Нарушения сна при патологии ЛОР-органов у детей — предиктор формирования избыточной массы тела и ожирения

Введение

Нарушения сна у детей приводят к изменениям нервных и нейроэндокринных функций, повышению продукции гормонов стресса, вызывают когнитивные и метаболические нарушения, снижают иммунитет, увеличивают риск онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний [1–3]. Доклиническое ожирение у детей характеризуется избыточным отложением жировой ткани с сохранённой функцией других органов и тканей и повышенным риском развития клинического ожирения и ряда других неинфекционных болезней [4–6]. В связи с этим актуально выявление у детей ранних предикторов и путей ранней профилактики ожирения.

Уменьшение продолжительности сна, повышение его вариабельности, нарушения дыхания во время сна способствуют метаболическим нарушениям и формированию избыточной массы тела и ожирения у детей [7–9]. Ведущей причиной нарушений дыхания во сне у детей является хроническая патология ЛОР-органов, при её сочетании с избыточной массой тела и ожирением регистрируется тяжёлая форма нарушений дыхания во сне — синдром обструктивного апноэ сна (CОАС) [10–12]. Патофизиология СОАС заключается в периодической обструкции (спадении) верхних дыхательных путей во время сна. Это приводит к прерыванию лёгочной вентиляции, циклической гипоксемии и гиперкапнии, а также к грубой фрагментации сна из-за необходимости активации центральной нервной системы (микропробуждения) для восстановления проходимости дыхательных путей [13–15]. У детей различные формы патологии ЛОР-органов совпадают по частоте с нарушениями дыхания во время сна (СОАС), наблюдаются преимущественно у детей в возрасте до 8 лет, чаще у мальчиков. При этом пик статистики ожирения у детей наблюдается после 8 лет и тоже чаще у мальчиков [16]. Эти данные явились основой для определения факторов риска развития метаболических нарушений у детей с нарушениями сна для их ранней профилактики.

Цель: определить особенности нарушений сна и их связь с ожирением у детей с хронической патологией ЛОР-органов.

Материалы и методы

Обследовано 127 детей в возрасте 4–12 лет (медиана 6 лет) с хроническими формами патологии ЛОР-органов (гиперплазия миндалин и/или аденоидов 2–3 степени). Все дети по возрасту были распределены на 2 группы: 1-ю группу составили 74 ребёнка 4–6 лет (дошкольники), 2-ю группу — 53 ребёнка 7–12 лет (школьники). Группы были сопоставимы по возрасту и полу. Дети направлялись на полисомнографию (ПСГ) после консультации ЛОР-врача для выявления нарушений дыхания во сне и тяжести СОАС при определении необходимости оперативного лечения патологии ЛОР-органов [17].

Всем больным перед ПСГ проводили измерение роста и веса с последующим расчётом индекса массы тела (ИМТ), а также SDS ИМТ с помощью программы WHO Anthro (для детей от 1 года до 5 лет) и WHO Anthro+ (для детей 5–12 лет). Избыток массы тела диагностировали при значениях SDS ИМТ от +1,0 до +2,0, ожирение — при значении SDS ИМТ, равном или выше +2,0. Перед ПСГ родители больных детей заполняли опросник сна, с помощью которого анализировали частоту жалоб на нарушения сна (никогда — отсутствие жалобы; редко — жалоба встречается 1–2 ночи в неделю; часто — жалоба встречается 3–7 ночей в неделю).

ПСГ проводили с использованием диагностической системы «Embla N7000» («Medcare») с компьютерной обработкой и экспертным анализом данных [18, 19]. Анализировали следующие интегральные показатели: продолжительность фаз медленного (N1, N2, N3) и быстрого сна (%); продолжительность бодрствования после начала сна (мин); латентность ко сну (время, необходимое для достижения сна, мин); эффективность сна (отношение общего времени сна к общему времени записи, %); индексы кортикальных, респираторных и вегетативных подбуживаний (число событий в час); индекс апноэ/гипопноэ (ИАГ, количество событий апноэ и гипопноэ за 1 ч сна) общий, обструктивного, центрального и смешанного генеза (число событий в час); средняя и максимальная длительность апноэ/гипопноэ (с), индекс десатурации (ИД, число эпизодов десатурации в час), средний и минимальный уровни сатурации (SpO₂); индекс парадоксального дыхания (ИПД, число событий в час), средняя частота дыхательных движений за исследование (движений в минуту), средняя частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин); показатели вариабельности ритма сердца: SDNN (мс), SDNNi (мс), rMSSD (мс), pNN50 (%). ИАГ отражает степень нарушения дыхания во сне в совокупности с оценкой SpO₂ и ИД. По величине обструктивного ИАГ выявляется наличие СОАС и, в случаях его значений ≥ 1,0 в час, устанавливается его тяжесть: лёгкая степень — при значении от 1,0 до 4,9 в час; средняя — от 5,0 до 9,9 в час; тяжёлая — от 10,0 в час и выше [20, 21].

