Особенности соматотропной регуляции кальциевого обмена у детей с патологией опорно-двигательного аппарата

Статья поступила в редакцию 17.01.2012 г.

ОСОБЕННОСТИ СОМАТОТРОПНОИ РЕГУЛЯЦИИ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЕЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

THE FEATURES OF SOMATOTROPIC REGULATION OF CALCIUM METABOLISM IN CHILDREN WITH MUSCULOSKELETAL DISORDERS

Никонова Т.А. Довгаль Д.А. Устьянцева И.М. Хохлова О. И.

Nikonova T.A. Dovgal D.A. Ustyantseva I.M. Khokhlova O.I.

Федеральное государственное бюджетное лечебно- Federal State Medical Prophylactic Institution

профилактическое учреждение «Научно-клинический центр «Scientific Clinical Center of the Miners'

охраны здоровья шахтеров», Health Protection»,

г. Ленинск-Кузнецкий, Россия Leninsk-Kuznetsky, Russia

Цель - изучить взаимосвязь уровня соматотропного гормона и основных показателей минерального обмена в крови у детей с врожденной и приобретенной патологией опорно-двигательного аппарата. Материалы и методы. Обследованы 29 пациентов с врожденной (I группа) и 35 детей с приобретенной (II группа) патологией опорно-двигательного аппарата. Оценку состояния минерального обмена детей осуществляли на основании исследования концентраций общего и ионизированного кальция, фосфора, магния, общего белка, альбумина, мочевины, креатинина, мочевой кислоты, активности щелочной фосфатазы и показатели кислотно-основного состояния венозной крови. Параллельно определяли уровень соматотропного гормона (СТГ).

Результаты. Установлено увеличение активности СТГ при патологии опорно-двигательного аппарата, особенно при врожденной патологии. Изменения минерального обмена у детей с приобретенными повреждениями опорно-двигательного аппарата характеризуются более выраженным снижением уровня общего и ионизированного кальция, в отличие от детей с врожденной патологией развития костного скелета и от здоровых детей. Не выявлено отклонений в концентрациях фосфора, магния, общего белка, альбумина, мочевины, креатинина, мочевой кислоты, глюкозы, активности щелочной фосфатазы и показателях кислотно-основного состояния. Полученные данные могут быть использованы в дальнейшем для совершенствования методов профилактики патологии опорно-двигательного аппарата в детском возрасте и прогноза восстановительного периода после травмы. Ключевые слова: соматотропный гормон; кальций; опорно-двигательный аппарат у детей.

The aim of the study - to investigate the relationship between somatotropic hormone level and the main indicators of mineral metabolism in children with congenital and acquired musculoskeletal disorders. Materials and methods. 29 patients with congenital locomotorium pathology (group I) and 35 patients with acquired musculoskeletal pathology (group II) were examined. The assessment of mineral metabolism state in children was performed on the basis of the study of the levels of total calcium, phosphorus, magnesium, total protein, albumin, urea, creatinine, uric acid and activity of alkaline phosphatase and values of venous blood acid-base metabolism. Also the level of somatotropin was evaluated.

Results. The increase of somatotrophic hormone activity was noted in locomotorium pathology, especially in congenital one. The changes in mineral metabolism in children with acquired locomotorium injuries are defined by more expressed decrease of total and ionized calcium levels compared to children with congenital pathology of bony skeleton development and healthy ones. There were no declinations in the concentrations of phosphorus, magnesium, total protein, albumin, urea, creatinine, uric acid, glucose and activity of alkaline phosphatase and the values of acid-base balance. The received results may be used in future for improvement of methods of prevention of locomotorium pathology in children and for prediction of restorative period after trauma.

Key words: somatotropic hormone; ionized calcium; locomotorium in children.

Среди всех гормонов, определяющих рост и физическое развитие ребенка, ключевым является соматотропный гормон, который участвует как в ускорении продольного роста, увеличении толщины и ширины трубчатых костей, так и в системе регуляции метаболизма костной ткани [1]. В последние годы появились данные, свидетельствующие о необходимости изучения процессов, лежащих в основе дефектов накопления костной мас-

сы и возрастных особенностей минерализации скелета [2].

