Нарушение электролитного баланса - причина или сопутствующий симптом синдрома внезапной смерти у детей?
Нарушение водного и электролитного баланса, отмечаемое при многих заболеваниях, может вызывать серьезные функциональные сдвиги и явиться причиной смерти. В детском возрасте эти осложнения относительно часто сопутствуют серьезным болезням обмена, различным формам энтеропатии и респираторным заболеваниям, хотя и не обязательно приводят к летальному исходу.
У новорожденных в течение первых нескольких дней жизни наблюдается тенденция к предельным отклонениям кислотно-щелочного равновесия, у недоношенных детей она может сохраняться до нескольких недель.
В течение грудного и раннего детского возраста общее содержание калия в организме возрастает, при этом концентрация внутриклеточного калия (мышцы, эритроциты) находится в пределах от 50 до 100 ммоль/л. В первые 3 месяца жизни концентрация калия в сыворотке крови возрастает с 3,84-5,46 ммоль/л до 3,99-6,48 ммоль/л, а в течение первого года жизни и в последующий период снижается до нормальных значений взрослого организма (3,1-5,5 ммоль/л). Следовательно, в раннем грудном возрасте концентрация калия в сыворотке крови достигает своих максимальных значений.
Потребность новорожденного в калии относительно велика ввиду того, что он необходим для синтеза гликогена и протеина. В первый год жизни ребенка ежедневное потребление калия составляет около 105-446 мг. Содержание калия в сыворотке крови регулируется почками, а также способностью всех клеток организма связывать калий. Любое нарушение способности клеток удерживать калий, например, при недостаточном потреблении глюкозы или кислорода, либо при повреждении клеточной мембраны влечет за собой снижение концентрации калия в клетке. В таком случае недостаток калия частично возмещается из интерстициальной жидкости. Концентрация внутриклеточного калия, а также потребность в нем организма нельзя установить только путем определения содержания калия в крови, хотя гипокалиемия всегда свидетельствует о дефиците внутриклеточного калия. Поддержание физиологических уровней калия необходимо для нормальной деятельности поперечнополосатых и гладких мышц, а также для процессов белкового и углеводного обмена.
Потребность в воде на единицу массы тела ребенка гораздо больше, чем у взрослого. Ввиду этого установление равновесия между внеклеточной жидкостью, поступающей к клеткам в нужный момент из плазмы и интерстициальной жидкостью неблагоприятно для организма ребенка так как в его организме свободная вода составляет только 11% внеклеточной жидкости, а в организме взрослого - 33%. Таким образом, при отсутствии поступления воды ее резервы у взрослого в 3 раза больше, чем у ребенка. Нарушения водного обмена, как правило, влекут за собой нарушения электролитного баланса, а изменение электролитного равновесия, в свою очередь, влияет на водный обмен.
Эти основные положения существенны для дальнейшего обсуждения синдрома внезапной смерти у детей (СВСД). Во многих теориях причин синдрома внезапной смерти делались также попытки отвести определенную роль нарушениям электролитного баланса. Во многих работах Мареша высказывал мнение о том, что у внезапно умерших детей при жизни наблюдался лабильный электролитный обмен, необратимое нарушение которого могло произойти даже при незначительных расстройствах. Наибольшее значение он придавал нарушениям соотношения калий/кальций, которые считал причиной ряда анатомических изменений, таких, как выраженный отек мозга, вздутие желудочно-кишечного тракта, отек эндокарда или эпикарда и гидропическая дистрофия миокарда. По мнению Мареша в грудном возрасте происходит срыв определенного механизма регуляции минерального обмена, что ведет к "отклонению содержания электролитов за пределы их физиологических значений". Он считает, что помимо неизвестных и пищевых компонентов причиной может стать также нарушение физиологического равновесия кальция. При этом для подтверждения своей точки зрения он ссылается на теории Гиртингера. Идеей Мареша был захвачен Мюллер, который провел на животных свои собственные эксперименты. При заражении мышей концентратами вируса он через 12 ч наблюдал увеличение соотношения калий/кальций в среднем на 22% в миокарде и на 143% - в скелетных мышцах, что означало значительное увеличение содержания калия.
Полученные результаты противоречили результатам Мареша. Мареш видел причину изменения соотношения калий/ кальций в снижении содержания кальция при неизменной концентрации калия. Мюллер считает, что эти электролитные изменения могут произойти очень стремительно. Он рассматривает их не как причину, а скорее как следствие стрессорной реакции организма в ответ на инфекцию.
Данные Mареша подтверждаются исследованиями Флэшка и Холасека, проведенными с помощью комплексометрического метода. Мюллер проводил исследования с использованием пламенной фотометрии. Мареш придает важное значение данным аутопсии, считая, что "изолированное положение сердца" позволяет получить более достоверные данные о концентрации электролитов, чем исследования, проведенные с сывороткой, так как вскоре после смерти ребенка уровень калия в сыворотке значительно изменяется за счет потери калия эритроцитами.
