была наиболее высокой, в 4-й группе - наиболее низкой (Рис. 15).

Рис. 15. Утреннее содержание общего кортизола в сыворотке крови у детей на 1-2-м месяце.

Примечание: достоверность различий, p<0,05

* - с 1-й группой, ** - с 4-й группой

Внимание привлекали выраженные внутригрупповые различия в содержании кортизола. В нашей клинике приняты нормативные значения 83-580 нмоль/л. Низкая концентрация кортизола (<83 нмоль/л) отмечалась у 33% детей 1-й группы, 46% детей 2-й группы, 44% детей 3-й группы и 82% детей 4-й группы. Клинических признаков надпочечниковой недостаточности у обследованных детей не было. В возрасте 3-6 месяцев в 4-й группе сохранялась тенденция к более низкому содержанию кортизола, чем в других группах (медиана (ИКР)): 147,2 (53,5 - 460,0) нмоль/л - в 1-й группе; 154,0 (62,7 - 247,0) - во 2-й группе; 150,1 (117,1 - 189,0) - в 3-й группе; 71,1 (25,8-167,6) - в 4 группе. Уровень кортизола <83 нмоль/л наблюдался у 30% детей 1-й группы, 25% детей 2-й группы, 14% детей 3-й группы и 61% детей 4-й группы. Пациенты этого возраста, как правило, поступали из дома для курса реабилитационной терапии; клинических признаков надпочечниковой недостаточности у них не отмечалось.

В катамнезе, на 2-м полугодии жизни у всех обследованных пациентов утренняя концентрация кортизола в сыворотке крови находилась в пределах нормы.

При сопоставлении утреннего уровня кортизола сыворотки крови с клиническим состоянием детей в возрасте 1-2 и 3-6 месяцев во всех группах выявлялась тенденция к отрицательной взаимосвязи (r=-0,01-0,33) - т.е. с увеличением тяжести состояния и степени поражения ЦНС содержание кортизола уменьшалось. Достоверная корреляция обнаружена в 3-й группе детей с возрастом 1-2 месяца: r=-0,33, p<0,05.

Содержание АКТГ в плазме крови у детей 1-2 месяца жизни в 92% случаев находилось в пределах нормы (8,3-57,8 пг/мл). Тенденция к более низким значениям АКТГ наблюдалась во 2-4 группах, по сравнению с 1-й. Концентрация АКТГ составила (медиана (ИКР)): 29,0 (16,7-49,0) пг/мл - в 1-й группе; 15,97 (13,7-35,5) - во 2-й группе; 19,39 (13,7-46,7) - в 3-й группе; 20,79 (14,2-39,0) - в 4 группе. Выявлена положительная корреляция между содержанием АКТГ и кортизола в крови: r=0,26, p<0,01, что указывает на тесную связь, присущую гипофизу и коре надпочечников в этом возрасте. Поэтому одной из причин отклонения уровня кортизола от нормы у детей первых месяцев жизни может являться уровень гормональной активности гипофиза.

В течение нескольких десятилетий различными методами исследователи изучали суточные колебания уровня кортизола (или метаболитов гормонов коры надпочечников) у новорожденных и детей грудного возраста, но до сих пор нет единого мнения о сроках формирования циркадианного ритма в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Приводятся данные, что циркадианный ритм формируется к концу 1-го месяца жизни, с 3 месяцев, после 9 месяцев, между 1 и 12 месяцем и даже после 1 года. (Таболин В.А., 1975, Antonini S.R. et al., 2000, Grцschl M. et al., 2003, Kiess W. et al., 1995, Price D.A., et al., 1983)Перспективным для изучения биоритмов в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников является метод определения кортизола в слюне в связи с его неинвазивностью. Это важно, с одной стороны - с этических позиций, с другой стороны - неинвазивный забор материала обеспечивает максимально корректное исследование кортизола, уровень которого быстро и значительно реагирует на стресс. Нами проведено определение содержания свободного кортизола в слюне в утренние (8:30 - 10:00) и вечерние (17:00 - 18:00) часы у новорожденных детей 1-й и 3-й групп. Содержание гормона в слюне было ниже у недоношенных детей. Утром концентрация кортизола составила (медиана (ИКР)): 24,54 (11,73-29,45) нмоль/л - в 1-й группе, 14,83 (8,03-19,56) - в 3-й группе, p<0,05; вечером 13,89 (8,50-19,97) нмоль/л - в 1-й группе, 6,95 (4,50-11,27) - в 3-й группе, p=0,09. Как в 1-й, так и в 3-й группе наблюдались разнонаправленные утренне-вечерние колебания концентрации кортизола: (1) с преобладанием утренней (в 1,4-15,6 раз); (2) с преобладанием вечерней (в 1,5-33 раза) и (3) с незначительными изменениями. Суждение о формировании циркадианного ритма по двум точкам, безусловно, крайне затруднительно, поэтому на основании полученных данных можно говорить о существовании разнообразных колебаний уровня кортизола в течение суток у новорожденных детей - как доношенных, так и недоношенных.

