Клинико-лабораторные особенности заболеваний органов дыхания у детей в условиях воздействия фенола и формальдегида

По данным Всемирной организации здравоохранения в последнее десятилетие более трети болезней детского возраста обусловлено вредным влиянием факторов внешней среды, которые, с одной стороны, могут явиться причиной заболевания, с другой – изменить картину болезни и утяжелить ее течение [Мамчик и др., 2008, Онищенко 2002]. Согласно результатам исследований, факторы антропогенной природы приводят к изменениям функций практически всех органов и систем, в результате чего нарушается адаптация организма к условиям среды обитания, ухудшается физическое развитие и морфофункциональное состояние организма, повышается риск возникновения хронической патологии. Анатомо-физиологические особенности в виде повышенной проницаемости кожи и слизистых оболочек, незрелости ферментных систем, системного и местного иммунитета в сочетании с интенсивным процессом роста способствуют тому, что дети более чувствительны к воздействию даже малых концентраций техногенных факторов среды обитания, при этом сроки проявления неблагоприятных эффектов у них короче.

По данным государственной отчетности в России за последние пять лет произошел рост общей заболеваемости детей в возрасте до 14 лет на 8%, и в 2010 г. этот показатель составил 238 388.8 на 100 тыс. детей. В структуре всей заболеваемости более половины занимают болезни органов дыхания (в 2010 г. уровень их достиг 126 075.0 случаев на 100

тыс. детского населения), среди которых превалируют острые респираторные вирусные заболевания и аллергические поражения дыхательного тракта (поллиноз, аллергический ринит, рецидивирующий обструктивный бронхит, бронхиальная астма). В условиях комбинированного воздействия химических факторов загрязнения среды обитания число абсолютно здоровых детей снижается в 5.1 раза, а частота выявления заболеваний органов дыхания и желудочно-кишечного тракта увеличивается в 2.9– 2.2 раза. При анализе заболеваемости детей в зонах с различной повышенной техногенной нагрузкой выявились определенные изменения в структуре, распространенности, тяжести течения, хронизации и темпов роста заболеваемости.

Рядом исследователей выявлена четкая зависимость между уровнем загрязнения окружающей среды некоторыми органическими соединениями (формальдегидом, фенолом) и показателями распространенности рецидивирующих ларинготрахеитов, бронхитов, хронических болезней легких [Намазова и др., 2004]. Наибольшая распространенность респираторных аллергозов наблюдается среди детей, проживающих в городах, особенно в районах с массивным загрязнением воздушной среды побочными отходами промышленного производства и автомобильного транспорта, что обусловлено политропным неспецифическим действием химических токсикантов, возможностью суммации эффектов воздействия. Длительное раздражающее действие фенола и формальдегида в сочетании с сенсибили-

зирующим эффектом на слизистую оболочку респираторного тракта поддерживает неспецифическое воспаление [Куценко, 2002], особенно у детей с респираторными аллергозами. Установлено, что негативное воздействие антропогенных поллютантов и других загрязнителей воздушной среды на органы дыхания может способствовать подавлению системы местной защиты против вирусных и бактериальных агентов, усиливать проникновение аллергенов через поврежденную слизистую [Намазова и др., 2004]. Фенол и формальдегид помимо прямого органного оказывают и общетоксическое и ферментопатическое действия [Зайцева, Землянова, Акатова, 2007, Онищенко 2002]. Воздействие неблагоприятных техногенных химических факторов способствует появлению новых патогенетических звеньев и механизмов формирования респираторной патологии у детей. Кроме того, кумуляция в организме токсикантов промышленного происхождения при-волит к нарушению гормонального и микроэле-ментного гомеостаза, дисфункции адаптационнокомпенсаторных систем и других. Развивающаяся гипоксия активизирует процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и истощает антиоксидантный потенциал организма [Зайцева, Аверьянова, Корюкина, 1997].

