Initial vegetative tone in mild atopic asthma in children

Vladimir N. Buryak; Буряк Владимир Николаевич; Tatyana I. Antonova; Антонова Татьяна Ивановна; Maria V. Dudko; Дудко Мария Вячеславовна; Inna V. Malysheva; Малышева Инна Владимировна; Kirill K. Shepelenko; Шепеленко Кирилл Кириллович

doi:10.17816/PED12213-18

Initial vegetative tone in mild atopic asthma in children

Authors: Buryak V.N.¹, Antonova T.I.², Dudko M.V.³, Malysheva I.V.², Shepelenko K.K.²
Affiliations:
1. I.I. Mechnikov North-West State Medical University of the Ministry of Health of Russia
2. Children's City Polyclinic No. 35 of the Moscow district, Center for Rehabilitation of Children with Allergic Diseases
3. Children's City Polyclinic No. 35 of the Moscow district
Issue: Vol 12, No 2 (2021)
Pages: 13-18
Section: Original studies
URL: https://journals.rcsi.science/pediatr/article/view/76454
DOI: https://doi.org/10.17816/PED12213-18
ID: 76454

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Background. In most industrialized countries, allergic diseases affect up to 20% of the population. This pathology belongs to the most common in children: according to the World Health Organization, more than 15% of the world's child population suffers from it. In recent years, there has been a significant increase in the frequency and more severe course of these diseases, in connection with which they are considered in modern society as a major medical and social problem. Thus, the prevalence of bronchial asthma, according to domestic and foreign authors, ranges from 0.2 to 8.1%.

Purpose. In order to clarify the role of the autonomic nervous system in the genesis of the mild course of atopic bronchial asthma in childhood, the features of the interaction of the sympathetic and parasympathetic divisions of the autonomic nervous system in the examined children were clarified.

Materials and methods. 126 children aged 10 to 14 years were examined. Atopic bronchial asthma was diagnosed in 91 children. At the same time, 61 of them were diagnosed with an intermittent course, 30 – a mild persistent course of the disease. The control group consisted of 35 healthy children also aged 10 to 14 years. Complaints, anamnesis data were studied in all children, an objective and generally accepted laboratory and instrumental examination was carried out. All examined children underwent daily monitoring of the electrocardiogram, according to the results of which, based on the analysis of time and frequency indicators of heart rate variability, a variant of the initial autonomic tone was established.

Results. In children with atopic bronchial asthma, both with intermittent and mild persistent course, an absolute or relative dominance of sympathetic influences was revealed against the background of varying degrees of decrease in parasympathetic activity, which was interpreted as a compensatory reaction of the body in response to chronic allergic inflammation.

Keywords

children, atopic bronchial asthma, intermittent and mild course, sympathetic and parasympathetic divisions, autonomic nervous system

