Комплексная оценка ожирения и прогнозирование метаболического синдрома и кардиоваскулярных нарушений у детей и подростков (стр. 1 )

На правах рукописи

ВЕРНИГОРОВА НАТАЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ОЖИРЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА И КАРДИОВАСКУЛЯРНЫХ

НАРУШЕНИЙ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

14.01.08 – педиатрия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Сургут – 2012

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук,

профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор ГБОУ ВПО «Уральская государственная

медицинская академия

Минздравсоцразвития РФ»

доктор медицинских наук

ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия

Минздравсоцразвития РФ»

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. -Ясенецкого

Минздравсоцразвития РФ»

Ведущая организация:

Защита состоится «____» _______ 2012 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 800.005.04 при ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры» ( Тюменская область, ХМАО-Югра, г. Сургут, пр. Ленина, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры» ( Тюменская область, ХМАО-Югра, г. Сургут, пр. Ленина, 1), а с авторефератом: на сайте вуза – www. *****.

Автореферат разослан « » ______________ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Вопросы формирования здоровья ребенка включают эффективную профилактику патологических состояний, в том числе ожирения и артериальной гипертензии (АГ) (, 2007; , 2009; , 2011).

Распространенные высокоэнергетические диеты и сидячий образ жизни привели к росту числа пациентов с избыточной массой тела и ожирением в том числе и в детской возрастной группе (C. Shah, 2008; P. Zimmet, 2011). Эпидемия детского ожирения определяет интерес к дальнейшему исследованию метаболических нарушений у детей и подростков, ассоциированных с избыточной массой тела (V. Hirschler, 2007; А. М. Coopen, 2008; S. M. Orsi, 2011).

Метаболический синдром (МС) представляет собой кластер антропометрических, физиологических и биохимических нарушений, которые приводят к повышенному риску развития сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний, что позволяет отнести его к наиболее актуальным проблемам современной медицины (, 2009; , 2009; , 2012; S. Redesell, 2011; P. Zimmet, 2011).

Распространенность метаболического синдрома среди детей и подростков в мире составляет от 11% до 23,8% и продолжает неуклонно расти, что связано, как с его истинной распространенностью, так и с улучшением диагностики данного состояния. Выделение МС в детской возрастной группе имеет большое клиническое значение еще и потому, что этот синдром является обратимым, и при соответствующем лечении возможно исчезновение или уменьшение основных его проявлений (, 2004; , 2010; , 2011; K. G. Alberti, 2005; V. Hirschler, 2010; P. W.J. Leunissen, 2011).

Возникновение заболевания в детском возрасте определяет тесную ассоциацию между ожирением и АГ с начала развития синдрома, существенно влияя на отдаленный прогноз, способствуя появлению кардиоваскулярной патологии уже в молодом возрасте (, 2007; R. Weiss, 2008; P. Franks, 2010).

Учитывая значение МС для дальнейшего развития гемодинамических изменений и параметров работоспособности, чрезвычайно важным является ранняя диагностика и прогнозирование метаболического синдрома в неоднородной группе ожирения у детей.

Цель исследования: оптимизировать диагностику и прогнозирование метаболического синдрома и кардиоваскулярных нарушений у детей и подростков с ожирением.

Основные задачи, поставленные в работе:

1.  Установить эпидемиологические особенности ожирения у детей и подростков, проживающих в условиях северных территорий.

2.  Выделить группы высокого риска развития метаболического синдрома и стартовые характеристики метаболических нарушений в группе детей с ожирением в условиях северных территорий ХМАО – Югры.

3.  Провести анализ гемодинамических изменений и выявить особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков с ожирением и метаболическим синдромом по данным суточного мониторирования артериального давления и дозированных физических нагрузок.

4.  Дать сравнительную оценку особенностей углеводного, липидного обменов и свертывающей системы крови у детей и подростков в группах ожирения и метаболического синдрома и определить их роль в формировании кардиоваскулярных нарушений.

5.  Разработать прогностические критерии развития метаболического синдрома у детей и подростков с экзогенно-конституциональным ожирением на начальном этапе его формирования.

Научная новизна. Впервые установлены заболеваемость и распространенность ожирения у детей и подростков (6,8 и 18,04 случая на 1000 детского населения) на территории ХМАО-Югры, с увеличением удельного веса метаболического синдрома (с 11% до 18%) за последние 3 года.

Впервые определены группы высокого риска развития метаболического синдрома и стартовые характеристики метаболических нарушений в детской популяции в условиях северных территорий.

