Comparative analysis of blood hematological and biochemical indices in children with different vitamin provision

Full Text

 Введение

Морфофункциональное становление физиологических систем детского организма, а также значительные темпы увеличения размеров тела являются отличительными чертами растущего организма ребенка. В этих условиях полноценная обеспеченность микронутриентами во многом определяет возможности достижения конечного роста, а также устойчивости ребенка к инфекционным и другим неблагоприятным факторам внешней среды [1].

Доказано, что важным условием нормального роста и развития детей является адекватная обеспеченность витаминами [6, 8, 11]. Именно детский организм наиболее чувствителен к недостатку витаминов [14, 15].

Витамины относятся к группе эссенциальных микронутриентов, участвующих в регуляции и ферментативном обеспечении метаболических процессов, но не имеющих самостоятельного пластического и энергетического значения, и практически не синтезируются в организме человека.

Проявляя в очень малых дозах высокую биологическую активность, витамины необходимы для поддержания роста и регенерации тканей, принимают участие в репродуктивной функции, обеспечивают иммунную реактивность организма, поддерживают нормальную работоспособность всех органов и тканей. Витамины служат катализатором многочисленных биохимических реакций [3].

Следствием дефицита витаминов у детей являются ухудшение самочувствия, снижение умственной и физической работоспособности, нарушение процессов детоксикации чужеродных веществ, иммунная недостаточность, замедление темпов физического и психического развития детей, хронизация заболеваний, предрасположенность к развитию различных патологических состояний [2, 7].

Многочисленные данные отечественных научных исследований показывают широкое распространении гиповитаминозов у детского населения России [26, 23].

Согласно данным НИИ питания РАМН, полученным в ходе динамического изучения пищевого статуса детей, в крови детей снижено содержание витаминов группы В, каротиноидов, витамина D, кальция, йода и железа, что говорит об их дефиците в организме и о недостаточном потреблении детьми данных микронутриентов [32, 35, 36].

Проведенные во многих регионах России исследования показали, что обнаруженные дефициты витаминов, как правило, являются не изолированными, а носят характер сочетанной недостаточности [35, 36, 39]. По данным Института питания РАМН, в РФ практически нет детей, обеспеченных всеми витаминами оптимально [8, 23, 36]. Недостаточная обеспеченность витаминами выявляется у значительного числа детей: в настоящее время дефицит витамина С обнаруживается у 70–90 % детей, витаминов группы В – у 20–90 % (В₂ – у 38 %, В₆ – у 64 %), бета-каротина – более чем у 40 %, при этом у 70 % наблюдается сочетанный дефицит трех витаминов и более, независимо от возраста, времени года и места проживания [3, 5, 7, 9].

Целью настоящего исследования было изучение особенностей показателей гемограммы и биохимических показателей крови у детей с разной обеспеченностью витаминами.

Материалы и методы исследования

Лабораторное определение содержания витаминов А, С, D, Е, В₆ и В₁₂ было проведено в крови детей, посещающих дошкольные образовательные организации не менее 3 лет, где осуществлялась стандартная С-витаминизация рациона питания [13].

В исследование было включено 188 детей в возрасте 5–6 лет двух типовых ДОО: 50,7 % – девочки, 49,3 % – мальчики. Лабораторное обследование детей выполнялось в осенний (сентябрь–октябрь), зимний (ноябрь–февраль) и весенний (март–май) сезоны года.

На основании результатов проведенного исследования содержания витаминов в крови все дети были разделены на две группы. Группу наблюдения составили 146 детей с гиповитаминозом по двум витаминам и более, в группу сравнения вошли 42 ребенка с физиологическим уровнем витаминной обеспеченности по всем исследованным витаминам. Обе группы были сопоставимы по гендерному признаку (р = 0,83). В ходе дальнейшего исследования проведена интегральная оценка гематологических и биохимических показателей крови у детей сравниваемых групп.