На территориях с поликомпонентным загрязнением атмосферного воздуха, характерным для крупных мегаполисов с развитой промышленной структурой, отмечается не только превышение уровня заболеваемости органов дыхания в 1.8–2.0 раза с преобладанием патологии органов дыхания с аллергокомпонентом (в 4.6 раза), но и в 2.8 раза увеличивается частота встречаемости расстройств вегетативной нервной системы, в 1.6 раза – патологии иммунной системы [Косарев, Сиротко, 2002; Долгих, Зайцева, Кривцов, 2009]. Кроме того, проведенные исследования показали четкую зависимость уровня заболеваемости аллергопатологией, превалирования доли респираторных аллергозов и смешанных форм аллергических заболеваний от степени экологического неблагополучия [Балаболкин, 2008].

Таким образом, состояние здоровья детей имеет тесную взаимосвязь с вредными химическими факторами внешней среды, которые, действуя на органы и системы, способствуют срыву адаптационнокомпенсаторных механизмов и приводят к развитию нарушений состояния здоровья детей. Несмотря на значительное количество работ по изучению этиологии, патогенеза, диагностики различных изменений дыхательной системы, отсутствует тенденция к снижению заболеваемости у детей.

Цель работы – выявить клинико-лабораторные особенности заболеваний органов дыхания у детей, проживающих в условиях воздействия фенола и формальдегида.

Материал и методы

Для изучения особенностей течения заболеваний органов дыхания у детей было проведено клинико-лабораторное обследование 110 детей в возрасте от 3 до 7 лет.

Все пациенты были разделены на две группы: основную группу составили 68 детей (из них 53% – девочки и 47% – мальчики), проживающих на территории с хроническим воздействием техногенных факторов среды обитания (формальдегид, фенол). В атмосферном воздухе в районах проживания пациентов средние годовые концентрации формальдегида регистрировались на уровне до 2.4 ПДКс.с., фенола – до 3.5 ПДКс.с.

Группу сравнения составили дети (42 чел.) с аналогичной патологией, проживающие на территориях относительного санитарно-гигиенического благополучия, с отсутствием в атмосферном воздухе токсикантов промышленного производства (фенола и формальдегида). Группы были сопоставимы по полу и возрасту.

Всем детям была проведена углублённая оценка состояния здоровья, выполнен комплекс эпидемиологических, клинико-анамнестических (анкетирование), биохимических, иммунологических, химико-аналитических, функциональных и инструментальных методов исследования.

Активность окислительных процессов и антиоксидантной системы определяли биохимическими методами по уровню АОА и МДА в сыворотке крови. Ферментативную функцию печени оценивали по уровню активности АЛТ, АСТ, щелочной фосфатазы; состояние клеточного и гуморального иммунитета – по содержанию сывороточных иммуноглобулинов A, M, G и состоянию фагоцитоза. Клинико-лабораторная диагностика выполнена с помощью автоматического гематологического «Abakus junior» (Австрия), биохимического «Stat Faх-2600» (США), иммуноферментного «Stat Faх-2100» (США) анализаторов.

Определение формальдегида и фенола в биосубстратах осуществляется в соответствии с «Методическими рекомендациями об обнаружении и определении 1,2-дихлорэтана и ряда ароматических углеводородов в биологическом материале методом газожидкостной хроматографии», утвержденными Министерством здравоохранения СССР 4.12.78 г. № 10-8/82 методом парофазного анализа с различными вариантами пробоподготовки. Используемая аппаратура – газовый хроматограф (модели 6890, 6890N, 6850, 7890A, регистрационный номер в Государственном реестре № 15118-07, страна производитель США), аппаратно-программный комплекс «Хроматэк-Кристалл-5000» (регистрационный номер в Государственном реестре № ФСР 2009/04091, ТУ 9443-004-12908609-99).

Исследование функции внешнего дыхания проводили на компьютерном спирографе «Schiller SP-

10», ультразвуковое исследование органов гепатобилиарной зоны проведено ультразвуковым сканером Toshiba «APLIO XG» и Toshiba «Viamo SSA-640A» с использованием линейных датчиков частотой от 7.5 до 13 МГц по стандартной методике с оценкой топографо-анатомических отношений, макроструктуры печени, желчевыводящих путей.

