Способ диагностики у детей анемического синдрома, ассоциированного с пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды Российский патент 2018 года по МПК A61B5/00 G01N33/48 

Изобретение относится к детской медицине, а именно к гематологии и токсикологии, и может быть использовано для ранней диагностики анемического синдрома у детей, проживающих в условиях среды обитания с повышенным пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды.

Изобретение направлено на раннее выявление анемического синдрома указанной этиологии, с целью предотвращения прогрессирования анемического синдрома, ассоциированного с воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды.

Анемический синдром, ассоциированный с пероральным воздействием марганца и хлороформа, это клинико-гематологический синдром, проявляющийся уменьшением содержания гемоглобина в единице объема крови, чаще при одновременном снижении количества эритроцитов, в основе которого лежит латентный дефицит железа, дисбаланс окислительных и антиоксидантных процессов, развивающихся в условиях хронического воздействия марганца и хлороформа питьевой воды.

В настоящее время общепринятой единой классификации анемий нет. Учитывая патогенетические аспекты, выделяют анемии вследствие кровопотери; вследствие нарушенного синтеза гемоглобина и созревания эритроцитов; вследствие повышенного разрушения эритроцитов. В клинической практике широко применяют деление анемии по степени тяжести, по содержанию гемоглобина в эритроците и диаметру эритроцитов.

В настоящее время изучены многие этиологические и патогенетические механизмы развития анемии. Особое место среди причин развития ранних гематологических отклонений занимают неблагоприятные факторы окружающей среды. В условиях длительного воздействия техногенных химических факторов система кроветворения ребенка, отличающаяся незрелостью и функциональной несостоятельностью, одна из первых реагирует на средовую агрессию, что приводит к снижению адаптационного потенциала костного мозга. Это объясняет увеличение числа детей с неспецифическими гематологическими отклонениями и свидетельствует о средовой зависимости нарушений гемопоэза.

Из уровня техники известен способ диагностики анемии у детей, включающий исследование сыворотки крови, в которой у новорожденных определяют уровень ферритина и при значении этого показателя ниже 11,0 нг/мл диагностируют анемию (Патент РФ №2018844).

Также известен способ определения прелатентного дефицита железа у детей, заключающийся в том, что в сыворотке крови детей определяют содержание ферритина и при величине его ниже 20 нг/мл назначают профилактическое лечение (Патент РФ №2115118).

Еще известен способ дифференциальной диагностики железодефицитной анемии и анемии хронических заболеваний, заключающийся в определении сывороточного железа в крови, при этом уровень сывороточного железа определяют до и через три часа после приема внутрь 20 мг железа, с последующим вычислением его прироста относительно исходного уровня, и при увеличении от исходного уровня свыше 30% диагностируют железодефицитную анемию, а при увеличении от 0 до 30% диагностируют анемию хронических заболеваний (Патент РФ №2316007).

Недостатками указанных известных способов являются то, что определение содержания ферритина и сывороточного железа позволяет диагностировать нарушения обмена железа, являющихся признаком различных патологических состояний, а не только анемии, что свидетельствует о недостаточной точности известных способов. Кроме того, требуется двукратное инвазивное вмешательство для исследования уровня сывороточного железа до и после приема препарата железа, что усложняет способ и делает его некомфортным для пациентов.

Из патента РФ №2540908 известен способ диагностики анемического синдрома у детей, согласно которому на гематологическом анализаторе определяют показатели гемограммы и индексы красной крови, такие как: гемоглобин (НВ) и среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (МСНС), а в сыворотке крови определяют гепцидин, ИЛ-6, ферритин и трансферрин. Сравнивают полученные показатели с референсными интервалами и при значениях: гемоглобин ≤114 г/л, МСНС ≤302 г/л, ферритин ≥45 нг/мл; трансферрин ≤250 мг/дл; ИЛ-6 ≥11 пг/мл; гепцидин ≥120 нг/мл делают вывод об анемическом синдроме, развившемся на фоне воспалительных изменений в организме при остром или хроническом заболевании. Применение изобретения обеспечивает возможность адекватной оценки воспалительного ответа организма при хронических и острых воспалительных заболеваниях.

Недостатком известного способа является то, что метод предусматривает диагностику анемического синдрома при воспалительных заболеваниях, в первую очередь, инфекционной природы, так как гепцидин и ИЛ-6 являются медиаторами острой фазы воспаления.

В настоящее время во врачебной практике используют шаблонную оценку снижения уровня гемоглобина и железа в крови, данные изменения расцениваются как железодефицитное состояние. Поэтому в терапии, как правило, используются препараты железа, не приводящие к нормализации лабораторных показателей.

При этом из уровня техники не были выявлены известные способы диагностики у детей анемического синдрома, ассоциированного с токсическим сочетанным воздействием таких экотоксикантов, как марганца и хлороформа, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому изобретению не представляется возможным.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в создании информативного и доказательного способа диагностики анемического синдрома у детей, вызванного сочетанным воздействием марганца и хлороформа, поступающими из питьевой воды, позволяющего на ранних стадиях заболевания назначить адекватную терапию и предупредить развитие осложнений.

