Применение чрезкожного мониторирования газообмена для диагностики энергодефицитных состояний

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано для диагностики энергодефицитных состояний, ассоциированных с митохондриальной недостаточностью, у детей. Для этого проводят оценку уровня кривой pO2 при проведении нагрузочной пробы с лекарственным препаратом Элькар во время транскутанного мониторирования газообмена. Элькар в дозе 5 мл вводят перорально после достижения на мониторе базового уровня кривой, соответствующей показателям pO2. После этого в течение 10 минут продолжают мониторирование показателей pO2. При этом если кривая pO2 в период со 2-ой по 6-ую минуты умеренно повышается и возвращается к базовому уровню, считают энергообмен нормальным. При отсутствии повышения или снижении кривой pO2 вскоре после введения Элькара делают заключение об энергодефиците, причем степень понижения значения pO2 свидетельствует о выраженности энергодефицитного состояния. Способ обеспечивает неинвазивную информативную достоверную диагностику энергодефицитных состояний, возможность динамического наблюдения и своевременного назначения адекватной энерготропной терапии у детей.

 

Область техники

Изобретение относится к медицине, в частности к педиатрии.

Уровень техники

В настоящее время основным методом диагностики энергетических нарушений является цитохимическое выявление активности митохондриальных ферментов в лейкоцитах цельной крови по методу Р.П.Нарцисова (Нарциссов Р.П. Анализ изображения клетки - следующий этап развития клинической цитохимии в педиатрии. Педиатрия, №4, 1998 г., с.101-105). Обследование предусматривает цитохимическое выявление активности ферментов биоэнергетического обмена в лимфоцитах периферической крови: сукцинатдегидрогеназы (СДГ), α-глицерофосфатдегидрогеназы (ГФДГ), глутаматдегидрогеназы (ГДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) на основании подсчета гранул формазана при световой микроскопии препаратов. Определение активности окислительно-восстановительных ферментов клеток периферической крови количественным цитохимическим методом может адекватно отражать энергетический обмен клеток и тканей. Недостатком данного метода является его инвазивность.

Раскрытие изобретения

Целью разработки способа и изобретения является улучшение диагностики энергодефицитных состояний с помощью неинвазивного метода чрезкожного мониторирования газообмена (pO2 и pCO2).

Учитывая то, что практически все реакции, протекающие в митохондриях, сопровождаются обязательным потреблением кислорода, нами выявлена взаимосвязь между уровнем активности митохондриальных ферментов и парциальным давлением кислорода и углекислого газа в капиллярной крови, что косвенно отражает потребление кислорода организмом.

Таким образом нами предложен новый способ ДИАГНОСТИКИ ЭНЕРГОДЕФИЦИТНЫХ СОСТОЯНИЙ С ПОМОЩЬЮ ЧРЕЗКОЖНОГО МОНИТОРИРОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА.

Способ неинвазивен, обладает большой информативностью, позволяет получить значимые результаты и с достоверностью проводить диагностику нарушений клеточного энергообмена, что способствует своевременному назначению адекватной терапии.

Способ основан на выявлении статистически достоверных корреляций между показателями цитохимической активности ферментов энергообмена в лимфоцитах периферической крови и параметрами чрезкожного мониторирования газообмена (pO2 и pCO2). Для чрезкожного измерения парциальных давлений кислорода и углекислого газа использовался транскутанный монитор ТСМ 4 производства компании Radiometer (Дания). Чрескожные кислородные электроды предназначены для определения pO2 и pCO2 в капиллярной сети дермы, расположенной под эпидермисом.