Впервые проведен сравнительный анализ показателей суточного мониторирования артериального давления (СМАД) в группах детей и подростков с ожирением и метаболическим синдромом в зависимости от уровня инсулинорезистентности.

Впервые научно обосновано использование тестов с дозированной физической нагрузкой у детей и подростков с ожирением и МС для комплексной оценки гемодинамики, определения физической работоспособности и резервных возможностей организма с целью прогнозирования кардиоваскулярных нарушений.

Впервые обоснована неоднородность метаболического синдрома в детской возрастной группе в зависимости от уровня инсулинорезистентности.

Практическая значимость. Увеличение удельного веса метаболического синдрома в структуре ожирения определяет необходимость разработки и структурирования программ, направленных на профилактику ожирения в детском возрасте.

Обоснована целесообразность анализа дневных и ночных показателей систолического АД, как наиболее информативных для оценки систолического профиля, в сравнении со среднесуточными показателями у детей с метаболическим синдромом.

Наличие стабильной артериальной гипертензии в группе пациентов с метаболическим синдромом требует раннего назначения гипотензивной терапии на фоне общего комплекса немедикаментозных мероприятий.

Рекомендовано проведение не только суточного мониторирования артериального давления, но и нагрузочных тестов (велоэргометрии, тредмил-теста) у детей с ожирением для определения функциональных резервов сердечно-сосудистой системы и работоспособности пациентов.

Разработаны прогностические критерии развития МС у детей и подростков с ожирением для диагностики на начальном этапе его формирования.

Положения, выносимые на защиту:

1.  В группе детей и подростков, проживающих на северных территориях, выявлено увеличение заболеваемости и распространенности ожирения, которые составили 6,8 и 18,04 случаев на 1000 детского населения, соответственно.

2.  Использование суточного мониторирования артериального давления и тестов с дозированной физической нагрузкой позволяет дать комплексную оценку состояния сердечно-сосудистой системы, определить толерантность к нагрузкам и общую работоспособность в группах детей и подростков с ожирением и метаболическим синдромом для дальнейшего прогнозирования кардио-васкулярных нарушений.

3.  Оценка взаимосвязей метаболических нарушений с функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы у детей и подростков с метаболическим синдромом позволяет выявить его структурную неоднородность и прогнозировать развитие клинических вариантов.

Апробация диссертации. Основные положения и результаты исследования были представлены в виде публикаций и докладов на Всероссийском конгрессе «Детская кардиология» (Москва, 2008); Международной конференции, посвященной 65-летию Института возрастной физиологии (Москва, 2009); Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2009); на XII, XIV, XV конгрессах педиатров России (Москва, 2008, 2010, 2011); научно-практической конференции «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Ставрополь, 2010); международной конференции, посвященной 15-летию медицинского образования в СурГУ (Сургут, 2010); конференции Союза педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Ханты-Мансийск, 2010); on the 16th Congress of the European Union for School and University Health and Medicine «EUSUHM-2011» «Education and health from childhood to adult life» (Moscow, 2011).

Декларация личного участия автора. Автором проведен анализ литературы по профилю диссертации, сформулированы задачи, определившие данное исследование. Получены первичные данные, которые легли в основу эпидемиологических и клинико-функциональных особенностей МС у детей и произведена статистическая обработка данных. Доля участия соискателя в совместных публикациях составляет 80%.

Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 21 печатная работа, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций.

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты исследований внедрены в клиническую практику МБУ «Детская городская поликлиника» и БУ ХМАО-Югры «Окружная клиническая детская больница» г. Нижневартовска, городская больница №1» г. Сургута. Включены в лекционный курс и тематику практических занятий по педиатрии для врачей интернов, клинических ординаторов, слушателей системы постдипломного образования медицинского института ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры».

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 таблицами и 14 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Библиографический указатель содержит 157 источников, из которых 67 отечественных и 90 иностранных авторов.

ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Научно-исследовательская работа выполнена в ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры» (ректор – д. п.н., проф. ), на кафедре педиатрии медицинского института (директор – д. м.н., проф. ), на базе гастроэндокринологического и отделения функциональной диагностики БУ ХМАО-Югры «Окружная клиническая детская больница» и МБУ «Детская городская поликлиника» г. Нижневартовска, городская больница №1» г. Сургута в гг. Работа выполнена в рамках целевой программы «Особенности развития и формирования эндокринологической патологии у детей и подростков ХМАО-Югры» (руководитель – д. м.н., проф. ; № ГРНТ ).