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

В большинстве индустриально развитых стран три основные формы аллергических заболеваний — бронхиальная астма (БА), аллергический ринит (АР) и атопический дерматит (АД) — по отдельности или в различных сочетаниях поражают до 20 % населения. Всего за последние 30 лет во многих индустриально развитых регионах частота атопии выросла до 10 раз. Это свидетельствует, что в настоящее время аллергические заболевания относятся к группе наиболее распространенной патологии детского возраста. По обобщенным данным исследования ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood — Международное исследование астмы и аллергии у детей), частота БА колеблется от 1,0 до 30,8 %. Аллергический ринит и поллиноз в разных регионах регистрируют у 0,2–20 % детского населения, атопический дерматит и экзему — у 1,6–4,2 % [2, 8]. Рост заболеваемости связан с возрастающим количеством аллергенов, которые поступают в организм вместе с водой, продуктами питания, а также ингаляционно. В настоящее время уже известно более 20 тыс. аллергенов, и их количество продолжает возрастать [3, 8]. Клинически в раннем детском возрасте аллергия реализуется вначале, как правило, поражением кожных покровов. В последующем органом-мишенью становятся слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта, что находит свое выражение в формировании гастро-интестинального синдрома, а также слизистые оболочки дыхательных путей с развитием поллиноза, рецидивирующего обструктивного бронхита и, как крайней тяжести патологического процесса, атопической бронхиальной астмы [1, 2]. В генезе последней главную роль играет сенсибилизация организма аллергенами с нарушением соотношения Th1/Th₂-хелперов в сторону преобладания Th₂ и повышения продукции антител, относящихся к классу IgE. При связывании аллергена с IgE, фиксированном на мембране эффекторных клеток (тучных клеток, эозинофилов, базофилов) посредством высокоаффинных Fcε-рецепторов, а также под воздействием различных неспецифических факторов, происходит активация этих клеток с высвобождением медиаторов воспаления и других активных веществ (гистамина, хемокинов, цистеиниловых лейкотриенов, цитокинов, оксида азота и др.). Вследствие этого из клеток выделяется ряд биологически активных веществ, одним из эффектов которых является разрушение β₂-адренорецепторов бронхов, что угнетает проведение через эти рецепторы расслабляющей гладкую мускулатуру бронхов симпатической импульсации [9]. В результате нарушается физиологическое соотношение расслабляющих симпатических и спазмирующих парасимпатических влияний на гладкую мускулатуру бронхов в сторону последних. При этом роль вегетативной нервной системы в патологических механизмах развития атопической бронхиальной астмы в детском возрасте изучена недостаточно [10]. Прежде всего, недостаточно исследовано взаимоотношение симпатической и парасимпатической активности у детей с начальными проявлениями атопической бронхиальной астмы, когда она в большинстве случаев имеет относительно легкое течение [4, 5].

Цель — выяснить особенности исходного вегетативного тонуса у детей, страдающих атопической формой бронхиальной астмы при ее интермиттирующем и легком персистирующем течении.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовано 126 детей в возрасте от 10 до 14 лет, из которых у 91 диагностирована атопическая форма бронхиальной астмы. Указанный диагноз устанавливали на основании общепринятых критериев [6, 7]. Длительность заболевания у обследованных пациентов составляла от одного года до пяти лет. У всех больных детей подтверждена сенсибилизация к бытовым, пыльцевым, пищевым, плесневым аллергенам на основании повышенной концентрации в крови специфических IgE. В большинстве случаев у обследованных пациентов определялась поливалентная сенсибилизация к трем и более аллергенам. У 61 ребенка диагностирована интермиттирующая, у 30 — легкая персистирующая атопическая бронхиальная астма. Группу контроля составили 35 практически здоровых детей аналогичного возраста.