Процессы моделирования и ремо-делирования кости и ее структурные характеристики тесно связаны с обменом кальция [3, 4]. Основными показателями, характеризующими состояние минерального обмена растущего ребенка, служат уровень общего и ионизированного кальция, а также концентрация неорганических фосфатов в сыворотке крови [5]. Содержание кальция

в плазме крови является результатом равновесия процессов всасывания кальция в кишечнике, обмена в костях, реабсорбции и выведения почками [6]. В случае изменения концентрации связывающих кальций факторов и показателей кислотно-основного состояния организма меняется также и уровень кальция [7]. Щелочная фосфата-за продуцируется остеобластами и, предположительно, участвует в процессах минерализации остеоида

ПОЛИТРАВМА

[1]. Значительная распространенность факторов риска снижения костной массы в детском возрасте приводит к необходимости изучения механизмов, приводящих к развитию этого нарушения, одним из которых является гипокальцие-мия [8].

Целью исследования явилось изучение взаимосвязи уровня со-матотропного гормона и основных показателей минерального обмена в крови у детей с врожденной и приобретенной патологией опорно-двигательного аппарата.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В клинических условиях были обследованы 64 пациента детского ортопедотравматологического отделения ФГБЛПУ «НКЦОЗШ» в период с 1.08.2009 по 01.01.2012 гг. Из них, 29 пациентов с врожденной патологией опорно-двигательного аппарата (17 мальчиков и 12 девочек), средний возраст 9,01 ± 0,92 лет, которые составили первую группу (группа I) . В нее вошли дети с дисплазиями и деформациями различных частей скелета, воронкообразной грудной клеткой и прочими врожденными дефектами опорно-двигательного аппарата. Вторую группу (группа II) составили 35 пациентов с приобретенной патологией опорно-двигательного аппарата (27 мальчиков и 8 девочек; средний возраст 10,31 ± 0,62 лет) с переломами длинных трубчатых костей конечностей различной локализации. В качестве контрольных значений использовали данные, полученные при исследовании крови здоровых детей (п = 34, средний возраст 13,2 ± 0,31 лет).

Исследования выполнены с информированного согласия детей и их родителей, и соответствуют нормам Хельсинкской декларации (2000 г.).

Программа исследования была реализована с применением лабораторных методов исследования в первые сутки после поступления стационар. Забор крови осуществляли утром натощак из локтевой вены.

Оценку состояния минерального обмена и влияющих на него факто-

№ 1 [март]

ров осуществляли на основании исследования концентрации общего кальция, фосфора, магния, общего белка, альбумина, мочевины, креа-тинина, мочевой кислоты и активности щелочной фосфатазы на автоматическом анализаторе «Cobas 6000 SWA» с использованием реактивов Roche Diagnostics. Уровень ионизированного кальция и показатели кислотно-основного состояния венозной крови исследовали на анализаторе критических состояний «Omni S» с помощью реактивов Roche Diagnostics. Уровень сомато-тропного гормона (СТГ) определяли на иммунохемилюминесцентном анализаторе «Immulite One».

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью прикладного пакета программ Statistica 6.0. Проверку нормальности распределения количественных данных выполняли с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. При получении значимых показателей критерия нулевую гипотезу о соответствии анализируемых данных нормальному закону распределения отвергали. В этом случае для описания исследуемых выборок вместо среднего арифметического использовали медиану с указанием межквартильного размаха (интервал между 25-м и 75-м процентилями). Поскольку большая часть численных данных не соответствовала закону нормального распределения, они представлены в виде Ме (LQ-UQ), где Ме — медиана, (LQ-UQ) — интерквар-тильный разброс. Для выявления различий между группами по количественным показателям использовали непараметрические критерии Манна-Уитни и Краскела-Уоллеса. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05. Корреляционный анализ в представленном исследовании проводили с помощью критерия Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ОБСУЖДЕНИЕ

Уровень СТГ и показатели минерального обмена у детей с врожденной (I группа) и приобретенной (II группа) патологией опорно-двигательного аппарата представлены в таблице.

