Способ прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у спортсменов
METHOD FOR PREDICTING RISK OF DEVELOPMENT OF VENTRICULAR PREMATURE BEATS IN ATHLETES

Изобретение относится к области медицины, а именно к детской кардиологии и может быть использовано для прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у детей, занимающихся спортом.
Прогнозирование развития нарушений ритма сердца является актуальной проблемой медицины в связи со сложностью ранней диагностики и значительным негативным влиянием на качество жизни пациентов.
С внедрением норм ГТО и президентских программ развития детского спорта, возрастает его значение в достижении высоких спортивных результатов основой которых служит состояние процессов адаптации к физическим нагрузкам. Длительные и интенсивные тренировки у детей могут негативно сказываться на работе сердечно-сосудистой системы и проявляться в виде снижения толерантности к физическим нагрузкам, что характеризуется в том числе изменением иммунологических параметров.
Из практики медицины известны способы оценки функциональной активности мышцы сердца, а также состояния кардиомиоцитов.
Так, существует способ прогнозирования нарушений адаптации у детей в раннем неонатальном периоде (Синчихин С.П. с соавт. Патент на изобретение №2247990, опубликован 10.03.2005, Бюл. изобретений №7).
2
2
2
2
В представленной работе с целью прогнозирования адаптации у новорожденных детей используются определения уровней фактора некроза опухоли - альфа и субкласса иммуноглобулина G, и при значении фактора некроза опухоли-α - 22,5-52,0 пг/мл, иммуноглобулина G - 1,49-2,03 мг/мл прогнозируют выраженные нарушения адаптации; при значении фактора некроза опухоли-α - 16,0-20,5 пг/мл, иммуноглобулина G - 2,30-2,70 мг/мл прогнозируют умеренные нарушения адаптации, а при значении фактора некроза опухоли-α - 14,3-15,9 пг/мл, иммуноглобулина G - 2,86-3,18 мг/мл прогнозируют благоприятное течение адаптации.
Недостатками данного способа являются:
- уровень фактора некроза опухоли - α отражает активность только провоспалительных процессов, в тоже время, состоянию противовоспалительных процессов не уделяется должного внимания;
2
- изменение уровней иммуноглобулина G зависит от антигенной стимуляции и отражает иммунные нарушения в организме, но не может быть использовано для характеристики состояния миокарда и выявления дисфункции проводящей системы сердца;
2
- состояние уровней фактора некроза опухоли-α и иммуноглобулина G определяется у детей периода новорожденности.
2
Таким образом, одновременное определение уровней фактора некроза опухоли-α и субкласса иммуноглобулина G не позволяет прогнозировать риск развития желудочковых экстрасистолий у детей, занимающихся спортом.
Кроме того, имеется количественный метод использования полимеразной цепной реакции для выявления экспрессии генов интерлейкина-4 в периферической крови при физиологическом состоянии у взрослых (Реферат CN 1629316 (А) - 20050622 (Fluorogenic quantitative PCR method for detecting interleukin 4 gene expression in peripheralblood under physiological state, inventor(s): Chen Peijie; Dong Qianggang; Wang ru [cn] Applicant(s): shanghai physical education in (Shanghai Physical education institute)). Авторами предлагается количественный способ определения иммунохимического маркера - цитокина-4 в периферической крови, а также метод может применяться для специфического выявления экспрессии гена цитокина – интерлейкина-4 для определения ранней стадии усталости и предотвращения снижения иммунологической реактивности, вызванного избыточной физической нагрузкой.
Недостатками данного способа являются:
- для прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у детей, длительно занимающихся спортом недостаточно использовать один показатель;
-концентрация интерлейкина-4 отражает активность противовоспалительных процессов в организме, в тоже время состояние провоспалительных процессов остается не оцененным;
- повышение концентрации интерлейкина-4 не отражает состояние сердечной мышцы, поэтому использование его для прогнозирования желудочковой экстрасистолии у детей не целесообразно.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у детей, занимающихся спортом в течение 2-3-х лет.