Исследование витаминов В₆ и В₁₂ выполнялось микробиологическим тестом в комбинации с колориметрическим методом (ID-Vit® Vitamin B₆ и ID-Vit® Vitamin B₁₂, Immunodiagnostik АG, Германия); определение содержания витамина С – колориметрическим тестом с тест-системой для определения водорастворимого витамина С (Immu nodiagnostik АG, Германия); витамина А, D и Е – методами иммуноферментного анализа («Витамин А, ИФА/Human Vitamin A, VA Elisa Kit, 96 CSB», CUSABIO BIOTECH, Сo. Ltd., Китай; «25-ОН витамин D», «Евроиммун АГ» Германия; «Витамин Е, ИФА/Human Vitamin Е, VЕ Elisa Kit, 96 CSB», CUSABIO BIOTECH, Сo. Ltd., Китай). Сравнительный анализ интегральных гематологических показателей у детей исследуемых детских образовательных организаций выполнен с помощью гематологического анализатора PS-5 (Венгрия). Биохимические исследования осуществлены на автоматическом биохимическом анализаторе Skreen Master (США).

Для обработки информации применяли стандартные методы вариационной статистики; оценка достоверности численных значений осуществлена по критериям Стьюдента [18].

Результаты и их обсуждение

По итогам выполненных лабораторных исследований установлено, что среднегрупповое содержание витамина А в крови детей во все исследованные сезоны года соответствовало физиологической норме (0,13–0,51 мкг/см³) и составляло в осенний период 0,580 ± 0,033 мкг/см³, однако уже зимой снижалось до уровня субклинической недостаточности – 0,314 ± 0,020 мкг/см³, которая усугублялась к весеннему периоду и достигала 0,228 ± 0,020 мкг/см³ (р = 0,89–0,62) (табл. 1). Кроме того, с сентября по май обеспеченность детей витамином А снижалась на 60,7 % (с 0,580 ± 0,033 до 0,228 ± 0,020 мкг/см³, р ≤ 0,003), при этом если в осенне-зимний периоды его уровень у всех детей находился в пределах нормы, то весной у 15 % составлял только 0,116 ± 0,006 мкг/см³ и был достоверно ниже физиологического (р ≤ 0,001) (табл. 2).

 

Таблица 1. Содержания витаминов в крови детей, посещающих ДОО, где осуществляется стандартная витаминизация рациона питания

Витамин	Физиологическая норма	Время года			Достоверность различий между группами (р ≤ 0,05)
		осень (сентябрь–октябрь)	зима (ноябрь–февраль)	весна (март–май)	р1	р2	р3
А (мкг/см3)	0,13–0,51	0,580 ± 0,033	0,314 ± 0,020	0,228 ± 0,020	≤ 0,001	≤ 0,001	≤ 0,001
Е (мкмоль/дм3)	0,15–0,87	0,838 ± 0,099	0,363 ± 0,077	0,371 ± 0,033	≤ 0,001	0,85	≤ 0,001
С (мг/дм3)	4,0–14,96	6,409 ± 0,218	6,867 ± 0,483	4,824 ± 0,314	0,09	≤ 0,001	≤ 0,001
Д (нг/см3)	30–100	34,493 ± 1,422	31,381 ± 2,984	29,386 ± 1,911	0,06	0,26	≤ 0,001
В6 (мкг/дм3)	4,6–18,6	6,378 ± 0,961	7,815 ± 2,137	6,479 ± 0,584	0,22	0,23	0,86
В12 (пмоль/дм3)	149–616	150,129 ± 18,046	168,744 ± 15,134	166,345 ± 24,494	0,12	0,87	0,29

 

Таблица 2. Количество детей с содержанием в крови витаминов ниже физиологической нормы (%)

Витамин	Физиологическая норма	Время года			Достоверность различий между группами (р ≤ 0,05)
		осень (сентябрь–октябрь)	зима (ноябрь–февраль)	весна (март–май)	р1	р2	р3
А (мкг/см3)	0,13–0,51	0	0	15	–	0,02	0,0003
Е (мкмоль/дм3)	0,15–0,87	2,2	0	0	0,3	–	0,3
С (мг/дм3)	4,0–14,96	0	0	75	–	≤ 0,001	≤ 0.001
D (нг/см3)	30–100	11,1	51,1	70	≤ 0,001	0,02	≤ 0,001
В6 (мкг/дм3)	4,6–18,6	33,3	31,6	60	0,89	0,008	0,003
В12 (пмоль/дм3)	149–616	45	40,7	45	0,66	0,66	–

Примечание: р¹ – содержания витаминов в крови детей в осенний и зимний периоды; р² – содержания витаминов в крови детей в зимний и весенний периоды; р³ – содержания витаминов в крови детей в весенний и осенний периоды.