Поставленный технический результат достигается предлагаемым Способом диагностики у детей анемического синдрома, ассоциированного с пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды, включающим определение в пробе крови ребенка концентрации марганца и хлороформа, и при превышении ее в 2 и более раз выше референтной для марганца и выше фоновой для хлороформа осуществляют определение функциональных и лабораторных показателей, при этом в качестве функциональных показателей определяют: функцию автоматизма синусового узла миокарда по данным электрокардиографии; состояние вегетативной регуляции по данным кардиоинтервалографии; линейные размеры печени и селезенки; паренхиму печени и поджелудочной железы; моторику желчного пузыря при ультразвуковом исследовании (УЗИ) органов брюшной полости; а в качестве лабораторных показателей устанавливают: уровни сывороточного ферритина, гидроперекиси липидов, малонового диальдегида (МДА), глутатионпероксидазы (ГлПО), супероксиддисмутазы (Cu/Zn-COD) и антиоксидантной активности сыворотки крови (АОС); а также наличие специфического иммуноглобулина Е (IgE) к марганцу и специфического иммуноглобулина G (IgG) к хлороформу, и при наличии синусовой брадикардии/тахикардии при проведении электрокардиографии; при наличии нарушения вегетативной регуляции в виде ваготонического исходного вегетативного тонуса и асимпатикотонической реактивности по данным кардиоинтервалографии; при одновременном увеличении по сравнению с физиологической нормой линейных размеров печени и селезенки, при наличии реактивных изменений паренхимы печени и поджелудочной железы и при наличии нарушений моторики желчного пузыря по гиперкинетическому типу, сопровождающихся увеличением объема расхода желчи, по данным УЗИ, а также при превышении относительно верхней границы возрастной физиологической нормы уровня МДА более чем в 1,3 раза и при снижении ниже нижней границы физиологической нормы уровня ГлПО более чем в 1,3 раза; Cu/Zn-COD более чем в 1,2 раза; АОС более чем в 1,7 раза; при одновременном наличии уровня сывороточного ферритина, равного 52,14±5,92 нг/см³, и уровня гидроперекиси липидов, равного 331,44±19,33 мкмоль/дм³, а также при наличии специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу диагностируют у ребенка анемический синдром, ассоциированный с воздействием марганца и хлороформа.

Указанный технический результат достигается за счет следующего.

По данным ВОЗ анемия одна из самых распространенных патологий в мире, которой страдает практически каждый четвертый житель планеты. Отмечено, что распространенность ее среди детей дошкольного возраста составила 47,4% (95% CI: 45,7-49,1%), школьников - 25,4% (95% CI: 19,9-30,9%) (95% CI от англ. "confidence interval" или 95% ДИ=95% доверительного интервала). Согласно официальной статистике заболеваемость анемией в Российской Федерации в 2013 году составила 2570,6 случаев на 100 тыс. детского населения, а в 26 субъектах превышала среднероссийский показатель в 1,1-8,4 раза.

На территориях с неудовлетворительным качеством питьевой воды по содержанию марганца (1,72-2,01 ПДК) и хлороформа (2,24-2,56 ПДК) коэффициент опасности (HQ) для здоровья населения при хроническом пероральном поступлении марганца достигает - 1,28, хлороформа - 7,93 (а при допустимом воздействии вещества коэффициент опасности HQ≤1). При сочетанном поступлении марганца и хлороформа с питьевой водой индекс опасности (HI) развития заболеваний крови превышает приемлемый уровень (НI=1,5-13,1; вклад марганца 5,32-9,74%, хлороформа - 52,88-66,3%) (а при допустимом воздействии вещества индекс опасности НI≤1).

Установлены причинно-следственные связи между потреблением марганца, хлороформа с питьевой водой и уровнем заболеваемости детей анемиями (отношение шансов OR=10,39, доверительный интервал DI=1,37-78,84). Распространенность болезней крови (анемии) на протяжении трех лет у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием марганца и хлороформа, превышала среднероссийский и среднекраевой уровень в 1,2-1,9 раза.

Развитие анемического синдрома в условиях хронического воздействия марганца и хлороформа обусловлено особенностями воздействия марганца и хлороформа при их пероральном поступлении.

Согласно результатам научных исследований марганец, поступая в организм с питьевой водой, оказывает нейротоксичное, гематоксичное и общерезорбтивное действие. Марганец, являясь кофактором ключевых белков гомеостаза железа, влияет на функцию клеточных транспортных систем и участвует в синтезе гема, изменение деятельности которых приводит к развитию железодефицитных состояний.

Кроме того, марганец входит в состав активных центров ферментов дыхательной цепи, вовлеченных в усвоение молекулярного кислорода и супероксиддисмутазы, играющей ключевую роль в регуляции свободнорадикальных процессов клеточного метаболизма. Учитывая, что при дефиците железа происходит снижение активности каталазы, а на фоне гипоксии активируется перекисное окисление липидов, дополнительное снижение антиоксидантной защиты способствует активному повреждению тканей.

Поступающий в организм человека с питьевой водой хлороформ подвергается биотрансформации в печени с образованием токсичных метаболитов, стимулирующих процессы перекисного окисления липидов на уровне биомембран. Развитие дисбаланса окислительных и антиоксидантных процессов на субклеточном, клеточном и системном уровнях сопровождается дезорганизацией фосфолипиднобелковой структуры мембраны эритроцитов, что приводит к снижению гемолитической стойкости эритроцитов. Кроме того, хлороформ и его метаболиты обладают выраженным гепатотоксическим эффектом, что способствует развитию анемического синдрома.

