Залізо відноситься до біометалів, які надзвичайно важливі для нормального функціонування практично усіх біологічних систем (тканинне дихання, мітоз, біосинтез колагену, ДНК, становлення імунітету, тощо).

Мета дослідження: Підвищити ефективність лікувального комплексу при хронічному та рецидивуючому бронхіті на підставі поглибленого вивчення особливостей клінічних проявів та метаболічних порушень, зумовлених сидеропенією та встановити її роль у патогенезі вказаної вище патології.

Дослідити характер змін показників обміну заліза за даними вмісту сироваткового заліза, загальної залізозв'язуючої здатності сироватки у дітей з хронічним та рецидивуючим бронхітом.

Встановити особливості клінічного перебігу хронічної та рецидивуючої патології органів дихання у дітей при наявності супутнього залізодефіциту.

Диференційовано вивчити ланки порушення системи перекисного окислення ліпідів - антиоксидантного захисту у групах дітей з хронічним та рецидивуючим бронхітом та у поєднанні із сидеропенією.

Вивчити мінеральну щільність кісткової тканини та фосфорно-кальцієвий обмін у дітей із хронічним, рецидивуючим бронхітом та у поєднанні із сидеропенією.

З урахуванням одержаних результатів розробити методи медикаментозної корекції виявлених змін у дітей з хронічним та рецидивуючим бронхітом.

Дітям проводився загальноприйнятий комплекс лабораторного обстеження. В гемограмі звертали увагу на ступінь анемії, кількість лейкоцитів, відхилення у лейкоформулі (кількісно-якісне співвідношення). Обстеження включало також електрокардіографію, спірографію, рентгенографію, бактеріологічний посів мокроти та визначення чутливості до антибіотиків. При необхідності проводилась бронхоскопія та бронхографія.

Про стан перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) та системи антиоксидантного захисту судили по вмісту малонового диальдегіду (МДА), сульфгідрильних груп (Sh-груп), рівню церулоплазміну (ЦП) в сироватці крові, супероксиддисмутази (СОД) в еритроцитах та активності каталази (КТ).

Малоновий диальдегід вивчали за методом J. Plazer після осаджування білків у досліджуваному матеріалі трихлороцтовою кислотою. Супероксиддисмутазу визначали в супернатанті по ступеню інгібування процесу відновлення нітросинього тетразолію в присутності НАД-Н і феназинметасульфата за R. Fried, церулоплазмін - методом його окислення парафенілдіаміном за Равіним, сульфгідрильні групи - за методом І.С. Травіна, каталазу - за М.А. Королюком та співавторами.

При біохімічному обстеженні крові визначали сироваткове залізо, загальну залізозв'язуючу здатність сироватки за допомогою стандартних наборів системи біо-LACHEMA-тест. Принцип методу ґрунтується на утворенні іонами заліза з бетафенантроліном кольорових сполук, інтенсивність забарвлення яких визначається колориметрично. Вираховували латентну залізозв'язуючу здатність та коефіцієнт насичення трансферину, які є інтегральними показниками.

Мінеральна щільність кісткової тканини досліджувалась на двофотонному рентгенівському денситометрі DPX-A фірми Lunar. Аналізу підлягали морфометричні характеристики перших чотирьох хребців поперекового відділу хребта.

Отримані результати опрацьовані за допомогою пакету статистичних програм на персональному комп'ютері та порівнювалися із середніми величинами контрольної групи і між різними групами хворих дітей. Достовірність відхилень в групах, що порівнювалися, встановлювали за критерієм Ст'юдента (t).

Основні результати дослідження. Серед обстежених 53 дитини хворіли рецидивуючим бронхітом, така ж кількість була і хворих із хронічним бронхітом. В шести випадках виявлено фонову вроджену і спадкову патологію: вроджений іхтіоз, дефект міжшлуночкової перетинки, вроджену гіпоплазію нижньої долі лівої легені, синдром Елерса-Данлоса та 2 випадки ідіопатичного фіброзуючого альвеоліту.

Обструктивний синдром діагностовано у 57,4% хворих рецидивуючим бронхітом та у 37,7% при хронічному бронхіті.