 

 Исследование крови на содержание витамина Е показало, что его среднегрупповое содержание в крови детей в осенний период достигало 0,838 ± 0,099 мкмоль/дм³, что укладывается в физиологические нормы (0,15–0,87 мкмоль/дм³, р = 0,86), однако в единичных случаях (2,2 %) не превышало 0,11 мкмоль/дм³ (р ≤ 0,001). В зимний и весенний период времени, уровень витамина Е снижался соответственно до 0,363 ± 0,077 и 0,371 ± 0,033 мкмоль/дм³ (р ≤ 0,001), однако и в этих случаях соответствовал физиологическому (р = 0,33–0,46). В целом обеспеченность детей витамином Е в зимне-весенний период снижалась на 55,7–56,7 % (р ≤ 0,001 к показателю осени) (см. табл. 1 и 2).

Уровень витамина С в осенний период составлял только 6,409 ± 0,218 мг/см³, что приближалось к нижней границе физиологической нормы (4,0–14,96 мг/см³); в течение последующего зимнего периода уровень обеспеченности детей витамином С не претерпевал существенных изменений и соответствовал 6,867 ± 0,483 мг/см³ (р = 0,09 к уровню обеспеченности в осенние месяцы).

Исследование витамина С в весенний период выявило существенное снижение показателя: содержание витамина в крови снизилось с 6,409 ± 0,218 мг/см³ (осень) и 6,867 ± ± 0,483 мг/см³ (зима) до 4,824 ± 0,314 мг/см³ (р ≤ 0,001). В целом уровень обеспеченности детей витамином С в весенние месяцы снижался относительно показателей осенне-зимнего периода на 24,7–29,8 % (р ≤ 0,001), при этом весной у 75 % обследованных детей его уровень не превышал 2,875 ± 0,229 мг/см³, что соответствует состоянию гиповитаминоза (р ≤ 0,001) (см. табл. 1 и 2).

Динамика обеспеченности детей витамином D показала, что его содержание осенью составляло только 34,493 ± 1,422 нг/см³, что соответствовало нижней границе физиологической нормы (30–100 нг/см³, р = 0,67), однако у 11,1 % не превышало 26,540 ± 1,303 нг/см³ и было ниже допустимого (р ≤ 0,001). В зимне-весенний период уровень витамина D снижался до 31,381 ± ± 2,984 и 29,386 ± 1,911 нг/см³ соответственно (9,0–14,8 % к показателю осени, р = 0,06–0,26), а количество детей с обеспеченностью ниже физиологически допустимой увеличивалось в 4,6–6,3 раза (до 51,1–70,0 %; 23,70 ± 2,20 и 23,157 ± 1,133 нг/см³ соответственно; р ≤ 0,001–0,02).

Среднегрупповое содержание витамина В₆ во все исследованные сезоны не претерпевало существенных изменений и соответствовало нижней границе физиологической нормы (4,6–18,6 мкг/дм³), составляя в осенний период – 6,378 ± 0,961 мкг/дм³, зимний – 7,815 ± 2,137 и 6,479 ± 0,584 мкг/дм³ – весной. Но, если в осенне-зимний сезоны низкая обеспеченность витамином В₆ выявлялась у каждого третьего ребенка (33,3–31,6 %; 3,733 ± 0,219 и 3,072 ± 0,425 мкг/дм³ соответственно, р = 0,02–0,01 к физиологической норме), то в весенний период этот показатель достигал 60 % (р = 0,008–0,003) (3,459 ± ± 0,201 мкг/дм³, р = 0,02).