У детей с анемическим синдромом, ассоциированным с пероральным воздействием марганца и хлороформа, установлено наличие достоверных причинно-следственных связей развития астено-невротического синдрома, расстройств вегетативной регуляции, гипохромной анемии с наличием латентного дефицита железа, умеренным дисбалансом окислительных и антиоксидантных процессов (коэффициент детерминации R²=0,20-0,61; критерий Фишера 8,65≤F≤84,4; вероятность р=0,01-0,003).

Благодаря расширению в предлагаемом способе информационных показателей (одновременное использование, функциональных и лабораторных), и одновременно с количеством химического токсиканта: марганца и хлороформа, в крови, и будет обеспечена точность оценки диагностики влияния этих соединений на развитие указанной патологии.

Благодаря тому, что в предлагаемом способе, наряду с результатами указанной диагностики, дополнительно используют информацию о содержании марганца и хлороформа в крови ребенка и заявляемые диагностические совокупные показатели (функциональные: функцию автоматизма синусового узла миокарда по данным электрокардиографии; состояние вегетативной регуляции по данным кардиоинтервалографии; линейные размеры печени и селезенки, паренхиму печени и поджелудочной железы, моторику желчного пузыря по данным УЗИ; лабораторные показатели: уровни сывороточного ферритина, гидроперекиси липидов, МДА, ГлПО, Cu/Zn-COD, АОС, наличие специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу), клиническая значимость которых доказана методом корреляционно-регрессионного анализа, обеспечивается дополнительная информационная связь изменений указанных совокупных показателей с превышением над реферативным и фоновым уровнем содержания в крови марганца и хлороформа соответственно, что делает предлагаемый способ точным и достоверным.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности всех операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.

При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:

- Выбирают экологически неблагополучную территорию по высокой нагрузке химических факторов среды обитания с неудовлетворительным качеством питьевой воды по санитарно-химическим показателям (превышение содержания марганца и хлороформа более 1,0 предельно допустимой концентрацией ПДК м.р., ПДК с.с). Исследование качества питьевой воды проводится специалистами Роспотребнадзора на основании данных социально-гигиенического мониторинга в рамках Постановления правительства РФ от 02.02.2006 г №60 «Положение о проведении социально-гигиенического мониторинга» (с изменениями от 04.09.2012 г.) с учетом требований ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» и СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Данные о наличие риска возникновения болезней крови (анемии) у населения, подвергающегося хронической пероральной экспозицией марганцем и хлороформом, оценивают по стандартизованной методике в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р 2.1.10.1920-04. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.

- Проводят отбор детей старше 4 лет, проживающих на территории с указанным загрязнением, исходя из следующего:

- проживание ребенка на территории с неудовлетворительным качеством питьевой воды по санитарно-химическим показателям: содержание марганца и хлорорганических соединений превышает гигиенические нормативы (ПДК>1,5);

- наличие умеренного уровня риска развития заболеваний крови (НI>1,5);

- на выбранной территории заболеваемость детского населения болезнью крови (анемии) выше среднекраевого/среднероссийского уровня. Эпидемиологические данные получают на основании анализа обращаемости детского населения за медицинской помощью по поводу анемии (Международная классификация болезней 10-я редакция: МКБ-10: D50-D64) за три предшествующих года (данные ФОМС).

- Проводят клиническое обследование по следующим критериям:

- наличие проявлений анемического синдрома (общей слабости, повышенной утомляемости, сонливости, снижения работоспособности, бледности кожных покровов, систолического шума при аускультации сердца);

- наличие проявлений сидеропенического синдрома (извращения вкуса и обоняния, сухости, шелушения кожи, «заедов» в углах рта, выпадения волос, ломкости и слоения ногтей);

- наличие в клиническом анализе крови снижения содержания гемоглобина и количества эритроцитов, средней концентрации гемоглобина в эритроците (МСНС), нормальное содержание ретикулоцитов;

- наличие в биохимическом анализе крови снижения содержания сывороточного железа, повышения трансферрина, общей (ОЖСС) и ненасыщенной железо-связывающей способности (НЖСС) сыворотки крови;

- наличие вегететивного синдрома (головные боли, головокружения, небольшой озноб, сердцебиение, затруднение дыхания при физической нагрузке);

- наличие диспепсического синдрома (тошнота, боли в животе, болезненности при пальпации в эпигастральной области и/или правом подреберье, увеличение размеров печени).

- Производят отбор пробы крови у каждого ребенка и определяют в ней концентрации марганца и хлороформа, и при превышении ее у марганца в 2 и более раз выше референтной, а у хлороформа выше фонового уровня осуществляют дальнейшие медико-биологические исследования ребенка, заключающиеся в установлении определенных функциональных и лабораторных показателей.

При этом в качестве функциональных показателей определяют:

- функцию автоматизма синусового узла миокарда по данным электрокардиографии;

- состояние вегетативной регуляции по данным кардиоинтервалографии;

- линейные размеры печени и селезенки,

- паренхиму печени и поджелудочной железы,

- моторику желчного пузыря при ультразвуковом исследовании (УЗИ) органов брюшной полости.

