[ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ
УЗБЕКИСТАН
САМАРКАНДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ
ИНСТИТУТ
На правах рукописи
УДК: 616.379-008.64-577.17.049.053.5
БАДАЛОВА СИТОРА ИЛЬХОМОВНА
СОДЕРЖАНИЕ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ У
ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ, БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1ТИПА И ОЦЕНКА ИХ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
5А 510102 - Эндокринология Магистерская диссертация на соискание академической степени магистраНаучный руководитель Доктор медицинских наук
, профессор ХАМРАЕВ Х.Т.
Самарканд
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...................................................... ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................... ………...ГЛАВА 1.1. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ САХАРНОГО
ДИАБЕТА 1 ТИПА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ ………………………...ГЛАВА 1.2. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О БИОЛОГИЧЕСКОМ
ЗНАЧЕНИИ НЕКОТОРЫХ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ.……......……ГЛАВА 1.3. ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ ПРИ
САХАРНОМ ДИАБЕТЕ ……………………………….…...........…………ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДОВАННЫХ БОЛЬНЫХ
И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ………………...................... ГЛАВА 2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДОВАННЫХ БОЛЬНЫХ ….. ГЛАВА 2.2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..........ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ.
СОДЕРЖАНИЕ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И
ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ, БОЛЬНЫХ
САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-ТИПА ……………………………………..ГЛАВА 4. КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ
ПОКАЗАТЕЛЯМИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И СОДЕРЖАНИЕМ
МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ,
БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА …………………………. ГЛАВА 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................... … ВЫВОДЫ..................................................... ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ............................ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................ПРИНЯТЫЕ В ТЕКСТЕ УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
Cu – медь Fе - железо Mn – марганец Zn- цинк ЗПР - задержка полового развития ЗФР – задержка физического развития ИМТ - индекс массы тела МС - метаболический синдром МЭ - микроэлементы НТГ - нарушенная толерантность к глюкозе НЬА1с - гликированный гемоглобин СД - сахарный диабет СД 1 типа - сахарный диабет 1 типа СД 2 типа - сахарный диабет 2 типа ФТГ - фактор толерантности к глюкозе Актуальность проблемы. Многочисленные проспективные исследования свидетельствуют о неуклонном нарастании распространенности сахарного диабета (СД) среди популяции людей независимо от возраста, пола и национальности [33, 70, 127, 131]. По данным Wild S. и соавторов, ведущие эндокринологи предполагают нарастание распространенности СД с 2,8% в 2000 г., до 4,4% в 2030 г [149].При этом общее количество больных СД, по мнению авторов, должно увеличиться с 171 млн в 2000 г. до 366 млн в 2030 г. В Самаркандской области в 2010 году распространенность сахарным диабетом среди детей 0-14 лет составила 81,7 на 100 тыс. населения соответствующего возраста.
Заболеваемость среди детей 0-14 лет в 2008 году в Узбекистане составила 13,2 на 100 тыс. детей соответствующего возраста. В Самаркандской области заболеваемость СД 1 типа среди детей 0-14 лет в 2010 году составила 13,7 на 100 тысяч жителей.
Среди эндокринных заболеваний СД вышел за рамки обычной медицинской проблемы и отнесён к числу актуальных и социально значимых проблем человечества. Количество больных СД увеличивается во всём мире и, по данным ВОЗ, в настоящее время их насчитывается более 130 млн. человек [91]. СД - группа обменных заболеваний, характеризующихся гипергликемией, возникающих в результате нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих факторов [66,92]. Несмотря на значительные исследования и научные достижения за последние 10-15 лет в области диабетологии, СД все еще остается неизлечимым заболеванием [33, 66, 70, 133].
СД являясь острой медико-социальной проблемой, относящейся к приоритетам национальных систем здравоохранения, практически всех странах мира, защищена нормативными актами ВОЗ. Драматизм и актуальность проблемы определяются его высокой распространенностью, хроническими осложнениями, которые снижают качество жизни пациентов, вызывают рост инвалидизации и преждевременной смертности [5, 10, 33, 95, 133]. В настоящее время в России сахарным диабетом страдают 3,121 млн. человек. Из них более 18 тысяч детей (6%) и более тысяч подростков (около 4%), страдающих диабетом типа 1, что в совокупности составляет 10%. По данным С.Л.Науменко и соавторов [73], каждый год в РФ регистрируется около 1000 вновь заболевших СД детей и на сегодня 61 ребенок из 100000 имеет это заболевание. Общая заболеваемость СД по Узбекистану в 2011 году составила 122 тыс., из них соответственно 10% составляет СД I типа [47]. В Самаркандской области по данным СОЭД в 2010 году распространенность сахарным диабетом среди детей 0-14 лет составила 81,7 на 100 тыс. детского населения, а в 2011 году заболеваемость СД 1 типа среди детей 0-14 лет возросла, составляя 108 детей, среди подростков 15-18 лет - 48 человек. В 2012 году количество больных СД 1-типа, находящихся на диспансерном учете по нашим данным составила 2107 человек, из них дети – 119 человек, подростков – 58.
Известно, что сахарный диабет затрагивает многие органы и системы, и соответственно влияет на рост и развитие ребенка [4,19,24].
Считается, что физическое развитие в значительной степени определяется степенью нормализации обменных процессов за счет лечения и только чрезмерная хроническая декомпенсация способна замедлить темпы роста детей и подростков, больных СД [39]. Среди множества патогенетических факторов, влияющих на развитие и прогноз СД 1-типа у детей и подростков, немаловажное значение имеют нарушения различных видов метаболизма, в том числе и изменения в макро- и микроэлементном составе растущего организма [33, 45, 55].