У всех детей изучали жалобы, данные анамнеза, проводили объективное и общепринятое лабораторно-инструментальное обследование. Кроме того, у всех пациентов в период ремиссии и у лиц контрольной группы выясняли состояние исходного вегетативного тонуса. Последнее изучали с помощью комплекса DX-AKM-03 ArNika (Харьков) путем холтеровского мониторирования электрокардиограммы. По трем независимым каналам (V₄, Y, V₆) осуществлялась регистрация биоэлектрических потенциалов сердца пациента в виде электрокардиоинтервалов с их сохранением в памяти электрокардиографического переносного регистратора на протяжении 24 ч. В последующем, согласно рекомендациям Комитета экспертов Европейского общества кардиологов и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии, рассчитывали временны́е и частотные показатели вариабельности ритма сердца. Из временны́х оценивали SDANN-стандартное отклонение средней продолжительности всех интервалов RR на протяжении пятиминутных интервалов, rMSSD — квадратный корень из среднего квадратов разницы последовательных интервалов RR, pNN50 — процент последовательных интервалов RR, разница между которыми превышает 50 мс. Из спектральных показателей изучали VLF — мощность спектра очень низких частот, LF — мощность спектра зоны низких частот, HF — мощность спектра зоны высоких частот, LF/HF — соотношение низко- и высокочастотных компонентов. По результатам указанных параметров устанавливался вариант исходного вегетативного тонуса [6]. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью методов параметрической и непараметрической статистики [7]. Полученные данные приводились в виде M±m. Достоверность отличий оценивали с помощью критерия Манна–Уитни. Значимой считалась вероятность отличий выборок р, которая превышала 5 % (0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате обследования установлено, что у всех больных атопической бронхиальной астмой наблюдались эпизоды бронхообструкции. Кроме того, при легкой персистирующей форме заболевания отмечались типичные приступы удушья. Частота бронхообструктивных состояний соответствовала интермиттирующей и легкой персистирующей формам. У всех пациентов в несколько раз превышал нормативные значения уровень IgE в крови. В результате аллергологического обследования у 90,6 % пациентов выявлена сенсибилизация к аллергенам различных сорных и луговых трав, а также деревьев. В 74,4 % случаев у пациентов определялась повышенная чувствительность к различным бытовым аллергенам. Кроме того, у 56,3 % больных выявлялась повышенная сенсибилизация к грибам рода Candida. В 84,3 % наблюдений у обследованных детей с атопической формой бронхиальной астмы имела место повышенная чувствительность к различным пищевым аллергенам. Во всех случаях у больных детей наблюдалась поливалентная сенсибилизация к трем и более аллергенам. Кроме того, у всех детей с атопической бронхиальной астмой в раннем возрасте имели место проявления атопического дерматита. В 78,5 % случаев больные дети имели отягощенную наследственность по атопии, проявлявшуюся у ближайших родственников обследованных пациентов либо бронхиальной астмой, либо поллинозом, либо атопическим дерматитом. В родословной больных детей в 52,3 % случаев регистрировались также различные варианты вегето-сосудистых дисфункций.

Поскольку поддержание физиологического гомеостаза организма во многом зависит от функциональной активности вегетативной нервной системы, нам представилось целесообразным изучить особенности ее состояния на начальных этапах формирования обсуждаемого патологического процесса при его интермиттирующем и легком персистирующем течении.

При изучении исходного вегетативного тонуса у обследованных пациентов выявлены нарушения вегетативного баланса с преобладанием симпатической активности вегетативной нервной системы (см. рисунок).

Рисунок. Состояние исходного вегетативного тонуса у обследованных пациентов с атопической формой бронхиальной астмы интермиттирующей и легкой персистирующей степенью тяжести

Figure. The state of the initial vegetative tone in the examined patients with atopic form of bronchial asthma of intermittent and mild persistent severity

В результате анализа вариабельности ритма сердца у детей, как с интермиттирующей, так и с легкой персистирующей формой бронхиальной астмы, выявлены достоверные (р < 0,05) по сравнению с группой контроля отличия и спектральных, и временны́х показателей вариабельности ритма сердца, в большей степени выраженные при легком персистирующем течении рассматриваемого патологического процесса (см. таблицу).

Таблица / Table

Показатели вариабельности ритма сердца у детей с интермиттирующей и легкой персистирующей бронхиальной астмой в сравнении с контрольной группой, М±m

Indicators of heart rate variability in children with intermittent and mild persistent bronchial asthma in comparison with the control group, М±m

Группа обследованных / Group of surveyed persons	Показатели вариабельности ритма сердца / Indicators of heart rate variability
	спектральные / spectral parameters				временны́е / temporary
	VLF, мс²	LF, мс²	HF, мс²	LF/HF	SDANN, мс	rMSSD, мс	pNN50, %
Дети с интермиттирующей формой бронхиальной астмы (n = 61) / Children with intermittent asthma	2331,3±121,3	1911,7±147,1	671,9±102,3*	1,15±0,7	151,0±4,9	68,3±8,1	24,2±13,8
Дети с легкой персистирующей формой бронхиальной астмы (n = 30) / Children with a mild persistent form of bronchial asthma	2385,5±585,0	3371,2±176,2*	509,4±86,9*	6,6±1,1*	148,5±6,3	30,4±6,7*	10,3±2,1*
Здоровые дети группы контроля / Healthy children of the control group	1406,4±615,2	1892,1±294,8	1152,3±114,4	1,6±0,3	145,6±1,2	73,8±12,4	26,8±5,2

* p < 0,05 — достоверно по сравнению с группой контроля.

