В настоящее время в структуре заболеваемости, инвалидности и смертности населения ведущее место занимают заболевания сердечно-сосудистой системы (инфаркт миокарда, инсульт, гипертоническая болезнь, окклюзии периферических сосудов), напрямую связанные с атеросклеротическим поражением сосудистой стенки [1—3]. Ежегодно отмечаются рост распространенности и «омоложение» перечисленных форм патологии [1, 3, 4]. Как известно, начальные стадии атеросклероза не имеют характерной клинической симптоматики, однако могут проявляться в форме нарушений функциональных свойств сосудистой стенки, в первую очередь снижением релаксационных свойств эндотелия [4—6]. К настоящему времени накоплен большой опыт изучения функциональных свойств эндотелия у взрослых пациентов [5—9]. Изучению функции эндотелия у детей и подростков уделяется меньше внимания, несмотря на то что именно такие исследования представляются более перспективными в прогностическом плане, так как открывают широкие возможности для профилактики, ранней (до развития клинических проявлений) диагностики и коррекции атеросклероза.
Целью данного исследования стало изучение функциональных свойств эндотелия периферических сосудов у детей подросткового возраста.
Материал и методы
Исследование проводилось в случайной выборке детей в возрасте 12—14 лет. Обследованы 204 ребенка (92 мальчика и 112 девочек) — учащиеся средних общеобразовательных школ Ярославля. Обязательным критерием включения в исследование было письменное добровольное информированное согласие законных представителей ребенка и устное согласие ребенка на участие в исследовании.
Оценку функционального состояния эндотелия проводили с помощью многофункциональной системы ультразвукового сканирования «Siemens SonoLine G 60 S» с соблюдением общепринятых требований [7]. К обследованию не допускались дети с признаками острых заболеваний, с хронической патологией в стадии обострения, реконвалесценты острых заболеваний, девушки во время менструации. В случае планового использования ребенком каких-либо лекарственных препаратов, обладающих вазоактивными или диуретическими свойствами, рекомендовалось избегать их приема в течение 48 ч до обследования. Кроме того, были даны рекомендации о необходимости воздержаться от приема горячей пищи, содержащих кофеин продуктов, препаратов, содержащих витамин С, в день обследования. При невозможности соблюдения указанных условий дети также не допускались к обследованию. Проведение пробы начинали после десятиминутного отдыха ребенка в горизонтальном положении. Правую плечевую артерию (ПА) лоцировали с помощью высокочастотного датчика в продольном сечении на 2—15 см выше локтевого сгиба. Ее диаметр измеряли от передней до задней линии, разделяющей мышечную и адвентициальную оболочки сосуда, на фиксированном расстоянии от анатомических маркеров. В исходном состоянии измеряли диаметр ПА (D0), максимальную линейную скорость кровотока в двух пульсовых точках (радиальной и каротидной) и расстояние между точками с последующим расчетом объемной скорости кровотока (PWV — Pulse wave velocity). Затем проводили пробу с реактивной гиперемией, для чего выше места локации накладывали манжету сфигмоманометра и накачивали ее до давления, превышающего систолическое на 50 мм рт.ст. Длительность прекращения кровотока составляла 5 мин. После выпускания воздуха из манжеты (фаза реактивной гиперемии) проводили повторное измерение диаметра ПА (D1) и скорости кровотока. Изменения диаметра ПА (ΔD) оценивали в процентах от исходной величины с расчетом опосредованной потоком дилатации (FMD — Flow—mediated dilation), отражающей эндотелийзависимую реактивность сосуда [5, 7]:
FMD = (ΔD / D0)・100,
ΔD = (D1— D0),
где FMD — показатель опосредованной потоком дилатации (%), ΔD — изменение диаметра ПА при реактивной гиперемии, D0 — исходный диаметр ПА (мм), D1 —диаметр ПА на высоте реактивной гиперемии (мм).
Для оценки полученных значений FMD ориентировались на показатели нормы в пределах 10% от исходной величины [5, 7, 9].