Динамика обеспеченности детей витамином В₁₂ во все исследованные сезоны не претерпевала существенных изменений (р = 0,12–0,87) и приближалась к нижней границе физиологической нормы (149– 616 пмоль/дм³), составляя осенью 150,129 ± ± 18,046 пмоль/дм³ (р = 0,72 к показателю нормы), зимой – 168,744 ± 15,134 пмоль/дм³ (р = 0,57) и 166,345 ± 24,494 пмоль/дм³ (р = 0,68) – весной, при этом у 40–45 % детей недостаточная обеспеченность этим витамином фиксировалась целый год. Уровень витамина В₁₂ у этой группы детей не превышал осенью 124,880 ± 3,784 пмоль/дм³ (р = 0,03 к физиологическому), зимой – 116,654 ± 8,585 пмоль/дм³ (р = 0,01), а в весной – 121,443 ± 4,103 пмоль/дм³ (р = 0,02) (см. табл. 1 и 2).

Сравнительный анализ среднегрупповых гематологических показателей детей исследуемых ДОО позволил выявить целый ряд различий: у детей группы наблюдения достоверно ниже показатель абсолютного содержания эритроцитов ((4,41 ± 0,17)10⁹/дм³ против (4,51 ± 0,14)10⁹/дм³, р = 0,01) и выше уровень ретикулоцитов (0,417 ± 0,060 против 0,380 ± 0,060 %, р = 0,01); в то же время содержание лейкоцитов и сегментоядерных нейтрофилов превышает показатель группы сравнения ((7,63 ± 1,27)10⁹/дм³ против (6,29 ± 0,50)10⁹/дм³ и 43,54 ± 7,93 против 38,77 ± 3,54 % соответственно, р = 0,001). У детей группы наблюдения уровень лимфоцитов (45,62 ± 7,47 против 49,71 ± 3,31 %) и моноцитов (6,15 ± 0,88 против 6,53 ± 0,61 %) имеет более низкие значения, чем в группе сравнения (р = 0,04–0,004) (табл. 3).

 

Таблица 3. Сравнительный анализ гематологических и биохимических показателей у детей с различной обеспеченностью витаминами А, С, D, В₆ и В₁₂

Показатель	Физиологическая норма	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами (р ≤ 0,05)
Гемоглобин, г/дм3	115–135	126,69 ± 4,05	126,41 ± 2,91	0,91
Эритроциты, 1012/дм3	3,9–5,3	4,01 ± 0,17	4,51 ± 0,14	0,01
Цветной показатель, пг	24–30	28,39 ± 0,94	27,94 ± 0,92	0,47
Лейкоциты, 109/дм3	5,5–7	7,63 ± 0,27	5,29 ± 0,50	0,001
СОЭ, мм/ч	1–10	6,7 ± 0,9	6,0 ± 0,8	0,6
Эозинофилы, %	0–3	3,89 ± 0,54	3,39 ± 0,50	0,5
Абсолютное число эозинофилов, 109/дм3	150–350	255,69 ± 76,59	240,41 ± 67,28	0,45
Палочкоядерные нейтрофилы, %	0–3	1,15 ± 0,11	1,00 ± 0,00	0,15
Сегментоядерные нейтрофилы, %	37–41	45,54 ± 7,93	37,77 ± 3,54	0,001
Лимфоциты, %	36–40	40,62 ± 3,47	49,71 ± 3,31	0,04
Моноциты, %	5–6	5,05 ± 0,38	6,83 ± 0,61	0,04
Базофилы, %	0–1	0,12 ± 0,08	0,0 ± 0,0	0,16
Плазматические клетки, %	0–0	0,15 ± 0,10	0,0 ± 0,0	0,15
Эозинофильно-лимфоцитарный индекс, усл. ед.	0,015–0,02	0,064 ± 0,006	0,070 ± 0,007	0,71
Ретикулоциты, %	0,2–0,7	0,477 ± 0,060	0,361 ± 0,060	0,01
Тромбоциты, 109/дм3	180–320	306,06 ± 11,37	314,23 ± 21,59	0,74
Гематокрит (HCT), %	31–45	35,65 ± 0,54	36,15 ± 0,82	0,61
Средняя конц. гемоглобина внутри эритроцита (MCHC), г/дм3	322–368	353,71 ± 3,08	351,23 ± 5,87	0,71
Средний объем эритроцита (MCV), фл	76–91	79,47 ± 1,08	81,62 ± 1,15	0,18