У 7 глубоконедоношенных детей на 4-5 месяце жизни концентрация кортизола в слюне измерялась 4 раза в сутки: утро (6:00 - 8:00), день (12:00 - 13:00), вечер (18:00), ночь (22:30 - 24:00). Выявлены отчетливые колебания содержания кортизола в течение суток, при этом его максимум наблюдался в разное время суток: у 2 детей - утром, у 2 детей - днем, у 3 - вечером.

Таким образом, уровень кортизола в сыворотке крови у детей первых месяцев жизни зависит от гестационного возраста, тяжести состояния и особенностей биоритмов в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Одним из объяснений большого процента детей 1-го полугодия жизни со сниженным утренним содержанием кортизола может быть факт неустановившегося "взрослого" циркадианного ритма, когда максимум гормональной секреции приходится на разное время суток.

Адаптация новорожденного ребенка к внеутробным условиям и его постнатальное развитие обеспечивается взаимосвязанной регуляцией со стороны ЦНС, ВНС и эндокринной системы. Непосредственно в этих процессах участвует и система кровообращения, что обусловлено ее функцией транспорта кислорода, биологически активных веществ, структурного материала и основных источников энергии для клеток и тканей. Дефицит энергетического обеспечения клеток является сигналом, запускающим цепь регуляторных приспособлений. В неонатальном периоде интенсивное развитие организма, требующее значительного энергообеспечения, протекает в условиях адаптации к новой среде существования. Вследствие этого, нейроэндокринная регуляция и процессы энергообеспечения у новорожденных детей имеют определенные особенности, характеризующие напряженность адаптации (высокие значения ИН и ЭО) и незрелость физиологических функций. Неустановившиеся "взрослые" биоритмы, большое разнообразие и индивидуальность, присущая колебаниям физиологических параметров у новорожденных и грудных детей, зависимость их от степени зрелости, гестационного и постнатального возраста предполагают высокий уровень индивидуального подхода к каждому ребенку.

ВЫВОДЫ

1. Характер вегетативной регуляции у новорожденных детей на протяжении суток подвержен значительным колебаниям, что прослеживается на примере вариабельности сердечного ритма.

2. Усредненные суточные значения индекса напряжения регуляторных систем зависят от гестационного, постнатального возраста, а также от наличия таких клинических состояний как брадиаритмия, судорожный синдром, сепсис.

3. У детей первого года жизни при последовательном анализе сегментов суточной записи кардиоинтервалов выявлены 3 типа спектров в диапазоне 0,025 - 1-1,5 Гц (HF и LF компоненты), которые неоднократно сменяют друг друга на протяжении суток, что указывает на смену доминирующей системы регуляции. Частота появления спектра с хорошо выраженным максимумом в высокочастотном диапазоне (который характеризует дыхательную аритмию) значительно снижена у глубоконедоношенных детей; на протяжении 1-го года жизни она увеличивается у всех детей.

4. Уровень энергетического обмена у новорожденных детей зависит от гестационного и постнатального возраста, массы тела при рождении, температуры окружающей среды, особенностей клинического состояния и двигательной активности ребенка.

5. Недоношенным детям, начиная со 2-й недели жизни, свойственны более высокие энерготраты по сравнению с доношенными. У детей с очень низкой массой тела при рождении существенное повышение энерготрат происходит на 2-м месяце после перевода их из инкубатора (до 67-79 ккал/кг/сут).

6. У новорожденных с внутриутробной гипотрофией выявлены более высокие энергетические траты, чем у детей, соответствующих по массе сроку гестации, особенно выражены различия в раннем неонатальном периоде (43,2-57,8 ккал/кг/сут против 35-49,1 ккал/кг/сут).

