Детский церебральный паралич (ДЦП) — одна из ведущих причин инвалидизации в детском возрасте. По данным эпидемиологических исследований, его распространенность составляет от 1,5 до 4 случаев на 1000 новорожденных [1–2]. ДЦП характеризуется стойкими двигательными нарушениями, вызванными непрогрессирующими поражениями центральной нервной системы в перинатальном периоде. Эти нарушения значительно ограничивают повседневную активность и снижают качество жизни пациентов, что подчеркивает необходимость разработки эффективных подходов к диагностике и реабилитации [3–4].

Одна из ключевых проблем у пациентов с ДЦП — метаболические нарушения, связанные с изменением состава тела. У таких детей часто наблюдается снижение мышечной массы на фоне увеличения жировой ткани, что негативно влияет на общий метаболический статус и затрудняет реабилитацию [5–6]. В связи с этим актуальна разработка методов, позволяющих точно оценить состав тела и выявить ранние признаки метаболических нарушений.

В последние годы биоимпедансный анализ (БИА) широко применяют для оценки состава тела. Этот неинвазивный метод позволяет количественно определить долю жировой и мышечной масс, а также уровень гидратации, что особенно важно для пациентов с ДЦП [7–9]. Преимущество БИА заключается в его высокой точности и возможности многократного применения без риска для пациента, что позволяет проводить динамический мониторинг изменений состава тела в процессе реабилитации [10–11]. Внедрение БИА в клиническую практику способствует раннему выявлению групп риска и разработке индивидуализированных подходов к лечению [12–13].

Однако существующие методы оценки метаболического статуса у детей с ДЦП часто не учитывают специфику их состояния [14–16]. Внедрение БИА представляет собой инновационный подход, который может повысить точность диагностики и способствовать разработке целенаправленных реабилитационных стратегий.

Таким образом, актуальность проблемы ДЦП, значимость БИА для диагностики метаболических нарушений и инновационный подход к их выявлению подчеркивают необходимость дальнейших исследований в данной области.

Цель исследования — оценка возможностей БИА для выявления метаболических нарушений у детей с ДЦП. Гипотеза заключается в том, что использование БИА позволит не только количественно оценить изменения состава тела, но и проследить особенности метаболических процессов, что может способствовать оптимизации лечебных и реабилитационных мероприятий.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 94 пациента с ДЦП, формы — спастический монопарез, спастическая диплегия, спастический тетрапарез, другие виды ДЦП. Контрольная группа — здоровые дети (n = 94). 

Критерии включения: возраст 6–16 лет, средний возраст — 10,6 (±1,19); отсутствие снижения когнитивных функций. Все участники с диагнозом ДЦП имели I–III уровни по классификации общей двигательной функциональной системы (GMFCS), что указывает на легкие/средние нарушения подвижности и способность стоять и передвигаться без посторонней помощи.

Критерии исключения: отказ пациента участвовать в исследовании; наличие сопутствующих заболеваний центральной нервной системы; общие противопоказания для проведения реабилитационных процедур; уровень IV по классификации GMFCS, что указывает на серьезные нарушения подвижности и невозможности стоять или ходить без посторонней помощи.

Пациенты были разделены на две группы: 1) дети с ДЦП; 2) здоровые дети. При разделении учитывали гендерный признак.

Всех участников обследовали методом многочастотной биоимпедансометрии (БИМ) с использованием тетраполярных электродов, а также изучали мышцы сгибательной и разгибательной групп предплечья, методом интерференционной электромиографии (иЭМГ), выполненной на аппаратно-программном комплексе Нейро-МВП («Нефрософт», Иваново, Россия). Метод является востребованным инструментом оценки функционального состояния мышц, что позволяет применять его в реабилитационной медицине для более индивидуализированного подхода к назначению процедур и для оценки качества проводимого лечения [17–18]. БИМ представляет собой неинвазивный способ оценки состава тела, который основан на измерении электрического сопротивления тканей [19–20]. Этот метод становится все более актуальным в медицинской реабилитации, особенно для детей с ДЦП, поскольку позволяет получать информацию о распределении жировой и мышечной массы, а также об общем состоянии здоровья [21–22]. Актуальность метода подчеркивается его использованием в качестве вспомогательного инструмента для планирования реабилитационных программ с учетом нутритивного статуса пациента, оценки эффективности назначенных процедур с помощью показателей БИМ, корректировки скрытых проблем с питанием [23–24]. Все это в итоге позволяет максимально персонализировать реабилитационные подходы, улучшая качество жизни и прогнозы пациента. Электромиографию в данном исследовании использовали для объективизации данных БИМ — отмечая изменения в функциональной активности скелетной мускулатуры, можно косвенно судить о правильности интерпретации данных БИМ.