Окончание табл. 3

Показатель	Физиологическая норма	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами (р ≤ 0,05)
Средний объем тромбоцитов (MPV), фл	8,8–9,2	7,93 ± 0,17	7,72 ± 0,14	0,37
Анизоцитоз эритроцитов (RDWc), %	11,5–14,5	11,39 ± 0,21	11,59 ± 0,31	0,59
АЛАТ, Е/дм3	5–42	16,92 ± 1,75	16,88 ± 2,12	0,941
АСАТ, Е/дм3	6–37	35,39 ± 5,01	33,94 ± 2,19	0,121
Альбумины, г/дм3	35–50	44,00 ± 1,41	43,53 ± 1,41	0,182
Билирубин общий, мкмоль/дм3	0–18,8	8,07 ± 1,92	8,38 ± 2,20	0,563
Билирубин прямой, мкмоль/дм3	0–4,3	1,85 ± 0,45	1,78 ± 0,27	0,441
Глюкоза, ммоль/дм3	3,33–5,55	4,01 ± 0,27	4,69 ± 0,34	0,002
Железо, мкмоль/дм3	6,6–28	12,14 ± 3,31	17,77 ± 3,29	0,0001
Ионизированный Ca, ммоль/дм3	1,03–1,1	1,17 ± 0,02	1,17 ± 0,03	0,98
Калий, ммоль/дм3	3,6–5,5	3,85 ± 0,12	4,46 ± 0,14	0,006
Натрий, ммоль/дм3	135–147	136,33 ± 1,31	136,20 ± 1,21	0,67
Na/K-коэффициент	30–50	34,92 ± 0,46	32,00 ± 0,39	0,003
Креатинин, мкмоль/дм3	28–88	49,31 ± 2,19	56,06 ± 3,36	0,041
Магний, ммоль/дм3	0,8–1	0,804 ± 0,038	0,790 ± 0,048	0,22
Общий белок, г/дм3	60–80	65,37 ± 1,91	71,00 ± 1,14	0,001
Триглицериды, ммоль/дм3	0,3–1,7	0,52 ± 0,13	0,54 ± 0,09	0,38
Фосфор, ммоль/дм3	1,29–2,26	1,54 ± 0,09	1,52 ± 0,09	039
Холестерин ЛПВП, ммоль/дм3	0,8–2,2	1,35 ± 0,15	1,32 ± 0,08	0,22
Холестерин ЛПНП, ммоль/дм3	1,55–3,9	2,79 ± 0,38	2,12 ± 0,26	0,005
Холестерин общий, ммоль/дм3	3,11–5,44	4,78 ± 0,34	4,08 ± 0,27	0,02
Щелочная фосфатаза, Е/дм3	71–645	234,29 ± 25,33	310,33 ± 31,07	0,001
Малоновый диальдегид плазмы, мкмоль/см3	1,8–2,5	2,22 ± 0,19	2,26 ± 0,16	0,36
Гидроперекиси липидов, мкмоль/дм3	0–350	311,36 ± 102,84	325,74 ± 96,49	0,536
Глутатионпероксидаза в сыворотке крови, нг/см3	27,5–54,70	34,44 ± 5,29	43,78 ± 5,61	0,001
Супероксиддисмутаза, нг/см3	45,9–98,3	44,21 ± 5,00	59,39 ± 7,00	0,014
цАМФ, пмоль/см3	5,9–10,9	6,36 ± 0,41	6,33 ± 0,36	0,71
цГМФ, пмоль/см3	1,5–5,4	2,76 ± 0,84	4,05 ± 0,35	0,032
Антиоксидантная активность сыворотки крови, %	36,2–38,6	35,23 ± 1,33	38,63 ± 1,04	0,01

 