Элементный статус человека - это показатель, оценивающий количество различных химических элементов, содержащихся в организме человека, то есть состояние дефицита, избытка или дисбаланса химических элементов [8, 21, 106]. Изменения в содержании макро- и микроэлементов отражаются на здоровье человека. Поэтому изучение и выявление общих закономерностей элементного статуса различных групп населения позволяют разрабатывать рекомендации с целью профилактики возникновения различных заболеваний [37]. Известно, что дефицит хрома приводит к развитию некоторых форм сахарного диабета; селена - к болезни Кешана [11]. Сильная взаимосвязь в организме двух элементов магния и цинка, проявляется в виде одновременного дефицита в сыворотке крови при СД [53]. Цинк способствует стабилизации клеточных мембран, является мощным фактором 7 антиоксидантной защиты, важен для синтеза инсулина [45, 140]. Наряду с клиническими признаками, такими как отставание в физическом и половом развитии, характерными для 1-типа сахарного диабета, нарушения в микроэлементном статусе организма также в значительной степени могут оказывать влияние на рост и способствовать задержке физического развития подрастающего поколения [113,114].
Исходя из вышеизложенного, нами была намечена следующая цель исследования: выявить особенности содержания микроэлементов у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от длительности заболевания и антропометрическими показателями.
Задачи исследования.
1. Исследовать микроэлементный состав (цинк, марганец, медь, железо) волос у детей и подростков, больных с сахарным диабетом 1 типа в зависимости от длительности заболевания.
2. На основании корреляционного анализа оценить взаимосвязи между антропометрическими показателями и содержанием эссенциальных микроэлементов в организме у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа.
3. Выявить характерные для больных детей и подростков с СД 1-типа, взаимосвязи между содержанием эссенциальных микроэлементов в организме, антропометрическими данными и давностью заболевания.
Объект исследования: Дети старшего школьного возраста от до 14 лет и подростки в возрасте 15-18 лет, в количестве 48 человек, состоящие на диспансерном учете в Самаркандском областном эндокринологическом диспансере (СОЭД), из числа учащихся школ и колледжей г.Самарканда и области. Общеклинические исследования были проведены в лабораториях СОЭД (главный врач – Габченко С.Е.) и Самаркандского областного многопрофильного детского научного центра (главный врач – проф.Азизов М.К.). Контрольную группу составили практически здоровые лица, аналогичного возраста, в количестве человек. Для всех обследуемых была составлена специальная карта, разработанная сотрудниками кафедры эндокринологии СамМИ (зав.каф. проф.Хамраев Х.Т.).
Методы исследования:
1. Всем больным были проведены общеклинические методы исследования, которые позволили установить у них диагноз - Сахарный диабет 1-типа;
2. Для всех обследованных больных с СД 1-типа и практически здоровых заполнена специальная карта обследования с учетом различных факторов (давности заболевания, полового развития, биогеохимических провинций, характера питания и др.), клинико-анамнестических и лабораторных исследований;
3. У всех обследуемых измерены линейный рост и масса тела, с последующим вычислением индекса массы тела (ИМТ) для определенного возраста и пола (ВОЗ, 1998), характеризующие физическое развитие индивидуума.
некоторых эссенциальных микроэлементов (цинк, марганец, медь, железо) в волосах у детей и подростков, больных с сахарным диабетом 1 типа, в зависимости от давности заболевания, возрастно-половой принадлежности, биогеохимических условий проживания.
Нами установлено, что уровни эссенциальных микроэлементов (марганец, железо) в организме возрастают при увеличении длительности сахарного диабета 1 типа. Нами также установлено, что у детей и подростков при 1 типе сахарного диабета уровни цинка и меди понижались с возрастанием длительности сахарного диабета.
Впервые определена достоверная положительная корреляция между снижением роста и уровнем микроэлемента меди в подрастающем организме при 1 типе сахарного диабета, что указывает на активное участие данного микроэлемента в патогенезе этого типа диабета у детей и подростков. У всех обследованных, с 1-типом сахарного диабета, также выявлена достоверная положительная корреляция между низкими антропометрическими параметрами с уровнем меди и марганца, а также отрицательная корреляционная взаимосвязь между медью и марганцем, цинком и марганцем.
Впервые установлена прямая корреляционная взаимосвязь между снижением росто-весовых характеристик и показателями различных микроэлементов (цинк, марганец, медь, железо) у детей и подростков, больных СД 1 типа в зависимости от давности заболевания.
Практическая значимость работы.
1. У детей и подростков при сахарном диабете 1 типа выявлен дисбаланс изученных эссенциальных микроэлементов, причем выраженность нарушений имела коррелятивную взаимосвязь с длительностью заболевания, что свидетельствует о снижении резервных возможностей организма.
2. Длительное течение сахарного диабета и развитие осложнений вызывают задержку физического развития детей и подростков.
3. Обоснована целесообразность определения эссенциальных микроэлементов в организме у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа с разной длительностью заболевания, для ранней оценки формирующегося дисбаланса микроэлементов, таких как цинк, медь, марганец и железо.
4. Рекомендована тщательная оценка уровня микроэлементов и антропометрических показателей у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1-типа, которая позволит в дальнейшем проводить целенаправленную коррекцию выявленного дисбаланса микроэлементов, которая будет способствовать лучшей компенсации диабета и соответственно, профилактике ее грозных осложнений.
