CC BY
44
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ И НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМ У ПОДРОСТКОВ 14-15-ЛЕТНЕГО ВОЗРАСТА
А.Н. Шарапов, Н.Б. Сельверова, Л.В. Рублева, Г.В. Кмить, С.Б. Догадкина1, В.Н. Безобразова, И.В. Ермакова ФГБНУ «Институт возрастной физио логии Российской академии образование», Москва
С целью оценки характера адаптации у подростков 14-15 лет проведен анализ реакций сердечно-сосудистой системы на нагрузки разного вида (динамическую физическую нагрузку, ортостатическое воздействие, умственную нагрузку). Методами спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма, электрокардиографии, поликардиографии, биполярной реоэнцефалогра-фии и иммуноферментного анализа обследовано 80 школьников 14 и 15 лет. Показано, что у детей 14 и 15 лет сохраняются достоверные половые различия в значениях частотных и временных показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС). Более высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм за счет высоких величин показателей высокочастотных колебаний ВРС, отмеченная у девочек 14 и 15 лет, свидетельствуют о большей устойчивости девочек данного возраста к стрессирующим факторам в сравнении с мальчиками этого же возраста. У всех детей 14 и 15 лет, отмечается увеличение симпатической и снижение парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма в ответ на ортопробу. Относительный рост низкочастотного компонента в ответ на ортостатическое воздействие, особенно значительный у мальчиков 14 и 15 лет и девочек 14 лет указывает на активное включение вазомоторного центра в процесс регуляции сосудистого тонуса. Наиболее высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний и парасимпатического звена вегетативной регуляции отмечается у детей 14-15 лет со сбалансированной регуляцией сердечного ритма и с преобладанием парасимпатической активности ВНС.
От 14 к 15 годам наблюдается существенное увеличение длительности сердечного цикла, электрической и механической систолы, фазы асинхронного сокращения и диастолы, обусловленное усилением влияний на миокард со стороны парасимпатического отдела автономной нервной системы. Физическая нагрузка динамического характера вызывает у детей 14-15 лет следующие изменения биоэлектрической активности и сократительной функции миокарда: амплитуда зубца РП увеличивается, величина зубца Тцу щ уменьшается; длительность сердечного цикла, продолжительность электрической, механической и общей систол, предсердно-желудочковой проводимости уменьшаются, что связано со снижением тонуса блуждающих нервов и увеличением симпатических влияний на сердце при нагрузке. Выявленное снижение длительности сердечного цикла у
Контакты: 1 Догадкина С.Б. - <Е-таП:а1тапас@таД.га>
подростков 14-15 лет, происходящее без существенного изменения времени диастолы, свидетельствует о благоприятной адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке.
Результаты изучения кровообращения головного мозга показали, что от 14 лет к 15 годам происходит снижение пульсового кровенаполнения и тонуса мозговых артерий малого калибра в лобных областях головного мозга. Срочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке у всех испытуемых 14-15 лет характеризуется снижением тонуса церебральных артерий малого калибра. У большинства подростков адаптация не сопровождалась напряжением механизмов регуляции мозгового кровообращения и носила благоприятный характер. У части испытуемых (23,0-34,0%) выявлена неблагоприятная адаптация, отличающаяся напряжением механизмов регуляции.
Показано, что утренняя концентрация ДГЭА в слюне зависит от пола и возраста испытуемых. Выявлено три типа эндокринной реакции у подростков 14-15 лет на умственную нагрузку. Интенсивность и направленность реакции зависит от вида умственной нагрузки и не различается между полами.
Ключевые слова: подростки, адаптация, автономная нервная система, вариабельность сердечного ритма, миокард, биоэлектрические функции миокарда, сократительная функция миокарда, мозговое кровообращение, дегидроэпиандро-стерон, кортизол, ортостаз, физическая и умственная нагрузка.
Functional state of cardiovascular and neuroendocrine systems in 14-15-year-old adolescents. In order to assess the nature of adaptation in adolescents aged 14-15 y.o., there was carried out the analysis of the cardiovascular system reactions to loads of various types (dynamic physical activity, orthostatic influence, mental load). The study was carried on 80 schoolchildren (14-15 y.o.) using the following methods: spectral and temporal analysis of heart rate variability, electrocardiography, polycardiography, bipolar rheoencephalography, and immunoenzymatic analysis. It is shown that in 1415-year-old children significant sex differences of frequency and temporal parameters of heart rate variability (HRV) remain. The higher total activity of neurohumoral influences on the heart rhythm resulting from a big number of high-frequency oscillations of HRV was observed in girls aged 14 and 15 y.o. It indicates that girls of this age are more resistant to stress factors than their boy peers.
In all children aged 14 and 15 years old, there is an increase in sympathetic and a decrease in parasympathetic activity in the regulation of the heart rhythm in response to orthotest. The relative increase in the low-frequency component in response to orthos-tatic exposure, especially significant in 14-15-year-old boys and 14-year-old girls, indicates the active inclusion of the vasomotor center in the regulation of vascular tone. The highest total activity of neurohumoral influences and the parasympathetic vegetative regulation is noticed in adolescents with a balanced heart rate regulation and with the predominance ofparasympathetic activity of the ANS.
It was revealed that from 14 to 15 years there is a significant increase in the duration of the cardiac cycle, electrical and mechanical systole, asynchronous contraction phase and diastole, caused by increased effects on the myocardium from the side of the parasympathetic nervous system. Dynamic physical load causes following changes in bioelectrical activity and myocardial contractility in 14-15-year-old children: the amplitude of the PII tooth increases, the magnitude of the TII, V, VI wave decreases; duration of the cardiac cycle, duration of electrical, mechanical and general systole, atrial-
ventricular conduction decreased. It is associated with the decrease in the tone of the vagus nerves and an increase in sympathetic effects on the heart during exercise. The revealed decrease in the duration of the cardiac cycle in adolescents aged 14-15, occurring without a significant change in diastole time, indicates a favourable adaptation of the cardiovascular system to physical activity.
The study the brain blood circulation showed that from 14 y.o. to 15 y.o. there is a decrease in pulse blood filling and the tone of small cerebral arteries in the frontal areas of the brain. Urgent adaptation of cerebral circulation to mental stress in all subjects aged 14-15 years old is characterized by a decrease in the tone of small-caliber cerebral arteries. In most adolescents the adaptation was not accompanied by tension in the mechanisms of regulation of cerebral circulation and was of a favourable nature. A part of the subjects (23.0-34.0%) showed an unfavourable adaptation, characterized by the tension of the regulatory mechanisms.
It is shown that the morning concentration of DHEA in saliva depends on the sex and the age of the subjects. There were revealed three types of endocrine reactions to mental load in 14-15-year-old adolescents. The intensity and the nature of the reaction depend on the type of mental load and does not differ between the sexes.
Key words: adolescents, adaptation, autonomic nervous system, heart rate variability, myocardium, bioelectric functions of the myocardium, contractile function of the myocardium, cerebral circulation, dehydroepiandrosterone, cortisol, orthostasis, physical and mental stress.
Наиболее актуальной проблемой настоящего времени является сохранение здоровья подрастающего поколения в процессе обучения в школе. Интенсификация учебного процесса, повышение учебной нагрузки оказывают существенное влияние на психическое и социальное здоровье школьников [19].
В процессе возрастного развития происходит непрерывное и неравномерное развитие сердца и сосудов: увеличиваются масса и объемы полостей сердца, изменяется соотношение его отделов и положение в грудной клетке, совершенствуется нервная регуляция деятельности системы кровообращения, дифференцируется гистологическая структура сердца и сосудов. Подростковый возраст, являясь одним из критических этапов онтогенеза, характеризуется напряжением нейрогуморальных и гормональных механизмов регуляции [19; 40]. Половое созревание является важнейшим биологическим фактором, определяющим специфику этого этапа развития. Изучение динамики становления механизмов нейроэндокринной регуляции при различных стадиях полового созревания имеет большое значение для прогностической оценки адаптационных возможностей организма подростков [16].
Автономная нервная система (АНС) обеспечивает согласованное действие органов и систем при различных неблагоприятных воздействиях. В ходе онтогенеза она также претерпевает существенные структурно-функциональные изменения. Состояние периферической нервной системы в пубертатном периоде является наиболее ранимым и во многом определяет особенности адаптации организма. В физиологических условиях усиление воздействий одного из отделов АНС приводит к компенсаторному напряжению регуляторных механизмов другого, что переводит систему на новый уровень функционирования, восстанавливая соответствующие гомеостатические параметры.