Тривалість захворювання обстежуваних дітей була від 2 до 13 років. До того ж у пацієнтів цієї вікової категорії тривалість бронхолегеневої патології була найдовшою. Проведений аналіз засвідчує, що хронічний та рецидивуючий бронхіт частіше зустрічається у хлопчиків (64,1% обстежуваних). У віковому аспекті хронічним бронхітом частіше хворіли діти від 11 до 15 років - 32 дитини (60,4%). Проте, найбільша захворюваність рецидивуючим бронхітом відмічена серед дошкільнят - 41,5% та дітей молодшого шкільного віку - 32,1%. Очевидно, з моменту відвідування дитячих дошкільних та шкільних закладів, зростає діапазон спілкування дітей, а, отже, небезпека інфікування. Саме цей віковий період є критичним для органів дихання, а тому, на думку деяких авторів, рецидивуючий бронхіт передує виникненню хронічного бронхолегеневого процесу. У більшості хворих в анамнезі виявлено високий інфекційний індекс. Це могло відіграти певну роль в підтримці сенсибілізації організму і розвитку хронічної патології бронхолегеневої системи. Констатовано найбільшу кількість загострень вищевказаної патології у зимово-весняний період. У 64,2% дітей загострення процесу спостерігалося 3-4 рази на рік.

У частини обстежених дітей спостерігали наявність постійних хронічних вогнищ інтоксикації у формі хронічної патології зі сторони ЛОР-органів (25,6%), шлунково-кишкового тракту (47,2%).

Спадкова схильність до хронічних бронхолегеневих захворювань у вигляді хронічного бронхіту, бронхіальної астми у батьків відмічалась у 26,4% випадків рецидивуючого бронхіту та у 13,2% при хронічному бронхіті.

Клінічна картина хронічного та рецидивуючого бронхіту характеризувалася поліморфізмом об'єктивних та суб'єктивних ознак хвороби, що вкладалися в наступні провідні синдроми: респіраторний, ендогенної інтоксикації, аускультативно-перкуторних змін, а також у значної частини дітей - загальноанемічний та сидеропенічний.

Загальноанемічний синдром проявлявся неспецифічними симптомами і відмічався у 72,6% випадках у вигляді загальної слабкості, підвищеної втомлюваності, сонливості, головного болю, головокружіння, зниження апетиту. При об'єктивному обстеженні виявляли блідість шкірних покривів і слизових оболонок, відставання у фізичному розвитку, тахікардію, ослаблення серцевих тонів, функціональний систолічний шум, гіпоксичні зміни на ЕКГ.

При цілеспрямованому опитуванні виявлено різні прояви сидеропенічного синдрому, який зустрічався у 65,1% дітей з хронічним та рецидивуючим бронхітом. Найчастіше виявлялися наступні його прояви: сухість шкіри та слизових (65,1%), тонке посічене волосся (21,7%), карієс зубів (48,1%). У деяких дітей виявлено такі специфічні його прояви як койлоніхії, ангулярний стоматит, глосит, спотворення смаку, нюху, нетримання сечі при кашлі, сміху.

Виявлено ряд анамнестичних моментів, що сприяли розвитку залізодефіциту у дітей із хронічним та рецидивуючим бронхітом. Найвагомішими серед них були: несприятливий перебіг вагітності та пологів - багатоплідна, недоношена, анемія у матері під час вагітності, загроза переривання, хронічна фетоплацентарна недостатність, кесарський розтин, кровотеча в пологах; раннє штучне та змішане вигодовування, нераціональне штучне вигодовування коров'ячим молоком. Саме ці чинники сприяли розвитку залізодефіциту у ранньому дитячому віці. Несприятливі соціальні фактори - виховання у будинку дитини, неповних сім'ях та сім'ях із незадовільним матеріальним становищем; відсутність у раціоні м'яса та інших продуктів багатих на залізо, часті інфекційні захворювання та захворювання шлунково-кишкового тракту, глистні інвазії, а у пубертатному віці ще й швидкий ріст та дисбаланс у гормональній системі - стали підгрунтям порушення обміну мікроелементу у дітей старшого віку. Часто спостерігалося сполучення кількох причин залізодефіциту.