5. Впервые показано снижение параметров роста у детей с 4 года заболевания на фоне относительно стабильных показателей массы тела при увеличении числа больных с ухудшенным физическим развитием после лет болезни, и доказана взаимосвязь низкорослости с дисбалансом микроэлементов (зависимость между массо-ростовыми показателями и выраженностью дисмикроэлементоза).
По теме диссертации опубликовано 3 работы: 2 тезиса и журнальная статья.
Структура и объем магистерской диссертации.
Диссертация состоит из введения, трёх глав, первая из которых посвящена обзору литературных данных по теме исследования, вторая использованным материалам и методам исследования, третья, четвертая и пятая - результатам собственных исследований, а также заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 149 источников, в том числе 31 – зарубежных авторов.
Работа изложена на 84 страницах компьютерного текста, содержит 12 таблиц, 1 рисунок, 2 выписки из историй болезни.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 1.1. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ САХАРНОГО
ДИАБЕТА 1 ТИПА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Сахарный диабет является одной из актуальных, медико-социальных проблем современности. Широкая распространенность, ранняя инвалидизация и высокая смертность выделили СД в качестве первых приоритетов национальных систем здравоохранения подавляющего большинства стран мира. Распространенность СД носит характер неинфекционной эпидемии [59, 102]. По данным Международной федерации диабета, в мире уже зарегистрировано около 200 миллионов больных. Если темпы распространения СД в ближайшие годы не удастся затормозить, то к 2025 году ожидается увеличение больных СД в мире до 360 млн. человек [33, 47, 118].Сахарный диабет – это хроническое прогрессирующее аутоиммунное заболевание, при котором происходит деструкция -клеток островков Лангерганса. Предрасположенность частично обусловлена генетическими факторами. Риск СД у однояйцевых близнецов достигает 30-50%. У родственников первой степени родства риск СД составляет 5%. Удельный вес среди детей составляет 8-10% [35, 38].
Сахарный диабет 1 типа, или инсулинозависимый СД у детей является одной из важнейших проблем здравоохранения во всем мире. В большинстве стран наблюдается увеличение заболеваемости СД типа 1, наиболее выраженное в последние десятилетия. Рост заболеваемости диабетом среди детей и подростков диктует необходимость создания стандартизированных методов изучения эпидемиологии заболевания. В настоящее время в 172 странах мира созданы государственные регистры СД 1 типа у детей [66].
Сахарный диабет с полным основанием относят не только к важнейшим медицинским, но и социальным проблемам современности. Он приводит к громадным экономическим затратам, которые тяжелым бременем ложатся на общество. По данным Американской диабетической ассоциации расходы, связанные с диабетом, в 4 раза превышают затраты на другие заболевания. Расходы, необходимые только для лечения больных диабетом 2 типа, составляют 28% ежегодного бюджета здравоохранения [120]. Так, Президент Республики Узбекистан И.А.Каримов выступая с докладом «Наша главная задача – дальнейшее развитие страны и повышение благосостояния народа» на заседании Кабинета Министров, посвящённом итогам социально – экономического развития страны в 2012 году и важнейшим приоритетам экономической программы на 2013 год, говорил о том, что нужно принимать все необходимые меры и всеми возможными способами стремиться к улучшению материального состояния и социального благополучия народа нашей республики и особенно оказывать посильную помощь малоимущим и нетрудоспособным слоям населения. Министерству здравоохранения поручена задача – обеспечить хорошее физическое состояние народа и, по возможности, предотвратить преждевременную потерю трудоспособности и сократить летальность, связанную с различными заболеваниями. Для реализации поставленной цели, все силы должны быть брошены на развитие профилактического здравоохранения, укрепление материально – технической базы медицинской службы и усиление разъяснительной и консультативной работы среди населения в вопросах, связанных с заболеваниями, которые приводят к преждевременной потере трудоспособности и летальности [40].
За последние 35 лет в Узбекистане количество зарегистрированных больных СД увеличилось в 4 раза и составило 117 тысяч человек [47]. Эти данные не отражают действительной распространенности СД в Узбекистане. Так, приведенные эпидемиологические исследования по распространенности СД как в Узбекистане, так и в других странах показывают, что истинное количество больных СД в несколько раз (3- раз) выше, по сравнению с зарегистрированными [35].
Проблеме сахарного диабета в Узбекистане уделяется особое внимание. Так, по данным профессора С.И.Исмаилова [118], директора Республиканского специализированного научно - практического медицинского центра эндокринологии при Министерстве здравоохранения Узбекистана, на 2012 год в республике распространенность сахарного диабета составляет порядка 5%. Однако на диспансерном учете состоят менее половины из них или 127 тысяч 252 больных, из которых 1183 – дети и 533 – подростки. Остальная часть страдающих заболеванием остается не выявленной. Для оказания лечебно-диагностической помощи эндокринологических диспансеров. На местах работают эндокринологических кабинетов, в том числе 189 детских. В 2000 году в Узбекистане впервые был создан регистр детей и подростков с сахарным диабетом первого типа. В 2007 году был создан регистр всех больных данным заболеванием в республике. База данных регистра была обновлена в 2010 году. С 2007 года в республике ежегодно проводится месячник сахарного диабета и отмечается Международный день диабета – 14 ноября, в ходе которого организуются различные мероприятия по пропаганде здорового образа жизни.