Кроме того, в программу объективного обследования входила оценка показателей артериального давления (АД), а также углубленная оценка статуса питания детей.
Измерение и оценку АД выполняли в соответствии с алгоритмом, разработанным экспертами Всероссийского научного общества кардиологов и Ассоциации детских кардиологов России [10]. АД измеряли с помощью цифрового тонометра UA-777 (AND Medical, Japan) по общепринятой методике. Результаты оценивали в соответствии с «Рекомендациями по диагностике, лечению и профилактике артериальной гипертензии у детей и подростков» (2003) —с учетом возраста, пола и роста детей. Критерием симптома артериальной гипертензии (АГ) являлись средние систолическое АД (САД) и/или диастолическое АД (ДАД), полученные по результатам 3 измерений, проведенных с интервалом 2— мин, и превышающие значения 95-го процентиля для данного возраста, пола и роста. Критерием высокого нормального АД служили средние значения САД и/или ДАД, равные или превышающие значения 90-го процентиля, но меньше значений 95-го процентиля для данного возраста, пола и роста.
Статус питания оценивали на основании измерения роста, общей и жировой массы тела. Жировую массу измеряли методом биоэлектрического импеданса при взвешивании на цифровых напольных весах Body Fat Analyser - BF662 (Tanita Corporation, Tokyo, Japan). Все измерения проводили по общепринятым методикам [11]. Для оценки показателей общей массы тела использовали региональные нормативы физического развития (Ярославль, 2006), для оценки жирового компонента массы тела — международные центильные шкалы [12]. По результатам сочетанной оценки общей и жировой массы определяли принадлежность ребенка к одной из 6 «групп питания»: с нормальной общей и жировой массой (1-я группа — НН), с нормальной общей массой и дефицитом жировой массы (2-я группа — НД), с дефицитом общей массы и нормальной жировой массой (3-я группа — ДН), с дефицитом общей и жировой массы (4-я группа — ДД), с избытком общей массы при нормальной жировой массе (5-я группа — ИН), с избытком общей и жировой массы (6-я группа — ИИ) [13, 14].
Для получения сведений об особенностях генеалогического анамнеза и образа жизни детей родителям детей были предложены специально разработанные анкеты.
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета прикладных программ Statistica версии 8.0 [15]. В связи с необходимостью анализа данных разного типа (включая качественные и количественные с распределением, отличным от нормального) использовали непараметрические статистические методы. Количественные данные представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-й процентиль; 75-й процентиль). Сравнение двух групп по одному количественному признаку выполняли с помощью U-критерия Манна—Уитни, 3 групп и более — с помощью рангового анализа вариаций Крускала—Уоллиса. Сравнение групп по качественным признакам выполняли с помощью критерия χ2 Пирсона и точного критерия Фишера. Пороговым уровнем статистической значимости служили значения р≤0,05. В случае множественных сравнений уровень статистической значимости определяли с учетом поправки Бонферрони [15].
Результаты и обсуждение
Результаты исследования в целом отражали физиологические особенности функционального состояния эндотелия, характерные для детей анализируемой возрастной группы. Медианы исходного диаметра ПА равнялись 2,8 (2,5—3,1) мм, диаметра ПА на высоте реактивной гиперемии — 3,4 (3,2—3,6) мм, максимальной объемной скорости кровотока — 100,0 (80,0—116,0) л/мин, показателя опосредованной потоком дилатации ПА (FMD) — 20,0 (14,5–28,3)%. Полученные значения согласуются с результатами других исследований, представленными в доступной литературе [6, 7, 16—18]. Вазоспастической реакции в ответ на пробу с реактивной гиперемией, описанной у пациентов с патологией сердечно-сосудистой системы [19], у обследованных детей не наблюдалось, что также характерно для лиц молодого возраста.