При дослідженні периферичної крові у 61,3% обстежених виявлено анемію легкої або середньої важкості, яка відносно частіше зустрічалася у дівчаток із рецидивуючим та хронічним бронхітом.

Біохімічне дослідження виявило порушення обміну заліза, що відповідають сидеропенії у 52,8% хворих дітей. Враховуючи вищевикладене весь контингент обстежених розділено на підгрупи: І-а - із рецидивуючим бронхітом та сидеропенією; І-б - із рецидивуючим бронхітом без порушення обміну заліза; ІІ-а - із хронічним бронхітом та сидеропенією; ІІ-б - із хронічним бронхітом без порушення обміну заліза (табл. 1).

Встановлено залежність обміну заліза від тривалості запального бронхолегеневого процесу. При тривалому перебігу захворювання (5 та більше років) виявлено глибший дисбаланс обміну металу, який відповідає сидеропенії. Так, рівень СЗ знижувався із наступною закономірністю: рецидивуючий бронхіт до 5 років (22,39+2,91 мкмоль/л) - хронічний бронхіт до 5 років (19,88+1,77 мкмоль/л) - рецидивуючий бронхіт 5 і більше років (18,59+1,77 мкмоль/л) - хронічний бронхіт 5 і більше років (16,82+1,81 мкмоль/л). З такою ж закономірністю збільшувався показник ЗЗЗС.

Таблиця 1. Показники обміну заліза у різних підгрупах дітей (М+m)

Отримані результати дозволяють думати, що не лише залізодефіцит є фоновим захворюванням для хронічних запальних бронхолегеневих процесів, а і патологія бронхолегеневої системи сприяє виникненню порушень обміну заліза.

Гіпоксичні зміни, що є закономірними при рецидивуючому, хронічному бронхіті, з однієї сторони, і залізодефіциті, з іншої сторони, є однією із першопричин надлишку вільних радикалів в організмі (переходу біологічного окислення на неферментний шлях). Наслідком надлишкового накопичення вільних радикалів є пошкодження життєвоважливих ферментних структур клітини із втратою їх біологічної активності, ініціація перекисного окислення поліненасичених жирних кислот, пошкодження ліпідного компоненту біологічних мембран, пряма пошкоджуюча дія на внутрішньоклітинні структури (пригнічення клітинного імунітету, мутації), пригнічення гуморального імунітету, пошкодження структур сполучної тканини, а також ініціація прискореного утворення більш сильних вільних радикалів.

Біологічні мембрани є найбільш чутливими до впливу гіпоксії, токсичних метаболітів, циркулюючих в організмі дитини у підвищеній кількості під час загострення хронічних захворювань. З іншої сторони дефіцит заліза сприяє мембранопатологічним змінам за рахунок активації перекисного окислення ліпідів, як наслідок, виникають порушення інтегрованості клітин, дезорганізація метаболічних процесів, що протікають на мембранах із участю їх компонентів.

Виявлено підвищення рівня МДА як кінцевого продукту ліпопероксидації у всіх групах обстежуваних у порівнянні із здоровими (табл. 2). Більш вираженим воно було у підгрупах, що включали пацієнтів із поєднаною патологією бронхолегеневої системи і сидеропенією.

Таблиця 2. Показники ПОЛ та антиоксидантного захисту у досліджуваних дітей, (М+m)

Посилення ПОЛ у фізіологічних умовах врівноважується роботою антиоксидантної системи. Речовини, багаті на сульфгідрильні групи, здатні запобігати пошкоджуючій дії продуктів перекисного окислення на клітинні мембрани. Визначивши вміст Sh-груп у крові, виявили їх підвищення із максимумом у підгрупах із поєднаною патологією.

При дослідженні вмісту ключових ферментів антиоксидантної системи виявлено зниження внутрішньоклітинного ферменту СОД у всіх підгрупах у порівнянні із контролем р<0,001. У всіх підгрупах дітей вміст СОД в еритроцитах був однозначно зниженим у 1,3-1,4 рази у порівнянні із контролем.