Чрезкожное мониторирование парциальных давлений кислорода и углекислого газа выявило, что по достижении на мониторе графического плато (базового уровня) кривой, соответствующей показателям pO2, и последующего проведения нагрузочной пробы лекарственным препаратом Элькар, при нормальных показателях энергообмена кривая pO2 в период со 2-ой по 6-ую минуты умеренно повышается, а затем возвращается к базовому уровню. Для уточнения характера изменения кривой мониторирование продолжено до 30 минут. Корреляционный анализ параметров, полученных с помощью транскутанного мониторирования и цитохимического исследования, показал, что повышение кривой pO2 через две минуты после приема элькара прямо связано с цитохимической активностью СДГ (коэффициент корреляции: +0,62). То есть, чем менее выражен подъем кривой, тем больше вероятность относительно сниженного уровня активности СДГ, что характерно для энергодефицитного диатеза. Через четыре минуты мониторирования соотношения pO2 с активностью СДГ остаются примерно теми же, но при этом и проявляется достоверная обратная корреляция с активностью ГФДГ (коэффициент корреляции: -0,52). Последнее соответствует предположению о том, что такая динамика связана с наличием энергодефицитного состояния, при котором типично одновременное снижение активности СДГ и повышение активности ГФДГ (в случае энергодефицитного диатеза можно говорить о тенденции к такому понижению и повышению). Начиная с 6-ой минуты мониторирования проявляется обратная корреляция с активностью ЛДГ, которая длится до 15 минут и более (коэффициент корреляции на пике: - 0,76). То есть, чем выше активность ЛДГ, тем более выражено снижение кривой pO2 после нагрузочной пробы с Элькаром. Это же подтверждается при оценке корреляций pO2 с соотношением СДГ/ЛДГ: коэффициент корреляции: +0,65.

Таким образом, отсутствие повышения или снижение кривой pO2 вскоре после нагрузочного применения L-карнитина (Элькара) свидетельствует об энергодефиците. Степень понижения значения pO2 в период мониторирования коррелирует с выраженностью энергодефицитного состояния.

Полученные данные подтверждают возможность применения чрезкожного мониторирования параметров газообмена в качестве неинвазивного метода обследования для выявления нарушений клеточного энергообмена. Следовательно, данный метод диагностики энергодефицитных состояний весьма перспективен и после некоторой стандартизации может быть рекомендован для внедрения в клиническую практику. В дополнение следует отметить, что предлагаемые методы оценки дизэнергетических состояний могут быть полезны при проведении динамических наблюдений и подборе энерготропной терапии при болезнях и синдромах, этиопатогенетически ассоциированных с митохондриальной недостаточностью.

Осуществление изобретения

Для чрезкожного измерения парциальных давлений кислорода и углекислого газа использовался транскутанный монитор ТСМ 4 производства компании Radiometer (Дания). После включения транскутанного монитора ТСМ 4 согласно инструкции прибора производится калибровка электродов и крепление их к внутренней поверхности предплечья. Предварительно выбранное место измерения обрабатывается спиртом или другим средством обработки кожи и высушивается марлевым тампоном. Чрескожные кислородные электроды предназначены для определения pO2 pCO2 в капиллярной сети дермы, расположенной под эпидермисом. Электрод - миниатюрный аналог полярографического электрода Кларка (он используется для измерения рО2 в артериальной крови), который укрепляется на поверхности кожи с помощью прижимающего кольца. Нагревательный элемент, окружающий электрод, применяется для повышения температуры в прилегающих участках кожи до 44-45°С. Это улучшает диффузию кислорода через эпидермис и повышает точность измерений у взрослых (у новорожденных эпидермис тонкий, не требующий дополнительного подогрева).

По достижении на мониторе графического плато (базового уровня) кривой, соответствующей показателям pO2, пациент с диагностической целью получает энерготропный препарат, после чего в течение 10 минут продолжается мониторирование газообмена. Для этого при проведении чрезкожного мониторирования газообмена использован лекарственный препарат Элькар производства ООО «ПИК-ФАРМА», представляющий собой 20% раствор левокарнитина, в дозе - 5 мл перорально.

Наряду с неинвазивным чрезкожным мониторированием парциальных давлений кислорода и углекислого газа всем детям был проведен цитохимический анализ активности лимфоцитов по Р.П.Нарциссову с определением уровня сукцинатдегидрогеназы (СДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), глутаматдегидрогеназы (ГДГ), α-глицерофосфатдегидрогеназы (ГФДГ). Подготовку реактивов для каждого фермента (СДГ, ГФДГ, ГДГ, ЛДГ) осуществляют в соответствии с инструкцией производителя, прилагаемой к наборам реактивов (ООО МНПК «Химтехмаш» ГосНИИ «ИРЕА» (сертификаты №№27-30 от 4.10.2004 для количественного цитохимического определения ферментов)).