В соответствии с поставленными задачами в структуре исследования выделены пять этапов. На первом этапе для изучения распространенности и структуры ожирения у детей и подростков ХМАО-Югры, проведен анализ диспансерной группы детей и подростков г. Нижневартовска, г. Сургута и профилактических осмотров детей. Общий объем выборки составил 3419 больных (рис. 1).

На втором этапе в открытое, кагортное, ретроспективно-проспективное исследование были включены 143 пациента с ожирением 12-17 лет (возраст 14,1±2,3 лет).

Критерии включения в исследование: 1) дети и подростки 12-17 лет; 2) избыточная масса тела более 10% для данного возраста, пола и роста; 3) длительность ожирения не менее 3-х лет; 4) информированное согласие родителей и пациентов на обследование и лечение.

Критерии исключения: 1) симптоматическое ожирение; 2) генетические синдромы с избыточной массой тела; 3) острое воспалительное или обострение хронического заболевания.

1 ЭТАП Анализ диспансерной группы детей с ожирением (распространенность и структура ожирения), n=3419

Контрольная группа, n=42

Критерии включения/исключения

Метаболический синдром, n=67

2 ЭТАП Открытое, кагортное, ретроспективно-проспективное исследование, n=143 пациента с ожирением

Экзогенно-конституциональное ожирение, n=76

3 ЭТАП Анкетирование. Общеклиническое обследование. Комплексная оценка показателей углеводного, липидного обменов, показателей свертывания крови

4 ЭТАП Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы (суточное мониторирование артериального давления, ЭКГ с физическими нагрузками)

5 ЭТАП Определение связей и зависимостей полученных данных. Расчет информативности и прогностической значимости признаков. Прогнозирование развития МС и кардиоваскулярных нарушений

Рис. 1. Дизайн исследования

Контрольную группу составили 42 подростка (14 лиц женского и 18 мужского пола), средний возраст 14,9±2,8 года. Обязательным условием для включения пациентов в контрольную группу было отсутствие у них избыточной массы тела и хронической соматической патологии.

Пациенты находились на обследовании в круглосуточных и дневном стационарах, по результатам которого были выделены 2 группы: 1 - дети с экзогенно-конституциональным ожирением 1, 2 степени, 2 - группа пациенты с МС. Диагноз «Метаболический синдром» выставлен согласно педиатрическим критериям Международной федерации диабета (IDF, 2007; Zimmet P., 2007). За основной критерий принято абдоминальное ожирение (Katzmarzyk P. T., 2008; Hirschler V., 2010).

На третьем этапе пациентам с ожирением и МС была проведена сравнительная комплексная диагностика, включающая оценку клинико-анамнестических особенностей детей, показателей углеводного, липидного обменов и свертывающей системы крови. Изучение анамнестических данных осуществляли при личном контакте с родителями, при оценке медицинской документации и анкетировании.

Четвертый этап работы посвящен сравнительной характеристике функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков с ожирением и МС по данным суточного мониторирования артериального давления и при выполнении ими дозированной физической нагрузки.

На заключительном этапе работы проведено прогнозирование метаболического синдрома у детей и подростков с экзогенно-конституциональным ожирением, определена взаимосвязь выявленных метаболических нарушений и функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей с ожирением и МС с целью прогнозирования кардиоваскулярных нарушений.

Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами, изложенными в Хельсинской декларации, требованиями Good Clinical Practice и одобрения этического комитета Медицинского института ГБОУ ВПО СурГУ.

Физикальное исследование включало проведение антропометрических измерений (масса и длина тела, окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ), индекс отношения ОТ/ОБ, осмотр органов и систем для выявления патологии (Druet C., 2010). Измерение роста детей проводилось на современном ростомере с помощью скользящей планки с точностью до 0,1 см. Вес измерялся в нижнем белье с точностью до 0,1 кг с помощью напольных биоимпедансных весов Tanita (TF-780, Tokyo, Japan).

Критерии. ИМТ вычисляли по формуле: масса (кг)/рост (м)2, с использованием перцентильных таблиц ИМТ для детей (WHO, 2006). Для диагностики абдоминального ожирения использовали перцентильные таблицы ОТ педиатрической популяции (McCarthy H. D., 2001) с критерием ОТ≥90-го перцентиля по полу и возрасту.

Диагноз АГ выставлен на основании диагностических критериев Рабочей группы высокого кровяного давления у детей и подростков национальной школы высокого кровяного давления (NHBPEP) и рекомендаций Всероссийского Национального Общества Кардиологов (ВНОК, 2009).

Нормативные значения показателей липидного обмена оценивали согласно рекомендациям АТР-III, 2001 и Совета по сердечно-сосудистым заболеваниям, Комитета по атеросклерозу, гипертензии и ожирению у детей и подростков (ВОЗ, 2003).