Развитие регуляторных функций ВНС происходит неравномерно, и в периоде активного полового созревания наблюдаются существенные изменения соотношения как между выраженностью симпатических и парасимпатических влияний, так и между соотношением сегментарного и надсегментарного уровней регуляции сердечно-сосудистой системы. Шарапов и др (2017), Fukuba Y, et al (2009), Vazquez L et al (2016) показали, что половое развитие сопровождается проблемами автономной нервной регуляции, такими как сниженная вариабельность сердечного ритма вследствие дисрегуляции метаболического контроля, снижение парасимпатической активности.
Задача наших исследований заключалась в проведении сравнительного многокомпонентного анализа процессов морфо-функциональной адаптации у детей 1415 лет.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено комплексное обследование 80 детей 14-15 лет - учащихся общеобразовательной школы г. Москвы. Все обследованные дети, согласно данным медицинских карт, относились к I-II группам здоровья и имели физическое развитие, соответствующее возрастным нормам. Большинство мальчиков (67,10 %) находились на IV и практически все девочки (93,42 %) - на V стадии полового созревания. Исследование проводили в 3 учебной четверти в первой половине дня.
Оценивали биоэлектрические характеристики и сократительные функции миокарда, состояние сосудов головного мозга, определяли тип автономной (вегетативной) нервной регуляции сердечного ритма.
Функциональное состояние автономной (вегетативной) нервной системы (ВНС) оценивали с помощью методов временного и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма. Для оценки симпато-парасимпатического баланса использовали отношение мощностей низкочастотного и высокочастотного диапазонов спектра (коэффициент LF/HF) [10; 29]. Для оценки адаптационных возможностей организма проводили ортостатическую пробу [10].
Возбудимость и проводимость миокарда изучались с помощью метода электрокардиографии. Амплитуда и длительность зубцов ЭКГ определялись в 12 общепринятых отведениях, длительность интервалов ЭКГ определялась по данным II стандартного отведения. Для изучения сократительной функции миокарда был применен метод поликардиографии. Запись поликардиограммы осуществлялась в положении исследуемого лежа, при задержке дыхания, после предварительного отдыха в течение 10 минут. Анализ поликардиограммы базировался на сопоставлении элементов записанных кривых во времени по методике В.Л. Карпмана (1965). Для оценки биоэлектрических функций и сократительной способности миокарда была применена проба с физической нагрузкой динамического характера.
Изучение мозгового кровообращения проводилось в положении испытуемого лежа. Использовался метод биполярной реоэнцефалографии [24]. Регистрация реоэнцефалограмм проводилась при помощи компьютерного реографа "Реоспектр" в бифронтальном (F-F) отведении, что позволяло получать информацию о кровообращении лобных областей больших полушарий головного мозга. В качестве функциональной пробы использовалась умственная нагрузка, которая
заключалась в выполнении испытуемыми устного счета в течение 10 минут. Регистрация изучаемых параметров проводилась в состоянии покоя и на 10-й минуте выполнения задания.
Для оценки андрогенной и глюкокортикоидной функции коры надпочечников у детей собирали нестимулированную слюну в пластиковые одноразовые пробирки перед началом школьных занятий (8.00-8.20). Пробы слюны до проведения анализа хранили в морозильной камере при температуре -20° С. Уровень ДГЭА и кортизола в слюне определяли иммуноферментным методом (ИФА), используя стандартные диагностические наборы фирмы DRG. Оптическую плотность и значения концентрации гормона определяли с помощью ИФА-анализатора «Stat Fax 2100». Концентрацию ДГЭА выражали в пг/мл, кортизола - в нг/мл.
Все результаты были подвергнуты статистической обработке с помощью пакета программ «Статистика 6». Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента и непараметрическому критерию Вилкоксона.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Спектральный анализ ВРС выявил половые различия в значениях показателей спектрального анализа у детей 14-15 лет. В возрасте 14 лет отмечены достоверно более высокие значения низко- и высокочастотных показателей (LF мс2, ОТмс2) и ТР(мс2) у девочек по сравнению с мальчиками. Не выявлено половых различий в показателях очень высоких колебаний ВРС, выраженных в абсолютных и нормализованных единицах. К 15-летнему возрасту половые различия в значения анализируемых показателей уменьшаются.
У мальчиков от 14 к 15 годам значимых изменений в показателях спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма не произошло (за исключением существенного увеличения низкочастотных колебаний и SDNN), что свидетельствует об усилении активности симпатического отдела ВНС. Возможно сохранилось некоторое напряжение вегетативной нервной регуляции в этот период, связанное с усилением гормональных влияний на ВНС (табл.1, 2). У девочек 15 лет в сравнении с 14-летним возрастом существенных изменений в показателях спектрального и временного анализа ВРС не обнаружено. Следует отметить, что к этому возрасту большинство обследованных девочек находилось в V стадии полового развития.
Таким образом, исследование вариабельности сердечного ритма детей 14-15 лет в состоянии относительного покоя показало, что значения спектральных и временных показателей ВРС соответствуют таковым, приводимым в ряде исследований [10; 12 и др.] и указанным в международных стандартах [29]. У них выявлены достоверные половые различия в значениях частотных и временных показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС). Более высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм за счет достоверно более высоких величин показателей высокочастотных колебаний ВРС, отмеченная у девочек 14 и 15 лет (табл. 1), свидетельствуют о большей устойчивости девочек данного возраста к стрессирующим факторам в сравнении с мальчиками этого же возраста.
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся 14 - 15 лет в покое и в ответ на ортостатическую пробу (Ы±т)
Возраст Пол Состоя ние ТР, мс2 VLF, 2 мс2 LF, 2 мс2 ОТ, мс2 LF П.^ ОТ П.^ LF/HF п.^ %VLF %ОТ
14 М покой 3696,8 ±488,4 1535,2 ±223,3 846,4 ±189,6 1315,0 ±169,4 39,2 ±3,0 60,7 ±3,1 0,71 ±0.20 38,3& ±3,3 24,6± 2.4 37,0± 1,8
орто то-стаз 4153,1 ±490,2 2028,7# ±264,3 1307,2 ±238,6 817 ±106,8 65,9# ±2,7 34,1# ±2,7 2,8# ±0,34 42,4 ±2,9 38,6# ±2.5 18,9# ±3,1
Д покой 7144,4&* ±483,4 1095,7 ±279,0 2196&* ±197,4 3852,5&* ±260.7 37,8 ±3,5 62,2 ±2,9 0,730 ±0.33 16,3*& ±2,8 31* ±2,0 52,6* ±2,7
орто то-стаз 15957,8# ±570,8 3616,4# ±286,9 4764,5# ±210,6 7576,1# ±290,5 61,6# ±4,3 38,3# ±3,2 2,7# ±0,23 40,6# ±3,6 34,9 ±1,8 24,5# ±2,1
15 М покой 5437,6 ±523,3 1654,7 ±283,1 1932,1 ±170,1 1850,5 ±170,1 51,33 ±2,0 48,67 ±3,6 1,1 ±0,6 35,4 ±2 ,2 33,2 ±3,3 31,3 ±3,5
орто 12142,9# ±478,0 3605,8# ±270,3 4122,4# ±303,2 4414,4# ±96,2 71,35# ±2,0 28,65# ±2,0 3,1885# ±0,3 43,25 ±5,0 39,6 ±3,4 17,1# ±1,5
Д покой 8552* ±493,3 1436,5 ±157,6 1657,5 ±177,3 5458,2* ±287,2 33,9* ±3,5 66,1 ±3,5 0,6122* ±0,1 19,7* ±1,8 26,4 ±2,7 53,8* ±2,7
орто 8448,25 ±570,8 4536,5# ±188,2 2797,2# ±251,1 1114,2# ±89,1 67,8# ±2,4 32,1# ±2,4 2,7575# ±0,18 48,27# ±2,5 35,4 ±2,2 16,3# ±1,5
Примечание: М - мальчики, Д - девочки; * - достоверность различий между показателями у мальчиков и девочек; # - достоверность различий между показателями в покое и во время ортостаза.