Математическая обработка осуществляется с помощью параметрических методов вариационной статистики. Для оценки достоверности полученных результатов используется критерий Фишера (оценка адекватности моделей), критерий Стьюдента (сравнение групп по количественным признакам), критерий χ²-квадрат (сравнение структуры признаков). Различия полученных результатов считаются статистически значимыми при р < 0.05.

Результаты исследования

В ходе исследования контаминации биосред у детей основной группы, в отличие от детей группы сравнения, установлено превышение референтного предела по содержанию формальдегида в 2.2 раза, фенола – в 4.0 раза (табл. 1). Выявленные токсиканты, согласно литературным данным, кроме пульмотоксичности вызывают нарушение деятельности гепатобилиарной системы, что, возможно, способствует развитию сенсибилизации организма и возникновению аллергической патологии респираторного тракта. Уровень фенола в крови у детей основной группы превышал референтный у 76.7% и содержание формальдегида у 88.5%, в группе сравнения у 33.5% и 53.3% соответственно.

Таким образом, в биосредах детей с респираторной патологией, проживающих на территориях с неблагоприятным влиянием техногенных химических факторов, отмечается повышение содержания фенола и формальдегида.

У детей с контаминацией биосред фенолом и формальдегидом в 1.2 раза чаще, чем в группе сравнения, отмечались хронические воспалительные заболеваний рото- и носоглотки с гипертрофией лимфоидной ткани.

Таблица 1

Содержание токсикантов в биосредах (крови) детей обеих групп

Определяемое соединение	Региональный фоновый уровень, мг/дм3	Основная группа		Группа сравнения
		М±m, мг/дм³	% проб превышения	М±m, мг/дм³	% проб превышения
Фенол	0.01±0.001	0.058±0.010*	76.7*	0.017±0.009	33.5
Формальдегид	0.005 ± 0.0014	0.011 ± 0.002*	88.5*	0.0053 ± 0.002	53.3

*статистически достоверные различия с группой сравнения (р < 0.05).

Дети основной группы предъявляли жалобы на частые простудные заболевания (более 5 раз в год) (79.0 против 62.0% группы сравнения, р = 0.05), заложенность носа (87.0 и 71.0% соответственно, р = 0.05). Острые респираторные заболевания у них протекали с приступообразным кашлем в 1.5 раза чаще (р = 0.04), кашель принимал затяжной характер (более двух недель) у 68% больных в основной группе и наблюдался у детей группы сравнения в 1.5 раза реже (37%, р = 0.03). Кроме того, в отличие от детей сравниваемой группы, дети основной жаловались на быструю утомляемость (41.0 и 13.0%, р = 0.01), головные боли (45.0 и 23.0%, р = 0.02), нарушения ночного сна (27.0 и 10.0%, р = 0.03). Также отмечались жалобы диспепсического характера: вздутие живота (в основной группе у 21.0% детей, в группе сравнения у 7.0%, р = 0.04), тошнота (18.0 и 9.0% соответственно, р = 0.001), периодические боли в животе, неустойчивый стул преобладали у детей основной группы.

При объективном обследовании у детей основной группы, в отличие от детей группы сравнения, чаще выявлялись: бледность кожи, темные круги вокруг глаз (28 и 10% соответственно, р = 0.02), лимфаденопатия подчелюстных лимфатических узлов (57 и 27% соответственно, р = 0.001). При осмотре зева отмечались: гипертрофия 1 степени (у 44 и 28%, р = 0.08), II степени (у 14 и 7%, р =

0.24), III степени (у 8 и 2%, р = 0.17). У детей основной группы в 2 раза чаще верифицировалась заложенность носа (р = 0.04).

Выраженность клинической симптоматики рецидивирующих трахеитов и бронхитов у детей с контаминацией биосред фенолом и формальдегидом была достоверно выше, чем в группе сравнения: длительный малопродуктивный кашель (38 против 20% группы сравнения, р = 0.05), коробочный оттенок перкуторного легочного звука (25 против 10% соответственно, р = 0.04), удлиненный выдох (36 и 19%, р = 0.048), сухие хрипы при форсированном дыхании (43 и 25%, р = 0.048).