Лабораторные методы исследования. Материалом для лабораторных исследований служили сыворотка крови 143 пациентов с ожирением и 42 контрольной группы. Общий анализ крови проведен автоматическим методом (гематологический анализатор AcTdiff 2 (Becman Coulter, США)). Биохимические анализы крови выполнены на автоматическом анализаторе Hitachi 912 (Roche Diagnostics, Швейцария), фотометре КФК-3 (Загорский оптико-механический завод, Россия). Оценка липидного спектра проводилась ферментативным методом наборами фирмы «Biocоn» (Германия) на автоанализаторе FP-900 (Labsystem, Финляндия). Для оценки гемостаза использован автоматический коагулометр BCT (Dade Behring, Германия), реактивы (Dade Behring, Германия).

Пероральный тест толерантности к глюкозе (ПТТГ) проведен глюкозоксидазным методом на оборудовании Stat Fax (Awareness Technology, США) с одновременном измерением концентраций глюкозы и инсулина на 30, 120 минуте теста. Уровень инсулина определен на системе Access, Beckman Coulter, США. Для оценки инсулинорезистентности: уровень базального инсулина (ИРИ), параметр НОМАR – соотношение уровней глюкозы и инсулина натощак, который рассчитывают по формуле (T. M. Wallace, 2004): НОМАR = G0 x INS0/22,5; где: Go – концентрация глюкозы в плазме натощак (ммоль/л), INS0 – концентрация инсулина в сыворотке крови натощак (мкЕД/мл).

Методы функционального исследования сердечно-сосудистой системы.

1. Электрокардиография выполнена в 12 отведениях на электрокардиографе «Кардиометр-МТ КФС-01.003», «Микард-Лана», Россия.

2.  Суточное мониторирование АД проводилось осцилометрическим методом на аппарате «BPLab v.2.1» фирмы «BPLab. Анализировали средние значения АД (в течение суток, в дневной, ночной периоды), пульсовое АД, вариабельность АД, индекс времени гипертензии, индекс площади АГ, степень ночного снижения или суточный индекс, величина и скорость утреннего подъема, утренний максимум АД. Показатели рассчитывали для систолического и диастолического АД.

3.  Пробы с дозированной физической нагрузкой (велоэргометрия и тредмилметрия) проводили на диагностической станции для проведения ЭКГ с физическими нагрузками «CS-200» при помощи велоэргометра «ERG 900S», фирмы «SCHILLER», Швейцария, беговой дорожки «EXO 43 Bucher», «WOODWAY», Германия. В течение всего теста проводилось ЭКГ исследование, измерялось АД и ЧСС. Рассчитывали: хронотропный и инотропный резервы сердца, показатель экономичности его работы, коэффициент расходования резервов миокарда, индекс энергетических затрат, общая физическая работоспособность (PWC170), индекс эффективности работы сердца и нагрузочный индекс, максимальное потребление кислорода.

Методы статистической обработки материла. Результаты исследования обработаны с применением пакета программ SТATISTICA, версия 6.0 (Stat-Soft, 2001), программ статистического анализа Microsoft Excel, 7.0.

Для оценки нормальности распределения признаков использовался метод Шапиро-Уилко. Для признаков, распределение которых отличалось от «нормального», использовали непараметрические критерии (, 2001; Т. Гринхальх, 2006). Для получения оценки вероятности р использованы непараметрические критерии Mann-Whithei, Fisher test. Для выявления корреляционной зависимости вычислялся коэффициент корреляции рангов Спирмена (r). Оценку диагностических и прогностических критериев проводили путем анализа четырехпольной матрицы с расчетом статистических категорий (Р, Se, Sp, PVP, PVN, DE) и последовательной диагностической процедуры Вальда.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эпидемиологические особенности и структур ожирения у детей

подростков северных территорий

Распространенность и заболеваемость ожирением у детей и подростков северных территорий ХМАО-Югры в последние годы имела тенденцию к медленному, но постоянному росту и составила 18,04 и 6,8 случаев на 1000 детского населения, соответственно. Рост патологии связан не только с традиционными предрасполагающими факторами (питание, физические нагрузки), но и с использованием в практике педиатрических критериев МС с перцентильным определением показателей. Группа пациентов с ожирением неоднородна. Наибольший удельный вес в 2011 г составили: избыточная масса %), экзогенно-конституциональное ожирение (ЭКО) 1, 2 степеней - 27%, ЭКО 3 степени - 16%, МС - 18%, генетические синдромы 5%.