Все полученные данные обработаны статистически с помощью программы «Python v. 3.11»: предобработка, манипулирование данными и построение диаграмм — с помощью скриптов pandas, matplotlib и seaborn, регрессионное моделирование — с помощью statsmodels, статистические проверки — с помощью SciPy.

Работа выполнена в рамках государственного задания на осуществление научных исследований и разработок по тематике «Метод прогнозирования и профилактики метаболической синдемии у детей и подростков с различной хронической патологией и коморбидным ожирением».

Дизайн и протокол обследования одобрены независимым локальным этическим комитетом. Родители подписали добровольное информированное согласие на проведение исследований.

Результаты

У 50 (39%) детей формы патологии ЛОР-органов были выявлены в виде гиперплазии аденоидов и миндалин 2–3 степени, у 57 (45%) детей — или гиперплазии аденоидов, или миндалин 2–3 степени, у 20 (16%) детей — гиперплазия аденоидов и миндалин 1–2 степени. Самые тяжёлые формы патологии ЛОР-органов (аденоиды и миндалины 2–3 степени) чаще наблюдались у дошкольников (43% против 28%).

Избыточная масса тела была выявлена у 16% детей, ожирение — у 14%. Среди дошкольников повышенный ИМТ был определен у 19% детей, в том числе ожирение у 7%. У школьников повышенный SDS ИМТ был у 44% (чаще, чем у дошкольников; р = 0,006, критерий χ²), в том числе ожирение — у 25%. При повышении ИМТ у детей значительно чаще отмечались жалобы на повышенную дневtную сонливость (р = 0,015) и повышенную ночную потливость (р = 0,03).

В общей выборке у детей доминировали жалобы на храп (63%), затруднённое дыхание во сне (56%), повышенную потливость во сне (41%), беспокойный сон (39%), остановки дыхания во сне (37%), повышенную дневную сонливость (11%). Только 4% дошкольников и 7% школьников не предъявляли жалоб на сон. Сравнение нарушений сна у детей разного возраста не выявило различий. На частый храп (основной признак нарушения дыхания во сне) были жалобы с одинаковой частотой: у 61% дошкольников и у 65% школьников. На частое затруднённое дыхание во сне (эквивалент храпа у детей) чаще жаловались дошкольники, чем школьники — 62% и 47% соответственно. Спектр жалоб и их частота у детей разного возраста представлены в табл. 1.

Анализ параметров ПСГ выявил, что у школьников преобладали вегетативные подбуживания, максимальная продолжительность апноэ/гипопноэ и увеличение ИД, а у дошкольников — только ЧСС, что обусловлено их возрастом. При этом изменения показателей ПСГ у мальчиков и девочек характеризовались значимыми различиями 2 параметров: удлинение продолжительности поверхностного сна (N1 стадия) (р = 0,019) и времени бодрствования после засыпания (min) у мальчиков (р = 0,037) (табл. 2).

ИАГ является ведущим показателем, отражающим тяжесть СОАС у детей с хронической патологией ЛОР-органов [22, 23]. По критерию обструктивного ИАГ в общей выборке СОАС был выявлен у 47% обследованных детей: лёгкой степени — у 21%, умеренной — у 13%, тяжёлой — у 13%. При анализе SDS ИМТ нами была выявлена значимая связь с тяжестью СОАС (р = 0,024), общим (р = 0,021) и обструктивным (р = 0,024) ИАГ. Ключевая опасность СОАС заключается в его доказанной роли как независимого фактора риска развития и прогрессирования сердечно-сосудистых, метаболических и неврологических болезней. Хроническая ночная гипоксемия и симпатическая гиперактивация запускают каскад патофизиологических реакций, включая оксидативный стресс, системное воспаление, эндотелиальную дисфункцию и метаболические нарушения [24–26]. Это приводит к повышению риска общей смертности, развитию и усугублению течения многих заболеваний.

В группе дошкольников СОАС регистрировался у 46% детей: лёгкой степени — у 24%, умеренной — у 12%, тяжёлой — у 10%. Максимальные уровни апноэ/гипопноэ у дошкольников были значимо (р = 0,045) меньше. Среди школьников СОАС был выявлен у 49% детей: лёгкой степени — у 18%, умеренной — у 13%, тяжёлой — у 18%.