В перспективе в Республике Узбекистан предусматривается принятие Национальной программы по сахарному диабету или закона о диабете. Диабетические ассоциации Узбекистана тесно сотрудничают с Международной федерацией диабета, при участии которой в республике с 2004 года работает программа гуманитарной помощи «Инсулин для жизни» (Insulin for life), а с 2005 года – программа «Жизнь для детей» (Life for child), в ходе которой оказывается бесплатная помощь инсулином и шприцами детям и подросткам.Большая социальная значимость СД трудоспособности и летальности, которая связана с развитием сосудистых осложнений: микроангиопатии (нефропатия, ретинопатия), макроангиопатии (ИБС, инфаркт миокарда, инсульт), нейропатии и смешанных форм этих осложнений. В настоящее время СД является ведущей причиной слепоты и нетравматической ампутации нижних конечностей. Инфаркт миокарда и инсульты у больных СД наблюдаются в несколько раз чаще, чем в общей популяции. Уремия вследствие диабетической нефропатии является главной причиной смерти у больных СД 1 типа [31, 93].
В течение последних лет сахарный диабет стал одним из самых распространенных заболеваний среди хронической патологии неинфекционного характера [107]. К аутоиммунной деструкции -клеток предрасполагают ряд генетических аномалий и влияние пока еще мало изученных факторов внешней среды. Поэтому этот тип диабета обычно возникает в детском или подростковом возрасте [43].
обусловливает увеличение количества больных в 2 раза каждые десять лет [36, 38, 79, 98]. Неуклонно растет число поздних осложнений диабета у детей в связи с недостаточной компенсацией заболевания. Наличие инвалидизацию и преждевременную смертность [63]. Рост заболеваемости СД отмечается за последние два десятилетия в большинстве стран. Если в конце 80-х, начале 90-х годов в разных странах число новых случаев диабета у детей не превышало в среднем 6,4 на 100 тыс. детского населения, то в последние годы этот показатель в среднем - колеблется от 14,8 в Германии до 40,2 в Финляндии (на 100 тыс. д.н.) [73, 137, 146].
заболеваемости в среднем составил 4,2±1,8%. Максимальный рост заболеваемости отмечен в Финляндии, Скандинавских странах, Сардинии, Великобритании, Ирландии, Исландии. В результате анализа показателя заболеваемости СД 1 типа в зависимости от географического расположения стран была обнаружена линейная тенденция увеличения заболеваемости почти во всех странах Западной, Восточной и Центральной Европы. Ежегодный прирост заболеваемости в Центральной Европе в среднем составил 3,6%, в некоторых странах Центральной Европы 10%.
Показатель заболеваемости детей в возрасте 10—14 лет составил в среднем 17,38 на 100 тыс. д.н. Ежегодный прирост для этой группы составил 8,4 %.
Подобная тенденция роста заболеваемости СД 1 типа в этой возрастной группе отмечается в странах Восточной Европы (Польше, Словении и Венгрии) [128].
Существует мнение, что в начале пубертатного периода у детей показатель заболеваемости СД 1 типа имеет пиковое значение [141]. В связи с более ранним началом полового созревания у девочек по сравнению с мальчиками пик заболеваемости СД 1 типа у них наступает раньше в среднем на 2 года. Подобные возрастные пики заболеваемости отмечены в ряде стран мира [143]. Ежегодно на лечение одного больного СД типа 1 в разных странах расходуется в среднем от 300 (Индия) до 10000 долларов (США) [135].
Социальная значимость сахарного диабета обусловлена также развитием поздних диабетических осложнений в результате гипергликемии, затрагивающих повреждение различных органов и систем, определяя раннюю инвалидизацию и преждевременную смертность пациентов [35,111]. В литературе существует термин «глюкотоксичность», подчеркивающий значимость гипергликемии в развитии указанных осложнений болезни [98, 100].
Классификация сахарного диабета (ВОЗ, 1999) 1. Сахарный диабет типа 1 (деструкция -клеток, обычно приводящая к абсолютной инсулиновой недостаточности) • Аутоиммунный • Идиопатический 2. Сахарный диабет типа 2 (от преимущественной резистентности к инсулину с относительной инсулиновой недостаточностью до преимущественного секреторного дефекта с инсулиновой резистентностью или без нее) 3. Другие специфические типы диабета • Генетические дефекты -клеточной функции • Генетические дефекты в действии инсулина • Болезни экзокринной части поджелудочной железы • Эндокринопатии • Диабет, индуцированный лекарствами или химикалиями • Необычные формы иммунно-опосредованного диабета • Другие генетические синдромы, иногда сочетающиеся с диабетом 4. Гестационный сахарный диабет Диабет у детей имеет свои особенности. Необходимо отметить, что правильное лечение, особенно при скрытой, начальной форме, быстрее способствует выздоровлению. Но если лечение не проводится, болезнь быстро прогрессирует [109]. Новорожденные дети редко болеют сахарным диабетом. Частота его возникновения возрастает к периоду полового созревания. В определенные периоды жизни сахарный диабет у детей встречается наиболее часто:
• у детей в возрасте от 3 до 4 лет;
• у детей в возрасте от 6 до 8 лет;
• у детей в возрасте от 11 до 14 лет.
Известно, что проявление этого заболевания зависит от возраста ребенка и стадии заболевания. У детей старшего возраста его проявления схожи с проявлениями у взрослых. Среди начальных признаков сахарного диабета у детей отмечают головокружение, слабость, недомогание, головную боль, раздражительность, быструю утомляемость, снижение памяти. Следствием этого может явиться снижение успеваемости в школе.
Наиболее часто наблюдаются полидипсия и полиурия [36, 54, 80].