Зниження СОД у обстежуваних дітей очевидно зумовлене інгібуванням ферменту зі сторони перекисей вільних радикалів, що постійно вивільняються в кров при хронічних бронхолегеневих процесах. Відомо, що в еритроцитах СОД гальмує процес окислення гемоглобіну у метгемоглобін і попереджує лізис еритроцитарних мембран внаслідок активації процесів ПОЛ. Зниження активності цього ферменту у обстежуваного контингенту дітей свідчить про слабкість структури мембран еритроцитів, а, отже, їх підвищену схильність до руйнування.

Активність каталази залізозалежного ферменту-антиоксиданту виявилась незначно підвищеною у І-а та ІІ-а підгрупах, у інших підгрупах цей показник суттєво не відрізнявся від контролю. Ймовірно, що підвищення активності каталази сприяло залученню у її активний центр іонів заліза, а, отже, опосередковано сприяло розвитку сидеропенії.

У загальному можна говорити про пригнічення внутрішньоклітинної ланки АОЗС у обстежуваних дітей, так як нормальна або незначно підвищена активність каталази не компенсувала значне зниження активності СОД.

Вміст ЦП, реактанта гострої фази, а, крім того, і сироваткового антиоксиданту, був підвищеним у дітей усіх підгруп. Максимальний ріст ЦП відмічено у пацієнтів із бронхолегеневою патологією у поєднанні із сидеропенією, він перевищував показники контрольної групи у 2 рази. Гіперцерулоплазмінемія сприяє підвищенню рівня сироваткової міді, а, отже, зниженню її вмісту в еритроцитах. Еритроцитарна мідь сприяє окисленню двовалентного заліза у тривалентне, яке переноситься у клітини, що синтезують гемоглобін. Таким чином, гіперцерулоплазмінемія сприяє відносному розвитку залізодефіциту, а у подальшому і анемії. Підвищений рівень ЦП відповідає зростанню показника МДА і вказує на високу адаптаційну здатність позаклітинної ланки АОСЗ на активацію процесів ПОЛ.

Порушення співвідношень МДА/СОД та ЦП/СОД в сторону підвищення свідчить про наявність дисбалансу у функціонуванні внутрішньо - та позаклітинного компоненту АОСЗ, а також останньої з процесами ПОЛ. Наявність тривалої активності процесів ліпопероксидації та порушення у функціонуванні АОСЗ може приводити до швидкої дезорганізації структурно-функціональної системи мембран, інгібування виведення через біомембрани продуктів обміну і тим самим сприяти тривалому рецидивуючому перебігу основних захворювань.

Тривалі гіпоксичні зміни, що виникали в обстежуваних дітей з однієї сторони, внаслідок бронхолегеневої патології та з іншої, внаслідок сидеропенії, не могли не позначитися на стані кісткової тканини, як метаболічно активної системи, особливо у дитячому та підлітковому віці.

При дослідженні МЩКТ у 60% дітей, що страждають хронічним бронхітом та 66,6% хворих рецидивуючим бронхітом, констатовано зниження МЩКТ. У структурі остеопатій при хронічному бронхіті переважають важкі форми втрати МЩКТ - остеопенія ІІІ ступеня (20,0%) та остеопороз (20,0%). Найбільшу питому вагу серед остеопатій займає остеопенія І ступеня (33,3%). Встановлено, що остеопоротичні процеси у обстежених дітей із поєднаною патологією (запальний бронхолегеневий процес і сидеропенія) зустрічається удвічі частіше, ніж у дітей із ізольованою бронхолегеневою патологією. Щодо нормальної МЩКТ, то виявлено оберненопропорційну залежність. У обстежених дітей із хронічним бронхітом виявлені нижчі показники МЩКТ у порівнянні із пацієнтами, хворими на рецидивуючий бронхіт від 85,8+3,2% та 87,4+5,3% у L₁ до 88,8+3,4% і 93,1+3,2% у L₄ відповідно. У дівчаток намічена тенденція до більшого зниження МЩКТ у порівнянні із хлопчиками.

