Введение к работе
Актуальность проблемы
Рост ребенка является одним из главных индикаторов здоровья. Наиболее интенсивные процессы роста приходятся на первые годы жизни. Именно в этот период жизни целесообразно обеспечить контроль за состоянием развития «здоровой кости». «Здоровая кость» - термин, который характеризует нормальное для каждого конкретного возраста анатомическое строение, соотношение кортикальной и губчатой кости, полноценную минерализацию скелета и обеспечивает прочность кости в условиях возрастного развития и жизнедеятельности ребенка (Л.А.Щеплягина, 2010). Интегральным показателем «здоровья кости» является костная прочность. Данные о возрастных показателях костной прочности в России появились относительно недавно. Проведенные широкомасштабные исследования в РФ практически здоровых детей в возрасте 5-16 лет показали, что снижение костной прочности в зависимости от пола и возраста имеют до 30% детей (Л.А. Щеплягина, Е.О.Самохина, 2007-2010).
Максимальное количество минеральных веществ в кости накапливается в периоды
быстрого роста, которые совпадают с ранним и дошкольным возрастом (Н.Н.Архипова,
Л.А.Щеплягина, Е.АЛебедева, Е.О.Самохина, 2006, 2007, 2009). Именно в раннем и
дошкольном возрасте закладывается прочность кости, на которую большое влияние
оказывают внешнесредовые факторы. Высокая скорость роста детей на протяжении
первых лет жизни в условиях несбалансированного рациона может являться также
фактором риска для накопления максимальной пиковой костной массы в более старшем
возрасте. Из большого числа факторов, которые могут влиять на ростовые процессы
ребенка, питание занимает одно из ведущих мест (C.M.Weaver, 2007; P.R.Fischer,
T.D.Thacher, 2008; С.Г. Грибакин, Л.А.Щеплягина, О.К.Нетребенко, 2011). Известно, что
макроігутриентьі обеспечивают организм строительным материалом и энергией,
необходимой для роста и развития ребенка. В то же время микронугриенты являются
незаменимыми для реализации процессов линейного роста. Особое значение для
линейного роста имеет кальций, без которого невозможны метаболические и
биохимические процессы, влияющие на формирование и увеличение размеров скелета.
Кальций является для скелета эссеициальпым минералом. Темпы роста ребенка прямо
пропорциональны содержанию кальция в кости (K.D.Cashman, 2002; S.A.Bowden, 2008;
Л.А.Щеплягина, 2009). У большинства населения России, включая беременных женщин и
кормящих матерен, нарушено полноценное питание (Н.А. Агаджанян и соавт., 2001; И.М.
Воронцов, 1999, 2004; В.Б.Спиричев, 2002). Вместе с тем, отсутствуют работы о влиянии
питания и витаминно-минеральной поддержки во время беременности на формирование костной прочности новорожденных. На протяжении первых 3 лет жизни сбалансированное рациональное питание детей обеспечивает формирование адекватной костной прочности, гарантируя достижение генетически детерминированного конечного роста (LMLPettifor, 2008; R.Rizzoli, 2008; СМ.Weaver, 2009).
Нарушение костного метаболизма и фосфорно-калышевого обмена на первых месяцах жизни часто сопровождаются изменениями скелета, которые могут длительно протекать бессимптомно или манифестировать с первых лет жизни (Л.А.Щеплягина, И.Н. Цветная, Н.Ю.Крутикова, 2005, 2007). За последние годы появились работы, в которых обсуждаются эффективные методы мониторинга «здоровья» кости, различные технологии коррекции дефицита кальция в рационе детей, однако, в практике эти методы применяются недостаточно (JDamilakis, E.Galanakis, D.Mamoulakis, 2004; Л.АЛЦеплягина, Т.КШоисеева, И ВХруглова, 2005-2010).
Определение прочности кости у детей на современном этапе диагностики возможно с использованием количественного ультразвукового исследования. Применение данного метода в клинической практике зависит от наличия нормативных данных измерений среди здорового детского населения отдельно по полу и возрасту. Кроме того, для правильной интерпретации результатов костной ультрасонометрии у детей, необходимо знание возрастных изменений изучаемых показателей костной прочности. Во многих зарубежных и отечественных публикациях по изучению использования количественного ультразвукового исследования кости показана необходимость создания национальных референтных баз данных для каждой отдельно взятой страны (M.H.Lequin, 2000; B.Bagni, 2001; G.I. ВагопсеШ, 2002; Л.А.Щеплягина, 2007). Отсутствие отечественных данных о возрастных показателях прочности кости, полученных при ультразвуковом исследовании, препятствует внедрению метода в педиатрическую практику, так как данный метод практически широко не применялся в России. Исследования, посвященные анализу накопления костной прочности, проводились у детей РФ школьного и подросткового возраста (Л.А. Щеплягина, Е.О.Самохина, 2007-2010). Однако, имеющиеся работы не внесли достаточной ясности в проблему диагностики костной прочности у детей раннего возраста и особенно новорожденных детей.