Каддель высказал предположение, что помимо дефицита калия и кальция причиной синдрома внезапной смерти, особенно у быстрорастущих детей, может явиться также и дефицит магния. Недостаточное содержание магния приводит к освобождению гистамина, судорогам и гистаминовому шоку, который по клинической картине напоминает анафилактический шок с явлениями спазма бронхов, апноэ и другими симптомами шока.
Как нам казалось, многочисленные утверждения о важном значении калия и кальция при внезапной смерти детей требовали соответствующей проверки. По нашему мнению, достоверные значения концентрации кальция нельзя получить с помощью пламенной фотометрии ввиду искажения результатов присутствием натрия. В своих исследованиях мы использовали метод атомной абсорбционной спектрофотометрии.
Из 61 случая смерти детей в возрасте от 1 до 36 мес наибольшая частота приходилась на возраст от 1 до 6 мес. В 42 случаях это был синдром внезапной смерти. В большинстве из них данные морфологических исследований свидетельствовали об острой респираторной инфекции. У 7 детей смерть наступила в результате несчастного случая, отравления или убийства. Причиной смерти остальных 11 детей явились хронические, а также затяжные заболевания и пороки развития. Во всех трех группах промежуток времени с момента смерти до начала вскрытия варьировал от 4 до 72 ч. В связи с различиями, отмеченными в аналогичных исследованиях, исследование миокарда правого и левого желудочка проводилось раздельно. Ткани, взятые при вскрытии, сохранялись до момента исследования при -24°С.
Содержание электролитов и их соотношения определялись отдельно для правого и левого желудочков, измерения проводились в мг/100 г сырой массы для удобства сопоставления с результатами, полученными другими авторами. Кроме того, во внимание принималось время, прошедшее с момента смерти (например, 24, 48 или 72 ч), а также естественный или насильственный характер смерти. Для каждой изученной группы высчитывались средние показатели и результаты подвергались статистической обработке. В распределении между группами, выделенными по времени, прошедшему с момента смерти, т. е. до 24, 48 или 72 ч, значительных расхождений нами не обнаружено (Р = 0,01). Результаты исследования также показали отсутствие значительных расхождений в значениях соотношения калий/кальций в миокарде между группами случаев синдрома внезапной смерти, неестественной смерти и смерти от хронических заболеваний (Р = 0,01). Однако в распределении между этими группами концентраций калия и кальция и соотношения между ними в правом и левом желудочках нами были выявлены существенные различия (Р = 0,01).
В мышце левого желудочка концентрация калия была значительно выше, чем правого. Для кальция это отношение было прямо противоположным. Соотношение между концентрациями калия и кальция в миокарде правого желудочка было всегда ниже, чем левого.
Следовательно, соотношения калия и кальция, определяемые на основе их содержания во всем миокарде, представляют собой только средние значения концентраций калия и кальция, различающихся для каждой стороны сердца. Это заставляет усомниться в правомерности выводов о функциональной значимости концентраций калия и кальция для миокарда в целом.
Более того, мы должны критически ответить на вопрос о том, в какой степени определяемые при вскрытии концентрации этих электролитов в миокарде претерпевают изменения вследствие агонии и с течением времени после смерти.
Статистическим анализом какой-либо зависимости содержания электролитов от фактора времени не выявлено. Однако исследовать концентрации калия и кальция во время агонии и в период, непосредственно следующий за моментом смерти, не представлялось возможным.
Из этого следует, что уже во время агональной фазы и, несомненно, сразу же после наступления смерти во всех биохимических процессах организма происходят генерализованные некрохимические сдвиги. Более полное освещение данного вопроса читатель может найти в многочисленных публикациях.
Во время агональной фазы происходят изменения коллоидно-осмотического давления в клетках и тканях организма. С наступлением смерти прекращается деятельность регуляторных систем. Регулируемый калием мембранный потенциал на границах клеток исчезает. Вследствие этого происходит диффузия внеклеточной и внутриклеточной жидкости, приводящая к выравниванию прежних концентраций электролитов. Неизбежным следствием этого является быстрое посмертное изменение рН крови.
Таким образом, некрохимические процессы не могут не затрагивать миокарда, и концепция "изолированного положения сердца" представляется несостоятельной.
Концентрации калия и кальция, определенные в аутопсийном материале, не всегда эквивалентны прижизненным. По-видимому, следует согласиться с точкой зрения Мюллера, что некоторые первичные заболевания, влекущие за собой многочисленные патофизиологические нарушения, также ведут к нарушениям электролитного баланса, которые впоследствии способствуют развитию процесса, приводящего к синдрому внезапной смерти у детей.