Проведение активной ортостатической пробы вызвало существенные изменения временных и спектральных показателей ВРС у детей 14-15 лет (табл.1, 2).
У всех детей 14 и 15 лет отмечается достоверное снижение ЧСС и средней длительности интервалов R-R. Достоверное снижение показателей RMSSD, NN50% и pNN50% у мальчиков 14 лет и девочек 15 лет, возможно, связано со снижением активности парасимпатического отдела АНС при ортостатической пробе. В эти возрастные периоды и у мальчиков, и у девочек, в ответ на ортостатическую пробу значительно снижается мощность высокочастотных колебаний в абсолютных и нормализованных единицах, что также свидетельствует о снижении вагусного контроля сердечного ритма. Показатель LF/HF, отражающий соотношение симпатического и парасимпатического отделов АНС, увеличивается в 2.3-2.5 раза у всех детей 14 и 15 лет, что указывает на увеличение симпатической активности и существенное снижение парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма в ответ на ортопробу. Это же подтверждается и изменением структуры спектральной мощности ВРС при активной ортостатической пробе. Относительный рост LF, особенно значительный у всех мальчиков и девочек 14 лет, указывает на активное включение вазомоторного центра в процесс регуляции сосудистого тонуса.
Показатели временного анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся 14-15 лет в покое и в ответ на ортостатическую пробу (Ы±т)
В оз- гр уп- К30/15
раст пы Со- R-Rmin R-Rmax RRNN SDNN RMSSD pNN50
((лет стоя-
) ние
14 М по- 631,5 941,7 774,8 56,1 54,4 31,4 7,2
кой ±26,7 ±27,5 ±34,6 ±8,2 ±5,4 ±4,5 ±0.9
нагр 506,6 819,9 623,5 52 37,5# 14,7# 8,3 1,3
узка ±15,2 ±36,5 ±22,7 ±4,0 ±4,8 ±1,8 ±0,7 ±0.03
Д по- 641,4 1110,7 889,1 79* 95* 49,6* 9,0
кой ±28,6 ±40,5 ±34.7 ±4,3 ±5,1 ±3,9 ±0.6
нагр 437 1117,8 663 98,7 97,7 26,7# 15,5# 1,6
узка ±18,7 ±42.7 ±24.5 ±4,1 ±7,1 ±4,2 ±1.2 ±0,03
15 М по- 630,3 1017,3 829,4 67,2 66,1 35,266 7,976
кой ±27,8 ±27,8 ±36,7 ±11,2 ±6,3 ±4,8 ±1,1
орто 467,1 1177,2 648,1 80,1 74,9 14,852 12,722 1,676
±14,3 ±28,3 ±19,1 ±4,1 ±2,1 ±1,5 ±0,5 ±0,03
Д по- 674 1156,75 861,25 85,75* 102* 51,575* 9,8825
кой ±26,7 ±38,3 ±31,8 ±4,2 ±6,5 ±4,4 ±0,4
орто 527,5 926,75 723 77,75 51,25# 26,625# 10,4375 1,395
±12,7 ±35.3 ±19,2 ±3,5 ±3,0 ±1,7 ±0,5 ±0,04
Примечание: * - достоверность различий между показателями у мальчиков и девочек; # - достоверность различий между показателями в покое и во время ортостаза
В работах Ротегат et а1.(1985), Yamamoto&Hughson, (1991) и др. показано, что динамика отношения LF/HF отражает изменения симпатической активности, а по мнению Pagani et а1 (1986), ЦЫпа I. et а1 (2003) и др. может характеризовать симпато-парасимпатический баланс.
На основании значений показателя LF/HF, характеризующего симпато-парасимпатический баланс [34, 36, 45], все обследуемые школьники 14 -15 лет, без учета пола, были разделены на 3 группы. Дети с LF/HF >1,0 составили 3-группу (с преобладанием симпатических влияний в регуляции сердечного ритма), дети с LF/HF от 0.5 до 0.9 составили 2 группу (со сбалансированной регуляцией сердечного ритма) и дети с LF/HF<0.5 составили 1 группу (с преобладанием парасимпатических влияний в регуляции сердечного ритма). Около 70 процентов девочек и мальчиков имеют сбалансированную или с преобладанием парасимпатических влияний регуляцию сердечного ритма (табл.3).
Наиболее высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний и парасимпатического звена вегетативной регуляции отмечается у детей 14-15 лет со сбалансированной регуляцией сердечного ритма и с преобладанием парасимпатической активности ВНС.
Преобладание парасимпатического компонента в структуре ВРС 14-15-летних школьников согласуется с представлением об адаптационно-трофическом дей-
ствии блуждающих нервов на сердце и является показателем индивидуальной устойчивости здорового организма к стрессирующим факторам [1, 10].
В таблице 3 приведены показатели спектрального анализа ВРС у детей 14-15 лет с разным типом регуляции сердечного ритма.
Таблица 3
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся 14- 15 лет с разным типом автономной нервной регуляции (M±m)
Возраст тип АНР Состояние TP мс2 VLF мс2 LF мс2 HF мс2 LF/HF n.u.
14-15 1 ПОКОИ 5752,6 ±564,5 1353,1 ±229,5 941,6 ±435,6 3457,8 ±376,4 0,3538 ±0,121
ОРТО 6833,1 ±756,3 3444,5# ±283,5 2005,1# ±195,4 1383,3# ±150,3 2,2961# ±0,355
2 ПОКОИ 6509 ±576,4 1662,5 ±153,5 1953,5* ±264,3 2892,7 ±358,9 0,7813 ±0,297
ОРТО 10605,5# ±586,4 2504,3 ±301.4 3493,8 ±419,0 4606,8# ±167,9 2,8022# ±0,368
3 ПОКОИ 6433,7* ±478,4 1232,5 ±187,3 1953,8 ±203,1 1247,3* ±359,4 1,4712* ±0,168
ОРТО 11430,8# ±548,1 3840,2# ±196,3 4470,2# ±264,1 5120,1# ±159,0 3,8231# ±0,35
Примечание: 1 группа - ваготоники; 2 группа - нормотоники; 3 группа сим-патотоники; * - достоверность различий показателей между группами с разным типом АНС; # - достоверность различий между показателями в покое и во время ортостаза
Дети с преобладанием парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма характеризуются достоверно более низкой мощностью низкочастотного компонента спектра в сравнении с детьми 2-ой и 3-ей групп (табл. 3). В данной группе преобладают колебания выскочастотного спектра (в 2 раза большие в сравнение с детьми с симпатической активностью ВСР). [1; 10].
В ответ на ортостатическую пробу у школьников 14-15 лет всех групп отмечается адекватная реакция сердечного ритма на ортостаз, характеризующаяся увеличением общей мощности и низкочастотных колебаний сердечного ритма. Указанный характер изменений автономной нервной регуляции при проведении активной ортостатической пробы связан с совершенствованием автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей с возрастом [10].
В ходе исследования были проанализированы данные электрокардиограмм детей 14-15 лет. Проведенный анализ ЭКГ показал, что абсолютные значения большинства показателей ЭКГ обследованных детей в целом соответствуют возрастным нормативам, представленным в литературе [7; 8; 14; 15; 20]. Данные о длительности интервалов и амплитуде зубцов ЭКГ представлены в таблицах 4, 5.
Временные характеристики основных интервалов ЭКГ детей 14-15-летнего возраста в покое и при нагрузке (Ы±т)
Показатели
Возр., Состоя-
пол ние R-R, с P-Q, с QRS, с QT, с
14 м покой 0,893± 0,132± 0,095± 0,359±
0,0531 0,0034 0, 0013 0,0174
нагр 0,798±* 0,127± 0,094± 0,342±*
0,0371 0,0033 0,0013 0,0135
14 д покой 0,911± 0,133± 0,096± 0,369±
0,0531 0,0034 0, 0014 0,0173
нагр 0,808±* 0,128± 0,094± 0,355±*
0,0371 0,0033 0,0013 0,0135
15 м покой 0,953± 0,138± 0,096± 0,376±
0,0511 0,0034 0, 0013 0,0170
нагр 0,888±* 0,129± 0,094± 0,358±*
0,0301 0,0030 0,0013 0,0131
15 д покой 0,941± 0,137± 0,097± 0,373±
0,0523 0,0032 0, 0012 0,0171
нагр 0,881±* 0,130± 0,094± 0,361±*
0,0361 0,0031 0,0011 0,0138
Примечания: интервалы представлены по данным II стандартного отведения, * - достоверность различий по сравнению с покоем.