Исходя из вышеизложенного, эффективность профилактики и коррекции дефицита
потребления минеральных веществ у детей раннего возраста требуют знаний возрастной
физиологии костной прочности, особенностей диагностики и выявление групп риска
детей по снижению прочности кости. Несмотря на очевидность проблемы и имеющийся
опыт зарубежных стран по организации профилактики нарушений минерализации скелета у детей, в нашей стране нет подобных работ, касающихся новорожденных и детей раннего возраста. Кроме того, не определены принципы выбора средств и методов диагностики и профилактики дефицита потребления минеральных веществ в зависимости от возраста и фактической обеспеченности детей нутриентами.
Цель: научно обосновать комплекс мероприятий по оптимизации ранней диагностики, профилактики и коррекции снижения прочности кости у детей раннего и дошкольного возраста, в том числе новорожденных детей.
Задачи исследования:
1. Изучить возрастные особенности костной прочности и выявить критические периоды
минерализации кости у детей раннего возраста;
2. Выявить факторы риска и изучить их роль в нарушении прочности кости у
новорожденных, детей раннего и дошкольного возраста;
3. Разработать алгоритм формирования групп риска детей по снижению прочности кости
и обосновать показания для включения количесгвенного ультразвукового исследования костей скелета в стандарт профилактических осмотров детей раннего возраста;
4. Разработать региональные нормативные базы скорости ультразвуковой волны для
количественного ультразвукового исследования прочности кости у детей от 0 до 3 лет;
5. Изучить фактическое питание (потребление макронутрнентов, микронутриентов)
детей 1-го года жизни и проанализировать взаимосвязь характера питания с показателями костной прочности, разработав соответствующую программу коррекции дефицитных состояний;
6. Изучить показатели костной прочности детей шестилетнего возраста в зависимости от
состояния фосфорно-кальциевого обмена.
Научная новизна:
впервые с использованием неинвазивного количественного ультразвукового
исследования проведена оценка качества кости у детей в критические периоды
роста и выделены возрастные особенности костной прочности, в том числе у
новорожденных и детей первого года жизни;
впервые определены возрастные показатели прочности кости у здоровых
доношенных новорожденных детей и установлено, что при рождении до 10% детей
имеют показатели прочности кости ниже 10% перцентиля, а около 2,5 % -
снижение прочности кости ниже 3% перцентиля;
впервые определены возрастные показатели прочности кости у здоровых детей раннего возраста и установлено, что костная прочность уменьшается к 4 месяцу жизни, в дальнейшем происходит увеличение показателей скорости звука в кости к 1 году и более интенсивное увеличение показателей костной прочности в возрасте от 1 до 2 лет;
впервые установлено влияние факторов риска на прочность кости у новорожденных и детей 1 года жизни: патологическое течение беременности (гестоз, фетоплацентарная недостаточность, хроническая внутриутробная гипоксия плода) повышает риск снижения костной прочности к концу 1 года жизни на 37%; неадекватная витаминно-минеральная поддержка беременной - на 45%; масса тела при рождении более 4 кг - на 34%, нерациональное питание детей на 1 году жизни -на 63%;
впервые определена взаимосвязь прочности кости новорожденных и детей 1 года жизни с основными антропометрическими параметрами (выявлены корреляции между длиной тела (ri), массой тела (й), индексом массы тела ;гз) и скоростью ультразвуковой волны (,i=0,72, г2=0,80, гз=0,58 р<0,05); антенатальной обеспеченностью ребенка кальцием ге= 0,32, р<0,05; количеством потребляемого кальция с пищей (reos=0,48, р<0,05; ^=0,5, р<0,05); степенью физической активности ребенка раннего возраста (отрицательная средней степени корреляционная связь с показателями количественной ультрасонометрии (г=-0,43, р<0,05); уровнем потребления кальция с питанием у детей первого года жизни (ROs=0>48, р<0,05);
впервые разработан алгоритм диагностики нарушения <одоровья кости» у новорожденных и детей раннего возраста, суть которого - проведение скрининга в установленные возрастные сроки (4, 8, 12, 18, 24, 36 мес.) и определение групп риска новорожденных и детей раннего возраста по нарушению костного метаболизма и снижению прочности кости;