Полидипсия возникает вследствие потери воды и солей. За сутки ребенок может выпить 5–6 л и более воды (до 10 л в сутки). Жажда ощущается и в ночное время, поэтому такие дети части встают ночью, чтобы попить.
Наряду с этими процессами наблюдается потеря массы тела вследствие нарушения утилизации глюкозы клетками и усиления процессов расщепления жиров в организме. Также происходит усиление процессов расщепления белков [15, 64, 123]. При этом уменьшение массы тела сопровождается повышением аппетита. При тяжелой форме диабета может наблюдаться и снижение аппетита.
Кожа и слизистые оболочки у детей при сахарном диабете поражаются достаточно часто. К нарушениям такого рода относятся дерматиты, экземы, грибковые заболевания, гнойные поражения кожи, часто возникает диабетический рубеоз, ксантоз (за счет нарушения превращения провитаминов кератина в витамин А и его отложения в коже). Слизистая оболочка полости рта при сахарном диабете становится ярко красной и сухой. При сахарном диабете происходит повышение интенсивности белкового обмена, особенно белков мышц, поэтому у детей наблюдаются мышечная слабость, снижение артериального давления [136, 145, 148,]. Тяжелые и длительные нарушения белкового обмена могут приводить к тяжелым нарушениям работы и строения мышц. Кости у таких больных обычно очень ломкие, в связи с развитием остеопороза [81, 110, 115,116, 129, 139, 142]. Но иногда сахарный диабет не вызывает ни замедления, ни усиления процессов роста [67, 89].
Неблагоприятные изменения строения и работы сердечно сосудистой системы при сахарном диабете также наблюдаются достаточно часто. Эти нарушения наиболее ярко проявляются при тяжелых формах сахарного диабета и проявляются нарушением трофики сердца, аритмиями и возникновением болезненных ощущений в области сердца. При сахарном диабете в мочевыделительной системе также происходят нарушения. По данным В.А.Петерковой с соавт. [80], при этом нарушаются работа и строение почек, возникают сосудистые осложнения, повышается возможность развития воспалительного процесса.
Сахарный диабет приводит к нарушениям работы нервной системы.
Нарушение функций центральной нервной системы вызывает преимущественно поражение психо-эмоциональной сферы [29]. Ребенок становится раздражительным, плаксивым, у него появляются головная боль и головокружение. Кроме того, у детей часто наблюдаются боли в конечностях, судороги, снижение сухожильных рефлексов. Нарушение функционирования желудочно-кишечного тракта при сахарном диабете заключается в увеличении слюнных желез, развивается пародонтоз, гиперацидность. Возможно возникновение различных заболеваний желудка, поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки, гепатомегалия [90]. Нарушение функции печени в детском возрасте может сопровождаться такими осложнениями, как синдром Мориака и Нобекура.
диабетическая нейроретинопатия, когда возникают нарушения во всех элементах сетчатки [20]. При тяжелой форме диабетической нейроретинопатии могут наблюдаться сильное понижение остроты зрения и даже слепота. Другим тяжелым осложнением сахарного диабета у детей является диабетическая катаракта. В этом случае также может наблюдаться резкое понижение остроты зрения и даже может возникнуть слепота [117].
Патогенез сахарного диабета достаточно сложен, но в основе его лежит абсолютная или относительная недостаточность секреции инсулина.
Относительная недостаточность обусловлена повышенным содержанием контроинсулярных гормонов, негормональных антагонистов инсулина или нарушением чувствительности рецепторов к инсулину [33]. Инсулин является анаболическим гормоном, т.е. в обычных условиях способствует накоплению глюкозы в виде гликогена, увеличивает скорость белкового синтеза, стимулирует гликогенез, приводит к накоплению энергии в виде молекул АТФ [147]. Отсюда легко себе представить, что в отсутствии действия инсулина нарастают процессы катаболизма белка, истощаются запасы гликогена, стимулируется липолиз, снижаются запасы АТФ, т.е.
возникает энергетический кризис. Увеличение содержания глюкозы в крови вследствие гликогенолиза и неоглюкогенеза приводит к повышению осмолярности плазмы, что ведет за собой нарушение водного обмена и осмотический диурез [15]. Усиление липолиза при недостатке гликогена в печени сопровождается усиленным образованием кетоновых тел, что сопровождается развитием кетоза и кетоацидоза. Таким образом, нарушается кислотно-основное состояние организма. Энергетическая недостаточность ведет к нарастающему дефициту калия в тканях.
Сахарный диабет сопровождается нарушениями всех видов обмена веществ [10].
Наряду с изменениями в обмене макронутриентов при СД происходит нарушение и минерального обмена [26]. В работах А.К.Гречихина доказано, что степень снижения минеральной плотности костей при СД 1-го типа зависит от возраста, длительности заболевания, пола и взаимосвязана со степенью нарушения кровообращения и сенсомоторных расстройств [30].
Эффективность терапии СД у детей остается самым актуальным вопросом эндокринологии и педиатрии. Прежде всего, в лечении СД 1-го типа необходимо добиться проведения адекватной инсулинотерапии для поддержания нормогликемии. Коррекция метаболических нарушений при диабете - сложная задача, требующая комплексного подхода с применением большого арсенала лекарственных препаратов [54]. Объем медикаментозной терапии в педиатрической практике ограничен в связи с наличием у ряда препаратов возрастных показаний и побочных эффектов.