Значения общего ИАГ тесно коррелировали с уровнями обструктивного ИАГ (ρ = 0,943; р < 0,001), чем центрального ИАГ (ρ = 0,191; p = 0,034). ИАГ показал значимую связь с признаками нарушения структуры сна — с продолжительностью поверхностного сна (N1 стадия сна) и бодрствования после сна, корковыми, респираторными и вегетативными подбуживаниями, а также с парадоксальным дыханием. Показана положительная сильная связь ИАГ со средней и максимальной продолжительностью апноэ/гипопноэ (табл. 3).

При построении модели ANOVA выявлены значимые связи между значениями ИАГ+возраст с корковыми (р = 0,036; р = 0,021) и вегетативными подбуживаниями (р = 0,043; р < 0,001), максимальной продолжительностью апноэ/гипопноэ (р = 0,004; р < 0,001), парадоксальным дыханием (р = 0,004; р < 0,001). При проверке связей показателей ПСГ и ИАГ у детей разного возраста установлено, что корковые подбуживания связаны с ИАГ у дошкольников (ρ = 0,29; р = 0,013), вегетативные — только у школьников (ρ = 0,42; p = 0,001). В общей выборке ИАГ тесно обратно коррелировал со средним уровнем сатурации (ρ = –0,41; р < 0,001), c надиром сатурации (ρ = –0,72; р < 0,001), а прямо — с ИД (ρ = 0,85; р < 0,001), ИПД (ρ = 0,63; р < 0,001). Связь ИАГ со средним уровнем сатурации, надиром SpО₂, ИД и ИПД оказалась одинаково сильной у детей обеих возрастных групп [27, 28].

Жалобы на затруднённое дыхание в ночное время, эквивалент храпа у детей были выявлены у 56% больных, их частота тесно связана с ИД (р < 0,001) и в 1,3 раза чаще они отмечались у дошкольников. SDS ИМТ имел значимую связь не только с тяжестью СОАС и ИАГ, но и с ИД (р = 0,02), средним уровнем SpО₂ (р = 0,023) и надиром SpО₂ (ρ = –0,18; p = 0,04). У дошкольников средний уровень SpО₂ был существенно повышен (p < 0,01), а ИД значимо снижен (р = 0,04). При этом у них выявлены значимые связи ИД с нарушениями структуры сна: с продолжительностью стадии N1 сна (ρ = 0,264; р = 0,031), ИПД (ρ = 0,695; р < 0,001) и частотой обструктивных подбуживаний (ρ = 0,805; p < 0,001). У школьников был выявлен значительно сниженный средний уровень SpО₂ (р = 0,001), а ИД был выше, чем у дошкольников (р = 0,039) (табл. 4).

При анализе данных ЭКГ выявлено, что средненочная ЧСС была значительно снижена у школьников (р = 0,001). При этом другие индексы вариабельности ритма сердца детей (SDNN, SDNNi, rMSSD, pNN50) никак не коррелировали с различными индексами нарушений сна [29].

Таким образом, повышенный ИМТ имеет значимую связь с тяжестью СОАС у детей. Дети дошкольного возраста с хронической патологией ЛОР-органов и признаками нарушений дыхания во сне являются целевой группой для ранней профилактики развития хронических неинфекционных заболеваний. Значительно более частое выявление у детей школьного возраста с хронической патологией ЛОР-органов повышенного ИМТ, а также значимые его корреляции с признаками СОАС, его тяжестью и нарушениями структуры сна свидетельствуют о формировании избыточного веса и ожирения, что определяет необходимость проведения у них более активных мер профилактики, чем у дошкольников.

Обсуждение

При анализе патологии ЛОР-органов было выявлено, что у детей 4–6 лет в 1,5 раза чаще диагностировались тяжёлые формы патологии (сочетание гиперплазии аденоидов и миндалин 2–3 степени) [30]. Хроническая патология ЛОР-органов — основная причина СОАС у детей, поэтому можно было ожидать у дошкольников более тяжёлые формы нарушения дыхания во сне, однако полученные нами данные не подтвердили этот прогноз. Обструктивный ИАГ в общей выборке СОАС был выявлен у 47% детей, что примерно в 4 раза чаще, чем в популяции. У 26% детей был СОАС умеренной и тяжёлой степени. У школьников общее число случаев СОАС преобладало [31, 32]. При этом значительно чаще отмечались его тяжёлые формы — в 1,8 раза чаще, чем у дошкольников. Школьники имели в 2,3 раза чаще повышенный ИМТ — вторую основную причину СОАС у детей и основную причину СОАС у взрослых. SDS ИМТ показал значимую связь не только с тяжестью СОАС, но и с общим и обструктивным ИАГ [33, 34]. Более тяжёлые формы СОАС у школьников также подтверждены тем фактом, что у них был более низкий средний уровень SpO₂, а ИД выше, чем у дошкольников.