З урахуванням отриманих клініко-параклінічних даних про особливості перебігу хронічного та рецидивуючого бронхіту на фоні сидеропенії було розроблено метод комплексної терапії вказаного вище контингенту дітей. Підгрупи І-б та ІІ-б (із ізольованою бронхолегеневою патологією) отримували лише традиційну терапію: антибактеріальні засоби, муколітики, бронхолітики, десенсибілізуючі, вітамінотерапію, фізіотерапію, ЛФК, масаж. Дітям І-а та ІІ-а підгруп до комплексної терапії долучили фероплект в дозі 5 мг/кг на добу та вітамін Е в дозі 5-10 мг/кг на добу протягом 1 місяця.

Серед контингенту дітей, до яких застосовулося комплексне лікування з використанням фероплекту та токоферолу ацетату відмічена позитивну динаміку протікання основного захворювання. Кількість загострень у рік зменшилася до 1-2 разів на рік, кожне загострення стало менш довготривалим і не потребувало стаціонарного лікування. При загостренні у таких дітей був менш виражений інтоксикаційний синдром (недовготривала - 1-2 дні - гіпертермія на рівні субфебрильних цифр, невиражений головний біль, загальна слабкість). При загостренні у таких дітей дещо змінився характер кашлю: із сухого, малопродуктивного на вологий (продуктивний) кашель із виділенням харкотиння переважно слизового характеру.

Найбільш виражену позитивну динаміку відмічено щодо проявів сидеропенічного синдрому. У вищевказаних дітей зникли такі його симптоми, як: сухість шкіри та слизових, спотворення смаку, м'язова слабкість.

Поряд із клінічним покращенням встановлена позитивна динаміка лабораторних показників. Так, у дітей І-а підгрупи виявлено підвищення вмісту СЗ із 16,07+1,14 мкмоль/л до 21,45+1,89 мкмоль/л (р < 0,001), у ІІ-а підгрупі - із 12,89+0,98 мкмоль/л до 18,70+1,43 мкмоль/л (р< 0,05). Рівень ЗЗЗС та ЛЗЗС у цих підгрупах достовірно знизився після комплексного лікування у порівнянні із вихідним і відповідав нормі: відповідно 51,23+3,59 мкмоль/л, 29,78+5,46 мкмоль/л у І-а підгрупі та 55,13+3,31 мкмоль/л, 36,28+3,52 мкмоль/л у ІІ-а підгрупі (рис. 1).

У підгрупі ІІ-б, в якій при первинному обстеженні порушень обміну заліза не було виявлено, отримані при віддаленому дослідженні основні показники обміну заліза, відповідали сидеропенії. Так, концентрація СЗ знизилась з 28,94+3,25 мкмоль/л до 13,74+1,81 мкмоль/л (р < 0,001). ЗЗЗС та ЛЗЗС у цій підгрупі достовірно підвищилися у 1,5 - 1,8 рази і становили відповідно 78,00+2,52 мкмоль/л і 64,26+2,22 мкмоль/л (р < 0,001). Результати, що отримані при віддаленому дослідженні пацієнтів ІІ-б підгрупи підтверджують залежність розвитку залізодефіциту у дітей із хронічним та рецидивуючим бронхітом від тривалості основного захворювання.

При порівняльній характеристиці основних показників системи ПОЛ - АОСЗ виявили достовірні відмінності при спостереженні за хворими при первинному поступленні у стаціонар та у віддалені строки після лікування (табл. 3).

Так, МДА, як кінцевий продукт вільнорадикального окислення, зазнав різнонаправлених змін. У підгрупах, комплексне лікування в яких включало застосування фероплекту та токоферолу ацетату, відмічено достовірне його зниження у порівнянні із вихідними значеннями, у І-а підгрупі цей показник знизився до значень, зафіксованих у здорових дітей. У ІІ-а підгрупі рівень МДА зменшився у 1,5 рази у порівнянні з вихідним, проте він залишився достовірно вищим, ніж показники здорових дітей (р<0,05).

