Функциональные показатели сердечно-сосудистой системы школьников Югры Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

УДК 612.812+613.1 (571.1) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНИКОВ ЮГРЫ

Нифонтова О.Л., Привалова А. Г., Соколовская Л. В.

Одной из важнейших задач экологической возрастной физиологии является изучение развития сердечно-сосудистой системы человека на всех этапах онтогенеза в различных эколого-географических условиях. Функциональные показатели наиболее интенсивно изменяются во время роста организма, то есть от рождения до полного физического созревания.

Цель работы: изучить характер и особенности адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы организма детей 7-17 лет, родившихся, проживающих и обучающихся в гипокомфортных климатических условиях Югры.

Материалы и методы исследования. Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводилась у 413 школьников коренной национальности ханты (лесных), приезжающих на период учебного года в школы-интернаты. Из числа обследованных школьников было сформировано две группы детей по половой принадлежности. В каждой половой группе дополнительно было выделено по три возрастных группы (7-10 - младший школьный возраст, 11-14 - средний школьный возраст и 15-17 лет - старший школьный возраст).

Результаты. Установлена различная возрастная динамика возбудимости миокарда предсердий и желудочков у школьников ханты 7-17 лет. У девочек ханты в младшем школьном возрасте показатели демонстрировали более высокую, чем у мальчиков возбудимость миокарда предсердий и прогрессивное ее снижение к 15-17 годам. У мальчиков ханты отмечена обратная тенденция.

Функция возбудимости миокарда желудочков преобладала у мальчиков как в 11-14, так и 15-17 лет (р<0,05). Длительность атриовентрикулярной проводимости активно снижалась к 15-17 годам в обеих половых группах, но у девочек ханты скорость проведения возбуждения по AV узлу была несколько медленнее.

Ключевые слова: сердечно-сосудистая система; функциональные

показатели; школьники; миокард; коренная национальности (ханты).

FUNCTIONAL INDEXES OF SERDECHNO-SOSUDISTOY SYSTEM OF SCHOOLBOYS OF YUGRY

Nifontova O.L., Privalova A.G., Sokolovskaja L.V.

One of the most important problems of ecological age physiology is studying of development of cardiovascular system of the person at all stages онтогенеза in various ekologo-geographical conditions. Functional indicators most intensively change during organism growth, that is from the birth before complete physical maturing.

Work purpose: to study character and features of adaptive reactions of cardiovascular system of an organism of children of 7-17 years which were born, living and being trained in hypocomfortable climatic conditions of Yugra.

Materials and research methods. The assessment of a functional condition of cardiovascular system was carried out at 413 school students of a radical nationality hant (wood), coming for academic year to boarding schools. From among the surveyed school students two groups of children on a sex were created. In each sexual group it was in addition allocated on three age groups (7-10 the-junior school age, 1114 - middle school age and 15-17 years the-senior school age).

Results. Various age dynamics of excitability of a myocardium of auricles and ventricles at school students hant of 7-17 years is established. At girls hant at younger

school age indicators showed higher, than at boys excitability of a myocardium of auricles and its progressive decrease by 15-17 years. At boys hant the return tendency is noted. Function of excitability of a myocardium of ventricles prevailed at boys as at 11-14, and 15-17 years (R &lt;0,05). Duration of atrioventricular conductivity actively decreased by 15-17 years in both sexual groups, but girls hant on an AV hub had a speed of carrying out excitement slightly more slowly.

Keywords: serdechno-sosudistaya system; functional indexes; schoolboys; myocardium; native nationality (khanty).

Сочетание существенных качественных морфофункциональных преобразований миокарда и влияния внешних факторов может неблагоприятно отражаться на состоянии здоровья человека. Применение профилактического метода в практике массовых обследований населения показало его эффективность по оценке уровня здоровья отдельных групп населения [1, с. 27,

3, с. 23].

Центральным звеном, зачастую определяющим функциональное состояние организма человека на севере, является сердце. Электрокардиографические исследования, проведенные у детей и подростков, позволяют выявить основные возрастные закономерности развития биоэлектрической активности миокарда [4, с. 56, 5, с. 37, 6, с. 24]. Электрокардиографические исследования, проведенные у детей и подростков, позволяют выявить активности миокарда [2, с. 50].

Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводилась у 413 школьников коренной национальности ханты (лесных), приезжающих на период учебного года в школы-интернаты. Из числа обследованных школьников было сформировано две группы детей по половой принадлежности. В каждой половой группе дополнительно было выделено по три возрастных группы (7-10 - младший школьный возраст, 11-14 - средний школьный возраст и 15-17 лет - старший школьный возраст).