В качестве лабораторных показателей устанавливают:

- уровни сывороточного ферритина,

- гидроперекиси липидов,

- малонового диальдегида (МДА),

- глутатионпероксидазы (ГлПО),

- супероксиддисмутазы (Cu/Zn-COD),

- общего антиоксидантного статуса сыворотки крови (АОС);

- наличие специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу;

- А наличие у ребенка анемического синдрома, ассоциированного с пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды, диагностируют в том случае, если у ребенка одновременно наблюдаются отклонения как в функциональных, так и в лабораторных показателях, а именно:

- наличие синусовой брадикардии/тахикардии при проведении электрокардиографии;

- наличие нарушения вегетативной регуляции в виде ваготонического исходного вегетативного тонуса и асимпатикотонической реактивности по данным кардиоинтервалографии;

- увеличение по сравнению с физиологической нормой линейных размеров печени и селезенки, наличие реактивных изменений паренхимы печени и поджелудочной железы, наличие нарушений моторики желчного пузыря по гиперкинетическому типу, сопровождающихся увеличением объема расхода желчи, по данным УЗИ,

- а также при превышении относительно верхней границы возрастной физиологической нормы уровня МДА более чем в 1,3 раза и при снижении ниже нижней границы физиологической нормы уровня ГлПО более чем в 1,3 раза; Cu/Zn-COD более чем в 1,2 раза; АОС более чем в 1,7 раза; при одновременном наличии уровня сывороточного ферритина, равного 52,14±5,92 нг/см³, и уровня гидроперекиси липидов, равного 331,44±19,33 мкмоль/дм³, а также при наличии специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу.

При диагностическом обследовании предлагаемым способом используют оборудование, указанное в таблице 1.

В качестве критериев оценки отклонений функциональных и лабораторных показателей используются возрастные физиологические уровни, для химико-аналитических исследований - референтный уровень для марганца (Н.Тиц, 2003) и фоновый региональный уровень для хлороформа.

Для доказательства правомерности применяемых в предлагаемом способе диагностических критериев был использован корреляционный анализ между полученными функциональными и лабораторными показателями и содержанием марганца и хлороформа в крови ребенка с использованием модели логистической регрессии, согласно которой рассчитывают вероятность негативного изменения маркера ответа организма (вышеуказанные показатели) при воздействии на организм маркера экспозиции (указанных токсикантов: марганца и хлороформа, поступающих с питьевой водой). Выявление и оценку связи между изменением функциональных и лабораторных показателей у детей и концентрацией марганца и хлороформа в крови выполняется на основании расчета показателя отношения шансов (OR) и его доверительного интервала (DI). Критерием наличия связи «концентрация марганца, хлороформ в крови - показатель ответа» является OR≥l. Обоснование маркеров ответа осуществляется на основании оценки параметров зависимости изменения показателя отношения шансов от концентрации марганца и хлороформа в крови, описываемой регрессионной моделью в виде экспоненциальной функции. В качестве критерия для проверки статистических гипотез используется критерий Фишера (F). Различия считаются статистически значимыми при вероятности р≤0,05.

Пример конкретной реализации предлагаемого способа.

1. Выбирают экологически неблагополучную территорию по высокой нагрузке химических факторов среды обитания с неудовлетворительным качеством питьевой воды по санитарно-химическим показателям (превышение содержания марганца и хлороформа более 1,0 ПДК м.р., ПДК с.с). ПДК - предельно-допустимая концентрация.

2. Для обоснования критериев диагностики анемического синдрома у детей, ассоциированного с воздействием марганца и хлороформа, было проведено углубленное клиническое, функциональное, инструментальное и лабораторное обследование.

Группу наблюдения составили 143 человека в возрасте 4-7 лет (средний возраст 4,94±0,15 лет; 48,3% мальчиков и 51,7% девочек), проживающих на территориях Пермского края с неудовлетворительным качеством питьевой воды по санитарно-химическим показателям (превышенное содержания марганца и хлороформа более 1,0 ПДК м.р., ПДК с.с.).

Группу сравнения составили 102 ребенка (средний возраст 5,5±0,13 года; 46,1%>мальчиков и 53,9% девочек), проживающие в условиях санитарно-гигиенического благополучия по питьевой воде.

При анализе медико-социальных анкет достоверных различий между группами по социальным показателям не выявлено.

3. В ходе химико-аналитического исследования у детей группы наблюдения установлено присутствие в крови хлороформа на уровне 0,0019±0,0004 мг/дм³, что было в 4,7 раз статистически значимо выше показателя группы сравнения (0,0004±0,0001 мг/дм³, р=0,001).

Содержание марганца в крови составило 0,023±0,0017 мг/дм³, что статистически значимо превышало в 1,8 раза уровень группы сравнения (0,012±0,002 мг/дм³, р=0,001) и более чем в 2 раза - референтную концентрацию.

Данные о содержании указанных токсикантов в крови обследованных детей приведены в таблице 2.

4. При проведении клинических исследований было установлено, что сравнительный анализ частоты встречаемости жалоб показал, что родители детей группы наблюдения достоверно чаще указывали на перенесенную ранее пневмонию (19,6% и 9,1% в группе сравнения, р=0,024), носовые кровотечения (10,5% и 3,03% соответственно, р=0,028).

Кроме того, у детей группы наблюдения достоверно чаще встречались жалобы вегетативного характера в виде быстрой утомляемости (38,5% и 19,2% соответственно, р=0,001); головных болей (28,7% и 16,2% соответственно, р=0,023); слабости (40,6% и 11,1% соответственно, р=0,001). Относительный риск появления жалоб вегетативного характера был в 2,7 раза выше в группе наблюдения (OR=2,7; DI=1,31-8,14; р=0,04).

При объективном обследовании у детей группы наблюдения отмечалась бледность кожных покровов с мраморным рисунком (45,5% и 23,2% в группе сравнения, р=0,001), темные круги вокруг глаз (32,2% и 10,1%, соответственно, р=0,001).