* p < 0.05 – significantly compared to the control group.

Полученные данные позволили констатировать у пациентов с интермиттирующим течением атопической бронхиальной астмы тенденцию к снижению активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы и относительному доминированию симпатических влияний.

При легкой персистирующей форме обсуждаемого патологического процесса по данным анализа вариабельности сердечного ритма у обследованных пациентов на фоне нормальной общей мощности спектра выявлено достоверное (р < 0,05) в сравнении с группой контроля снижение мощности HF (509,4±86,9 и 1152,3±114,1 мс²), повышение мощности LF (3371,2±176,2 и 1892,1±294,8 мс²), значительное повышение соотношения LF/HF (6,6±1,1 и 1,6±0,3 соответственно). При временнóм анализе констатировано достоверное (р < 0,05) по сравнению с контролем снижение rMSSD и pNN50 (30,4±6,7 и 73,8±12,4 мс; 10,3±2,1 и 26,8±5,2 %). Полученные данные о характере вариабельности сердечного ритма у детей с легким персистирующим течением атопической бронхиальной астмы позволяют говорить о подтвержденном снижении у них активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и наличии гиперсимпатикотонии.

ОБСУЖДЕНИЕ

Выявленное у детей, страдающих интермиттирующей или легкой персистирующей формой атопической бронхиальной астмы, снижение активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы указывает на истощение вегетативных реакций организма в ответ на имеющееся хроническое воспаление. При этом зарегистрированное у больных интермиттирующей формой обсуждаемого заболевания относительное, а у лиц с его легким персистирующим течением абсолютное преобладание симпатической направленности в исходном вегетативном тонусе позволяет говорить о достаточно высокой степени активности воспалительного процесса, несмотря на начальные и сравнительно легкие стадии заболевания у рассматриваемого контингента детей.

Поскольку с симпатическими воздействиями ассоциировано расслабление гладкой мускулатуры бронхов, обнаруженные закономерности указывают на достаточно значительную выраженность блокады β-2-адренорецепторов бронхиального дерева при данных формах атопической бронхиальной астмы в детском возрасте. Степень этой блокады даже при исходной парасимпатической недостаточности способна поддерживать бронхоспастический компонент. Последнее обстоятельство диктует необходимость смещения приоритетов в терапевтических подходах при лечении детей с интермиттирующей и легкой персистирующей атопической бронхиальной астмой. Основные воздействия в терапии на современном этапе направлены на улучшение проведения расслабляющих гладкую мускулатуру бронхов симпатических импульсов через функционирующие β-2-адренорецепторы, угнетение распространения на нее парасимпатических влияний путем блокирования М-холинорецепторов и стабилизацию мембран тучных клеток, препятствующую выделению биологически активных веществ. Представляется, что вектор в терапии рассматриваемого патологического процесса также следует направить на совершенствование и расширение возможностей специфической иммунотерапии.

ВЫВОДЫ

Результаты анализа вариабельности сердечного ритма у детей, страдающих атопической формой бронхиальной астмы, имеющей интермиттирующее или легкое персистирующее течение, выявили различные изменения вегетативного гомеостаза с абсолютным или относительным доминированием симпатических влияний на фоне различной степени снижения парасимпатической активности.
Преобладание симпатической направленности функционирования вегетативной нервной системы у детей с интермиттирующей и легкой персистирующей формой атопической бронхиальной астмы свидетельствует, наиболее вероятно, о компенсаторных адаптивных реакциях организма детей в ответ на присущее бронхиальной астме хроническое аллергическое воспаление.
Полученные в ходе исследования данные диктуют необходимость смещения приоритетов в терапевтических подходах при лечении детей с интермиттирующей и легкой персистирующей формами атопической бронхиальной астмы.

About the authors