Читать далее о Синдроме внезапной смерти у детей
Женский журнал www.BlackPantera.ru: Хельмут Альтхофф
У новорожденных в течение первых нескольких дней жизни наблюдается тенденция к предельным отклонениям кислотно-щелочного равновесия, у недоношенных детей она может сохраняться до нескольких недель.
В течение грудного и раннего детского возраста общее содержание калия в организме возрастает, при этом концентрация внутриклеточного калия (мышцы, эритроциты) находится в пределах от 50 до 100 ммоль/л. В первые 3 месяца жизни концентрация калия в сыворотке крови возрастает с 3,84-5,46 ммоль/л до 3,99-6,48 ммоль/л, а в течение первого года жизни и в последующий период снижается до нормальных значений взрослого организма (3,1-5,5 ммоль/л). Следовательно, в раннем грудном возрасте концентрация калия в сыворотке крови достигает своих максимальных значений.
Потребность новорожденного в калии относительно велика ввиду того, что он необходим для синтеза гликогена и протеина. В первый год жизни ребенка ежедневное потребление калия составляет около 105-446 мг. Содержание калия в сыворотке крови регулируется почками, а также способностью всех клеток организма связывать калий. Любое нарушение способности клеток удерживать калий, например, при недостаточном потреблении глюкозы или кислорода, либо при повреждении клеточной мембраны влечет за собой снижение концентрации калия в клетке. В таком случае недостаток калия частично возмещается из интерстициальной жидкости. Концентрация внутриклеточного калия, а также потребность в нем организма нельзя установить только путем определения содержания калия в крови, хотя гипокалиемия всегда свидетельствует о дефиците внутриклеточного калия. Поддержание физиологических уровней калия необходимо для нормальной деятельности поперечнополосатых и гладких мышц, а также для процессов белкового и углеводного обмена.
Потребность в воде на единицу массы тела ребенка гораздо больше, чем у взрослого. Ввиду этого установление равновесия между внеклеточной жидкостью, поступающей к клеткам в нужный момент из плазмы и интерстициальной жидкостью неблагоприятно для организма ребенка так как в его организме свободная вода составляет только 11% внеклеточной жидкости, а в организме взрослого - 33%. Таким образом, при отсутствии поступления воды ее резервы у взрослого в 3 раза больше, чем у ребенка. Нарушения водного обмена, как правило, влекут за собой нарушения электролитного баланса, а изменение электролитного равновесия, в свою очередь, влияет на водный обмен.
Эти основные положения существенны для дальнейшего обсуждения синдрома внезапной смерти у детей (СВСД). Во многих теориях причин синдрома внезапной смерти делались также попытки отвести определенную роль нарушениям электролитного баланса. Во многих работах Мареша высказывал мнение о том, что у внезапно умерших детей при жизни наблюдался лабильный электролитный обмен, необратимое нарушение которого могло произойти даже при незначительных расстройствах. Наибольшее значение он придавал нарушениям соотношения калий/кальций, которые считал причиной ряда анатомических изменений, таких, как выраженный отек мозга, вздутие желудочно-кишечного тракта, отек эндокарда или эпикарда и гидропическая дистрофия миокарда. По мнению Мареша в грудном возрасте происходит срыв определенного механизма регуляции минерального обмена, что ведет к "отклонению содержания электролитов за пределы их физиологических значений". Он считает, что помимо неизвестных и пищевых компонентов причиной может стать также нарушение физиологического равновесия кальция. При этом для подтверждения своей точки зрения он ссылается на теории Гиртингера. Идеей Мареша был захвачен Мюллер, который провел на животных свои собственные эксперименты. При заражении мышей концентратами вируса он через 12 ч наблюдал увеличение соотношения калий/кальций в среднем на 22% в миокарде и на 143% - в скелетных мышцах, что означало значительное увеличение содержания калия.
Полученные результаты противоречили результатам Мареша. Мареш видел причину изменения соотношения калий/ кальций в снижении содержания кальция при неизменной концентрации калия. Мюллер считает, что эти электролитные изменения могут произойти очень стремительно. Он рассматривает их не как причину, а скорее как следствие стрессорной реакции организма в ответ на инфекцию.
Данные Mареша подтверждаются исследованиями Флэшка и Холасека, проведенными с помощью комплексометрического метода. Мюллер проводил исследования с использованием пламенной фотометрии. Мареш придает важное значение данным аутопсии, считая, что "изолированное положение сердца" позволяет получить более достоверные данные о концентрации электролитов, чем исследования, проведенные с сывороткой, так как вскоре после смерти ребенка уровень калия в сыворотке значительно изменяется за счет потери калия эритроцитами.