Таблица 5
Амплитудные характеристики основных зубцов ЭКГ детей 14-15-летнего воз_раста в покое и при нагрузке (Ы±т)_
Возр лет Сост Отвед. Показатели
Р, мм Q, мм R, мм | S, мм Т, мм
14 м покой II 0,888 ±0,046 -0,256 ±0,060 9,836 ±0,510 -1,310 ±0,174 4,183 ±0,178
V5 0,593 ±0,025 -0,486 ±0,112 12,685 ±0,540 -3,270 ±0,246 5,117 ±0,174
V6 0,550 ±0,054 -0,599 ±0,124 10,633 ±0,448 -1,232 ±0,166 4,226 ±0,247
нагр II 1,038* ±0,073 -0,274 ±0,062 9,515 ±0,317 -1,327 ±0,134 3,639* ±0,129
V5 0,595 ±0,034 -0,669 ±0,122 11,884 ±0,634 -3,260 ±0,324 4,531* ±0,320
V6 0,561 ±0,034 -0,810 ±0,102 10,252 ±0,354 -1,190 ±0,144 3,982* ±0,210
14 д покой II 0,951 ±0,066 -0,281 ±0,061 8,837 ±0,420 -1,376 ±0,141 3,557 ±0,154
V5 0,596 ±0,014 -0,578 ±0,111 10,713 ±0,564 -1,711 ±0,241 4,299 ±0,145
V6 0,583 -0,592 9,513 -1,027 4,082
±0,021 ±0,141 ±0,456 ±0,121 ±0,243
нагр II 1,174* ±0,071 -0,311 ±0,061 8,284* ±0,515 -1,358 ±0,191 3,133* ±0,174
V5 0,613 ±0,031 -0,569 ±0,123 9,929 ±0,695* -1,704 ±0,303 3,896* ±0,234
V6 0,610 ±0,032 -0,664 ±0,102 9,142 ±0,434 -1,090 ±0,194 3,444* ±0,224
15 м покой II 0,868 ±0,046 -0,246 ±0,060 9,336 ±0,510 -1,313 ±0,174 3,923 ±0,178
V5 0,568 ±0,025 -0,468 ±0,112 12,115 ±0,540 -3,253 ±0,246 4,987 ±0,174
V6 0,537 ±0,054 -0,584 ±0,124 10,123 ±0,448 -1,222 ±0,166 4,116 ±0,247
нагр II 1,123* ±0,073 -0,254 ±0,062 8,915 ±0,317 -1,309 ±0,134 3,439* ±0,129
V5 0,599 ±0,034 -0,609 ±0,122 11,124 ±0,634 -3,249 ±0,324 4,431* ±0,320
V6 0,587 ±0,034 -0,770 ±0,102 9,712 ±0,354 -1,210 ±0,144 3,832* ±0,210
15 д покой II 0,931 ±0,066 -0,281 ±0,061 8,237 ±0,420 -1,306 ±0,141 3,117 ±0,154
V5 0,536 ±0,014 -0,578 ±0,111 10,223 ±0,564 -1,541 ±0,241 4,029 ±0,145
V6 0,533 ±0,021 -0,592 ±0,141 9,123 ±0,456 -1,027 ±0,121 3,992 ±0,243
нагр II 1,224* ±0,071 -0,311 ±0,061 7,942* ±0,515 -1,338 ±0,191 2,883* ±0,174
V5 0,628 ±0,031 -0,569 ±0,123 9,888 ±0,695* -1,674 ±0,303 3,656* ±0,234
V6 0,590 ±0,032 -0,664 ±0,102 8,932 ±0,434 -1,110 ±0,194 3,299* ±0,224
Примечания: * - достоверность различий по сравнению с покоем.
Выявлено, что от 14 к 15 годам, как у девочек, так и у мальчиков, наблюдается существенное увеличение таких временных показателей, как длительность сердечного цикла, время предсердно-желудочковой проводимости и электрической систолы. Также исследование показало уменьшение у детей обоего пола амплитуды зубцов R и Т к 15-летнему возрасту.
Следует отметить, что увеличение длительности сердечного цикла, времени предсердно-желудочковой проводимости и электрической систолы является общей возрастной тенденцией. Оно связано, в основном, с повышением тонической активности центров блуждающего нерва, или, возможно, не с абсолютным повышением тонуса вагуса, а лишь с его преобладанием вследствие понижения тонуса симпатической нервной системы. Усиление влияний из центров блуждающих нервов, обладающих отрицательным батмотропным эффектом, приводит также к снижению возбудимости миокарда и уменьшению амплитуды ряда зубцов ЭКГ. Изменение амплитуды зубцов ЭКГ может быть обусловлено и гетерохронным развитием сердечной мышцы, а снижение амплитуды показателей возбудимости в
грудных отведениях может объясняться увеличением массы, утолщением стенки грудной клетки с возрастом.
Динамическая нагрузка вызывала у детей 14-15-летнего возраста следующие изменения ЭКГ (табл. 4, 5). У всех обследованных детей укорачивалась общая длительность сердечного цикла и электрическая систола, у большинства детей уменьшалось время предсердно-желудочковой проводимости. В ответ на нагрузку у всех детей 14-15 лет происходило достоверное увеличение зубца PII. Также в этом возрасте, как у мальчиков, так и у девочек, отмечено снижение амплитуды зубцов R и Т во II стандартном и левых грудных отведениях.
Уменьшение общей длительности сердечного цикла, времени предсердно-желудочковой проводимости и электрической систолы в ответ на нагрузку, свидетельствует об усилении влияний на миокард со стороны симпатического отдела автономной нервной системы. Увеличение амплитуды зубца Р связано, вероятно, с интенсификацией деятельности предсердий в ответ на нагрузку. Уменьшение амплитуды зубца R в левых грудных отведениях свидетельствует об уменьшении полости левого желудочка в ответ на нагрузку и адекватном адаптационном ответе, хорошей тренированности сердечной мышцы у детей данного возраста.
Индивидуальный анализ электрокардиограмм детей 14-15 лет позволил выявить частоту встречаемости некоторых функциональных изменений ЭКГ на данном отрезке онтогенеза. Как показало исследование, в данном возрасте могут наблюдаться различные нарушения хронотропной функции миокарда, а также нарушения внутрижелудочковой проводимости. Такие функциональные изменения миокарда, как нарушения проведения в предсердиях, электрическая альтернация, нарушения процессов реполяризации миокарда, практически не встречаются. Изменения сердечного ритма связаны, вероятно, с процессами формирования механизмов вегетативной регуляции сердца. Гетерохронность процессов роста и развития сердца, особенности его морфологического и функционального созревания, могут приводить к нарушениям внутрижелудочковой проводимости. В целом, к 14-15-летнему возрасту частота возникновения указанных изменений существенно уменьшается по сравнению с младшими школьниками.
В результате проведенного исследования были получены данные по продолжительности основных фаз и периодов сердечного цикла у подростков 14-15 лет (табл. 6). Исследование показало, что полученные величины параметров сократительной функции миокарда подростков 14-15 лет соответствуют литературным данным [3; 6; 13].
Показано, что от 14 к 15 годам как у мальчиков, так и у девочек, существенно изменяется структура сердечного цикла: возрастает продолжительность сердечного цикла, фаза асинхронного сокращения, механической систолы и диастолы. Выявлено, что абсолютные значения параметров фазового анализа сердечного цикла у подростков 15 лет практически достигают дефинитивных значений. Отмечено, что абсолютные величины параметров сократительной функции миокарда значимо не отличались у мальчиков и девочек в 14 и 15 лет.