Таблица 1

Распространенность и заболеваемость ожирением детей и подростков ХМАО-Югры ( гг.) на 1000 детского населения

Показатели	2009 г	2010 г	2011 г
Заболеваемость	5,7	5,9	6,8
Распространенность	16,4	16,7	18,04

Для оценки прогноза развития ожирения и отдельных его форм были построены математические модели динамических изменений показателя заболеваемости, по каждой из которых определялся коэффициент аппроксимации. Исследование динамики первичной заболеваемости и распространенности ожирения за рассматриваемый период позволило выявить рост показателей с увеличением темпа прироста, что математически выражается в виде экспоненциальной функции (рис. 2, 3).

Математические модели отличаются высоким показателем коэффициента аппроксимации (R2 = 0,8811 – заболеваемость и R2 = 0,8818 – распространенность) и могут быть использованы в практических целях для обоснования подхода к краткосрочному прогнозированию. В качестве общих тенденций следует отметить нарастающий характер увеличения показателей заболеваемости и распространенности (до 2014 г), что свидетельствует о неблагоприятной ситуации, требующей принятия определенных организационных решений.

Рис. 2. Динамика показателя первичной заболеваемости и распространенности ожирения на 1000 детского населения в группе детей и подростков с прогнозом на период до 2014 г.

Что касается показателей заболеваемости и распространенности МС, они также возрастали в анализируемом временном интервале и имели тенденцию к еще большему росту в последующих периодах (рис. 3). Математическая модель, характеризуется высоким коэффициентом аппроксимации (R2 = 0,931) для заболеваемости и (R2 = 0,953) для распространенности, что определяет, при сохранении текущих тенденций, увеличение показателей указанных показателей МС у детей и подростков к 2014 году.

Рис. 3. Прогностическая модель динамики заболеваемости и распространенности метаболического синдрома у детей и подростков на период до 2014 г

Климатогеографические особенности территории проживания детей в ХМАО-Югре вносят существенный вклад в прогрессирование ожирения. Низкие температуры и длительный зимний период ограничивают время пребывания детей вне помещений, что усугубляет гиподинамию на фоне высококалорийного питания, компьютерного режима, способствуют формированию избыточной массы тела в раннем возрасте и быстрое прогрессирование в дальнейшем, что определяет не только увеличение ожирения, но и усугубление метаболических нарушений в диспансерной группе.

Клинико-лабораторная характеристика детей и подростков с

метаболическим синдромом и ожирением

Под наблюдением находились 143 ребенка с ожирением от 12 до 17 лет (14,1±2,3 лет) и 42 ребенка контрольной группы. Абдоминальное ожирение было принято за основной критерий МС, как показатель, имеющий максимальную корреляцию с другими проявлениями синдрома (Janssen I., 2004; Zimmet P., 2011) и выражающийся в окружности та­лии и отношении окружности талии к окружности бёдер (ОТ/ОБ). По результатам этого этапа обследования выделены 2 группы пациентов: 1 - дети с экзогенно-конституциональным ожирением (ЭКО) 1, 2 степени (n=76), 2 - группа с МС (n=67). Пациенты 1-ой, 2-ой и контрольной групп были сопоставимы по возрасту, полу, росту. Показатели массы тела детей с ожирением и МС достоверно отличались от контрольной группы (p<0,05), увеличиваясь от контроля к группе МС (табл. 2).

Оценка данных анамнеза показала, что темпы набора массы тела детьми определялись характером вскармливания: в группе МС 54% ребенка имели нормотрофию (pφ<0,05), 29% паратрофию и 17% гипотрофию. Важным является увеличение числа детей и с паратрофией, и с гипотрофией, что имеет значение в дальнейшем появлении избыточного веса (X. Wang, 2007).

В группах с избыточной массой тела процент отягощенной наследственности по ожирению возрастал соответственно степени ожирения. При ЭКО 1, 2 ст. показатель составил 33,8% случаев (13,2% по линии отца, 26,8% по линии матери, 3,8% со стороны обоих родителей). При МС: 47% случаев, 23,3%, 17,3% и 6,4%, соответственно (p<0,001). При анализе наследственности по СД линейной зависимости не наблюдалось. Наследственность по АГ была отягощена во всех группах. В группе ожирения повышение АД диагностировано в 24,1% случаев, из них в 11,2% случаях по линии отца, в 8,8% случаях по матери и в 4,1% случаях со стороны обоих родителей. В группе МС данный показатель составил 38,9% случаев (p<0,05), из них 15,8% по линии отца, 19,3% по линии матери и 3,8% со стороны обоих родителей.