Каддель высказал предположение, что помимо дефицита калия и кальция причиной синдрома внезапной смерти, особенно у быстрорастущих детей, может явиться также и дефицит магния. Недостаточное содержание магния приводит к освобождению гистамина, судорогам и гистаминовому шоку, который по клинической картине напоминает анафилактический шок с явлениями спазма бронхов, апноэ и другими симптомами шока.
Как нам казалось, многочисленные утверждения о важном значении калия и кальция при внезапной смерти детей требовали соответствующей проверки. По нашему мнению, достоверные значения концентрации кальция нельзя получить с помощью пламенной фотометрии ввиду искажения результатов присутствием натрия. В своих исследованиях мы использовали метод атомной абсорбционной спектрофотометрии.
Из 61 случая смерти детей в возрасте от 1 до 36 мес наибольшая частота приходилась на возраст от 1 до 6 мес. В 42 случаях это был синдром внезапной смерти. В большинстве из них данные морфологических исследований свидетельствовали об острой респираторной инфекции. У 7 детей смерть наступила в результате несчастного случая, отравления или убийства. Причиной смерти остальных 11 детей явились хронические, а также затяжные заболевания и пороки развития. Во всех трех группах промежуток времени с момента смерти до начала вскрытия варьировал от 4 до 72 ч. В связи с различиями, отмеченными в аналогичных исследованиях, исследование миокарда правого и левого желудочка проводилось раздельно. Ткани, взятые при вскрытии, сохранялись до момента исследования при -24°С.
Содержание электролитов и их соотношения определялись отдельно для правого и левого желудочков, измерения проводились в мг/100 г сырой массы для удобства сопоставления с результатами, полученными другими авторами. Кроме того, во внимание принималось время, прошедшее с момента смерти (например, 24, 48 или 72 ч), а также естественный или насильственный характер смерти. Для каждой изученной группы высчитывались средние показатели и результаты подвергались статистической обработке. В распределении между группами, выделенными по времени, прошедшему с момента смерти, т. е. до 24, 48 или 72 ч, значительных расхождений нами не обнаружено (Р = 0,01). Результаты исследования также показали отсутствие значительных расхождений в значениях соотношения калий/кальций в миокарде между группами случаев синдрома внезапной смерти, неестественной смерти и смерти от хронических заболеваний (Р = 0,01). Однако в распределении между этими группами концентраций калия и кальция и соотношения между ними в правом и левом желудочках нами были выявлены существенные различия (Р = 0,01).
В мышце левого желудочка концентрация калия была значительно выше, чем правого. Для кальция это отношение было прямо противоположным. Соотношение между концентрациями калия и кальция в миокарде правого желудочка было всегда ниже, чем левого.
Следовательно, соотношения калия и кальция, определяемые на основе их содержания во всем миокарде, представляют собой только средние значения концентраций калия и кальция, различающихся для каждой стороны сердца. Это заставляет усомниться в правомерности выводов о функциональной значимости концентраций калия и кальция для миокарда в целом.
Более того, мы должны критически ответить на вопрос о том, в какой степени определяемые при вскрытии концентрации этих электролитов в миокарде претерпевают изменения вследствие агонии и с течением времени после смерти.
Статистическим анализом какой-либо зависимости содержания электролитов от фактора времени не выявлено. Однако исследовать концентрации калия и кальция во время агонии и в период, непосредственно следующий за моментом смерти, не представлялось возможным.
Из этого следует, что уже во время агональной фазы и, несомненно, сразу же после наступления смерти во всех биохимических процессах организма происходят генерализованные некрохимические сдвиги. Более полное освещение данного вопроса читатель может найти в многочисленных публикациях.
Во время агональной фазы происходят изменения коллоидно-осмотического давления в клетках и тканях организма. С наступлением смерти прекращается деятельность регуляторных систем. Регулируемый калием мембранный потенциал на границах клеток исчезает. Вследствие этого происходит диффузия внеклеточной и внутриклеточной жидкости, приводящая к выравниванию прежних концентраций электролитов. Неизбежным следствием этого является быстрое посмертное изменение рН крови.
Таким образом, некрохимические процессы не могут не затрагивать миокарда, и концепция "изолированного положения сердца" представляется несостоятельной.
Концентрации калия и кальция, определенные в аутопсийном материале, не всегда эквивалентны прижизненным. По-видимому, следует согласиться с точкой зрения Мюллера, что некоторые первичные заболевания, влекущие за собой многочисленные патофизиологические нарушения, также ведут к нарушениям электролитного баланса, которые впоследствии способствуют развитию процесса, приводящего к синдрому внезапной смерти у детей.
Читать далее о Синдроме внезапной смерти у детей
Женский журнал www.BlackPantera.ru: Хельмут Альтхофф