Длительность фаз сердечного цикла у подростков 14-15 лет в состоянии относительного покоя (Ы±т)
П А Р А М Е Т Р Ы
Воз Я-Я, ФАС, ФИС Т, Е, Бш, Бо, Бэ, Д,
/ мс мс ,мс мс мс мс Мс мс мс
пол
14 782.1 49.2 34.2 83.4 243.7 278.1 326.2 346.6 458.3
М +22.2 +2.1 +2.1 +2.3 +5.27 +5.1 +5.7 +7.7 +26.2
15 950.1 67.2 28.2 95.4 278.7 373.1 367.2 367.6 576.3
М +20.2* +2.0* +2.4 +2.1 +5.1 +5.0* +5.4 +7.8 +25.2*
14 791.5 49.9 33.6 83.5 258.2 294.8 350.3 360 456.3
Д +31.2 +1.9 +1.8 +2.4 +11.8 +11.1 +12.1 +12.5 +33.8
15 952.5 66.9 29.6 97.5 278.2 374.8 368.3 370 586.3
Д +21.2* +1.8* +2.2 +2.4 +9.8 +8.1* +10.1 +10.5 +23.8*
Примечание: * - достоверные различия показателей по сравнению с 14 года-
ми.
Для более полной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы и характеристики адаптационных возможностей сократительной функции миокарда подростков 14-15 лет было проведено изучение реакции центрального звена системы кровообращения на дозированную физическую нагрузку (табл.7). Поскольку абсолютные величины параметров сократительной функции миокарда значимо не отличались у мальчиков и девочек в 14 и 15 лет, подростки были объединены в соответствующую возрастную группу.
Таблица 7
Изменение длительности фаз сердечного цикла при физической динамической
нагрузке у подростков14-15 лет (М±т)
Момент Возраст ФАС ФИС Т Е Бш Бо Бэ Д
исслед.
Покой 772.1 49.4 32.2 81.6 245.7 278.1 326.2 346.6 458.3
+22.1 +2.0 +2.0 +2.3 +5.2 +5.1 +5.7 +7.7 +26.2
Сразу 14 640.2 47.1 27.3 73.4 217.1 241.1 291.4 307.2 340.7
после +21.0* +1.9 +1.8* +2.1* +6.1* +6.5* +4.4* +3.6* +30.2
нагрузки
Покой 952.1 67.2 28.7 95.9 279.7 374.1 367.1 367.6 579.3
+20.2 +2.0 +2.1 +2.1 +5.1 +5.0 +5.4 +7.8 +25.0
Сразу 15 823.5 64.7 26.7 91.4 233.0 260.0 325.1 326.7 498.4
после +20.0* +2.0 +2.0 +2.1 +5.1* +5.0* +4.4* +3.8* +23.0
нагрузки
Примечание: * - достоверность различий показателей между исходным со-
стоянием и нагрузкой.
При изучении реакции сократительной функции миокарда на физическую динамическую нагрузку было показано, что у подростков 14-15 лет происходят существенные перестройки фазовой структуры сердечного цикла (табл.7).
Анализ результатов показал, что динамическая физическая нагрузка в 14-летнем возрасте у подростков обоего пола вызывала существенное уменьшение практически всех изученных параметров: длительности сердечного цикла, фазы изометрического сокращения, периода напряжения, электрической, механической и общей систол, а также времени изгнания крови. В 15-летнем возрасте динамическая физическая нагрузка приводила к снижению длительности сердечного цикла, электрической, механической и общей систол, а также времени изгнания крови.
Основным механизмом уменьшения длительности сердечного цикла при физической работе считают снижение тонуса блуждающих нервов и увеличение симпатических влияний на сердце. Выявленное снижение длительности сердечного цикла у подростков 14-15 лет, происходящее без существенного изменения времени диастолы, свидетельствует о благоприятной реакции сердечно -сосудистой системы на физическую нагрузку, поскольку период расслабления является одним из ведущих факторов саморегуляции сокращения миокарда и восстановления энергетических запасов в мышечных клетках. Выявленное уменьшение продолжительности сердечного цикла без существенного изменения времени диастолы не нарушает восстановление энергетических ресурсов миокарда и обуславливает эффективность последующей систолы [9, 17].
Результаты изучения кровообращения головного мозга показали достоверные изменения ряда параметров РЭГ от 14- к 15-летнему возрасту: снижение значений параметров А и дикротического индекса (табл. 8). Выявленные изменения свидетельствуют о снижении пульсового кровенаполнения и тонуса мозговых артерий малого калибра, что соответствует возрастной динамике мозгового кровообращения [18].
Исследование не показало достоверных различий изученных показателей между мальчиками и девочками как в 14, так и в 15 лет. Все испытуемые одного возраста были объедены в единую группу.
Таблица 8
Показатели мозгового кровообращения у детей 14 и 15лет в состоянии покоя (М±т)
Возраст Пол Показатели
А,Ом а, с di, % а/Т, %
14 Д 0,232±0,012 0,151±0,008 65,1±2,64 26,4±1,86
15 0,212±0,018* 0,156±0,014 59,9±2,78* 24,5±3,22
14 М 0,230±0,009 0,154±0,009 66,1±1,17 25,1±1,29
15 0,218± 011* 0,158±0,012 60,2±1,15* 23,4±1,17
Примечание * - достоверные отличия показателей по сравнению с предыдущим возрастом
Для характеристики функционального состояния мозгового кровообращения детей 14-15 лет нами использована умственная нагрузка (табл. 9)
Динамика показателей мозгового кровообращения детей14-15 лет при действии умственной нагрузки (М±т)
Груп Показатели
па А,Ом АЧП,у.е. di, % а/Т,% ЧСС,уд/м
ИС Н ИС Н ИС Н ИС Н ИС Н
14 лет
Общая 0,234 0,231 2,9 3,12 65,0 54,9 25,2 20,2 86.5 87,3
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,014 0,018 0,14 0,19 1,20 1,36* 0,72 0,76 2,45 3,17
1 0,214 0,210 2,78 3,35 62,4 52,6 24,1 19,7 86,1 87,7
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,016 0,018 0,16 0,17* 1,17 1,33* 0,30 0,32* 2,62 2,65
2 0,236 0,228 3,18 2,54 65,0 62,3 23,8 22,4 83,2 89,4
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,016 0,018 0,14 0,15* 1,41 1,24* 0,26 0,13* 2,52 2,51
15 лет
Общая 0,212 0,216 2,71 2,72 57,1 48,9 23,6 23,2 79.8 83,6
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,018 0,017 0,16 0,19 1,21 1,39* 0,64 0,70 2,56 3,16
1 0,200 0,223 2,65 3,42 58,6 45,8 23,6 19,2 79,3 78,2
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,012 0,014 0,11 0,12* 1,16 1,372 0,34 0,21* 2,72 2,41
2 0,220 0,192 2,64 1,40 55,0 41,6 23,0 26,7 81,0 94,8
± ± ± ± ± ± ± ± ± ±
0,014 0,012 0,12 0,11* 1,22 1,26* 0,24 0,20* 2,52 2,44*
Примечание: И. С. - исходное состояние; Н - умственная нагрузка; * - достоверные отличия показателей по сравнению с исходным состоянием; 1 группа - дети с увеличением АЧП; 2 группа - дети со снижением АЧП
У всех испытуемых 14-15 лет умственная нагрузка сопровождалась достоверным снижением дикротического индекса (&) (табл. 9). Следовательно, краткосрочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке характеризовалась существенным снижением тонуса мозговых артерий малого калибра, что соответствует результатам изучения мозгового кровообращения у детей школьного возраста при различных видах умственной деятельности [21; 22]. Результаты нашего исследования согласуются с данными комплексных электро- и реоэнцефа-лографических исследований при различных видах умственной деятельности у детей и взрослых испытуемых, показавших, что повышение функциональной активности отдельных областей головного мозга сопровождается развитием регионарной функциональной гиперемии [5; 39].
Таким образом, выявленное у детей 14-15 лет снижение тонического напряжения церебральных артерий малого калибра является проявлением ауторегуля-ции мозгового кровотока, направленной на поддержание адекватного кровоснабжения нервной ткани при повышении ее функциональной активности во время умственной деятельности.
Разнонаправленные изменения остальных показателей РЭГ обусловили проведение индивидуального анализа в соответствии с динамикой показателя АЧП. Все испытуемые были разделены на 2 группы. В группу 1 вошли дети с увеличением АЧП (в 14 лет - 77.0 % мальчиков и 76.0% девочек; в 15 лет - 67,0 % мальчиков и 68,0 % девочек). Группу 2 составили испытуемые со снижением АЧП (в 14 лет - 23,0 % мальчиков и 24,0 % девочек; в 15 лет 34,0% мальчиков и 32,0 % девочек).