В зависимости от результатов БИМ пациенты были отнесены к следующим подгруппам, с сохранением принадлежности по наличию диагноза.

• Повышение ДЖМ и снижение СММ (↑↓)
• Снижение ДЖМ и повышение СММ (↓↑)
• Повышение количества ДЖМ и СММ (↑↑)
• Снижение ДЖМ и СММ (↓↓)

Соответствующие особенности были рассмотрены у здоровых детей, у которых наличествовали следующие группы: 2.А, 2.В, 2.С, 2.D, с приведенными выше особенностями.

Определение снижения и повышения показателей БИА производилось в соответствии с медианными показателями для групп: медиана для группы 1 (М) ДЖМ — 10,36; СММ — 14,27; для группы 1 (Ж) ДЖМ — 7,58; СММ — 15,98; группа 2 (М) ДЖМ — 20,17; СММ — 22,98; группа 2 (Ж) ДЖМ — 26,95; СММ — 16,59. Значения фазового угла в каждой группе служили одним из критериев оценки функциональной состоятельности мышечной ткани [25–27]. Была произведена оценка ИМТ для каждой группы. Полученные перцентильные значения сверяли со стандартными номограммами ВОЗ для соответствующей половой и возрастной категорий [28–30]. Отклонение ИМТ считали значимым при z-score > 1,1 и z-score < –1,1.

Статистическую обработку проводили с помощью программы STATISTICA 10.0 (StatSoft Inc., США).

Количественные показатели — среднее арифметическое, стандартное отклонение.

Для оценки распределения — критерий Шапиро–Уилка, тест Левена для оценки гомогенности дисперсий.

Для оценки достоверности — однофакторный дисперсионный анализ, оценка F-распределения, для попарных сравнений использовали поправку Бонферрони.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При анализе данных БИМ пациентов с ДЦП мужского пола (отличия по возрасту в группах сравнения, p < 0,0001) (табл. 1), было установлено преобладание групп с одновременным повышением или снижением исследуемых показателей (A — 8,1%; B — 9,40%; C — 50%; D — 32,5%) (рис. 2) при этом значения фазового угла (μ = 7,215) у групп A (+0,51; +7%) и B (+1,095; 15,17%) выше, чем у C (–1,06; –14,62%) и D (–0,55; –7,55%), что может указывать на несостоятельность скелетной мускулатуры и общую нетренированность организма последних групп, несмотря на более высокую СММ (μ = 14,76) в D-группе (+8,145; +55,23%).

Значимое отклонение ИМТ по z-score наблюдается у категории пациентов с единовременным повышением ДЖМ и СММ, остальные группы сохраняют общность распределения, что отражает невысокую аналитическую функцию ИМТ при оценке нутритивного статуса пациентов.

В группе женского пола (отличия по возрасту в группах, p < 0,001) (табл. 2) можно проследить и обозначить общую тенденцию пациентов с ДЦП к распределению большинства пациентов в группы C и D (A — 18,75%; B — 6,25%; C — 46,9%; D — 28,1%), с превалированием лучших оценок фазового угла (μ = 7,89) у групп A (+0,5; +6,1%) и B (+1,14; 14,5%). При оценке ИМТ также соблюдается склонность к значимому отклонению в группе D, тогда как остальные группы остаются в пределах значений, которые соответствуют референсным перцентильным значениям.

Показатели БИМ группы пациентов мужского пола без ДЦП (отличия в группах, p < 0,001) (табл. 3) позволяют выявить диаметрально иную закономерность распределения: количество пациентов в группах A и B преобладает (A — 34%; B — 34%; C — 19,2%; D — 12,8%, что косвенно подтверждает связь лучшего качества ткани при разноименном распределении, так как подобная особенность присуща именно здоровым детям. При этом лучшие результаты измерений фазового угла (μ = 6,215) также сохраняются у групп A (+0,47; +7,48%) и B (+0,71; +11,34%). Оценка ИМТ не позволяет говорить о значимых различиях между группами, оставляя все значения в пределах референсных перцентилей.

Оценка параметров БИМ у группы здоровых пациентов женского пола (отличия в группах сравнения, p < 0,001) (табл. 4) показывает незначительное преимущество групп B и C (A — 19,2%; B — 40,4%; C — 27,6%; D — 12,8%), с сохранением склонности к лучшим значениям фазового угла (μ = 6,57) у первых двух групп (A = +0,25; +3,8%; B = +0,52; +7,91%) и, согласно перцентильным таблицам, значимому отклонению ИМТ только в группе D.