Пример 1: Ребенок Артем Т., 9 лет, наблюдался амбулаторно в консультативно-диагностическом отделении. Диагноз: Хронический субкомпенсированный тонзиллит.

Для уточнения дальнейшей тактики консервативного лечения ребенку было проведено чрезкожное мониторирование газообмена. Для чрезкожного измерения парциальных давлений кислорода и углекислого газа использовался транскутанный монитор ТСМ 4 производства компании Radiometer (Дания). После включения транскутанного монитора ТСМ 4 согласно инструкции прибора производится калибровка электродов. Предварительно выбранное место измерения на внутренней поверхности предплечья обрабатывали спиртом и высушивали марлевьм тампоном, затем накладывали чрескожные кислородные электроды, предназначеные для определения pO2 pCO2 в капиллярной сети дермы, расположенной под эпидермисом. По достижении на мониторе графического плато (базового уровня) кривой, соответствующей показателям pO2 (32 mm hg), пациент с диагностической целью получал энерготропный препарат Элькар производства ООО «ПИК-ФАРМА», представляющий собой 20% раствор левокарнитина, в дозе - 5 мл перорально, после чего в течение 10 минут продолжалось мониторирование газообмена. Начиная со второй минуты мониторирования после принятия Элькара показатели pO2 изменились и соответствовали на 2 минуте мониторирования 35 mm hg, на 4 минуте 37 mm hg, на 6 34 mm hg, что отличается от уровня плато. После 6 минуты показатели возвращаются к исходным уровням. При проведении цитохимического исследования митохондриальных ферментов у данного пациента снижения активности митохондриальных ферментов выявлено не было.

Пример 2: Ребенок Аня М., 6 лет, наблюдался амбулаторно в консультативно-диагностическом отделение. Диагноз: Хронический субкомпенсированный тонзиллит.

Для уточнения дальнейшей тактики консервативного лечения ребенку было проведено чрезкожное мониторирование газообмена. Предварительно выбранное место измерения обрабатывали спиртом и высушивали марлевым тампоном, затем накладывали чрескожные кислородные электроды, предназначенные для определения pO2 pCO2 в капиллярной сети дермы, расположенной под эпидермисом. По достижении на мониторе графического плато (базового уровня) кривой, соответствующей показателям pO2 (56 mm hg), пациент получал энерготропный препарат Элькар в дозе - 5 мл перорально, после чего в течение 10 минут продолжалось мониторирование газообмена. Начиная со второй минуты после принятия Элькара показатели pO2 изменились и соответствовали на 2 минуте мониторирования 55 mm hg, на 4 минуте 56 mm hg, на 6 55 mm hg, на 8 минуте 57 mm hg, на 10 минуте 56 mm hg, на 12 минуте 55 mm hg, на 14 минуте 55 mm hg, на 16 минуте 56 mm hg, на 18 минуте 56 mm hg, что соответствует уровню плато. После 6 минуты показатели остаются на уровне плато. При проведений цитохимического исследования митохондриальных ферментов у данного пациента выявлены следующие показатели: СДГ 17,96 (N СДГ 18-23), ГФДГ 10,45 (N ГФДГ 11-14), ГДГ 9,15 (N ГДГ 10-15), ЛДГ 20,75 (N ЛДГ 10-17). Учитывая полученные показатели, принято решение к проведению консервативной энерготропной терапии, что повышает эффективность лечения хронического тонзиллита и способствует улучшению качества жизни пациента.

Способ диагностики энергодефицитных состояний, ассоциированных с митохондриальной недостаточностью у детей, отличающийся тем, что проводят оценку уровня кривой pO2 при проведении нагрузочной пробы с лекарственным препаратом Элькар во время транскутанного мониторирования газообмена, при проведении нагрузочной пробы после достижения на мониторе базового уровня кривой, соответствующей показателям pO2, путем введения лекарственного препарата Элькар в дозе 5 мл перорально после чего в течение 10 мин продолжают мониторирование показателей pO2, при этом если кривая pO2 в период со 2-й по 6-ю мин умеренно повышается и возвращается к базовому уровню, считают энергообмен нормальным, при отсутствии повышения или снижении кривой pO2 вскоре после нагрузочного применения Элькара делают заключение об энергодефиците, причем степень понижения значения pO2 свидетельствует о выраженности энергодефицитного состояния.