В результате проведенного исследования установлено, что активность СТГ увеличивается при патологии опорно-двигательного аппарата: уровень СТГ максимален в

I группе, что на 63,5 % (р = 0,016) и на 90 % (р = 0,049), соответственно, больше, чем в группе II и группе здоровых детей. Известно, что усиление активности СТГ сопровождается ускоренным ростом ребенка, при этом должное значение минеральной плотности кости еще не сформировано, что приводит к увеличению риска переломов даже при незначительной травме [1]. С другой стороны, увеличение уровня СТГ в I группе, по-видимому, свидетельствует об усилении активности процессов пролиферации остеобластов и может сопровождаться диспластической патологией скелета.

Концентрация общего кальция во II группе на 2,8 % ниже, чем в I группе (р = 0,02), и на 9,7 % ниже, чем в группе здоровых детей (р = 0,001). Одновременно во

II группе отмечено уменьшение содержания в крови ионизированного кальция на 10,6 % (р = 0,001) по сравнению с I группой, и на 27,7 % (р = 0,001) по сравнению с группой здоровых лиц. Наиболее выраженное снижение концентраций общего и ионизированного кальция в крови у детей с приобретенной патологией костного скелета является одним из факторов риска развития остеопенического синдрома и в дальнейшем может сопровождаться нарушением формирования остеоида и снижением прочности костной ткани.

Согласно литературным данным, содержание кальция в сыворотке крови изменяется в зависимости от различных связывающих его факторов. Поэтому при оценке его метаболизма следует учитывать биохимические показатели и кислотно-основные характеристики крови [7]. В изучаемых группах концентрации фосфора, магния, общего белка, альбумина, мочевины, креа-тинина, мочевой кислоты, глюкозы, активность щелочной фосфатазы и показатели кислотно-основного состояния существенно не различались, и не превышали нормальных значений для данной возрастной

Таблица Сравнительная характеристика показателей минерального обмена и уровня соматотропного гормона в крови детей исследуемых групп

Показатели I группа

СТГ, мЕ/л 2,0

Общий кальций, ммоль/л 2,31

Ионизированный кальций, ммоль/л 1,02

Фосфор, ммоль/л 1,50

Магний, ммоль/л 0,87

Щелочная фосфатаза, и/1 459,60

Общий белок, д/1 72,10

Альбумин, д/1 42,00

Мочевина, ммоль/л 3,40

Креатинин, мкмоль/л 33,90

Мочевая кислота, мкмоль/л 198,30

Глюкоза, ммоль/л 5,20

рН 7,37

Примечание: * достоверность различий между группами I и II при р < 0,05; # достоверность различий в группах I и II по сравнению со здоровыми при р < 0,05.

группы. Таким образом, можно исключить влияние этих факторов на изменение кальциевого обмена.

Таким образом, в результате проведенного исследования показано, что увеличение уровня соматотроп-ного гормона сопровождается уменьшением содержания общего и ионизированного кальция в крови детей с патологией опорно-двигательного аппарата. Выявленные особенности минерального обмена в группах детей с врожденной и приобретенной патологией опорно-двигательного аппарата свидетельствуют об исходных различиях в соматотропной регуляции и являются одним из патогенетических факторов формирования остеопении, что может приводить к снижению прочности костной

Литература:

ткани или быть одним из факторов развития дисплазии. Оценка уровня СТГ в комплексе с содержанием общего и ионизированного кальция может быть информативным критерием для ранней диагностики осте-опении.

ВЫВОДЫ:

1. Установлено увеличение активности СТГ при патологии опорно-двигательного аппарата, причем наибольшие значения этого показателя наблюдаются при врожденной патологии.

2. Изменения минерального обмена у детей с приобретенными повреждениями опорно-двигательного аппарата характеризуются более выраженным снижением

уровня общего и ионизированного кальция, в отличие от детей с врожденной патологией развития костного скелета и от здоровых детей.

3.В результате исследования не выявлено отклонений в концентрациях фосфора, магния, общего белка, альбумина, мочевины, креатинина, мочевой кислоты, глюкозы, активности щелочной фосфатазы и показателях кислотно-основного состояния.

4.Полученные данные могут быть использованы в дальнейшем для совершенствования методов профилактики патологии опорно-двигательного аппарата в детском возрасте и прогноза восстановительного периода после травмы.

1. Хвостова, С.А. Роль гормонов эндокринных желез в репаративном костеобразовании /С.А. Хвостова, К.А. Свешников //Современные проблемы науки и образования. - 2008. - № 2. - С. 52-56.