В связи с этим, все большее значение в лечении различных заболеваний у детей приобретает использование немедикаментозных методов. Среди них наиболее перспективным является проведение нутритивной поддержки при помощи лечебного энтерального питания. Изучение особенностей метаболических нарушений при сахарном диабете 1-го типа у детей и оценка эффективности использования специализированного лечебного питания в коррекции нарушений обмена при диабете являются актуальными в современной медицине [4, 6, 15, 30, 74, 99, 103].
Частота и тяжесть сосудистых поражений, наблюдающихся при диабете, в большинстве случаев связаны со степенью компенсации диабета и длительностью заболевания. При этом наблюдаемые сосудистые поражения рассматриваются как поздние осложнения диабета. Однако в настоящее время накапливаются сведения о том, что сосудистые поражения обнаруживаются и у больных с вновь выявленным СД, а также у лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе [47, 100].
Для понимания развития осложнений диабета необходимо иметь четкое представление о течении метаболических процессов в условиях инсулиновой недостаточности. Последствия дефицита инсулина проявляются нарушениями всех видов обмена веществ, из которых нарушения углеводного обмена наиболее выражены. Степень его нарушения отражает показатель - гликозированный гемоглобин (HbAic). С внедрением средств самоконтроля и с распространением «Школ Сахарного Диабета» процент детей с нормальным уровнем гликированного гемоглобина стал увеличиваться [35].
Однако у большинства пациентов не удается добиться стойкой компенсации заболевания, так как детский организм отличается крайней лабильностью обменных процессов, и нередко течение заболевания сопровождается возникновением скрытых гипогликемий [123].
Применение новых технологий изучения углеводного обмена позволяет получить более полные сведения о его состоянии и открывает новые возможности его коррекции. В многофакторном патогенезе хронических осложнений СД большое место занимает также нарушение липидного обмена [5, 144].
Известно, что при декомпенсированном диабете часто повышается содержание в плазме СЖК, триглицеридов и холестерина [126]. При декомпенсации углеводного обмена происходит активация процессов автоокисления глюкозы, что может способствовать резкому увеличению окислительной модификации ЛПНП и прогрессированию атеросклероза.
В настоящее время в развитых странах в клиническую практику на государственном уровне внедряются унифицированные критерии диагностики и лечения СД и его осложнений [41, 124]. Совершенствование препаратов, применяемых в терапии СД и его осложнений, а также схем лечения, активное вовлечение больных в процесс контроля за течением заболевания позволяет добиваться длительной компенсации СД, существенно повысить их качество жизни. Это позволяет пересмотреть некоторые общепринятые взгляды на развитие детей и подростков, длительно болеющих диабетом. Данные о состоянии микроэлементного состава организма и темпах физического развития у таких детей несколько устарели и противоречивы [113, 114].
В следующей главе мы более подробно остановимся на вопросах, касающихся о современном состоянии проблемы микроэлементозов, и в частности постараемся тщательно раскрыть отдельные моменты, касающиеся состояния таких эссенциальных микроэлементов, как цинка, железа, марганца и меди в педиатрической практике, и конкретно при сахарном диабете у детей и подростков.
ГЛАВА 1.2. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О
БИОЛОГИЧЕСКОМ ЗНАЧЕНИИ НЕКОТОРЫХ
ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ПРИ САХАРНОМ
ДИАБЕТЕ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Увеличение заболеваемости сахарным диабетом среди населения и склонность к хроническому течению связано с серьезным ухудшением пищевого статуса населения, экологическими проблемами, негативным состоянием окружающей среды и малоподвижным образом жизни.Немаловажное значение имеет нарушения витаминно-минерального состава организма, т.к., по статистике от дефицита различных витаминов (особенно антиоксидантов А, С и Е), макро- и микроэлементов (йода, железа, цинка, кальция, фтора, селена) страдает 90 % населения [1, 7, 32].
Всего 0,01 % массы человеческого тела составляют микроэлементы.
Макро- и микроэлементы в отличие от различных органических соединений в организме не синтезируются, их баланс поддерживается исключительно за счет потребляемых в пищу продуктов [1, 2, 3]. В идеальных условиях суточный рацион должен покрывать потребности организма. Но, как показывают исследования, количество элементов в продуктах питания с каждым годом прогрессивно падает.
Известно, что источником микроэлементов в растительных продуктах питания является почва, т.е. их концентрация в овощах и фруктах напрямую зависит от ее минерального состава. В.И. Вернадский дал определение понятию -Биогеохимические провинции, т.е., области, различающиеся по содержанию в их почвах, водах и т.п., химических элементов или соединений, с которыми связаны определенные биологические реакции со стороны местной флоры и фауны [21]. Состав почв влияет на подбор, распределение растений и на их изменчивость под влиянием тех или иных химических соединений или химических элементов, находящихся в почвах. Резкая недостаточность или избыточность содержания какого-либо химического элемента в среде вызывает в пределах данной провинции биогеохимические эндемии [14].
В последнее десятилетие активизировалось внимание широкого круга исследователей к оценке содержания макро- и микроэлементов (МЭ) в биосубстратах при различных патологических состояниях, в различных экологических условиях проживания. Это связано с тем, что большинство химических элементов являются структурными компонентами неживой и живой природы и, входя в состав биологически активных веществ (ферментов, гормонов, витаминов), участвуют во всех обменных процессах организма. Содержание элементов в организме прежде всего зависит от их поступления извне. Хорошо известны заболевания, связанные с природным недостатком отдельных микроэлементов: йоддефицитные (эндемический зоб, кретинизм, микседема), селендефицитные (болезнь Кешана, Кашина-Бека), фтордефицитные (кариес), цинкдефицитные (болезнь Прасада) и т. д. [3, 61, 88, 94,95].