7. На уровень энергетического обмена существенное влияние оказывает клиническое состояние ребенка и функциональное состояние ЦНС: для новорожденных с угнетением функций ЦНС характерно снижение энергетических трат (на 15%); у детей с дыхательными нарушениями и развитием генерализованной инфекции энергообмен повышается (на 8% и 15%, соответственно).

8. Энергетический обмен у новорожденных детей характеризуется наличием биоритмов. Характерным для новорожденного ребенка является 3-часовой ритм, фаза которого соотносится с режимом кормлений.

9. Регуляция энергообмена осуществляется во взаимосвязи ЦНС, вегетативной нервной системы и системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников, при этом характер регуляции зависит от гестационного возраста, клинического состояния детей и особенностей их биологических ритмов.

10. Уровень кортизола в сыворотке крови у детей первых месяцев жизни зависит от гестационного возраста, клинического состояния и особенностей биоритмов в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Акрофаза циркадианного ритма содержания кортизола (в слюне) у детей 1-го полугодия жизни может приходиться на разное время суток, что свидетельствует о неустановившемся "взрослом" биоритме продукции кортизола.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучение вегетативной регуляции у новорожденных и грудных детей на основе анализа вариабельности сердечного ритма должно проводиться с учетом длительной регистрации кардиоинтервалов (около суток).

2. Необходимо дифференцированно подходить к оценке показателей вариабельности сердечного ритма, полученных в разных состояниях цикла "сна-бодрствования" у детей 1-го года жизни. Следует учитывать особенности вариабельности сердечного ритма, характерные для "периода стабильного сердечного ритма", который периодически появляется в фазу медленного сна.

3. Для категории детей, которые имеют повышенные энергетические траты - новорожденные с внутриутробной гипотрофией, недоношенные, дети с дыхательными нарушениями и генерализованной инфекцией необходимы создание энергосберегающих условий (охранительный режим, эмоциональный покой, подогрев питательных смесей и инфузионных сред) и дополнительная энергетическая дотация.

4. При выборе температурных условий следует учитывать положительный эффект применения инкубатора у детей с внутриутробной гипотрофией и недоношенных, вследствие уменьшения энергорасходов на терморегуляцию, и возможный отрицательный эффект повышенного теплового режима - у детей с дыхательными нарушениями, генерализованной инфекцией и возбуждением ЦНС, вследствие увеличения частоты дыхания, частоты сердечных сокращений и возбуждения ЦНС.

5. Во избежание замедления темпов роста глубоконедоношенных детей не желательны увеличение физических нагрузок (в виде лечебной физкультуры, плавания) и изменения в питании (снижение объема питания, вследствие перехода на самостоятельное сосание, снижение доли специализированной смеси) в течение одной-двух недель после перевода их из инкубатора в кроватку.

6. Для исследования функционального состояния коры надпочечников у детей рекомендуется неивазивный метод определения кортизола в слюне.

7. Учитывая неустановившийся "взрослый" циркадианный ритм уровня кортизола у новорожденных и детей 1-го полугодия жизни, наиболее корректному изучению функционального состояния коры надпочечников в этом возрастном периоде будут соответствовать наблюдения за колебаниями концентрации кортизола в течение суток, например, взятие проб 3-4 раза в сутки - утро, день, вечер и, по возможности, ночь.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

новорожденный ребенок вегетативный надпочечник

Нароган М.В., Пахомова О.А., Белоусова Н.А., Геппе Н.А. Дифференцированный подход к реабилитации детей с перинатальным поражением центральной нервной системы // Материалы III Росс. Конгресса "Современные технологии в педиатрии и детской хирургии" - Москва. - 2004. - С. 189-190.

Баженова Л.К., Букейр А., Нароган М.В. Лечение постгипоксической кардиопатии у новорожденных на втором этапе выхаживания // Педиатрическая фармакология. - 2003. - № 3. - С. 57-59.

Капранова Е.И., Геппе Н.А., Нароган М.В., Боровик Т.Э., Скворцова В.А., Лукоянова О.Л., Фурцев В.И., Прахин Е.И.. Основы вскармливания детей первого года жизни. Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности "Лечебное дело" - Москва. - 2005. - 51 с.

