Микроциркуляторно-тканевая система как маркер донозологических нарушений кардиоваскулярного здоровья у школьников

Введение

На сегодняшний день исследования функционирования системы микроциркуляции крови остаются в центре внимания учёных в связи с её вовлечённостью во многие жизненно важные процессы в организме человека [1, 3, 5, 8]. Методы оптической неинвазивной диагностики уже успешно зарекомендовали себя в вопросах выявления расстройств периферического кровотока, связанных с развитием сердечно-сосудистых заболеваний (артериальная гипертензия, ИБС, инсульт), сахарного диабета 2 типа и других маркеров метаболического синдрома [2, 4, 6, 9].

В РФ в рамках национального проекта «Новые технологии сбережения здоровья» (2025-2030 гг.) акцент делается на развитие технологий превентивной медицины для обеспечения активного и здорового долголетия граждан. На сегодняшний день в РФ сохраняется значительный вклад сердечно-сосудистых заболеваний (занимают 1-е место в структуре общей заболеваемости у взрослых) в структуре смертности населения. При этом истоки кардиоваскулярной патологии, несомненно, лежат в детском возрасте. Внедрение технологий превентивной (профилактической) медицины в педиатрии должно привести к значимым результатам по сохранению здоровья у взрослых в последующие годы [3, 5].

Цель исследования

Изучить состояние микроциркуляторно-тканевой системы у школьников с целью определения донозологических скрининговых маркеров кардиоваскулярного риска.

Материалы и методы

Проведено комплексное обследование 190 детей школьного возраста (14-17 лет) в Центре здоровья детей ОГБУЗ ДКБ г. Смоленска в рамках профилактических осмотров школьников средних образовательных организаций г. Смоленска. Методом случайной выборки в исследование были включены 82 школьника.

В зависимости от индекса массы тела (ИМТ, кг/м²) и уровня амбулаторного артериального давления (среднее значение трех измерений АД аускультативным методом [1]) все обследованные школьники были разделены на 3 группы: 1-я группа ––– 24 школьника с ИМТ в пределах ±1 SDS ИМТ (кг/м²) и нормальным уровнем амбулаторного АД (систолическое и диастолическое АД не превышали 90-й перцентиль с учётом возраста, роста и пола); 2-я группа –– 36 школьников с ИМТ в пределах ≥ +1 SDS ИМТ (кг/м²) и нормальным уровнем амбулаторного АД; 3-я группа –– 22 школьника с ИМТ в пределах ≥ +1 SDS ИМТ (кг/м²) и повышенным систолическим артериальным давлением (амбулаторное АД превышало 90-й перцентиль с учётом возраста, роста и пола (14-15 лет) или равнялось 135 и более мм рт. ст. (16-17 лет)).

Характеристика обследованных групп представлена в таблице 1. Возрастные и гендерные различия между группами отсутствовали (табл. 1).

Комплексное обследование школьников включало антропометрию (вес, рост, ИМТ (кг/м²)); лазерную допплеровскую флоуметрию и флуоресцентную спектроскопию кожи в области предплечья на анализаторе «Лазма ПФ» (Россия) [7]. Оценивали следующие показатели микроциркуляции: М –– среднее арифметическое значение показателя микроциркуляции (усл. ед.); M нутр. –– среднее значение нутритивного кровотока (усл. ед.); σ –– среднее квадратическое отклонение колебаний кровотока от среднего значения М (усл. ед.); Kv –– коэффициент вариации колебаний кровотока (%); Aн и Aм –– соответственно амплитуды колебаний кровотока (усл. ед.), обусловленные нейрогенным и миогенным механизмами регуляции сосудистого тонуса; Aд и Aс –– амплитуды дыхательных и сердечных колебания кровотока (усл. ед.); индекс флаксмоций (ИФМ = (Ам+Ан)/ (Ад+Ас), усл. ед.), характеризующий соотношение баланса между активными и пассивными механизмами регуляции микроциркуляции. Методом лазерной флуоресцентной спектроскопии («Лазма ПФ», Россия) оценивали относительную амплитуду флуоресценции никотинамидадениндинуклеотида (Анадн (А460/А365), усл. ед.); а также показатель окислительного метаболизма (ПОМ, усл. ед.), связывающий нутритивную составляющую перфузии (микроциркуляции) крови (Мнутр.) и амплитуду флуоресценции кофермента НАДН (Анадн). Исследование микроциркуляции и окислительного метаболизма проводили в одинаковых условиях в течение 4 минут в области правого предплечья.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакета анализа данных программы Microsoft Excel 2003 с применением методов параметрической (M, SD) и непараметрической (Me, 25-75-й перц.) статистики. Статистически значимыми считались различия при уровне p <0,05.

