Влияние умеренно гипоксической среды среднегорья и дозированных физических нагрузок на укрепление иммунитета у детей с РАС

Введение

Аутизм — неврологическое расстройство поли- факторной природы, имеет широкий спектр проявлений, основное из которых связано с нарушениями социального и эмоционального взаимодействия [22]. Основные методы улучшения состояния детей с расстройствами аутистического спектра (РАС), как правило, психолого-педагогические и направлены на формирование и коррекцию ключевых навыков — реакций на внешние стимулы, ориентации в пространстве, познавательной активности, речевых и других, а также на формирование социально приемлемых форм поведения и взаимодействия с окружающими, на создание и стимуляцию мотивации к обучению и т.д. [3; 5; 6; 11—13]. Коррекция проявлений РАС проводится для сглаживания аномальных особенностей поведения детей, поэтому поиск новых методов актуален и востребован для укрепления здоровья и повышения качества жизни детей и их семей.

В схему предлагаемой модели оздоровления детей с РАС включены адаптивная физическая активность и естественная гипоксическая горная среда. Физическая активность планировалась как сочетание ежедневного катания на роликах, занятий по ориентации в пространстве при 2—3-часовых пеших переходах по горной местности с занятиями по освоению навыков катания на горных лыжах и сноуборде со специально подготовленным инструкторским составом. Занятия проводились для развития ритмичности и координации движений, что обеспечивалось формированием и закреплением сложной условно-рефлекторной деятельности. Помещение ребенка в условия горной гипоксии естественного происхождения является одним из способов повышения физической устойчивости организма, издавна используемым в профилактических, терапевтических и реабилитационных целях при различных заболеваниях [1; 14]. А занятия и деятельность с инструкторами и в группе детей способствуют накоплению и расширению у детей с РАС социального опыта [7].

В основе эффекта гипокситерапии лежит расширение резервных возможностей человеческого организма, активация факторов роста, которые усиливают капиллярное русло, вызывая ангиогенез и стимулируя окислительный метаболизм, что способствует восстановлению деятельности мозга [26]. Наиболее значимый эффект гипоксической горной среды отмечается при физической активности в условиях умеренной гипоксии на высоте 1800-3000 метров над уровнем моря [8; 21]. При этом создается перекрестный эффект от влияния гипоксической среды и физической нагрузки, «перекрестная адаптация» [1; 14].

В опубликованных экспериментальных исследованиях влияния гипоксической среды на мозг и память на нейрональном уровне отмечается высокая роль иммунологических показателей [2; 17; 20; 25]. Также отмечается, что подавляющее большинство детей с РАС имеют расстройства пищеварения и иммунной системы в форме аутоиммунных заболеваний или аллергии, при этом пищеварительная и иммунная системы взаимосвязаны, а у детей с аутистическими расстройствами имеют высокую чувствительность к чужеродным антителам внешней среды и желудочно­кишечного тракта [18; 19; 24; 27].

Для подтверждения перспективности предлагаемой модели оздоровления детей с РАС авторами были проведены исследования иммунной системы детей, ослабленной частыми приемами лекарственных препаратов. Результаты исследований продемонстрировали положительные сдвиги показателей иммунной системы детей с РАС после систематических тренировок в гипоксической среде, что показывает возможность использования такой модели оздоровления как одного из безопасных и действенных способов укрепления иммунитета и улучшения здоровья.

Объект и методы исследований

На протяжении периода с сентября 2019 по апрель 2020 года сотрудниками базы семейного отдыха ТОО «Ski Park Pioneer» совместно с научной группой РГП «Институт физиологии человека и животных», г. Ал­маты, были проведены 10-дневные курсы оздоровления (в сентябре, декабре, феврале и марте) 50 детей с диагнозом РАС возраста от 6 до 16 лет, проживающих в Казахстане. Отбор детей на бесплатные курсы оздоровления осуществляли по возрасту и рекомендациям лечащего врача. В первую группу вошли дети от 6 до 10 лет (N25) младшего возраста, во вторую группу вошли дети от 11 до 16 лет (N25) подросткового возраста. Подавляющая часть детей с РАС были мальчики: в первой группе 20 мальчиков и 5 девочек, во второй группе были 21 мальчик и 4 девочки. Достоверных различий между данными мальчиков и девочек не выявлено, в связи с чем данные приводятся в це.лом для групп детей от 6 до 10 лет и от 11 до 16 лет. Кровь на анализы брали в специализированной клинической лаборатории «Olymp» дважды: перед началом 1-го курса и после окончания 4-го курса оздоровления, то есть через год. Курсы оздоровления проводились на горной базе отдыха «Ski Park Pioneer», расположенной на комфортной для проживания высоте 1800 метров над уровнем моря в горах Алатау, в 3 км от Алматы.