У мальчиков исходный диметр ПА был статистически значимо выше, а FMD — статистически значимо ниже, чем у девочек (табл. 1). Полученные результаты согласуются с описанными в литературе различиями функции эндотелия у мужчин и женщин, которые, как правило, рассматриваются как свидетельство более выраженной предрасположенности к патологическим состояниям сосудистого русла (в первую очередь, к атеросклерозу с его клиническими проявлениями и осложнениями) у мужчин [17, 18]. Результаты настоящего исследования в свете данной концепции позволяют проследить различия функционального состояния эндотелия, начиная с раннего подросткового возраста. Оценивая значимость полученных результатов, необходимо подчеркнуть, что подобного рода закономерности не были ранее описаны в доступной литературе, что, с нашей точки зрения, связано в первую очередь с относительно небольшим числом работ, посвященных оценке функции эндотелия у практически здоровых подростков. Вместе с тем, несмотря на выявленные статистически значимые половые различия средних значений показателей, значения FMD, выходящие за пределы нормы (менее 10% от исходного уровня), у мальчиков и девочек регистрировались практически одинаково часто (14,1 и 10,7% случаев соответственно; р>0,05). Представленные результаты противоречат половым различиям по частоте регистрации соответствующих нарушений у взрослых [17, 18]. Таким образом, несмотря на возможность заключения о более высокой предрасположенности к нарушениям функции эндотелия у мальчиков, основанного на сопоставлении средних величин анализируемых показателей, доказательств в пользу более высокой частоты сформировавшихся нарушений у лиц мужского пола в подростковом возрасте не получено.
Таблица 1. Характеристика функционального состояния эндотелия у мальчиков и девочек подросткового возраста
Примечание. Данные представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-й процентиль; 75-й процентиль). PWV — объемная скорость кровотока; здесь и в табл. 2: D0 — исходный диаметр плечевой артерии; D1 — диаметр плечевой артерии при реактивной гиперемии; FMD — опосредованная потоком дилатация плечевой артерии.
В целом значения FMD выходили за нижнюю границу физиологической нормы у 12,4% детей, что указывает на их достаточно высокую распространенность (у каждого восьмого ребенка) с учетом возраста обследованных детей и случайного характера выборки.
При этом отмечена связь зарегистрированных нарушений с рядом особенностей анамнеза, состояния здоровья и образа жизни детей. В частности, при оценке генеалогического анамнеза выявлено, что в семьях детей с зарегистрированными нарушениями функции эндотелия статистически значимо чаще, чем у детей без соответствующих изменений, имелась патология сердца и сосудов. Так, гипертоническая болезнь у родственников ребенка регистрировалась соответственно в 94,1 и 70,2% случаев (р=0,036), ишемическая болезнь сердца — в 26,1 и 11,8% случаев (р=0,015), нейроциркуляторная дисфункция — в 58,8 и 21,6% случаев (р=0,001). Полученные результаты представляются вполне закономерными с учетом роли нарушений функции эндотелия в формировании перечисленных форм патологии, и позволяют высказать предположение о реализации генетически детерминированных механизмов поражения сосудистой стенки у детей с выявленными нарушениями.
При объективном обследовании у детей с нарушениями функции эндотелия чаще регистрировались отклонения показателей АД. Так, у детей без нарушений функции эндотелия уровень САД в 92,1% случаев не превышал границы возрастной нормы, в то время как у детей с зарегистрированными нарушениями функции эндотелия нормальное САД регистрировалось лишь в 76% случаев (р=0,013). Показатели САД, соответствующие градации «высокое нормальное давление», регистрировались соответственно у 4,5 и 12% детей (р=0,018), показатели САД, соответствующие градации «АГ», — у 3,3 и 12,0% детей (р=0,012). Представленные данные подтверждают известную связь нарушений функции эндотелия с повышением АД [6, 8, 9, 20]. Причем, согласно полученным нами результатам, такая связь имеет место не только у взрослых пациентов с АГ, но и у детей подросткового возраста без ранее верифицированного диагноза.