Метод интерференционной электромиографии (иЭМГ) позволяет заметить, что амплитуда турнов (Атур) симметрично выше у групп A и B обоих полов (табл. 5). Это позволяет непосредственно судить о функциональной характеристике мышц верхних конечностей и косвенно о состоянии других мышечных групп. Несмотря на более высокие показатели мышечной массы в группе D, значения Атур здесь ниже, чем в первых двух группах. Это может свидетельствовать о том, что увеличение мышечной массы не всегда коррелирует с функциональной активностью мышц, подчеркивая важность комплексного подхода к оценке состояния скелетной мускулатуры. Кроме того, так как количество СММ у A и C схожее, активность скелетной мускулатуры выше у группы со смешанными изменениями. Это может указывать на различия в нейромышечной функции и адаптации между этими группами. 

Принимая во внимание полученные данные иЭМГ и БИМ, можно сделать вывод о неких структурных и функциональных отличиях скелетной мышечной ткани в группах A и B.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Проведенное исследование выявило значимые различия в составе тела и функциональном состоянии скелетной мускулатуры у пациентов с ДЦП по сравнению со здоровыми детьми. Полученные результаты согласуются с данными других исследований, в которых также отмечены специфические изменения в составе тела у детей с ДЦП, такие как снижение мышечной массы и увеличение доли жировой ткани [8, 10, 12]. Однако наши результаты дополняют существующие знания, демонстрируя, что эти изменения носят неоднородный характер.

Снижение фазового угла в группах C и D у мальчиков с ДЦП коррелирует с данными иЭМГ, показавшей низкую Атур в этих группах, несмотря на повышенную СММ. Это подтверждает гипотезу о структурно-функциональной диссоциации мышц при ДЦП, описанную в исследованиях [11]. У девочек с ДЦП значения фазового угла были выше, что может быть обусловлено гормональными особенностями и адаптивностью метаболизма.

У здоровых детей распределение по группам (A — 34%, B — 34% у мальчиков; B — 40,4% у девочек) и высокие показатели Атур подтверждают связь разнонаправленных изменений ДЖМ/СММ с лучшим качеством мышц. Это согласуется с концепцией физиологической гетерогенности состава тела в норме [26, 29].

У пациентов женского пола с ДЦП наблюдалась схожая тенденция к распределению в группы C и D, что подтверждает общность метаболических нарушений у детей с ДЦП независимо от пола. Однако у девочек значения фазового угла были выше, чем у мальчиков, что может быть связано с различиями в гормональном фоне и особенностях распределения жировой и мышечной массы.

Обнаруженные различия в составе тела и функциональном состоянии мышц у пациентов с ДЦП могут быть объяснены несколькими механизмами. Во-первых, ограниченная физическая активность и снижение двигательных функций у детей с ДЦП приводят к уменьшению мышечной массы и увеличению доли жировой ткани [14]. Во-вторых, нейромышечные нарушения, характерные для ДЦП, могут вызывать снижение функциональной активности мышц даже при сохранении или увеличении их массы, что подтверждается данными иЭМГ [24]. В-третьих, различия в гормональном фоне и метаболических процессах между мальчиками и девочками могут влиять на распределение жировой и мышечной массы, а также на функциональные характеристики мышц [12].

Ограничения исследования. Одним из ограничений является отсутствие данных о гормональном статусе участников. Для уточнения полученных результатов необходимы дальнейшие исследования с большим количеством участников и учетом дополнительных факторов, таких как уровень физической активности, гормональный статус и особенности питания.

ВЫВОДЫ

Проведенное исследование выявило значимые различия в структурно-функциональных характеристиках мышечной ткани у детей с ДЦП. Это подтверждается данными БИМ, где видно, что гетерогенные по составу мышечной и жировой тканей группы превалируют у здоровых пациентов, а у детей с ДЦП, наборот, отмечается доминирование гомогенных групп. Особенности фазового угла у представителей изучаемых групп указывают на качественные различия состояния мышц между группами А/B и C/D, что подтверждается отсутствием прямой корреляции между количеством СММ и максимальными значениями фазового угла. Данные иЭМГ для групп А и B демонстрируют более высокую амплитудную активность. Это позволяет подтвердить значимость физиологической гетерогенности организма и опровергает линейную связь «объем – сила». Полученные результаты подчеркивают необходимость включения оценки структурно-метаболического статуса мышц в алгоритмы реабилитации при ДЦП для повышения их эффективности. Перспективным направлением является изучение молекулярных механизмов, лежащих в основе выявленного дисбаланса между биоэлектрическими параметрами (фазовый угол, иЭМГ) и метаболизмом мышечной ткани. Это позволит разработать таргетные методы коррекции мышечной дисфункции при ДЦП.