Респираторная патология у детей в обследованных группах сочеталась с функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Симптомы поражения гепатобилиарной системы преобладали у детей основной группы: болезненность при пальпации в правом подреберье, околопупочной области встречались у них в 2 раза, а увеличение размеров печени в 1.6 раза чаще (у 27 и 15%).

Сравнительный анализ результатов клинико-лабораторного обследования показал, что для пациентов основной группы, в отличие от пациентов группы сравнения, характерно повышение в общем анализе крови содержания лейкоцитов (7.35 ± 0.19 × 109 против 6.18 ± 0.25 × 109/л, р = 0.00), у 45.4% детей была выявлена эозинофилия (4.01 ± 0.81%), у 100% – увеличение эозинофильно-лимфоцитарного индекса (0.11 ± 0.01 у.е.) (табл. 2). Анализ биохимических показателей крови у детей основной группы свидетельствовал об активизации процессов перекисного окисления липидов, содержание гидроперекиси липидов, образующегося в качестве первичного продукта, составило 423.13 ± 30.21 мкмоль/см3, что достоверно выше физиологической нормы и показателя у детей сравниваемой группы (р = 0.00). Уровень малонового диальдегида в плазме крови составил 3.16 ± 0.27 мк-моль/см3, что в 1.3 раза выше физиологического предела и показателя группы сравнения (2.34 ± 0.13 мкмоль/см3, р = 0.00). Оценка окислительно-восстановительного гомеостаза установила усиление антиоксидантных процессов у 48.5% детей основной группы, при этом средний показатель АОА составил 39.28 ± 1.66% (р = 0.00), в сравниваемой группе он был в пределах физиологической нормы. При оценке функции печени выявлено, что повышение активности АСАТ в 2.7 раз чаще отмечалось в основной группе (р = 0.037), а уровень щелочной фосфатазы у них был на 10% ниже, чем в группе сравнения (р = 0.042).

Таблица 2

Клинико-лабораторные данные детей обеих групп

Показатель, ед. измерения	Физиологическая норма	Показатели основной группы (M ± m)	Показатели группы сравнения (M ± m)	Различия между группами (p)
Лейкоциты, 109/дм3	5.5–7.5	7.35 ± 0.19	6.18 ± 0.25	0.00
Эозинофилы, %	0–3	4.01 ± 0.08	3.9 ± 0.09	0.069
Абсолютное число эозинофилов, 109/дм3	150–350	284.58 ± 36.12	246.15 ± 32.89	0.117
Билирубин общий, мкмоль/дм3	0–18.8	6.38 ± 0.74	8.65 ± 0.98	0.00
АСАТ, Е/дм3	6–37	33.88 ± 1.8	30.16 ± 2.86	0.029
Щелочная фосфатаза, Е/дм3	71–645	286.18 ± 26.25	317.42 ± 15.23	0.042
Гидроперекись липидов, мкмоль/см3	0–350	423.13±30.21	318.64 ± 17.15	0.00
Малоновый диальдегид плазмы, мк-моль/см3	1.8–2.5	3.16 ± 0.27	2.34 ± 0.13	0.00
Антиоксидантная активность плазмы, %	36.2–38.6	39.28 ± 1.66	36.63 ± 1.38	0.015
IgG, г/дм3	8.22–11.18	9.97 ± 0.53	10.23 ± 0.28	0.387
IgА, г/дм3	0.68–1.44	1.2 ± 0.09	1.3 ± 0.07	0.08
IgM, г/дм3	1.11–1.82	1.24 ± 0.06	1.28 ± 0.03	0.235
IgE общий, МЕ/мл	0–49.9	128.5 ± 10.62	112.97 ± 12.68	0.062
Фагоцитарное число, у.е.	0.8–1.2	1.14 ± 0.11	1.07 ± 0.08	0.305
Фагоцитарный индекс, у.е.	1.5–2	1.81 ± 0.09	1.87 ± 0.048	0.24
Процент фагоцитоза, %	35–60	62.45 ± 4.04	57.27 ± 2.43	0.029
Абсолютный фагоцитоз, 109/дм3	0.964–2.988	2.56 ± 0.16	2.0 ± 0.12	0.00