впервые определено, что в возрасте 4 месяцев происходит физиологическое
снижение прочности кости (снижение SOS до 2776 м/с), однако, показатель
скорости звука менее 2776 м/с в данном возрасте свидетельствует уже о возможном
патологическом снижении прочности кости. В возрасте 8 месяцев таким порогом является скорость звука менее 2970 м/с, 12 месяцев - не менее 3223 м/с, в 24 месяца - не менее 3235 м/с, а в 36 мес. - 3227 м/с;
впервые разработан план диспансерного наблюдения за детьми из группы риска по нарушению костного метаболизма и снижению прочности кости в течение первых лет жизни, суть которого - мониторинг поступления нутриентов с питанием, оценка физического развития, костной прочности и показателей костного ремоделировання и минерального обмена;
впервые разработаны перцентильные таблицы для количественного ультразвукового исследования, с целью наиболее корректного определения костной прочности у детей раннего возраста;
впервые применена коррекция недостаточности минеральных веществ и витаминов у детей первого года жизни белково-витаминно-минеральным комплексом;
впервые разработана программа для подсчета макронутриентов, микронутриентов в питании и их коррекция у детей первого года жизни, представленная на электронном носителе.
Практическая значимость:
установлены наиболее значимые факторы, вліиющие на костную прочность
новорожденных и детей раннего возраста, что позволяет определить группы риска детей по нарушению формирования кости;
с целью профилактики сннжения прочности кости рекомендуется внедрение в практику
педиатра, разработанного алгоритма наблюдения детей раннего возраста из группы риска по снижению прочности кости;
с целью ранней диагностики снижения костной прочности у детей раннего возраста
рекомендуется проведение количественного ультразвукового исследования кости в декретированные сроки (4, 8,12, 18,24, 36 мес);
с целью мониторинга качества кости у детей раннего возраста, целесообразно при
проведении количественного ультразвукового исследования использование, разработанных в ходе исследования, региональных нормативов показателей скорости ультразвуковой волны в кортикальном слое кости;
при недостаточном потреблении минеральных веществ и витаминов ребенком первого
года жизни целесообразно использовать белково-витаминно-минеральный комплекс, по разработанной в ходе исследования схеме.
внедрение разработанной программы для подсчета макронутрнентов, микронутриентов
и витаминов, получаемых с питанием, у детей первого года жизни позволит повысить эффективность первичной профилактики снижения прочности кости.
Основные положения, выносимые на защиту
Среди практически здоровых детей раннего возраста распространено снижение прочности кости (до 10% у новорожденных; до 12,5% у детей раннего возраста), которое тесно взаимосвязано с пренатальной обеспеченностью кальцием ребенка, антенатальными факторами, алиментарной недостаточностью поступления микроэлементов и витаминов, а также с физическим развитием ребенка на первом году жизни.
Наиболее объективным и информативным методом для скрининга ранней диагностики сішжения костной прочности у новорожденных и детей раннего возраста является количественная ультрасонометрия трубчатых костей голени.
Определена динамика увеличения костной прочности и физиология накопления минеральных веществ у новорожденных и детей раннего возраста.
Целесообразно использование региональных отечественных нормативов для интерпретации результатов количественной ультрасонометрии у детей.
Количественная ультрасонометрия отражает эффективность пищевой коррекции при дефиците минеральных веществ у детей раннего возраста.
Состояние фосфорно-кальциевого обмена и прочности кости у детей первого года жизни определяется антенатальной обеспеченностью минеральными веществами и витаминами ребенка, наличием антенатальных факторов риска снижения прочности кости (гестоз, фетоплацентарная недостаточность, хроническая внутриутробная гипоксия), гестационным возрастом новорожденного при рождении, особенностями темпов роста на первом году жизни, поступлением витаминно-минеральных веществ с питанием и физической активностью ребенка.