Указанный технический результат способа достигается тем, что определяют в сыворотке крови детей, занимающихся спортом в течение 2-3-х лет, концентрации фактора некроза опухоли-α, интерлейкина-10 и антикардиальных антител -COS-05, при этом прогнозируют высокий риск развития желудочковой экстрасистолии при концентрации фактора некроза опухоли-α от 13,2 до 15,1 пг/мл, при концентрации интерлейкина-10 от 18,1 до 21,3 пг/мл и при концентрации антикардиальных антител -COS-05 от 10,1 до 15,8 усл. ед.; прогнозируют низкий риск развития желудочковой экстрасистолии при концентрации фактора некроза опухоли-α от 9,8 до 10,6 пг/мл, при концентрации интерлейкина-10 от 14,3 до 17,3 пг/мл и при концентрации антикардиальных антител -COS-05 от 7,1 до 9,8 усл. ед.
Существующие клинико-лабораторные методы исследования не позволяют объективно прогнозировать риск развития желудочковой экстрасистолии у этой категории пациентов.
Вследствие этого, важно комплексное использование определения концентраций иммунохимических показателей, включая про- и противовоспалительные цитокины, а также антикардиальные антитела которые не нашли достаточного применения при прогнозировании риска развития желудочковой экстрасистолии у юных спортсменов.
Преимуществом предлагаемого нами способа является использование для прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии определения у детей, занимающихся спортом в течение 2-3-х лет, концентраций фактора некроза опухоли-α, интерлейкина-10 и антикардиальных антител -COS-05.
Это позволяет не только прогнозировать риск развития у них в дальнейшем желудочковой экстрасистолии, но и более дифференцированно подходить к вопросам подготовки детей к серьезным занятиям спортом, а также разрабатывать для них индивидуальные программы физических тренировок.
Занятия спортом являются мощным стрессом для всего организма и иммунной системы в частности. Дисбаланс в иммунной системе ребенка, имеющийся до этого, может значительно усугубляться.
Известно, что фактор некроза опухоли - альфа (ФНО-α) относится к провоспалительным цитокинам. Он резко увеличивает образование макрофагами и нейтрофилами перекиси водорода, активирует катаболические процессы, оказывает отрицательное инотропное действие на миокард, а также вызывает его метаболическое истощение. Он модулирует активность других цитокинов, способствуя развитию воспаления. Известно, что высокий уровень ФНО-α ассоциируется с дисфункцией синусового узла.
Интерлейкин-10 (IL-10) относится к противовоспалительным цитокинам. Он обладает негативной регуляторной активностью в отношении воспалительных процессов. Продукция его выполняет сугубо ингибиторные функции, то есть он способен затормаживать синтез всех воспалительных цитокинов. IL-10 может угнетать клеточный иммунный ответ, в тоже время стимулируя пролиферацию В- лимфоцитов и гуморальный иммунный ответ.
Таким образом, дисбаланс уровней про- и противовоспалительных цитокинов во многом определяет развитие воспалительной реакции.
Известно, что при инфекционно-токсической кардиопатии выявлен рост продукции антител к проводящей системе и кардиомиоцитам. Изменение уровней антикардиальных антител может отмечаться как при воспалительных, так и при невоспалительных заболеваниях миокарда, причем они могут выступать, как в роли свидетелей патологического процесса, так и являться агрессорами. Повышение уровней антикардиальных антител COS-05 (AT COS-05) сопровождает развитие стресс-индуцированного ремоделирования миокарда у молодых спортсменов.
Длительные и интенсивные тренировки у юных спортсменов сопровождаются изменениями метаболизма кардиомиоцитов и даже приводить его ремоделированию.
Определение концентрации ФНО-α, IL-10 и AT COS-05 у детей, занимающихся спортом в течение 2-3-х лет, позволит объективно оценивать состояние миокарда и прогнозировать риск развития желудочковой экстрасистолии.
Предложенный способ был успешно апробирован в течение 2015-2017 гг. в ГБУЗ АО «Областной физкультурный диспансер» на 129 детях, которые в течение 2-3-х лет занимались спортом и проходили регулярное обследование на базе этого лечебного учреждения.