Умственная нагрузка вызывала у всех испытуемых 1 группы (табл.2) достоверное (1-2,2-2,4) повышение показателя АЧП, снижение дикротического индекса и а/Т (1-2,2-2,6). Следовательно, реакция мозгового кровообращения характеризовалась существенным увеличением артериального притока, снижением тонуса мозговых артерий в лобных областях головного мозга. Выявленные изменения кровообращения головного мозга согласуются с результатами исследований у школьников разного возраста, показавших возрастание артериального притока и снижение тонического напряжения церебральных артерий при различных видах умственной деятельности [2]. Выявленные у детей 14-15 лет изменения мозгового кровообращения при умственной деятельности (возрастание артериального притока и снижение тонуса церебральных артерий в лобных областях головного мозга) свидетельствуют о том, что данная реакция системы мозгового кровообращения на умственную деятельность не сопровождается существенным напряжением механизмов адаптации [2; 21; 22].
У всех детей 2 группы (табл.9) наблюдалось достоверное снижение АЧП, дикротического индекса (1-2,3-2,7) и а также возрастание а/Т (1-2,6), и ЧСС (1-2,22,6). Следовательно, реакция мозгового кровообращения характеризовалась снижением артериального притока, повышением тонуса крупных и средних мозговых артерий в лобных областях головного мозга на фоне значительного возрастания ЧСС. Отмеченное снижение артериального притока и повышение тонуса церебральных артерий крупного калибра можно характеризовать как проявление реакции ауторегуляции мозгового кровообращения, обусловленное изменениями параметров центральной гемодинамики [11; 26; 28]. Выявленное повышение тонического напряжения церебральных артерий характеризует напряжение механизмов регуляции мозгового кровообращения при умственной деятельности, что соответствует результатам исследований, проведённых у подростков разного возраста [2; 21; 22].
Выявленные изменения изученных параметров мозгового кровообращения указывают на генерализованный характер реакции сердечно-сосудистой системы, что в условиях умственной деятельности характеризует напряжение механизмов адаптации системы кровообращения [2; 21; 22; 23].
Половое созревание определяется и сопровождается изменением концентрации гормонов гипоталамо-гипофизарно-гонадной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. Уровень надпочечникового андрогена - дегидроэпиандро-стерона (ДГЭА), который является предшественником половых стероидов (тестостерона и эстрадиола), увеличивается по мере полового развития подростков [37; 43]. Среднее значение его концентрации в утренней слюне в целом по группе сов-
нительный анализ показал, что у девочек концентрация ДГЭА значимо выше, чем у мальчиков (389,95 ЛЪ2,52 пг/мл против 282.50 25,45 пг/мл; р<0,05). Большую
индивидуальную вариабельность этого стероида и связь его уровня с биологическим возрастом подтверждают результаты других исследователей [30; 33; 37; 38]. С помощью корреляционного анализа в целом по группе была выявлена взаимосвязь между уровнем ДГЭА и возрастом (г=0,34; р<0,01), полом испытуемых (г=0,21; р<0,05), а также содержанием жировой массы тела (г=0,22; р<0,01).
Для определения стресс-реактивности эндокринной системы использовали 2 вида умственной нагрузки: обратный счёт в уме и контрольная работа по алгебре (табл. 10). Практически у всех подростков 14-15 лет умственная нагрузка вызывала изменение концентрации в слюне гормонов надпочечников: кортизола, ДГЭА, а также их соотношения ДГЭА/кортизол. В результате индивидуального анализа выявили 3 типа реакции на счёт в уме (табл.11). У 40 % испытуемых повышалась концентрация кортизола, у 40% понижалась, а у 20 % оставалась практически неизменной. Однако выраженность реакции в группе, где уровень гормона повышался, была в 2 раза больше, чем у подростков, у которых наблюдалось снижение кортизола. Известно, что у подростков в ответ на нагрузку происходит изменение не только концентрации кортизола, но и ДГЭА [35]. Реакция ДГЭА на счёт в уме отличалась от реакции кортизола. У 60 % испытуемых уровень гормона повышался, а у 40 % он либо не изменялся, либо снижался. Выраженность реакции в первой группе была в 2,3 раза больше, чем во второй. Различная реакция кортизола и ДГЭА, вероятно, связана с антистрессовым эффектом надпочечникового андроге-на, что позволяет организму противостоять разрушительному действию кортизола
[31].
На контрольную работу по алгебре также было выявлено 3 типа эндокринной реакции. Однако в отличии от счёта в уме у половины учащихся уровень кортизо-ла снижался, у 27 % повышался, а у 20 % - не изменялся. Выраженность реакции в первой группе подростков была в 2,4 раза больше, чем в группе, где происходило снижение концентрации стресс-гормона. Интенсивность и направленность реакции эндокринной системы на стресс зависит от исходного уровня гормонов: при высоком фоновом значении происходит снижение концентрации, при низком исходном уровне - повышение. Вероятно, ожидание контрольной работы учащихся вызвало упреждающее повышение уровня кортизола, поэтому после нагрузки произошло его снижение. Реакция ДГЭА на контрольную работу у подростков была следующей: у 40 % концентрации гормона повышалась, у 7 % снижалась, а у половины не изменялась. Соотношение ДГЭА/кортизол у 60 % учащихся в ответ на контрольную работу увеличилось, у 27 % снизилось, а у 13 % осталось неизменным. Выраженность реакции в первой группе была в 1,8 раза больше, чем во 2 группе подростков. Таким образом, контрольная работа по алгебре для подростков была более значимым стрессором, чем устный счёт в уме в присутствии двух незнакомых экспериментаторов. Корреляционный анализ позволил установить тесную связь уровня ДГЭА до и после счёта в уме с показателем реактивной тревожности теста Спилберга (г=0,76; р<0,05 и г=0,85; р<0,01; соответственно), которую определяют, как показатель эмоциональной реакции на стрессовую ситуацию. Уровень кортизола до счёта в уме был тесно связан с фоновым значениемУЪБ вариабельности сердечного ритма (г=0,78; р<0,01), а концентрация гормона после теста с тонусом церебральных сосудов крупного калибра при нагрузке (г=0,86; р<0,01).
Динамика прироста уровня гормонов у подростков 14-15 лет при разных видах умственной нагрузки
тип реакции прирост концентрации гормонов (%)
кортизол ДГЭА ДГЭА/кортизол
устный счёт в уме
1 41,3215,92 61,40111,09 69,11 □ 14,62
2 -18,96 3,01*** -27,09 10,33* -16,45 2,53*
контрольная работа
1 76,421 118,38 47,89 14,08 64,941 120,86
2 -31,2413,87*** -49,29011,54 -35,47011,61*
Примечание: 1 - увеличение уровня гормонов; 2 - снижение уровня гормонов; достоверность различий между группами * - p<0,05; *** - p<0,001.
Таблица 11
Распределение подростков 14-15 лет по типу эндокринной реакции на умственную нагрузку (%).
гормоны тип реакции
1 2 3 1 2 3
нагрузка устный счёт в уме контрольная работа
кортизол 40 40 20 27 53 20
ДГЭА 60 10 30 40 7 53
ДГЭА/кортизол 6 2 2 6 0 2 7 1 3
Примечание: 1 - увеличение уровня гормонов; 2 - снижение уровня гормонов; 3 - уровень гормонов не изменяется.
ВЫВОДЫ
1. У детей 14 и 15 лет выявлены достоверные половые различия в значениях частотных и временных показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС). Более высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм за счет достоверно более высоких величин показателей высокочастотных колебаний ВРС, отмеченная у девочек 14 и 15 лет, свидетельствуют о большей
устойчивости девочек данного возраста в сравнении с мальчиками к стрессирую-щим факторам.
2. У всех детей 14 и 15 лет, отмечается увеличение симпатической и существенное снижение парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма в ответ на ортопробу. Относительный рост низкочастотного компонента в ответ на ортостатическое воздействие, особенно значительный у мальчиков 14 и 15 лет и девочек 14 лет указывает на активное включение вазомоторного центра в процесс регуляции сосудистого тонуса.
3. Наиболее высокая суммарная активность нейрогуморальных влияний и парасимпатического звена вегетативной регуляции отмечается у детей 14-15 лет со сбалансированной регуляцией сердечного ритма и с преобладанием парасимпатической активности ВНС.