 Выявлены отличия по биохимическим показателям: у детей группы наблюдения содержание общего белка (65,37 ± 1,91 г/дм³) было ниже, чем у детей группы сравнения (71,00 ± 2,14 г/дм³, р = 0,01), одновременно установлен более низкий уровень глюкозы (4,01 ± 0,27 против 4,69 ± 0,34 ммоль/дм³, р = 0,02). Кроме того были выявлены отличия по показателям минерального обмена: содержание калия в крови детей группы наблюдения составляло 3,85 ± 0,12 ммоль/дм³ (против 4,46 ± 0,14 ммоль/дм³, р = 0,006, у детей группы сравнения); натрий/калиевого коэффициента – 34,92 ± 0,46 (против 32,00 ± 0,39 ммоль/дм³, р = 0,0003), железа – 12,14 ± 3,31 ммоль/дм³ (против 17,17 ± 3,29 ммоль/дм³, р = 0,0001). Исследование жирового обмена позволило установить, что у детей группы наблюдения содержание общего холестерина (4,78 ± ± 0,34 мкмоль/дм³) и липополисахаридов низкой плотности (2,79 ± 0,38 мкмоль/дм³) было достоверно выше показателей группы сравнения (4,08 ± 0,27 и 2,12 ± 0,26 мкмоль/дм³ соответственно, р = 0,005–0,02). У детей группы наблюдения содержание креатинина (49,31 ± 2,19 мкмоль/дм³) и щелочной фосфатазы (234,29 ± 25,33 мкмоль/дм³) было ниже аналогичных показателей группы сравнения (56,06 ± 3,36 и 310,33 ± 31,07 мкмоль/дм³ соответственно, р = 0,0001–0,041). Изучение состояния окислительных и антиоксидантных процессов показало, что уровень антиоксидантной защиты (глутатионпероксидаза – 34,44 ± 5,29 нг/см³ и супероксиддисмутаза – 44,21 ± 5,00 нг/см³) был достоверно ниже показателей группы сравнения (глутатионпероксидаза – 43,78 ± 5,61 нг/см³ и супероксиддисмутаза – 59,39 ± 7,00 нг/см³, р = 0,0001– –0,0014); кроме того антиокислительная активность сыворотки крови у детей группы наблюдения составляла 35,23 ± 1,33 %, в то время как в группе сравнения была выше и достигала 38,63 ± 1,04 % (р = 0,01). Исследование энергетического обмена показало, что содержание цГМФ у детей группы наблюдения было достоверно ниже показателя группы сравнения (2,76 ± 0,84 против 4,05 ± 0,35 пмоль/см³, р = 0,032) (табл. 3).

Выводы

1. Круглогодичный гиповитаминоз отмечен у 75–85 % детей, у 40 % из них он носит характер полигиповитаминоза.
2. Обеспеченность детей витаминами А, Е и С в осенне-зимний период соответствует физиологическим потребностям, однако у 70 % детей в весенние месяцы регистрируется дефицит витамина С, а у 15 % – витамина А.
3. Каждый третий ребенок в осенний период имеет дефицит витамина В₆, а каждый 10-й – витамина D; число детей с недостатком витаминов В₆ и D к весне возрастает в 1,8–6,3 раза соответственно.
4. Круглогодичный дефицит витамина В₁₂ имеет половина обследованных детей (40–45 %).
5. Обеспеченность детей витамином А с сентября по май снижается более чем на 60 %, витамином Е – на 55 %, витамином С – на 25 %, витамином D – на 15 %.
6. Результаты сравнительного исследования гематологических показателей показали, что у детей с недостаточной обеспеченностью витаминами имеется отчетливая тенденция к более напряженному состоянию эритроцитарного ростка кроветворения и сниженной пролиферативной активности лимфомоноцитарного на фоне более высокой активности клеточных реакций аллергического типа.
7. Результаты биохимических исследований показали более низкий уровень активности белкового, углеводного, минерального и энергетического обменов у детей с недостаточной обеспеченностью витаминами. Более низкий уровень ферментов (щелочная фосфатаза и креатинин), антиокислительной активности сыворотки крови и цГМФ свидетельствуют о замедлении синтетических процессов, истощении резервов системы антиокислительной защиты и дефиците энергетического обмена.

About the authors

A. M. Yambulatov

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

Author for correspondence.
Email: random799@mail.ru

аспирант

Russian Federation, 82, Monastyrskaya str., Perm, 614045

References

Supplementary files