У детей с респираторной патологией и контаминацией биосред фенолом и формальдегидом в 42.3% случаев отмечался повышенный уровень иммуноглобулина класса А, в 33.3% – пониженный уровень по сравнению с физиологической нормой, тогда как в сравниваемой группе этот показатель только в 26.8% превышал нормативные данные. В основной группе наблюдалось: увеличение процента фагоцитоза (62.45 ± 4.04%) относительно группы сравнения (57.27 ± 2.43%, р = 0.029) и физиологической нормы; абсолютного фагоцитоз (2.56 ± 0.16 × 109 против 2.0 ± 0.12 × 109/дм3 группы сравнения, р = 0.00). Уровень общего иммуноглобулина Е у детей основной группы в 2.5 раза превышал физиологическую норму, в 1.7 раза – показатель группы сравнения (р = 0.06).

Зависимость выявленных отклонений гомеостатических показателей от контаминации биосред химическими веществами доказана методом математического моделирования. Установлена достоверная связь между уровнем МДА, гидроперекиси липидов в крови и концентрацией фенола (R2 = 0.10-0.38, 21.82 ≤ F ≤ 123.39, p = 0.0001); активностью АОА и содержанием фенола и формальдеги- да (R2 = 0.10-0.38, F = 45.14-52.17, p = 0.000); АСАТ – и уровнями фенола (R2 = 0.62-0.71, 102.45 ≤ F ≤ 466.09, p = 0.0001), общего IgЕ и концентрацией формальдегида (R2 = 0.49 при p < 0.05), IgА в сыворотке крови, абсолютного фагоцитоза, процента фагоцитоза и количеством в крови формальдегида (R2 = 0.72 при p < 0.05).

По данным компьютерной спирографии выявлены легкие изменения функции внешнего дыхания в виде умеренных рестриктивных (48.7%) и обструктивных (22.2%) нарушений (табл. 3). Средние показатели объемных скоростей на уровне средних бронхов составили 96.68 ± 19.92% от должных половозрастных нормативов и были статистически значимо ниже аналогичных показателей у детей группы сравнения (р = 0.01).

При ультразвуковом обследовании детей основной группы у каждого 10 ребенка верифицирована дисхолия, в группе сравнения она выявлялась только у 3 детей.

Заключение

Таким образом, у детей с заболеваниями органов дыхания, ассоциированными с неблагоприятным воздействием химических промышленных токсикантов, преобладают хронические воспалительные заболевания рото- и носоглотки с гипертрофией лимфоидной ткани. Анализ предъявляемых детьми жалоб показал, что у детей с контаминацией биосред фенолом и формальдегидом выраженность клинических проявлений респираторного и вегетативного синдромов была выше в 1.5–2 раза, чем в группе сравнения. При объективном обследовании у детей основной группы преобладала клиническая симптоматика в виде интоксикации, респираторных проявлений и нарушений гепатобилиарной системы. Оценка клинико-лабораторных данных у больных с заболеваниями дыхательной системой выявила, что наличие контаминации биосред фенолом и формальдегидом отягощает клинические проявления респираторной патологии и обусловливает возникновение нарушений адаптационно-приспособительного гомеостаза с развитием интоксикационного, иммуннодефицитного, дисметаболического и дезадаптацинного синдромов.

Таблица 3

Показатели спирографии у детей обеих групп

Показатель СПГ	Основная группа	Группа сравнения	Различия между группами (p)
FVC	0.920±0.086	1.098±0.093	0.05
FEF1	0.951±0.131	1.056±0.125	0.247
FEF25-75	1.499±0.125	1.654±0.231	0.237
PEF	1.967±0.491	2.496±0.209	0.05
MEF75	1.917±0.472	2.374±0.199	0.077
MEF50	1.617±0.129	1.719±0.178	0.353

Полученные данные необходимо учитывать при проведении профилактики, которая должна способствовать элиминации из организма токсикантов, нормализовать функцию нервной системы и окислительно-восстановительный гомеостаз, снижать выраженность воспалительных реакций у детей с болезнями органов дыхания, ассоциированных с неблагоприятным воздействием фенола и формальдегида.