2. Храмцова, С.Н. Оценка уровня кальция и фосфора в прогнозировании остеопении у детей и подростков /С.Н. Храмцова //Общественное здоровье и профилактика заболеваний. - 2007.

- № 2. - С. 47-50.

3. Баранов, А.А. Возрастные особенности изменений биохимических маркеров костного ремоделирования у детей /А.А. Баранов //Российский педиатрический журнал. - 2002. - № 3. - С. 7-12.

4. Никонова, Т.А. Роль нарушений минерального обмена у детей в развитии врожденной и приобретенной патологии опорно-двигательного аппарата /Т.А. Никонова, Д.А. Довгаль, И.М. Устьян-цева, О.И. Хохлова //Политравма. - 2010. - № 2. - С. 52-54.

ПОЛИТРАВМА

5. Admission Ionized Calcium Levels Predict the Need for Multiple Transfusions: A Prospective Study of 591 Criticalli Ill Trauma Patients /L.J. Magnotti, .E.H. Bradburn, D.L. Webb [et al.] //The Journal of TRAUMA Injiuri, Infection and Critical Care. - 2011. - N 2.

- P. 391-394.

6. Ивашкина, Т.М. Возрастная динамика уровня сывороточных костных маркеров у здоровых детей /Т.М. Ивашкина, Т.Н. Ко-това, П.Ш. Омарова [и др.] //Клин. лаб. диагностика. - 2010.

- № 11. - С. 7-10.

7. Новиков, П.В. Рахит и наследственные рахитоподобные заболевания у детей: диагностика, лечение, профилактика /П.В. Новиков. - М., 2006. - С. 13-23.

8. Щеплягина, Л.А. Клиническая оценка возрастной минерализации костной ткани у детей /Л.А. Щеплягина, Т.Ю. Моисеева.

- М., 2005. - Режим доступа: http://www.nczd.ru/ art24pr.htm.

Сведения об авторах: Information about authors:

Никонова Т.А., врач клинической лабораторной диагностики, Nikonova T.A., physician of clinical laboratory diagnostics, Scien-

Федеральное государственное бюджетное лечебно-профилактиче- tific Clinical Center of Miners' Health Protection, Leninsk-Kuznetsky,

ское учреждение «Научно-клинический центр охраны здоровья шах- Russia.

теров», г. Ленинск-Кузнецкий, Россия.

Довгаль Д.А., врач отделения детской травматологии и ортопе- Dovgal D.A., physician of pediatric traumatology and orthopedics

дии, Федеральное государственное бюджетное лечебно-профилак- department, Scientific Clinical Center of Miners' Health Protection, Len-

тическое учреждение «Научно-клинический центр охраны здоровья insk-Kuznetsky, Russia.

шахтеров», г. Ленинск-Кузнецкий, Россия.

Устьянцева И.М., д.б.н., профессор, заместитель директора по Ustyantseva I.M., PhD, professor, deputy director of clinical labora-

клинической лабораторной диагностике, Федеральное государственное tory diagnostics, Scientific Clinical Center of Miners' Health Protection,

бюджетное лечебно-профилактическое учреждение «Научно-клиниче- Leninsk-Kuznetsky, Russia.

ский центр охраны здоровья шахтеров», г. Ленинск-Кузнецкий, Россия.

Хохлова О.И., д.м.н., врач клинической лабораторной диагно- Khokhlova O.I., PhD, physician of clinical laboratory diagnostics,

стики, Федеральное государственное бюджетное лечебно-профи- Scientific Clinical Center of Miners' Health Protection, Leninsk-Kuznetsky,

лактическое учреждение «Научно-клинический центр охраны здоро- Russia.

вья шахтеров», г. Ленинск-Кузнецкий, Россия.

Адрес для переписки: Address for correspondence:

Никонова Т.А., Nikonova T.A.,

7-й Микрорайон, № 9, г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская область, 7th district, 9, Leninsk-Kuznetsky, Kemerovo region, 652509, Rus-

652509, Россия. sia.

Тел: 8 (38456) 9-54-53 Tel: 8 (38456) 9-54-53

E-mail: irmaust@gnkc.kuzbass.net E-mail: irmaust@gnkc.kuzbass.net

№ 1[март] 2012