Всего дети прошли 4 сезонных курса оздоровления по 10 дней каждый. В пробах крови детей определялось относительное содержание популяций Т-лимфоцитов (СП3+СП19-),%;В-лимфоцитов (СП19+СП3-),%;иммунорегуляторный индекс CD4+/CD8+, на проточном цитофлуориметре. Учитывались референсные значения В-лимфоцитов, относительная масса которых занимает до 50% всей массы лейкоцитов в крови; при их увеличении делался вывод о повышении активности гуморального иммунитета. Т-лимфоциты составляют от 50 до 70% общей массы лейкоцитов, отвечающих за клеточный иммунитет, при повышении в крови Т-лимфоцитов судят об активности клеточного иммунитета. Снижение Т-лимфоцитов свидетельствовало о хронических или острых гнойных инфекциях либо о длительном приеме препаратов, разрушающих лимфоциты [15]. Определение иммунорегуляторного индекса проводили для каждого ребенка по формуле CD4/CD8, при этом при значениях индекса меньше минимальной границы (норма 1,6—2,2 ед., референсные значения 1,8—2,2 ед.) обозначали как снижение иммунитета, признак ослабления защитных сил организма (Т-хелперов) и чрезмерной регуляторной функции Т-супрессоров.

Полученные данные детей до и после 4-х курсов оздоровления в горах, а также между группами сравнивались и обрабатывались в программе Microsoft Excel, с применением t—критерия Стьюдента. После чего определяли t—критерий Стьюдента по таблице при уровне значимости при р<0,05 [16].

Результаты исследования

Результаты исследований до начала курсов оздоровления показали, что уровень клеточного звена иммунитета — относительного содержания основной популяции Т-лимфоцитов (CD3+CD19-)% у 1/3 детей с РАС (28%), независимо от возраста (от 6 до 16 лет), ниже минимума референсных значений на 10—13% (см. таблицу). Относительные показатели субпопуля­ции В-лимфоцитов (CD19+CD3-)% были на 40—50% меньше минимума референсных границ у всех обследованных детей, независимо от возраста (см. таблицу).

Значения иммунорегуляторного индекса, ре­ференсные границы которого от 1,8 до 2,000%, у всех детей от 6 до 10 лет были ниже нормы на 35%, в среднем равны 1,200%, что показывает высокий уровень Т-супрессоров и сниженные возможности Т-хелперов. В подростковой группе от 11 до 16 лет значения индекса у 20% детей соответствовали рефе­ренсным значениям, у остальных были ниже минимального уровня на 28%.

Как видно из приведенных в таблице данных, в группе детей от 6 до 10 лет низкий уровень активности клеточного иммунитета показали 72% детей, гуморального иммунитета — все дети. Исследования иммунных показателей подростковой группы от 11 до 16 лет до начала курсов оздоровления показали, что относительное содержание Т-лимфоцитов (CD3+CD19-)%, отвечающих за активность клеточного иммунитета, соответствует норме у 28% детей, в то время как уровень В-лимфоцитов, — гуморального звена иммунитета — был ниже минимального предела у 40% всех обследованных подростков.

После четырех 10-дневных курсов оздоровления в горах уровень иммунных показателей демонстрировал улучшение в состоянии иммунной системы:

Повышение относительных показателей уровня Т-лимфоцитов отмечено у 94,3% детей от 6 до 10 лет, В-лимфоцитов — у 82,9% за счет роста популяции Т-хелперов в среднем по группе на 5%, соответств енно и иммунорегуляторный индекс увеличился с 1,2 до 1,3ед.

В подростковой группе от 11 до 16 лет был выявлен рост числа детей с показателями иммунитета, соответствующими возрастной норме. Увеличилось относительное содержание Т-лимфоцитов на 4,0% (68,8 против 64,8% до оздоровления), В-лимфоцитов на 3% (15,9% против 12,9% до оздоровления), значения иммунорегуляторного показателя увеличились до 1,6 ед. против 1,5 ед. до оздоровления, что продемонстрировало положительные изменения показателей клеточного и гуморального иммунитета у подростков.

Анализ данных показал, что в группе от 6 до 10 лет на 10% сократилось число детей с низкими показателями клеточного иммунитета, 80% детей показали возросшую активность гуморального иммунитета, у 20% детей значения иммунорегуляторного индекса соответствовали физиологической норме. В подростковой группе, за исключением данных одного ребенка, отмечено восстановление активности Т-лимфоцитов в пределах нормы, у всех выявлена тенденция к росту активности гуморального внеклеточного иммунитета до минимума нормы. Иммунорегуляторный индекс соответствовал норме у третьей части подростков (28%).

Данные, полученные после курсов оздоровления в горах, показывают повышение иммунитета у детей независимо от возраста. Установлено, что 20% детей младшего возраста и 80% подростков с расстройствами аутистического спектра показали рост активности клеточного и гуморального иммунитета. Также, по отзывам родителей (см. Приложение), дети демонстрировали заметное улучшение психоэмоционального состояния и социального поведения.