Целесообразно использование белково-витаминно-минерального комплекса (усилитель грудного молока) у детей первого года жизни для коррекции костного
метаболіпма с минимальным сроком введения в рацион ребенка в течение 2-х
месяцев. Установлен дефицит потребления с питанием ребенка 1 года жизни минеральных
веществ и витаминов (дефицит потребления кальция - 76,9 %, фосфора - 52,1%,
магния - 43,4%, цинка - 53,2%, витамина D - 87,9%). Целесообразно использовать
в практике врача-педиатра, разработанную в ходе исследования электронную
программу «Система калькуляции ігутриентов в питании детей грудного возраста
(Диета грудничка)». Внедрение в практику
По теме диссертационной работы получено 8 актов внедрения от практического здравоохранения (городские детские поликлиники, областная детская больница, детский реабилитационный центр, областная детская консультативная поликлиника) гор. Смоленска и гор. Калуги.
Разработанные информационные письма о современной диагностике, профилактике и коррекции нарушения костного метаболизма используются в работе лечебно-профилактических учреждений гор. Смоленска.
Разработанный алгоритм ведения детей с низкой прочностью кости на педиатрическом участке изложен в учебно-методическом пособии и внедрен в работу практического здравоохранения Смоленской области и в учебный процесс ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия» МЗ и СР РФ.
Разработанная в процессе исследования компьютерная программа для калькуляции получаемых с питанием ребенка микроэлементов, витаминов и коррекции данных нарушений ( «Диета грудничка»), используется в лечебно-профилактических учреждениях гор. Смоленска.
Результаты научного исследования излагаются прп проведении занятий со студентами, ординаторами и аспирантами кафедры поликлинической педиатрии ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия» МЗ и СР РФ.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы представлены на Межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы педиатрии» (Калининград, 2009, 2010 гг.), 4-ом Евроконгрессе педиатров (Москва, 2009 г.), 4-ом Всероссийском конгрессе специалистов перинатальной медицины (Москва, 2009 г.), на научно-практической конференции «Актуальные проблемы педиатрии» (Калуга, 2009 г.),
Конгрессах педиатров России (Москва, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.), Российском Конгрессе по остеопорозу (Санкт-Петербург, 2010 г.), X Российском Конгрессе «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2011 г.), XII, XIII Всероссийских Конгрессах диетологов и нутрициологов с международным участием «Питание и здоровье» (Москва 2010, 2011), областных конференциях врачей-педиатров (Смоленск, 2009,2010,2011,2012 гг.).
Основные положения диссертации представлены на совместном совещании сотрудников ФГБУ «ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» МЗ СР РФ (2012 г.).
Результаты научного исследования были представлены на конкурсах молодых ученых: научно-практическая конференция «Актуальные проблемы педиатрии» г. Калуга (2009 г.); XIV Конгресс педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» г. Москва (2010 г.); «Областной ежегодный конкурс молодых ученых 2011 года» г. Смоленск (2011 г.), где были отмечены призовыми местами.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 52 печатные работы, в том числе 14 статей в научных рецензируемых журналах, рекомендованных в перечне ВАК для публикации результатов диссертационных исследований, а также 7 публикаций в рецензируемых сборниках и журналах, 18 публикаций в сборниках тезисов, научных трудов и материалах конференций. Издано 4 учебно-методических пособия и рекомендаций для врачей-педиатров. Опубликована авторская монография «Возрастные особенности костной прочности у детей» (2012). По материалам научной работы опубликована глава «Основные причины снижения прочности кости у детей первого года жизни» в коллективной монографии «Актуальные вопросы педиатрии» под редакцией Федорова Г.Н.(2011), а также главы в 3 руководствах, рекомендованных УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию для вузов России: «Руководство участкового педиатра» (2008), «Питание здорового и больного ребенка в амбулаторных условиях» (2010), «Реабилитация детей с хронической патологией» (2011).
Опубликовано и используется в учреждениях здравоохранения области информационно-методическое пособие для врачей-педиатров участковых «Современная диагностика нарушений формирования кости у новорожденных и детей раннего возраста методом количественного ультразвукового исследования на педиатрическом участке» (утверждена Департаментом Смоленской области по здравоохранению).
Получены удостоверения на два рационализаторских предложения (№ 1556 и № 1557 от 29.08.2011 г.): «Алгоритм ранней диагностики и профилактики снижения прочности кости у детей раннего возраста (до 3 лет) в амбулаторных условиях», «Региональные референтные базы скорости ультразвуковой волны в трубчатой кости для количественной ультрасонометрии новорожденных детей п детей раннего возраста».
Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам выданы 2 патента на изобретения: «Способ ранней диагностики нарушения формирования кости у детей грудного и раннего возраста» (МІЖ А61В8/00) и «Система калькуляции нутриентов в питании детей грудного возраста (Диета грудничка)» (№ 2012611469,2011).
Структура и объем диссертации