4. Выявлено, что от 14 к 15 годам наблюдается существенное увеличение длительности сердечного цикла, электрической и механической систолы, фазы асинхронного сокращения и диастолы, обусловленное усилением влияний на миокард со стороны парасимпатического отдела автономной нервной системы.
5. Физическая нагрузка динамического характера вызывала у подростков 1415 лет следующие изменения биоэлектрической активности и сократительной функции миокарда: амплитуда зубца Рп увеличивается, величина зубца Тп,у,у1 уменьшается; длительность сердечного цикла, продолжительность электрической, механической и общей систол, предсердно-желудочковой проводимости уменьшаются, что связано со снижением тонуса блуждающих нервов и увеличением симпатических влияний на сердце при нагрузке. Выявленное снижение длительности сердечного цикла у подростков 14-15 лет, происходящее без существенного изменения времени диастолы, свидетельствует о благоприятной адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке.
6. У 14-15-летних подростков могут наблюдаться различные изменения ритма и проведения возбуждения, нарушений процессов реполяризации и метаболизма в миокарде. Данные изменения выявляются значительно реже, чем у младших школьников и могут быть связаны с морфологическим и функциональным созреванием сердечной мышцы на данном этапе онтогенеза, а также с процессами формирования механизмов вегетативной регуляции сердечной деятельности.
7. Результаты изучения кровообращения головного мозга показали, что от 14 лет к 15 годам происходит снижение пульсового кровенаполнения и тонуса мозговых артерий малого калибра.
8. Срочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке у всех испытуемых 14-15 лет характеризуется снижением тонуса церебральных артерий малого калибра в лобных областях головного мозга. У большинства подростков адаптация не сопровождалась напряжением механизмов регуляции мозгового кровообращения и носила благоприятный характер. Отмечалось существенное увеличение артериального притока и снижение тонуса мозговых артерий. У части испытуемых (23,0-34,0%) выявлена неблагоприятная адаптация, отличающаяся напряжением механизмов регуляции мозгового кровообращения: снижением артериального притока, повышением тонуса мозговых артерий крупного и среднего калибра при существенном возрастании частоты сердечных сокращений
9. Утренняя концентрация ДГЭА в слюне зависит от пола и возраста испытуемых. Выявлено три типа эндокринной реакции у подростков 14-15 лет на умственную нагрузку. Интенсивность и направленность реакции зависит от вида умственной нагрузки и не различается между полами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. - М.: Фирма «Слово», 2008. - 208 с.
2. Безобразова В.Н., Догадкина С.Б., Пономарева Т.А. Возрастное развитие периферического отдела сердечно-сосудистой системы // Физиология развития ребёнка: руководство по возрастной физиологии / под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. - М. - Воронеж: МПСИ, 2010.- 767 с.
3. Индивидуальные особенности развития системы кровообращения школьников / Под ред. И.О.Тупицына. - М, 1995. - 64 с.
4. Карпман В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности. - М: Медицина, 1965. - 159 с.
5. Князева М.Г., Тупицын И.О. Взаимосвязь возрастных характеристик биоэлектрической активности и мозгового кровотока // Физиология человека. - 1984. - Т. 10, № 3. - С. 411-416.
6. Колесниченко С.М. Функциональное состояние миокарда левого желудочка у детей 7 - 12 лет (по данным эхо- и электрокардиографии): автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - М.,1988. - 18 с.
7. Макаров Л.М., Киселева И.И., Долгих В.В. и др. Нормативные параметры ЭКГ у детей // Педиатрия. - 2006. - № 2. - C. 4-10.
8. Макаров Л.М. ЭКГ в педиатрии. - 2002. - 274 с.
9. Меерсон Ф.З. Адаптация сердца к большой нагрузке и сердечная недостаточность. - М.: Наука, 1975. - 263 с.
10. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. - Иваново: Иван. Гос. Мед. академия, 2002. - 290 с.
11. Мчедлишвили Г.И. Регуляция мозгового кровообращения. - Тбилиси: «Мецниереба», 1980. - 158 с.
12. Панкова Н.Б. Функциональное развитие вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в онтогенезе человека // Физиол. Журнал им. И.М. Сеченова. - 2008. - 94, № 3.- С. 267-275.
13. Преснякова Н.М. Взаимосвязь сократительной функции миокарда с основными показателями гемодинамики у современных школьников 7 - 17 лет: ав-тореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1979. - 24 с.
14. Рублева Л.В. Развитие основных функций миокарда детей 7-15 лет, проживающих в различных экологических условиях: Дисс. ... канд. биол. наук. - М., 1999. - 188 с.
15. Справочник педиатра-кардиоревматолога / Под ред. Р.Э. Мазо. - Минск: Наука и техника, 1982. - 342 с.
16. Строев Ю.И. Чурилов Л.П., А.Ю.Бельгов, Л.А.Чернова Ожирение у подростков. - СПб., 2003. - 210 с.
17. Трегубова М.В. Особенности сократительной деятельности сердца дзюдоистов 16 - 20 лет массовых разрядов при различной интенсивности физических нагрузок: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Челябинск, 2008. - 22 с.
18. Тупицын И.О., Андреева И.Г., Безобразова В.Н. с соавт. Развитие системы кровообращения//Физиология развития ребенка / Под ред. М.М. Безруких, Д.А.Фарбер, 2000. - С. 148-166
19. Физиология развития ребенка (теоретические и прикладные аспекты) / под ред. М. М. Безруких, Д. А. Фарбер. - М., 2000. - 312 с.
20. Хомич М.М. Возрастные изменения временных показателей электрокардиограммы у детей // Вопр. соврем. педиатрии. - 2006. - N 2. - C. 17-19.
21. Шарапов А. Н., Догадкина С.Б., Рублева Л. В., Кмить Г. В., Безобразова В. Н. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы 13-летних подростков с разными типами вегетативной нервной регуляции //Физиология человека. - 2017. - том 43, № 2. - С. 31-42.
22. Шарапов А.Н., Безобразова В.Н., Догадкина С.Б., Кмить Г.В., Рублева Л.В., Ермакова И.В. Адаптация сердечно-сосудистой и нейроэндокринной систем к нагрузкам разного вида у подростков 12-14 лет // Новые исследования. - 2016. -№4 (49). - С. 21-43.
23. Шварков С.Б. Синдром вегетативной дистонии у детей и подростков: автореф. дис.... докт. мед. наук. - М., 1993. - 70 с.
24. Яруллин Х.Х. Клиническая реоэнцефалография. - М.: Медицина, 1983. -217 с.
REFERENCE
1. Baevskij R.M., Berseneva A.P. Vvedenie v donozologicheskuju diagnostiku.-M.: Firma «Slovo», 2008.-208s.
2. Bezobrazova V.N., Dogadkina S.B., Ponomareva T.A. Vozrastnoe razvitie pe-rifericheskogo otdela serdechno-sosudistoj sistemy//Fiziologija razvitija rebjonka: rukovodstvo po vozrastnoj fiziologii/ pod red. M.M. Bezrukih, D.A. Farber. - M. -Voronezh: MPSI, 2010.- 767 s.
3. Individual'nye osobennosti razvitija sistemy krovoobrashhenija shkol'ni-kov/Pod red. I.O.Tupicyna. - M, 1995. - 64 s.
4. Karpman V.L. Fazovyj analiz serdechnoj dejatel'nosti. - M: Medicina, 1965. -159 s.
5. Knjazeva M.G., Tupicyn I.O. Vzaimosvjaz' vozrastnyh harakteristik biojelektricheskoj aktivnosti i mozgovogo krovotoka // Fiziologija cheloveka, 1984.- T. 10.- № 3.- S. 411-416
6. Kolesnichenko S.M. Funkcional'noe sostojanie miokarda levogo zheludochka u detej 7 - 12 let (po dannym jeho- i jelektrokardiografii): avtoref. diss. ... kand. biol. nauk. - M., 1988. - 18s.
7. Makarov L. M., Kiseleva I. I., Dolgih V. V. i dr. Normativnye parametry JeKG u detej // Pediatrija. - 2006. - N 2. - C. 4-10.