5. При проведении лабораторных исследований устанавливали следующие показатели: содержание эритроцитов, ретикулоцитов и гемоглобина, среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (МСНС); содержание сывороточного железа, трансферрина, ферритина, ОЖСС и НЖСС сыворотки крови и состояние оксидантной и антиоксидантной систем.

Сравнительный анализ результатов лабораторного исследования показал, что для детей группы наблюдения, в отличие от группы сравнения, характерно снижение в общем анализе крови содержания эритроцитов (4,13±0,05×10¹²/л против 4,68±0,07×10¹²/л, р=0,001), у 16,8% уровень количества эритроцитов был ниже физиологической нормы. Установлена обратная корреляционная зависимость снижения содержания эритроцитов крови при увеличения в крови хлороформа и марганца (r=- 0,2813-0,344, р=0,004-0,0001). Отмечено, что регенераторная способность костного мозга (содержание ретикулоцитов) не изменялась.

Выявлено достоверное снижение уровня гемоглобина до 112,03±1,41 г/дм³ у детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам (р=0,001). Частота регистрации проб с пониженным уровнем гемоглобина относительно физиологического уровня у детей группы наблюдения составила 16,8%, что в 2,7 раза выше относительно аналогичного показателя у детей группы сравнения (р=0,023).

Установлена достоверная причинно-следственная связь вероятности понижения уровня гемоглобина с повышенным содержанием марганца в крови (R²=0,616, F=203,98, р=0,000).

Сниженное среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСНС) зарегистрировано у 10,5% детей группы наблюдения и составило 312,5±6,35 г/дм³, в сравниваемой группе низких показателей МСНС не выявлено (р=0,001). Установлена достоверная причинно-следственная связь вероятности понижения уровня гемоглобина с повышенным содержанием марганца и хлороформа в крови (коэффициент детерминации R²=0,417-0,616; 82,039≤F≤203,98, р=0,001).

При оценке биохимических показателей обмена железа (антагониста марганца) установлено нарушение метаболизма железа и тенденция к развитию железодефицитного состояния в результате вероятного антагонистического воздействия марганца. Об этом свидетельствует снижение содержания сывороточного железа у обследованных детей группы наблюдения. Среднее содержание железа в сыворотке крови детей группы наблюдения составило 15,47±0,86 мкмоль/дм³, что достоверно ниже показателя у детей группы сравнения (р=0,01). Установлена достоверная причинно-следственная связь между вероятностью понижения железа и повышенным уровнем марганца в крови (R²=0,173, F=15,294, р=0,000).

Выявлено компенсаторное повышение уровня трансферрина до 392,0±6,98 г/см³ у 12,8% детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, в сравниваемой группе таких детей не было. Достоверно установлена причинно-следственная связь между повышенным содержанием трансферрина и повышенным содержанием марганца в крови (R²=0,095, F=11,645, р=0,002).

Кроме того, частота встречаемости повышенных показателей общей (ОЖСС) и ненасыщенной железосвязывающей способности сыворотки (НЖСС) у детей группы наблюдения относительно возрастного физиологического уровня составила 76% и 32% от общего количества исследованных проб соответственно, что в 1,5 выше аналогичных показателей у обследованных детей группы сравнения (р=0,03). При этом средние значения данных показателей в 1,2-1,4 раза выше у детей группы наблюдения относительно аналогичных показателей у детей группы сравнения (р=0,03-0,037). Установлена достоверная зависимость вероятности повышения уровня НЖСС от повышенного содержания марганца в крови (R²=0,242, F=31,361, р=0,000).

Отмечено, что уровень сывороточного ферритина у детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, составил 52,14±5,92 нг/см³, что было в 1,2 раза ниже показателя группы сравнения (61,02±8,4 г/см³, р=0,08). Частота регистрации проб с пониженным содержанием ферритина относительно физиологического уровня у детей группы наблюдения составила 12,8% (3,66±2,39 нг/см³) при отсутствии в сравниваемой группе.

Оценка показателей, характеризующих активность окислительных процессов, свидетельствует об интенсификации перекисного окисления липидов клеточных мембран. Установлено, что уровень гидроперекиси липидов в сыворотке крови обследованных детей группы наблюдения в среднем составил 331,44±19,33 мкмоль/дм³, что в 1,5 раз выше, чем у детей группы сравнения. При этом частота регистрации проб с повышенным уровнем данного показателя относительно физиологической нормы у детей группы наблюдения составила 39,7%, что в 2,7 раза было чаще сравниваемой группы (р=0,001).

Уровень конечного продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида, в плазме крови обследованных детей группы наблюдения в среднем составил 3,03±0,14 мкмоль/см³, что достоверно выше аналогичного показателя в группе сравнения (р=0,004). Частота регистрации повышенного уровня МДА в плазме крови относительно верхней границы физиологической нормы составила 60,9%, что 1,6 раз выше аналогичного показателя в сравниваемой группе. Установлена достоверная причинно-следственная связь между повышенным уровнем марганца и хлороформа в крови и вероятностью отклонения гидроперекиси липидов и МДА (R²=0,118-0,428, 16,906≤F≤82,039, р=0,000).