Кроме того, у детей с нарушениями функции эндотелия чаще, чем у детей без нарушений, отмечался избыток общей и жировой массы тела. Избыток общей массы относительно соответствующего роста и возраста (при оценке по региональным стандартам физического развития) отмечен у 28% детей с нарушениями функционального состояния эндотелия и у 12,9% детей без нарушений (р=0,047), причем избыток массы тела II степени у детей с нарушениями функции эндотелия отмечался в 3 раза чаще, чем у детей без соответствующих нарушений (в 16 и 5% случаев соответственно; р=0,036). Значения жировой массы, полученные при использовании метода биоэлектрического импеданса, соответствовали категории «ожирение» у 20,0% детей с нарушениями и у 3,9% детей без нарушений функции эндотелия (р=0,002). Существенные различия были зарегистрированы при анализе показателей, характеризующих функциональное состояние эндотелия у детей с разными вариантами статуса питания, выделенными на основании соотношения общей и жировой массы тела (табл. 2). Так, у детей с избытком общей и жировой массы тела (группа ИИ) нарушения функции эндотелия имелись в 42,9% случаев — в несколько раз чаще, чем у детей с другими вариантами статуса питания (р<0,001). Важно также отметить различия абсолютных значений показателей, характеризующих функциональное состояние эндотелия, у детей, отнесенных к разным группам питания. В частности, у детей с избытком общей и жировой массы тела (группа ИИ) исходный диаметр ПА был статистически значимо больше, а FMD — ниже, чем у детей других групп (р<0,01 во всех случаях). Представленные данные расценены нами как результат нарушений липидного обмена у детей с избытком массы тела, обусловленным избыточным развитием жировой ткани, т.е. у детей с «истинным» ожирением, угрожаемых по формированию метаболического синдрома [21]. Очевидно, что у детей данной группы отмечается более высокий, чем у других детей, риск нарушений функции эндотелия.
Таблица 2. Результаты оценки функции эндотелия у детей подросткового возраста с различными вариантами статуса питания
Примечание. НН – нормальная общая и жировая масса тела; НД – нормальная общая масса и дефицит жировой массы тела; ДН – дефицит общей массы и нормальная жировая масса тела; ДД – дефицит общей и жировой массы тела; ИН – избыток общей массы при нормальной жировой массе тела; ИИ – избыток общей и жировой массы тела.
Анализ особенностей образа жизни детей с нарушениями и без нарушений функции эндотелия позволил выявить, что дети с нарушениями функции эндотелия более склонны к малоподвижному образу жизни (табл. 3). В частности, у них чаще, чем у детей без соответствующих нарушений, длительность таких видов деятельности, как просмотр телевизионных передач или фильмов, рисование, рукоделие, моделирование, а также приготовление школьных заданий составляла 3 ч в день и более. Работе за компьютером и компьютерным играм дети с нарушениями функции эндотелия чаще уделяли 1 ч и более ежедневно. Полученные результаты позволяют обсуждать связь особенностей образа жизни и функционального состояния сосудистой стенки у детей подросткового возраста. Известно, что малая двигательная активность, преобладание в распорядке дня малоподвижных видов деятельности способствуют развитию и прогрессированию атеросклеротического поражения сосудов [1—3]. Полученные нами результаты полностью согласуются с данным положением и позволяют сделать заключение о его справедливости в группе детей подросткового возраста.
Таблица 3. Сравнительная характеристика особенностей образа жизни в группах детей с нарушениями и без нарушений функции эндотелия
Примечание. Данные представлены как число обследованных в %.
Выводы
1. Нарушения функциональных свойств эндотелия у детей подросткового возраста не являются редкостью и могут быть выявлены у каждого восьмого обследуемого в случайной выборке подростков-школьников.
2. Наибольшая частота нарушений функции эндотелия у подростков установлена при наличии наследственной предрасположенности к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, повышенного артериального давления и избыточной жировой массы.
3. Частота выявления нарушений функции эндотелия в подростковом возрасте повышается в случае преобладания «малоактивных» вариантов организации досуга подростков.