8. Makarov L.M. JeKG v pediatrii.-2002.-274s.
9. Meerson F.Z. Adaptacija serdca k bol'shoj nagruzke i serdechnaja nedostato-chnost'. - M.: Nauka, 1975 - 263 s.
10. Mihajlov V.M. Variabel'nost' ritma serdca: opyt prakticheskogo primenenija. -Ivanovo: Ivan. Gos. Med. akademija, 2002.-290 s.
11. Mchedlishvili G.I. Reguljacija mozgovogo krovoobrashhenija. - Tbilisi: «Mecniereba», 1980.- 158 s.
12. Pankova N.B. Funkcional'noe razvitie vegetativnoj reguljacii serdechno-sosudistoj sistemy v ontogeneze cheloveka//Fiziol. Zhurnal im. I.M.Sechenova, 2008.-94.-№3.-S.267-275
13. Presnjakova N.M. Vzaimosvjaz' sokratitel'noj funkcii miokarda s osnovnymi pokazateljami gemodinamiki u sovremennyh shkol'nikov 7 - 17 let: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. - M., 1979. - 24s.
14. Rubleva L.V. Razvitie osnovnyh funkcij miokarda detej 7-15 let, prozhiva-jushhih v razlichnyh jekologicheskih uslovijah: Diss....kand.biol.nauk.-M., 1999.-188 s.
15. Spravochnik pediatra-kardiorevmatologa / Pod red. R.Je.Mazo.-Minsk: Nauka i tehnika,1982.-342s.
16. Stroev Ju.I. Churilov L.P., A.Ju.Bel'gov, L.A.Chernova Ozhirenie u po-drostkov/SPb., 2003. 210 s.
17. Tregubova M.V. Osobennosti sokratitel'noj dejatel'nosti serdca dzjudoistov 16 - 20 let massovyh razrjadov pri razlichnoj intensivnosti fizicheskih nagruzok: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. - Cheljabinsk, 2008. - 22s.
18. Tupicyn I.O., Andreeva I.G., Bezobrazova V.N. s soavt. Razvitie sistemy krovoobrashhenija//Fiziologija razvitija rebenka /Pod red. M.M.Bezrukih, D.A.Farber, 2000.-S. 148-166
19. Fiziologija razvitija rebenka (teoreticheskie i prikladnye aspekty) / pod red. M. M. Bezrukih, D. A. Farber. - M., 2000. - 312 s.
20. Homich M.M. Vozrastnye izmenenija vremennyh pokazatelej jelektrokardio-grammy u detej // Vopr. sovrem. pediatrii. - 2006. - N 2. - C. 17-19.
21. Sharapov A. N., Dogadkina S.B., Rubleva L. V., Kmit' G. V., Bezobrazova V. N. Funkcional'noe sostojanie serdechno-sosudistoj sistemy 13-letnih podrostkov s raznymi tipami vegetativnoj nervnoj reguljacii/Fiziologija cheloveka, 2017, tom 43, No 2, s. 31-42
22. Sharapov A.N., Bezobrazova V.N., Dogadkina S.B., Kmit' G.V., Rubleva L.V., Ermakova I.V. Adaptacija serdechno-sosudistoj i nejrojendokrinnoj sistem k nagruzkam raznogo vida u podrostkov 12-14 let//Novye issledovanija, 2016.-№4 (49).-S 21-43
23. Shvarkov S.B. Sindrom vegetativnoj distonii u detej i podrostkov: avtoref. dis.... dokt. med. nauk - M., 1993.- 70 s.
24. Jarullin H.H. Klinicheskaja reojencefalografja. M.:Medicina, 1983 - 217s.
25. A.S. Sherwood, S.R. Turner Conceptual and methodological overview of cardiovascular reactivity research / //Individual differences in cardiovascular response to stress /Edited by S.R Turner.- N-Y: Plenum Press., 1992.- P.5-27.
26. Aaslid R., Lash S.R., Bardy G.H. et all. Dinamic pressure - flow velocity relationships in the human cerebral circulation // Stroke, 2003.- Vol. 34.- P. 326-341
27. Fukuba Y, Autonomic nervous activities assessed by heart rate variability in pre- and post-adolescent Japanese/ Fukuba Y, Sato H, Sakiyama T, Yamaoka Endo M, Yamada M, Ueoka H, Miura A, Koga S. //J Physiol Anthropol. 2009.-28,№6.-P.269-273.
28. Hamner J.W., Michael A.C., Seiji M. Spectral indices of human cerebral blood flow control: responses to augmented blood pressure oscillations//J. Physiol., 2004.-Vol. 559.- P. 965-973
29. Heart rate variability. Standards of Measurement, Physiological interpretation and clinical use//Circulation. -1996.-93/-P.1043-1065.
30. Kushnir M.M., Blamires T., Rockwood [et al.] Liquid chromatography-tandem mass spectrometry assay for androstenedione, dehydroepiandrosterone, and testosterone with pediatric and adult reference intervals // Clin. Chem. 2010. V. 56, № 7. P. 1138 -1147.
31. Maninger N., Wolkowitz O.M., Reus V.I. [et al.] Neurobiological and neuropsychiatry effects of dehydroepiandrosterone (DHEA) and DHEA sulfate (DHEAS) // Front. Neuroendocrinol. 2009 V. 30. P. 65-91.
32. Montano N., Ruscone T.G., Porta A. et al. Power spectrum analysis of heart rate variability to assess the changes in sympathovagal balance during graded orthostatic tilt/ // Circulation. - 1994- Vol. 90, N 4. - P. 1826-1831
33. Mouritsen A., Aksglaede L., Soerensen K. The pubertal transition in 179 healthy Danish children: associations between pubarche, adrenarche, gonadarche, and body composition // Eur. J. Endocrinol. 2012. V. 168, № 2. P. 129-136.
34. Pagani M, Lombardi F, Guzzetti S et al Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variabilities as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog.// COT Res 1986; 59: 178-193
35. Phan J.M., Schneider E., Peres J. [et al.] Social evaluative threat with verbal performance feedback alters neuroendocrine response to stress // Horm. Behav. 2017. V. 96, P. 104-115.
36. Pomeranz M, Macaulay RJB, Caudill MA Assessment of autonomic function in humans by heart rate spectral analysis/. Am J Physiol 1985; 248: HI51-H53.
37. Saczawa M.E., Graber J.A., Brooks-Gunn J. [et al.] Methodological considerations in use of the cortisol/DHEA(S) ratio in adolescent populations // Psychoneuroen-docrinology. 2013. V. 38, № 11. 2815-2819.
38. Thankamony A., Ong K.K., Ahmed M.L. [et al.] Higher levels of IGF-I and adrenal androgens at age 8 years are associated with earlier age at menarche in girls // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2012. V. 97, № 5. P. 786-790.
39. Tolonen U., Sulg I.A. Comparison of quantitative EEG parameters from four different analysis teclmiques in evaluation of relationships between EEG and CBF in brain infarction// Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol., 1981. Vol.51. P. 177-185
40. Tonhajzerova I., Javorka K., Petraskova M Development of heart rate variability parameters in young subjects aged 15-19/ // Ceskoslov.Pediatr. 1999. - 54/8. - P.421-424.
41. Topcu B Akalin The autonomic nervous system dysregulation in response to orthostatic stress in children with neurocardiogenic syncope.//Cardiol Young. 2010 Apr;20(2):165-72. Ep 2010 Mar 22
42. Ubiria I. Relation between Heart Rate Variability and Peak Expiratory Flow in Healthy Schoolchildren/ Ubiria I., Telia A., Abuladze G. Bull. Of the Georgian Academy of Sciences, 167, № 3,2003.-P.546-548
43. Van Hulle C.A., Moore M.N., Shirtcliff E.A. [et al.] Genetic and environmental contributions to covariation between DHEA and testosterone in adolescent twins // Behav. Genet. 2015. V. 45, № 3. P. 324-340.
44. Vazquez L, Blood JD, Wu J, Chaplin TM, Hommer RE, Rutherford HJ, Potenza MN, Mayes LC, Crowley MJ. High frequency heart-rate variability predicts adoles-
cent depressive symptoms, particularly anhedonia, across one year// J Affect Dis-ord.,2016.-196, №3. -243-247
45. YamamotoY., Hughson RL, Peterson JC Autonomic control of heart rate during exercise studied by heart rate variability/ // J. Appl. Physiol.-1991.-71.-P.1143-1150