Нарушения продолжительности сна и его структуры, меняющие циркадианные ритмы гипоталамо-гипофизарной системы, потенцируют развитие ожирения у детей [35]. При избыточной массе тела и ожирении существуют функциональные и механические факторы СОАС [36, 37].

ИАГ — основной критерий СОАС — показал значимую связь с признаками нарушений структуры сна: продолжительностью поверхностного сна (N1 стадия сна) и бодрствования после сна, корковыми, респираторными и вегетативными подбуживаниями. В общей выборке ИАГ тесно коррелировал с ИПД, которое у детей часто сопровождает СОАС. Связь ИАГ с ИПД оказалась одинаково сильной у детей обеих возрастных групп.

По возрастным группам различия в структуре сна заключались в увеличении частых вегетативных подбуживаний у школьников, значимо связанных с ИД. При этом нами выявлена связь подбуживаний со значительно повышенным у школьников ИАГ и более низким средним уровнем SpO₂. Нарушение структуры сна у дошкольников часто проявлялось удлинением поверхностной стадии сна, связанной с повышенным ИД. Значимые связи показателей нарушений структуры сна у детей с ИД в обеих возрастных группах получены по показателям ИПД, респираторных и обструктивных подбуживаний. Очевидно, что хронические формы патологии ЛОР-органов определяют динамику и структуру нарушений сна и дыхания во сне у детей, которые сопряжены с десатурацией.

Анализ показателей ПСГ у детей выявил более выраженные нарушения структуры сна у мальчиков, которые проявлялись значимым удлинением N1 (поверхностной) стадии сна и времени бодрствования после засыпания.

Жалобы на нарушения сна — самый доступный и дешёвый метод выявления нарушений дыхания во сне. Нами показано, что у 95% детей с хронической патологией ЛОР-органов имеются различные субъективные жалобы на нарушения сна. Повышенная дневная сонливость — признак, представленный в ряде работ как значимый при СОАС, особенно при ожирении, в нашем исследовании был выявлен только в 11% случаев. Жалобы, которые указывают на нарушения дыхания во сне, чаще отмечались у дошкольников, у которых была более выражена патология ЛОР-органов. Тяжёлый СОАС обычно ассоциируется с обструктивным ИАГ (более 10 событий за час сна), снижением SpO₂, что влияет на здоровье и развитие ребёнка [38]. Указание родителей на ночной храп у ребёнка с ожирением должно явиться поводом для выявления и коррекции хронической патологии ЛОР-органов в первую очередь. Показано, что жалоба на храп и затруднённое дыхание во сне (эквивалент храпа у детей) значимо коррелирует с индексами, отражающими тяжесть нарушения дыхания во время сна у детей дошкольного возраста. При сочетании патологии ЛОР-органов с избыточным весом и ожирением регистрируются более тяжёлые СОАС. Нарушения сна являются одним из главных триггеров системного воспаления, сердечно-сосудистых заболеваний, метаболических нарушений [39]. Более частое выявление у детей школьного возраста (7–12 лет) с хронической патологией ЛОР-органов повышенного ИМТ, а также значимые его корреляции с признаками СОАС и его тяжестью и нарушениями структуры сна свидетельствуют о необходимости активных мер профилактики. Своевременное выявление нарушений дыхания во сне и их коррекция — важный фактор профилактики ожирения.

Заключение

У дошкольников хроническая патология ЛОР-органов является основным фактором развития нарушений сна и дыхания во время сна, которые чаще представлены храпом и затруднённым дыханием. У школьников нарушения сна и дыхания во время сна более выражены по сравнению с дошкольниками и обусловлены не столько хронической патологией ЛОР-органов, сколько увеличением частоты избыточного веса и ожирения, что приводит к ещё более тяжёлым нарушениям дыхания во время сна. Раннее выявление и своевременная коррекции причин нарушения сна и дыхания во сне имеют важное значение для обеспечения здорового роста и развития ребёнка. Врач, получив сведения о нарушении сна ребёнка, обладает уникальной возможностью ранней профилактики формирования избыточной массы тела и ожирения. Борьба с детским ожирением требует комплексного подхода, учитывающего поведенческие факторы, одним из которых является сон ребёнка.