Нароган М.В., Яцык Г.В., Сюткина Е.В. Спектральный анализ сердечного ритма у недоношенных детей // Материалы V Съезда Российской Ассоциации Специалистов Перинатальной Медицины. - Москва. - 2005. - С. 142 - 143.

Нароган М.В., Яцык Г.В., Арсеньева Е.Н., Пинелис В.Г., Сюткина Е.В. Суточный ритм кортизола у недоношенных детей // Материалы 4 Российского Конгресса "Современные технологии в педиатрии и детской хирургии". - Москва. - 2005. - С. 157.

Яцык Г.В., Бомбардирова Е.П., Одинаева Н.Д., Дворяковский И.В., Сугак А.Б., Акоев Ю.С., Нароган М.В., Домарева Т.А., Драгунас Т.Н. Критерии оценки здоровья детей первого года жизни (пособие для врачей). - Москва. - 2005. - 36 с.

Нароган М.В., Яцык Г.В., Сюткина Е.В., Андреенко Н.В. Энергетический обмен у новорожденных детей // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - № 1. - С. 409.

Нароган М.В., Яцык Г.В., Сюткина Е.В. Исследование энергетического обмена методом непрямой калориметрии у новорожденных детей // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - № 4. - С. 39-43.

Нароган М.В., Сюткина Е.В. Энергетический обмен и динамика увеличения массы тела у недоношенных детей первых месяцев жизни // Педиатрическая фармакология. - 2006. - № 4, прил. - С. 90.

Пинелис В.Г., Арсеньева Е.Н., Сенилова Я.Е., Нароган М.В., Скоблина Н.А., Поляков С.Д., Корнеева Е.С., Тюменцева Е.С., Яцык Г.В., Кучма В.Р. Содержание кортизола в слюне у детей: оценка нового метода // Справочник педиатра. - 2006. - № 11. - С. 51-58.

Нароган М.В., Арсеньева Е.Н. Глюкокортикоидная функция надпочечников у новорожденных детей // Материалы всероссийского форума "III тысячелетие. Пути к здоровью нации". - Москва. - 2006. - С. 27-28.

Нароган М.В., Сюткина Е.В. Особенности энергетического обмена у глубоконедоношенных детей // Сборник материалов XI Конгресса педиатров России "Актуальные проблемы педиатрии". - Москва. - 2007. - С. 477-478.

Нароган М.В., Сюткина Е.В. Суточная вариабельность сердечного ритма у новорожденных детей // Сборник материалов XI Конгресса педиатров России "Актуальные проблемы педиатрии". - Москва. - 2007. - С. 478.

Нароган М.В., Баженова Л.К., Капранова Е.И., Мельникова Е.В., Белоусова Н.А. Постгипоксическая дисфункция сердечно-сосудистой системы у новорожденных детей // Вопросы современной педиатрии. - 2007. - № 3. - С. 65-70.

Нароган М.В., Сюткина Е.В., Яцык Г.В. Энергетический обмен и увеличение массы тела у недоношенных детей // Вопросы современной педиатрии. - 2007. - № 3. - С. 98.

Нароган М.В., Арсеньева Е.Н., Сюткина Е.В., Суржик А.В. Суточные колебания концентрации кортизола у детей первых месяцев жизни // Российский педиатрический журнал. - 2007. - № 3. - С. 32-35.

Нароган М.В., Яцык Г.В., Сюткина Е.В., Масалов А.В., Малкова И.Е. Спектральный и спектрально-временной анализ сердечного ритма у новорожденных детей // Физиология человека. - 2007. - № 4. - С. 58-66.

Нароган М. В. Вариабельность сердечного ритма на протяжении суток у новорожденных детей // Российский педиатрический журнал. - 2007. - № 4. - С. 21-26.

Яцык Г.В., Малкова И.И., Сюткина Е.В., Суржик А.В., Нароган М.В. Динамика показателей здоровья рожениц на протяжении 21-летнего периода (январь 1985 - декабрь 2005) // Российский педиатрический журнал. - 2007. - № 5. - С. 30-33.

Яцык Г.В., Малкова И.И., Сюткина Е.В., Суржик А.В., Нароган М.В. Динамика показателей здоровья новорожденных детей на протяжении 21-летнего периода (январь 1985 - декабрь 2005) // Российский педиатрический журнал. - 2007. - № 5. - С. 34-37.

Размещено на Allbest.ru