Результаты и обсуждение

Параметры, характеризующие состояние микроциркуляции (перфузии) и её вариабельность у обследованных детей (1-я, 2-я и 3-я группы), представлены в таблице 2. Выявлено, что у школьников с избыточной массой тела / ожирением и нормальным АД (2-я группа) регистрируется тенденция к увеличению медианы перфузии (М, усл. ед.) по сравнению с детьми 1-й группы (усиление микроциркуляции происходило в основном за счёт увеличения М нутр. (прирост на 9,1%; р >0,05). На фоне усиления перфузии отмечалось достоверное снижение на 51,9% коэффициента вариации колебаний кровотока (Kv (%)) у детей 2-й группы по сравнению с детьми 1-й группы (снижение с 40,41% до 26,6%; p <0,05). У школьников 3-й группы на фоне повышенного систолического АД регистрировалось более значимое увеличение медианы перфузии (М, усл. ед.) по сравнению с детьми 1-й и 2-й групп –– на 29,6 и на 23,0% соответственно (p <0,05). Усиление микроциркуляции при этом также в большей степени было обусловлено увеличением М нутр. (прирост на 53,3% по сравнению с детьми 1-й группы). Отмечалось аналогичное (как у детей 2-й группы) снижение коэффициента вариации колебаний кровотока (Kv (%)) и вариабельности кровотока (σ, усл. ед.) у школьников 3-й группы по сравнению с детьми 1-й группы (p <0,05).

Параметры, характеризующие регуляцию микроциркуляции (перфузии) у детей 1-й, 2-й и 3-й групп представлены в таблице 3. У школьников с избыточной массой тела / ожирением и нормальным АД (2-я группа) особенностью регуляции микроциркуляции по сравнению с детьми 1-й группы является уменьшение амплитуды дыхательных и сердечных колебаний кровотока (Ад –– в 2,31 раза (p <0,05); Ас –– в 1,95 раза (p <0,05)). Аналогичная тенденция регуляции микроциркуляции (уменьшение амплитуды дыхательных и сердечных колебаний кровотока) регистрировалась и у детей 3-й группы по сравнению с детьми 1-й группы (табл. 3). При этом у школьников 3-й группы на фоне повышенного систолического АД регистрировалось также значимое увеличение медианы амплитуды нейрогенных (Ан в 1,86 раза) и миогенных (Ам в 1,63 раза) механизмов регуляции кровотока (р <0,05) по сравнению с детьми 1-й группы; аналогичные особенности регуляции микроциркуляторного кровотока отмечались у школьников 3-й группы по сравнению с детьми 2-й группы (табл. 3). Отдельно следует отметить, что у школьников 3-й группы регистрировалась более выраженная зависимость регуляции тонуса сосудов от нервного и мышечного компонентов по сравнению с детьми 1-й и 2-й групп; об этом свидетельствует увеличение медианы ИФМ у школьников 3-й группы в 1,83 раза по сравнению с ИФМ детей 1-й группы (р <0,05) и в 1,47 раза (р <0,05) – по сравнению с ИФМ детей 2-й группы.