Таблиця 3. Динаміка показників ПОЛ - АОСЗ у обстежуваних дітей

Це можна пояснити як внутрішніми причинами надлишку вільних радикалів в організмі дітей із хронічним бронхітом - тривала гіпоксія, ендогенна інтоксикація, дія бактерій та вірусів, так і зовнішніми чинниками - довготривале лікування антибіотиками, деколи нестероїдними протизапальними, кортикостероїдами. У підгрупі ІІ-б при відділеному обстежені показник МДА достовірно не відрізнявся від вихідного, більше того, відмічено незначне його підвищення. Виявлено закономірність в динаміці коливання ЦП у сироватці крові та активності СОД у дітей різних підгруп. Рівень ЦП у порівнянні із вихідним зменшився у всіх підгрупах дітей. Вагоміше зниження цього показника відмічено у контигенті дітей, до яких застосовувалось комплексне лікування. У підгрупі ІІ-б зниження ЦП було незначним. Проте, навіть після лікування у всіх групах дітей показник ЦП залишався достовірно вищим у порівнянні із здоровими дітьми, р<0,001. Цей факт має і позитивне значення та свідчить про активацію позаклітинного компоненту АОСЗ.

Щодо активності СОД, то у всіх підгрупах спостерігалося зростання її рівня з найбільшим значенням у І-а підгрупі. Проте в жодній підгрупі навіть після лікування активність СОД не сягла значень здорових дітей. Щодо рівня Sh-груп не вдалося виявити певної закономірності. У І-а підгрупі він становив 66,43+2,47 нмоль/л у порівнянні із початковим рівнем - 75,14+1,66 нмоль/л (р<0,001) і 60,51+1,13 нмоль/л (р<0,05) у здорових дітей. У підгрупах ІІ-а та ІІ-б вміст Sh-груп не зазнав практично змін у порівнянні з вихідними значеннями і залишався високим у порівнянні із здоровими дітьми. Це свідчить, що антиокислюючі системи знаходяться у стані підвищеної готовності, зумовленої все ще інтенсивною активністю процесів ліпопероксидації і ще раз підтверджує важливу роль сульфгідрильних груп білків плазми крові у інактивації вільних радикалів.

Суперечливі дані отримані при дослідженні активності каталази. Якщо в І-а підгрупі вона сягнула значень здорових дітей, то у ІІ-а і ІІ-б підгрупах активність каталази у порівнянні із вихідним значенням зросла з максимумом у ІІ-б підгрупі вдвічі підвищилася у порівнянні із контролем.

Коефіцієнт взаємодії оксидантно-антиоксидантної системи захисту зменшився у всіх підгрупах за рахунок зниження рівня МДА і підвищення СОД. Він становив 0,058+0,002 в І-а підгрупі, 0,064+0,002 у ІІ-а підгрупі, проте, співвідношення МДА і СОД лише наближалося до норми у здорових дітей - 0,040+0,07. Це вторинно свідчить про задовільну активність антиоксидантів при використанні у комплексній терапії фероплекту та вітаміну Е, що може пришвидчувати ліквідацію патологічних зсувів у гомеостазі дитячого організму. У ІІ-б підгрупі це співвідношення суттєво не відрізнялося від вихідних значень, становлячи 0,071+0,018, що вказує на наявність відносної нестачі антиоксидантів внутрішньоклітинного компоненту та збереження все ще високого рівня МДА при використанні традиційної терапії.

Співвідношення ЦП/СОД знижувалося у всіх підгрупах, проте значнішим воно було у підгрупах, до яких застосовувалося комплексне лікування: 5,59+0,37 у І-а та 5,99+0,38 у ІІ-а підгрупі (р<0,001). У ІІ-б підгрупі зниження цього показника не було достовірним - 7,25+0,86 при вихідному 8,54+0,56. Отже, застосування комплексної терапії сприяє усуненню дисбалансу у формуванні внутрішньо - та позаклітинної ланок АОСЗ.

Таким чином, застосування у комплексній терапії дітей із хронічним та рецидивуючим бронхітом фероплекту та токоферолу ацетату приводить до зниження активності ліпопероксидації за рахунок стабілізації мембранних структур, в яких проходять вільнорадикальні процеси, та внормування системи антиоксидантного захисту. Цей комплекс досить ефективний за даними клінічних і лабораторних динамічних спостережень, доступний і може бути рекомендований для широкого впровадження в практику охорони здоров'я дитячого населення.