Полученные данные обработаны методом вариационной статистики и представлены в таблице 1.
Ниже приведены результаты апробации.
Пример №1.
Ребенок Т., мальчик, 11 лет. С 8 лет занимается вольной борьбой. Жалоб на момент осмотра не предъявляет. Физические нагрузки переносит хорошо. Состояние удовлетворительное. Рост 138 см, вес - 31 кг. Кожные покровы бледно-розовые. Подкожно-жировой развит умеренно, распределен равномерно. Костно-мышечная система развита удовлетворительно, сила мышц достаточная. Дыхание в легких везикулярное, частота дыхательных движений 20 в минуту.
Верхушечный толчок пальпируется в 5 межреберье слева. Границы сердца: правая - посредине между правой парастернальной и правой стернальной линиями, верхняя расположена на уровне третьего ребра, левая - на 0,5 см кнаружи от левой срединно-ключичной линии. Частота сердечных сокращений 85 ударов в минуту. Тоны сердца ясные, громкие, ритмичные. АД=105/70 мм рт.ст. Печень пальпируется по краю реберной дуги.
На ЭКГ - дыхательная аритмия, нормальное положение электрической оси. Неполная блокада правой ножки пучка Гиса.
На основании клинических данных и полученных результатов инструментального исследования сложно оценить риск развития желудочковой экстрасистолии.
Для более точной оценки риска развития желудочковой экстрасистолии ребенку дополнительно проводилось иммунохимическое исследование сыворотки крови методом иммуноферментного анализа, с целью определения концентрации определялись концентрации цитокинов: фактора некроза опухоли α, интерлейкина-10, а также концентрация антикардиальных антител-COS-05. Порядок проведения иммуноферментного анализа выполнялся согласно прилагаемым инструкциям. В результате выявлено, что концентрация ФНО-α у мальчика составляет 9,8 пг/мл, IL-10 - 14,3 пг/мл, a AT COS-05 - 7,1 усл. ед.
Полученные данные сравнили со значениями, которые приводятся в таблице №1.
Проведенный нами анализ концентрации показал, что результаты исследования попадают в диапазон, позволяющий прогнозировать у этого ребенка низкий риск развития желудочковой экстрасистолии.
Пример №2.
Ребенок Е. девочка, 9 лет. С 7 лет занимается плаваньем. Жалоб нет. Физические нагрузки переносит хорошо. Состояние удовлетворительное. Рост 130 см, вес- 28 кг. Кожные покровы бледно-розовые. Дыхание везикулярное, частота дыхательных движений 22 в минуту.
Верхушечный толчок не изменен. Границы сердца: правая - посредине между правой парастернальной и правой стернальной линиями, верхняя расположена на уровне 3-го ребра, левая - на 0,5 см кнаружи от левой срединно-ключичной линии. Частота сердечных сокращений 87 ударов в минуту. Тоны сердца громкие, ритмичные. АД=100/65 мм рт.ст. Печень - по краю реберной дуги.
На ЭКГ - синусовый ритм, нормальное положение электрической оси сердца.
Ребенку проводилось определение концентрации ФНО-α, IL-10, AT COS-05 в сыворотке крови по методике, описанной в примере 1.
Установлено, что уровень ФНО-α составил 10,6 пг/мл, IL-10 - 17,3 пг/мл, AT COS-05 - 9,8 усл. ед. Подобные значения, как видно из таблицы №1, позволяют прогнозировать низкий риск развития желудочковой экстрасистолии у данного ребенка.
Пример №3.
Ребенок В. девочка, 8 лет. С 6 лет занимается чирлидингом. Жалоб нет. Физические нагрузки переносит хорошо. Регулярно принимает участие в соревнованиях. Состояние удовлетворительное. Рост 125 см, вес - 25 кг.
Кожные покровы цвета загара. Дыхание везикулярное, частота дыхательных движений 20 в минуту.