Анализ активности антиоксидантных процессов позволил установить истощение ресурсов антиоксидантной системы у детей группы наблюдения. Об этом свидетельствует пониженный уровень глутатионпероксидазы (ГлПО) в сыворотке детей группы наблюдения в 30,6%) проб при отсутствии в сравниваемой группе (р=0,000). Средний уровень ГлПО у детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, составил 22,8±2,38 нг/см³, что было статистически значимо ниже показателя группы сравнения (40,22±2,68 нг/см³, р=0,001). Установлена достоверная зависимость между повышенным уровнем марганца в крови и вероятностью понижения ГлПО (R²=0,130, F=16,191, р=0,000).

Активность супероксиддисмутазы (Cu/Zn-СОД) в сыворотке крови детей группы наблюдения составила в среднем 41,02±2,10 нг/см³, что в 1,2 раза ниже относительно данного показателя сравниваемой группы (р=0,001). У детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, в 1,8 раза чаще (67,7%) регистрировался пониженный уровень Cu/Zn-СОД относительно показателя в группы сравнения (38,2%, р=0,004). Среднее значение данного показателя в группе наблюдения составило 36,37±1,74 нг/см³, что было статистически значимо ниже в 1,2 раз показателя сравниваемой группы (р=0,02). Установлена достоверная причинно-следственная связь между повышенным уровнем марганца в крови и вероятностью понижения Cu/Zn-СОД (R²=0,130, F=16,191, р=0,000).

Средний уровень интегрального показателя - общего антиоксидантного статуса сыворотки крови детей группы наблюдения составил 144,24±11,64 мкмоль/дм³, что достоверно ниже в 2,2 раз относительно данного показателя у детей группы сравнения (289,51±12,28 мкмоль/дм³, р=0,001). Все дети, потребляющие питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, имели пробы со сниженным АОС, что было в 3,1 раза чаще группы сравнения (р=0,001). Установлена достоверная зависимость вероятности понижения АОС от повышенной концентрации марганца и хлороформа в крови (R²=0,624-0,893, 116,846≤F≤422,059, р=0,001).

Установлен достоверно повышенный по сравнению с возрастной нормой уровень специфической сенсибилизации к марганцу по критерию IgE (содержание специфического IgE к марганцу - 1,34±0,48 МЕ/, р=0,05), а также к хлороформу по критерию IgG (содержание специфического IgG к хлороформу - 0,15±0,06 у.е.) (р=0,01). Причем содержание специфических антител к марганцу и хлороформу статистически значимо превышало аналогичные уровни в сравниваемой группе в 1,5-2,2 раза.

Полученные данные по лабораторным показателям приведены в таблице 9.

6. При проведении функциональных исследований сердца было установлено, что для всех обследованных детей физиологические параметры временных показателей электрокардиограммы (зубец Р, интервал PQ, комплекс QRS, интервала Q-T) находились в пределах возрастной нормы (Таблица 3).

Нарушения синусового ритма встречались более чем у половины всех обследованных детей (Таблица 4). Причем данные, приведенные в таблице 6, показывают, что нарушения автоматизма синусового узла у детей группы наблюдения в виде синусовой брадикардии и синусовой тахикардии встречалась в 1,7 раза чаще, чем в сравниваемой группе (р=0,35-0,045).

Анализ вариабельности сердечного ритма показал, что преобладающим типом исходного вегетативного тонуса у детей группы наблюдения являлась эйтония, у обследованных сравниваемой группы - симпатикотония (Таблица 5). Однако в группе наблюдения у 40,5% обследованных детей установлен исходный ваготонический тонус, что в 2 раза превышало показатель группы сравнения (р=0,04).

Кроме того, величина вариационного размаха (Дх), отражающая активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, у детей наблюдаемой группы была достоверно выше физиологической нормы и показателя группы сравнения (Таблица 6). В группе сравнения преобладающим был физиологический симпатикотонический тип исходного вегетативного тонуса, что в 6,1 раза достоверно превышало показатель детей группы наблюдения (р=0,00). Также уровень амплитуды моды (АМо), характеризующей активность симпатической нервной системы, был в 1,47 раза достоверно выше в группе сравнения (р=0,00). Кроме того, выявлена обратная корреляционная зависимость величины вариационного размаха (Дх) от повышенного содержания марганца в крови (r=-0,35-0,39, р=0,015-0,034).

Показатель гуморальной регуляции (МО - мода) у обследованных детей находился в пределах возрастной нормы и не имел достоверных различий в сравниваемых группах. В группе сравнения отмечено напряжение механизмов центральной симпатической регуляции (индекс напряжения регуляторных систем ИН=110,4±12,8 у.е.), в то время как в группе наблюдения этот уровень регуляции был минимальным (ИН=39,9±7,1 у.е., р=0,00) (Таблица 6). Установлено, что при увеличении в крови марганца и хлороформа показатель ИН достоверно возрастает (r=0,39-0,40, р=0,034-0,039).

Оценка вегетативной реактивности по данным клиноортостатической пробы показала, что в группе наблюдения в 52,45% случаев отмечался асимпатикотонический тип ответной реакции (Таблица 7), характеризовавшийся напряжением адаптационно-компенсаторных механизмов и нарушением ответа всех звеньев вегетативной регуляции. В группе сравнения преобладающий тип реактивности - гиперсимпатикотонический (43,3%) против 21,4% группы наблюдения, р=0,03).

Таким образом, у детей, имеющих повышенное содержание в крови марганца и хлороформа, выявлены нарушения регуляторно-компенсаторных механизмов вегетативной нервной системы в виде ваготонического исходного вегетативного тонуса и асимпатикотонической реактивности.