Анализ показателей окислительного метаболизма показал, что у детей 2-й группы регистрировалась тенденция (p >0,05) к увеличению ПОМ по сравнению с детьми 1-й группы. При этом у школьников 3-й группы отмечалось достоверное повышение ПОМ в 2,1 раза (p <0,05) по сравнению с детьми 1-й группы на фоне увеличения амплитуды флуоресценции никотинамидадениндинуклеотида (Анадн) и Мнутр. (табл. 2, табл. 4). Интегральный комплексный показатель ПОМ свидетельствует о состоянии метаболических процессов в коже, в том числе, с учётом микроциркуляторного кровотока. В этой связи на втором этапе по результатам анализа данных окислительного метаболизма (ПОМ, усл. ед.) школьников 1-й группы были предложены нормативные параметры, характеризующие функциональное состояние микроциркуляторно-тканевой системы (ФС МТС) с целью дальнейшей оценки её структуры у детей 2-й и 3-й групп.

С учётом рекомендаций руководства для анализатора «Лазма ПФ» [7] и полученных в исследовании у детей 1-й группы значений ПОМ (25-й – 75-й перц., усл. ед.) предложено выделять 4 типа ФС МТС у школьников 14-17 лет:

• ФС МТС «активное», если значение ПОМ (усл. ед.) находится в диапазоне от 0,68 до 1,12 (25-й и 75-й перцентили ПОМ у школьников 1-й группы);
• ФС МТС «повышенной активности», если значения ПОМ (усл. ед.) равняется или превышает верхнюю границу указанного значения (1,12 и более);
• ФС МТС в стадии «компенсации», если значение ПОМ (усл. ед.) снижено до 20% относительно нижней границы контрольных значений (от 0,68 (включительно) до 0,54);
• ФС МТС в стадии «декомпенсации», если значение ПОМ снижено на 20% и более относительно нижней границы контрольных значений (0,54 и ниже).

Анализ структуры функционального состояния микроциркуляторно-тканевой системы (ФС МТС) у обследованных детей выявил, что у детей 2-й группы повышенная активность ФС МТС регистрировалась в 1,8 раза чаще (p <0,05), чем у детей 1-й группы; а у 11,1% детей 2-й группы отмечалась уже декомпенсация ФС МТС (табл. 5). У школьников 3-й группы по сравнению с детьми 2-й группы в 7,8 раза реже регистрировалась активное ФС МТС, свидетельствующее о сохранности компенсаторно-адаптационных механизмов на микроциркуляторном уровне. При этом у 72,7% детей 3-й группы отмечалась повышенная активность ФС МТС и достоверно чаще, чем у детей 1-й и 2-й групп выявлялась компенсация ФС МТС (табл. 5).

Комплексный сводный анализ особенностей функционального состояния микроциркуляторно-тканевой системы у школьников 2-й и 3-й групп по сравнению с детьми 1-й группы представлен в таблице 6.

Результаты исследования показали, что функциональное состояние микроциркуляторно-тканевой системы тесно коррелирует с состоянием сердечно-сосудистой системы и, соответственно, может использоваться в качестве одного из диагностических маркеров доклинических нарушений кардиоваскулярного здоровья у школьников.

Заключение

Таким образом, результаты исследования состояния микроциркуляции, её вариабельности и регуляции у школьников свидетельствуют о зависимости данных параметров как от индекса массы тела, так и от уровня амбулаторного (систолического) артериального давления. У школьников с повышенным амбулаторным АД на фоне избытка жировой массы тела особенностями ФС МТС являлись: значимое увеличение перфузии (микроциркуляции) на фоне снижения её вариабельности и усиления активных механизмов регуляции кровотока, характеризующихся превалированием симпатических влияний; а также повышение интенсивности окислительного метаболизма на микроциркуляторном уровне.

Скрининговыми донозологическими диагностическими маркерами кардиоваскулярного риска у школьников с избыточной массой тела / ожирением по результатам лазерной допплеровской флоуметрии и лазерной флуоресцентной спектроскопии («Лазма ПФ») следует считать «повышенную активность» ФС МТС на фоне высоких значений индекса флаксмоций (усиление симпатических влияний на микроциркуляторный кровоток).