Таблица

Относительные показатели Т-В-лимфоцитов и иммунорегуляторного индекса у детей с РАС до 1-го и после 4-го курса оздоровления в горах

*p<0.01 перед 1-м курсом и после 4-го курса оздоровления в горах, в каждой возрастной группе

 Обсуждение результатов

В настоящее время аутизм охватывает все большее число людей. Рост заболеваемости отмечается во всех странах, в том числе и в Казахстане. По д^^:н^им Службы психолого-медико-педагогической консультации Казахстана, аутизм диагностирован у 3820 детей, однако, по оценке международных экспертов, реальное число детей с РАС значительно выше. Так, расчеты доктора Эрика Фон Бонна, возглавляющего Институт аутизма при Орегонском государственном университете (США), показывают, что в нашей стране 59 тыс. детей имеют расстройства аутистического спектра[I]. При оказании помощи детям с аутизмом высокую актуальность приобретают немедикаментозные методы, способствующие мобилизации функциональных резервов организма, восстановлению способности к саморегуляции и адаптации, укреплению здоровья и повышению качества их жизни. Одними из широко применяемых методов являются иппотерапия, дельфинотерапия, лечебное питание, рефлексотерапия, арт-терапия, электропунктура, а также лечебная или адаптивная физкультура и, как показали наши исследования, природная гипобари­ческая гипоксия среднегорья [4; 9].

Показатели состояния иммунной системы детей с аутизмом до начала курсов оздоровления согласуются с результатами недавних исследований иммунной системы детей с РАС, в которых показано снижение абсолютного числа лимфоцитов, CDS+Т-лимфоцитов; поднимается вопрос об актуальности дальнейших исследований иммунной системы на большей выборке респондентов и с расширенным изучением иммунологических показателей [23]. После 4-кратного пребывания на 10-дневных курсах оздоровления в условиях среднегорья выявлен рост активности клеточного и гуморального иммунитета, иммуннорегуляторного индекса, что характерно при усилении активности защитных сил организма человека. Положительные изменения в состоянии иммунной системы, выявленные у детей после курсов оздоровления в природной гипоксической среде, могут расширить представления о природе расстройств аутистического спектра, роли иммунной системы, объективизировать состояния нервной системы, определить остроту, тяжесть патологического процесса и позволят разработать патогенетические подходы к лечению [10]. Механизм физиологических изменений в организме детей в условиях среднегорья связан с дополнительной стимуляцией дыхательных резервов, так как на высоте 2000 м или ближе к этой величине уровень атмосферного давления снижается примерно на 150 мм рт. ст. (на высоте 1000 м над уровнем моря 734 мм рт. ст.), что ведет к усилению вентиляции легких [1]. Включаются резервы дыхательной системы у детей, активизируется симпато-адреналовая система, увеличивается объем циркулирующей крови за счет мобилизации из депо, происходит перераспределение крови к жизненно важным органам: в мозг и сердце, повышаются защитные функции организма [8]. Кроме того, регулярное общение с индивидуальным тренером, прошедшим специальную подготовку для работы с детьми с РАС, катание на горных лыжах, сно­убордах, роликах вызывают у детей положительные эмоции, служат надежными способами приобретения знаний и социального опыта [7]. Использование природных условий среднегорья способствует развитию и восстановлению физического здоровья детей с различными нарушениями в развитии. Многие дети после курсов оздоровления смогли ориентироваться во внешней среде, осваивать ранее недоступные для них средства общения со сверстниками, проявлять интерес к окружающему миру. По отзывам родителей (см. Приложение) и специалистов, после курсов оздоровления у многих детей появилось желание общаться и с родителями, и с другими детьми, что при их специфической замкнутости и неприятии общества дает надежду на формирование навыков социального поведения и является большим успехом. Родители сообщали, что оздоровление и освоение физических навыков в комфортной умеренной гипоксической среде у группы детей с РАС снизило потребность в терапевтическом лечении и приеме лекарственных препаратов, зачастую подавляющих иммунитет.

Обобщая результаты проведенного исследования, следует отметить, что атмосфера среднегорья с пониженным содержанием кислорода и повышенным уровнем углекислого газа в комфортных для организма пропорциях совместно с физической активностью и пребыванием в группе детей оказывает благоприятный эффект на иммунную систему детей с РАС. В крови детей развиваются процессы активного насыщения кислородом и гемоглобином за счет активной стимуляции образования эритроцитов, улучшается иммунитет [10].

Полученные результаты демонстрируют возможность широкого применения природных условий среднегорья для укрепления иммунитета и здоровья детей не только с РАС, но и со множеством других заболеваний. Также открываются широкие возможности использования гипоксической естественной среды для развития детского горного туризма в целях улучшения состояния детей с нарушениями психоэмоциональной сферы, опорно-двигательного аппарата, что может ускорить развитие детского международного туризма.

Приложение

 Авторы проекта представляют отзывы родителей об успехах их детей в психофизическом развитии и в социализации после прохождения курса систематических занятий в естественной гипоксической среде.