При проведения ультразвукового сканирования гепато-билиарной области было установлено, что число детей с изменениями печени в группе наблюдения в 2,9 раза превышало показатель группы сравнения (р=0,023). У каждого третьего ребенка группы наблюдения выявлялось увеличение линейных размеров печени, что было достоверно в 3,4 раза чаще, чем в группе сравнения (36% и 10,5% соответственно, р=0,036) (Таблица 8). Установлена прямая корреляционная зависимость увеличения размеров печени при повышении в крови хлороформа (r=0,427, р=0,001).

Кроме того, в группе наблюдения реактивные изменения печени встречались в 2,9 раза чаще в отличие от сравниваемой группы (15,1% и 5,25%, соответственно, р=0,45).

Углубленная оценка функционального состояния желчного пузыря по данным динамического ультразвукового исследования с приемом желчегонного раздражителя показала, что объемный расход желчи, характеризующий функциональное состояние билиарного тракта, был в 1,2 раза выше у детей, проживающих на территориях с неудовлетворительным качество питьевой воды по санитарно-химическим показателям (0,22±0,089 мл/мин против 0,18±0,079 мл/мин группы сравнения, р=0,42), что свидетельствовало о преобладании у них билиарных нарушений по гиперкинетическому типу. Установлена корреляционная зависимость увеличения объема желчного пузыря при увеличения в крови хлороформа (r=0,239, р=0,042). Кроме того, в группе наблюдения время сокращения желчного пузыря было в 1,2 раза меньше по отношению к сравниваемой группе (17,25±4,2 мин и 20,0±2,5 мин соответственно, р=0,72). Сравнительный анализ частоты функциональных нарушений желчного пузыря по данным объемного расхода желчи показал, что у детей группы наблюдения преобладающим был гиперкинетический тип моторики функционирования желчного пузыря (41,7%), который отсутствовал в группе сравнения (р=0,001).

Ультразвуковое сканирование поджелудочной железы выявило, что реактивные изменения поджелудочной железы визуализировались в 1,8 раза чаще в группе наблюдения (53,8%) в отличие от сравниваемой группы (30,3%, р=0,003).

При ультразвуковом сканировании селезенки установлено, что у 19,8%о детей группы наблюдения отмечалось увеличение линейных размеров, в то время как в группе сравнения размеры селезенки находились в пределах нормативных значений.

Таким образом, проведенные исследования показали, что у детей, потребляющих питьевую воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим нормативам, выявлялись увеличение линейных размеров печени и селезенки, реактивные изменения паренхимы печени и поджелудочной железы, нарушение моторики желчного пузыря по гиперкинетическому типу, проявлявшееся увеличением объема расхода желчи.

Ниже приводим пример одного пациента, которому поставлен диагноз «Анемический синдром, ассоциированный с марганцем и хлороформом».

Больная А., 6 лет, с диагнозом: Анемический синдром, ассоциированный с марганцем и хлороформом.

По результатам химико-аналитическое исследования содержания химических соединений в крови концентрация марганца определялась на уровне 0,025 мг/дм³, что в 2,3 раза выше референтного уровня. Хлороформ присутствовал в крови на уровне 0,0004 мг/дм³.

В общем клиническом анализе крови количество эритроцитов составило 3,7 * 10¹² /л (физиологическая норма 3,9 - 5,3 * 10¹² /л), содержание гемоглобина - 112 г/л (физиологическая норма 115-135 г/л), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) - 318 г/дм³ (физиологическая норма 322-368 г/дм³), содержание ретикулоцитов - 0,5% (физиологическая норма 0,2-0,7%).

По результатам оценки биохимических показателей обмена железа установлено содержание сывороточного железа находилось на уровне 12,4 мкмоль/дм³, трансферрина - 370 мг/см³, сывороточного ферритина - 63,4 нг/см³, общая железосвязывающая способность сыворотки составила 73 мкмоль/дм³, ненасыщенная железосвязывающая способность сыворотки - 57 мкмоль/дм³.

Анализ биохимических показателей показал повышение содержания МДА в плазме крови до 3,12 мкмоль/см³, гидроперекиси липидов - 378,6 мкмоль/дм³, снижение уровня глутатионпероксидазы до 21,2 нг/мл, супероксиддисмутазы - до 35,9 нг/см³, АОА сыворотки крови до 122,4 мкмоль/дм³.

В иммуноферментном анализе крови уровень специфической сенсибилизации к марганцу (IgE к марганцу) составил 1,29 МЕ/см³, к хлороформу (IgG к хлороформу) - 0,09 у.е.

Проведенная электрокардиография выявила синусовую брадикардию (ЧСС 54 уд в мин, угол альфа - 84°, зубец Р - 0,08 сек, интервал PQ - 0,14 сек, комплекс QRS - 0,08 сек, интервал QT - 0,37 сек).

По данным кардиоинтервалографии зарегистрирован ваготонический исходный вегетативный тонус (ИН=27,87 у.е.). Оценка вегетативной реактивности по данным клиноортостатической пробы показала асимпатикотонический тип ответной реакции (ИН2/ИН1=0,98).