Известно, что большинство витаминов участвуют в метаболизме в качестве коферментов, некоторые из них являются предшественниками гормонов (вит. А,D) или антиоксидантами (вит. С, Е). Соответственно, недостаток витаминов обусловливает нарушение обменных процессов, иммунной реактивности, роста и регенерации тканей, репродуктивной функции и т.п. Столь же велико значение адекватного поступления в организм минеральных веществ [61, 88, 95].
эссенциальными. Всего 0,01% массы тела составляют микроэлементы. На сегодняшний день установлено, что среди всех макро- и микроэлементов элемента являются клинически более значимыми [61, 88, 95].
При выраженном снижении их содержания в организме развивается более или менее характерная клиническая картина. Участие минеральных веществ в метаболизме связано с построением скелета (кальций, фосфор), поддержанием осмотических свойств (натрий, калий), кроветворением (железо, медь). Многие из них являются активаторами и кофакторами ферментов (магний, медь, железо, селен и др.).
Для реализации большинства процессов в организме необходимы огромные затраты энергии и времени. Чтобы сократить эти затраты, в организме существуют эндогенные катализаторы - ферменты.
Большинство процессов протекают с их участием. Но для активации ферментов необходимы активаторы - кофакторы, коферменты (от лат. co вместе и factor - делающий). Для более чем 300 из них коферментами выступают макро- и микроэлементы. А некоторые ферменты содержат микроэлементы как неотъемлемый компонент своей структуры.
Схематически реакции организма можно представить следующим образом:
субстрат + фермент + микроэлемент-активатор (кофермент) = реакция. Т.е.
при отсутствии микроэлемента реакция либо невозможна, либо она будет протекать, но с огромными затратами энергии и времени [61].
В последние десятилетия все более актуальным становятся вопросы, посвященные биологической роли микроэлементов в медицине. В выяснении физиологической роли микроэлементов и участие их в различных обменных процессах, большую роль сыграли многочисленные клинические и экспериментальные работы [55, 88, 95]. Микроэлементы обладают высокой биологической активностью и участвуют во всех основных процессах: рост, развитие, воспроизведение. Играют специфическую, биологическую роль в кроветворении, связаны с деятельностью ферментов, гормонов витаминов влияют на обменные процессы и изменяют свой состав при естественных, различных функциональных состояниях организма [12, 87, 119].
Современная классификация микроэлементов (Авцын А.П., 1991) I.2. Условно-эссенциальные As, B, Br, F, Si, Li, Ni, V II.1. Эссенциальные для Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn, Li II.2. Иммунотоксичные Al, As, B, Ni, Hg, Pb, Cd, Be, Vi, Tl, Ge, Au Как представлено в таблице 1.2., по современным представлениям к жизненно важным микроэлементам относят: железо, йод, медь, марганец, цинк, кобальт, молибден, селен, хром. Микроэлементный гомеостаз может микроэлементов или избыточном попадании токсических микроэлементов.
микроэлементного гомеостаза, принято называть микроэлементозами [1, 2, 3, 61, 75, 88, 96, 97].
Как отмечает Расулов С.К. (2006), в настоящее время принято гипермикроэлементозы, возникающие при избыточном поступлении в организм микроэлементов и гипомикроэлементозы, развивающие при дефиците эссенциальных микроэлементов [86]. Хронический дефицит в пищевом рационе эссенциальных микроэлементов вызывает характерную для каждого из них клиническую картину гипомикроэлементозов. Все гомеостаза со снижением иммунной резистентности [2, 65].
Наиболее часто нарушению обмена микроэлементов в организме подвержены дети и подростки в период интенсивного роста, беременные и кормящие матери, дети с хроническими заболеваниями желудочнокишечного тракта [7, 74]. Для нормальной жизнедеятельности абсолютно необходимо не только регулярное получение макро и микроэлементов, но и их правильное сочетание. Дело в том, что химические они не синтезируются в организме, а поступают из вне с пищей [23, 25].
Следует отметить, что дефицит многих микроэлементов связан не только их недостаточным поступлением в организм, но и со снижением интенсивности их всасывания с нарушением транспорта и метаболизма, с нарушением активности специфических лигандов и клеточных рецепторов, микроэлементозы имеют сложное происхождение и зависят не только от одних микроэлементов но и от совокупного воздействия ряда эндо и экзогенных факторов [27, 75]. Не перегружая обзор литературы общими сведениями обо всех группах микроэлементов мы считаем необходимым остановиться на тех жизненно важных микроэлементах, которые нас заинтересовали, в частности на меди, цинке, железе и марганце.
многочисленные работы о биологической роли меди в организме человека.
Основные процессы всасывания происходят в желудке и тонкой кишке, комплексное соединение с медью, пройдя через слизистый эпителий желудка и тонкой кишки он связывается с белком транскуприном, попадая в кровь разноситься по всему организму и депонируется в печени [12,17, 32]. Медь является кофактором различных микроэлементов, участвующих в метаболизме железа, синтеза коллагена и меланина [2, 42, 48, 75]. Она в составе медь содержащих белков необходима для нормального роста и развития костной ткани, а также играет важную роль в функционировании нервной системы [6]. Установлено, что этот не заменимый компонент, входя в состав многих ферментов и белков, играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах. Имеются данные об участии меди в белковом, жировом обмене, в частности медь необходима для образования не насыщенных жирных кислот [57].