Верхушечный толчок не изменен. Границы сердца: правая - посредине между правой парастернальной и правой стернальной линиями, верхняя расположена на уровне 3-го ребра, левая - на 0,5 см кнаружи от левой срединно-ключичной линии. Частота сердечных сокращений 86 ударов в минуту. Тоны сердца громкие, ритмичные. АД=100/70 мм рт.ст. Печень - по краю реберной дуги.
На ЭКГ - синусовый ритм, нормальное положение электрической оси сердца.
На ЭХО-КГ: эктопически расположенная хорда левого желудочка. На основании клинических данных и полученных результатов инструментального исследования сложно оценить риск развития желудочковой экстрасистолии.
Поэтому ребенку проведено определение концентрации ФНО-α, IL-10, AT COS-05 и было установлено, что концентрация ФНО-α составила 13,2 пг/мл, IL-10 - 18,1 пг/мл, AT COS-05 - 10,1 усл. ед. Подобные значения, как видно из таблицы №1, позволяют прогнозировать высокий риск развития желудочковой экстрасистолии.
Данный пример показывает преимущество предлагаемого способа прогноза, которое выражается в том, что он позволяет прогнозировать наличие у ребенка высокого риска возникновения желудочковой экстрасистолии, при полном отсутствии клинико-инструментальных ее проявлений.
Пример №4.
Ребенок У., мальчик, 12 лет. С 10 лет занимается гандболом. Жалоб на момент осмотра не предъявляет. Физические нагрузки переносит хорошо. Состояние удовлетворительное. Рост 149 см, вес - 40 кг. Кожные покровы обычной окраски. Дыхание в легких везикулярное, перкуторно над легкими ясный легочный звук, частота дыхательных движений 18 в минуту.
Визуально область сердца не изменена. Верхушечный толчок пальпируется в 5 межреберье слева. Границы сердца: правая - посредине между правой парастернальной и правой стернальной линиями, верхняя расположена на уровне третьего ребра, левая - на 0,5 см кнаружи от левой срединно-ключичной линии. Частота сердечных сокращений 79 ударов в минуту. Тоны сердца ясные, громкие, дыхательная аритмия. АД=110/70 мм рт.ст. Печень пальпируется по краю реберной дуги.
На ЭКГ - дыхательная аритмия, нормальное положение электрической оси.
Ребенку проводилось определение концентраций ФНО-α, IL-10, AT COS-05 в сыворотке крови.
Установлено, что концентрация ФНО-α составила 15,1 пг/мл, IL-10 - 21,3 пг/мл, AT COS-05 - 15,8 усл. ед. Подобные значения иммунологических показателей, как видно из таблицы №1, позволяют прогнозировать высокий риск развития желудочковой экстрасистолии у данного ребенка.
Представленные клинические примеры наглядно демонстрируют практическую реализацию предлагаемого способа прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у детей, занимающихся спортом в течение 2-3-х лет. Указанный технический результат достигается за счет совокупности всех составляющих предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.
Положительный эффект предлагаемого способа достигается повышением точности прогнозирования риска развития желудочковой экстрасистолии у детей, длительно занимающихся спортом, с помощью оценки состояния иммунологических показателей. Прогнозирование риска развития желудочковой экстрасистолии, является основанием для определения конкретного объема физической нагрузки и разработки индивидуальных программ физических тренировок у детей, серьезно занимающихся спортом.
Это позволит с высокой точностью прогнозировать риск развития желудочковой экстрасистолии у юных спортсменов, поскольку точность способа составляет 95%.
Этот способ одновременно технически прост, надежен и доступен для широкого практического применения, поскольку не требует использования дорогостоящих реактивов и оборудования.
Примечание:
ФНО-α - фактор некроза опухоли-α;
IL-10 - интерлейкин-10;
AT COS-05 - антикардиальные антитела;
n - число наблюдений;
* - М±m, где М - это среднеарифметическая величина, а m - это стандартная ошибка среднеарифметической величины;
** - разброс значений показателей (минимальное и максимальное значения);
р - критерий достоверности значений при сравнении показателей у детей с высоким и низким риском развития желудочковой экстрасистолии.