При анализе данных ультразвукового сканирования органов брюшной полости установлено увеличение линейных размеров печени (левая доля - 56 мм, правая доля - 109 мм, хвостатая доля - 30%), эхоструктура печени и поджелудочной железы однородные с наличием гиперэхогенных включений. Желчный пузырь каплевидной формы, имеет фиксированный перегиб в средней трети, его объем составил 18,07 мл. При исследовании функции желчного пузыря объемный расход желчи составил 0,27 мл/мин, время максимального сокращения - 18,25 мин, объем выделенной желчи - 14 мл. Полученные данные свидетельствовали о наличие реактивных изменений печени и поджелудочной железы, гиперкинеза желчного пузыря.

В данном случае у пациента были выявлены отклонения как функциональных, так и лабораторных показателей, которые предлагаются заявляемым способом.

Разработанный способ диагностики позволяет получить достоверные данные, не требует дефицитных реактивов, прост в исполнении, экономичен и не имеет противопоказаний.

p* - достоверность различий между группой наблюдения и группой сравнения

р* - достоверность различий между нормой и группой наблюдения;

р* 1 - достоверность различий между группой наблюдения и группой сравнения

Изобретение относится к медицине, а именно к гематологии и токсикологии, и может быть использовано для диагностики анемического синдрома у детей, ассоциированного с пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды. Определяют в пробе крови концентрации марганца и хлороформа. При превышении ее в 2 и более раз выше референтной для марганца и выше фоновой для хлороформа осуществляют определение функциональных и лабораторных показателей. В качестве функциональных показателей определяют: функцию автоматизма синусового узла миокарда; состояние вегетативной регуляции; линейные размеры печени и селезенки; паренхиму печени и поджелудочной железы; моторику желчного пузыря при ультразвуковом исследовании (УЗИ). В качестве лабораторных показателей устанавливают: уровни сывороточного ферритина, гидроперекиси липидов, малонового диальдегида (МДА), глутатионпероксидазы (ГлПО), супероксиддисмутазы (Cu/Zn-COD) и антиоксидантной активности сыворотки крови (АОС); наличие специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу. При наличии синусовой брадикардии/тахикардии; при наличии нарушения вегетативной регуляции в виде ваготонического исходного вегетативного тонуса и асимпатикотонической реактивности; при увеличении по сравнению с физиологической нормой линейных размеров печени и селезенки, при наличии реактивных изменений паренхимы печени и поджелудочной железы и при наличии нарушений моторики желчного пузыря по гиперкинетическому типу, сопровождающихся увеличением объема расхода желчи, а также при превышении относительно верхней границы возрастной физиологической нормы уровня МДА более чем в 1,3 раза и при снижении ниже нижней границы физиологической нормы уровня ГлПО более чем в 1,3 раза; Cu/Zn-COD более чем в 1,2 раза; АОС более чем в 1,7 раза; при одновременном наличии уровня сывороточного ферритина, равного 52,14±5,92 нг/см³, и уровня гидроперекиси липидов, равного 331,44±19,33 мкмоль/дм³, а также при наличии специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу диагностируют у ребенка анемический синдром, ассоциированный с воздействием марганца и хлороформа. Способ позволяет информативно и доказательно провести диагностики анемического синдрома у детей, вызванного сочетанным воздействием марганца и хлороформа, поступающих из питьевой воды, за счет оценки комплекса наиболее значимых показателей. 8 табл., 1 пр.

Способ диагностики у детей анемического синдрома, ассоциированного с пероральным воздействием марганца и хлороформа из питьевой воды, включающий определение в пробе крови ребенка концентрации марганца и хлороформа и при превышении ее в 2 и более раз выше референтной для марганца и выше фоновой для хлороформа осуществляют определение функциональных и лабораторных показателей, при этом в качестве функциональных показателей определяют: функцию автоматизма синусового узла миокарда по данным электрокардиографии; состояние вегетативной регуляции по данным кардиоинтервалографии; линейные размеры печени и селезенки; паренхиму печени и поджелудочной железы; моторику желчного пузыря при ультразвуковом исследовании (УЗИ) органов брюшной полости; а в качестве лабораторных показателей устанавливают: уровни сывороточного ферритина, гидроперекиси липидов, малонового диальдегида (МДА), глутатионпероксидазы (ГлПО), супероксиддисмутазы (Cu/Zn-COD) и антиоксидантной активности сыворотки крови (АОС); а также наличие специфического иммуноглобулина Е (IgE) к марганцу и специфического иммуноглобулина G (IgG) к хлороформу, и при наличии синусовой брадикардии/тахикардии при проведении электрокардиографии; при наличии нарушения вегетативной регуляции в виде ваготонического исходного вегетативного тонуса и асимпатикотонической реактивности по данным кардиоинтервалографии; при одновременном увеличении по сравнению с физиологической нормой линейных размеров печени и селезенки, при наличии реактивных изменений паренхимы печени и поджелудочной железы и при наличии нарушений моторики желчного пузыря по гиперкинетическому типу, сопровождающихся увеличением объема расхода желчи, по данным УЗИ, а также при превышении относительно верхней границы возрастной физиологической нормы уровня МДА более чем в 1,3 раза и при снижении ниже нижней границы физиологической нормы уровня ГлПО более чем в 1,3 раза; Cu/Zn-COD более чем в 1,2 раза; АОС более чем в 1,7 раза; при одновременном наличии уровня сыворочного ферритина, равного 52,14±5,92 нг/см³, и уровня гидроперекиси липидов, равного 331,44±19,33 мкмоль/дм³, а также при наличии специфического IgE к марганцу и специфического IgG к хлороформу диагностируют у ребенка анемический синдром, ассоциированный с воздействием марганца и хлороформа.