Также существуют сведения, согласно которой медь оказывает влияние на обмен углеводов. Так по данным Исмаилова Р. [46], в организме больных сахарным диабетом имеется четкая прямая связь между метаболизмом меди, тяжестью состояния и давностью заболевания.
Значение меди для организма человека и животных обусловлена наличием в его структуре ферментов супероксидисмутазы, цитохромоксидисмутазы и д.р., которые участвуют в процессах тканевого дыхания [68, 125]. Как было отмечено выше, медь первоначально связанная с металлотионом в печени в дальнейшем включается в церуллоплазмин. Церуллоплазмин со своими функциями оксидазы выполняет также роль транспортного белка, переносящего медь на тканевые ферменты, в первую очередь на цитохромоксидазу [2, 17]. Церуллоплазмин это один из внеклеточных антиоксидантов, которые относятся к классу медьсодержащих протеинов.
Известно активное участие меди в обмене белков, жиров, углеводов и витаминов [50, 51]. Значение меди для организма человека и животных цитохромоксидисмутазы и другие которые участвуют, в процессах тканевого дыхания [13, 52, 56]. Медь необходима для участия в антиоксидазной защите организма. Она играет весьма важную роль в метаболизме железа, активно вмешиваясь в процесс гемопоэза. Для того чтобы, быть перенесенным в клетки костного мозга, синтезирующие гемоглобин, железо, поступающее как из желудочно-кишечного тракта, так и из печеночных резервов должно быть окислено в трехвалентное, чтобы фиксироваться на трансферрине - своем транспортном белке. Это окисление требует присутствия энзима церулоплазмина содержащего в своем составе медь [18, 87]. Установлено, что медь, марганец, цинк, селен входят в состав супероксидисмутазы, селенглютатионпероксидазы, каталазы. Эти ферменты являются компонентами антирадикальной системы [68, 125].
Цинк (Zn). Другим жизненно важным биологическим элементом является цинк, без которого почти не возможна жизнедеятельность живого свидетельствующих о незаменимости цинка для течения фундаментальных жизненных процессов [1, 2, 27, 60, 62, 75]. Zn - микроэлемент из второй группы периодической системы; металл, имеющий порядковый номер 30 и атомную массу 65,38. По представленности в организме Zn уступает только железу (среди микроэлементов). В различных органах человеческого тела в норме cодержатся 2–3 г цинка. Электронная конфигурация этого микроэлемента позволяет ему участвовать в многочисленных биохимических процессах. Среди более чем металлопротеинов, компонентом которых является Zn, фигурируют ДНКсвязывающие белки [60]. Zn - преимущественно внутриклеточный ион; он cвязан более чем с 300 ферментами и является составной частью более ферментов. Zn участвует в многочисленных реакциях синтеза или деградации важнейших метаболитов (углеводов, липидов, белков, а также нуклеиновых кислот). Этот микроэлемент необходим для образования эритроцитов и других форменных элементов крови; является компонентом ряда металлоферментов (карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др.);
играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, обмене белков и липидов, а также в функционировании Т-клеточного звена иммунитета [60, 62].
Zn является ингибитором апоптоза в различных клеточных системах (эпителий, эндотелий, лимфоидная и железистая ткани), хотя в печеночных и нейрональных клетках, он, наоборот, стимулирует апоптоз. Znсодержащие нуклеопротеины участвуют в генетической экспрессии факторов роста и стероидных рецепторов. Zn стабилизирует структуру ДНК и РНК, он необходим для активации РНК-полимераз (в делении клеток), а также участвует (в составе белков хроматина) в процессах транскрипции и репликации. Zn — доказанный адаптоген (корригирует адаптационные механизмы при гипоксемии; увеличивает емкостные/транспортные способности гемоглобина по отношению к О2).
Zn обладает антиоксидантными свойствами и способен улучшать действие других антиоксидантов; он уменьшает неспецифическую проницаемость клеточных мембран и участвует в предотвращении образования фиброза.
Жизненно важные гормоны (инсулин, кортикотропин, соматотропин, гонадотропины) являются Zn-зависимыми. Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммунных защитных свойств организма [2, 72, 83]. Эссенциальность микроэлемента для человеческого организма была признана в 1960-х гг. после проведения исследований A. S. Prasad и соавт. [138] и J. A. Halsted и соавт. [130]. По влиянию цинка на нервную систему можно выделить следующие важнейшие функции цинка:
метаболическую, антиоксидантную, гемопоэтическую, гемостатическую, адаптогенную и иммуномодулирующую.
Распределение цинка в организме и между тканями не равномерно.
Важнейшая железа играющая большую роль в обмене веществ гипофиз, весьма богата цинком. Богата цинком и сперма человека в особенности сперматозоиды. Последний факт указывает на то, что цинк входит в структурные элементы клеток. Постоянное содержание цинка в органах, тканях и биологических жидкостях указывает на активное участие цинка в жизненных процессах [44, 49, 50]. Источником цинка для человека являются продукты питания. Основным источником цинка являются мясо, рыба, яйца, грибы, зерновые, бобовые, орехи. Всасывание цинка происходит в проксимальных отделах тонкой кишки: на 40-45% в двенадцатиперстной кишке, 15-20% в тощей кишке. Выведение из организма цинка происходит через кишечник. Всасывается 30-40% цинка от поступившего в кишечник. Общее содержание цинка в организме взрослого человека составляет 1,5-2 гр [108].
И. В. Портнова предлагает считать содержание Zn в сыворотке крови
«