Исследования проходили в ноябре - феврале на базах медицинских кабинетов образовательных учреждений. Информацию о возрастных электрофизиологических особенностях получили при

электрокардиографическом (ЭКГ) обследовании детей в состоянии покоя. Запись и анализ ЭКГ производили в первой половине дня с помощью аппаратно-программного комплекса «Анкар-131». Параметры ЭКГ регистрировали в положении лежа на спине, при спокойном дыхании, после 15минутного отдыха. Ребенок не делал глубоких вдохов, не кашлял, не сглатывал слюну, не разговаривал. Для конечностей применялись электроды, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 25995, грудные - диаметром 25 мм. В кардиоанализаторе предусмотрена индикация качества наложения электродов. Электроды на конечности накладывались по общепринятой методике. Скорость записи составляла 50 мм/с и производилась в 12 отведениях: 3 стандартных двухполюсных отведениях от конечностей, 3 усиленных однополюсных отведениях по Гольдбергу и 6 грудных прекардиальных отведениях по Вильсону. Кардиоанализатор автоматически определял направление электрической оси сердца. Полученные данные физиологических исследований анализировались общепринятыми методами вариационной статистической обработки и программы идентификации аттракторов вектора состояния организма детей в m-мерном фазовом пространстве, разработанную и запатентованную в НИИ Биофизики и медицинской кибернетики при Сургутском государственном университете. Всего использовались пять диагностических показателей, поэтому размерность фазового пространства была равна: m=5. Все полученные данные рассчитывались на ЭВМ.

Определялись все интервалы изменения Дхг. по 8 координатам II стандартного отведения (амплитуда зубцов P, R, точка J, интервалы P-Q, QRS, Q-T, Q-Tc, RR), показатели асимметрии rX (Asy-try) по каждой координате и по всем в общем, а также рассчитывался общий объем параллелепипеда (General V value), ограничивающего аттрактор ВСОЧ [1, с. 20].

В наших исследованиях выявлено достоверное снижение амплитуды зубца Р у 15-17-летних мальчиков в I отведении (р<0,05), у девочек того же возраста в I (р<0,01) и У5 (р<0,05) отведениях. Отрицательный зубец Р в aVR отмечался во всех возрастно-половых группах и в V! - у девочек ханты 15-17 лет. Достоверные различия по полу обнаружены в V1 в 11-14 лет (р<0,05) и в 15-17 лет (р<0,01). Амплитуда зубца была наибольшая во II стандартном отведении во всех группах школьников, кроме девочек ханты 7-10 лет, у которых максимально высокие значения этого параметра были выявлены в V4, V5, V6. Во II стандартном отведении у девочек ханты 7-10 лет

регистрировалась высокая возбудимость миокарда предсердий с интенсивным уменьшением показателя с возрастом, хотя в грудных отведениях наблюдалось некоторое его увеличение. У мальчиков ханты наблюдалась обратная тенденция.

Продолжительность зубца Р, характеризующая проведение возбуждения по предсердиям, у девочек составила 0,06-0,09 с и достоверно увеличивалась у к 11-14 годам в отведении III (р<0,01). Наибольшие показатели регистрировались у девочек ханты 7-10 лет - в отведениях aVF, V1; 11-14летних - III, aVF; 15-17 лет - I, V1. У мальчиков продолжительность зубца Р составила в среднем 0,07-0,09 с и достоверно увеличивалась от 7-10 лет к 11-14 годам в отведении V2 (р<0,01) и к 15-17 годам в отведениях aVF (р<0,001) и V4 (р<0,01). Наибольшие показатели регистрировались у мальчиков ханты 7-10 лет - в отведениях V1 и V6; у 11-14-летних - I и V5; у 15-17-летних - I, aVL. При гендерном сравнении в 11-14-летнем возрасте у мальчиков наблюдались достоверно более низкие параметры длительности зубца Р в aVF (р<0,05) и более высокие в отведении aVL (р<0,05), а в 15-17 лет и в aVL, и aVF (р<0,01).

Положительная динамика роста амплитуды зубца R с возрастом отмечена лишь у мальчиков ханты во II стандартном отведении и aVF. Достоверное снижение показателя наблюдалось у мальчиков ханты к 11-14 годам в отведениях: aVL (р<0,01), V2 (р<0,05), V6 (р<0,05) и к 15-17 годам в

отведениях: V1 (р<0,01), V5 (р<0,05), V6 (р<0,05). У девочек ханты установлена аналогичная тенденция. Так к 11-14 годам снижение амплитуды зубца R отмечалось в отведениях: V2 (р<0,001), V3 (р<0,01), V4 (р<0,01), V5 (р<0,001), V6 (р<0,05), а к 15-17 годам в отведениях: V1 (р<0,01), V2 (р<0,01), V4 (р<0,001), V5 (р<0,001), V6 (р<0,001). При сравнении амплитуды зубца R между мальчиками и девочками ханты установили, что у мальчиков ханты 7-10 лет показатель преобладал в отведении V1 (р<0,05). В 11-14 лет у мальчиков ханты амплитуда зубца была достоверно выше в отведениях V1, V5 и V6 (р<0,01), чем у девочек ханты того же возраста, а у 15-17-летних юношей показатель был выше в отведениях V4 (р<0,001), V5 (р<0,001) и V6 (р<0,05). В отведении aVR во всех возрастно-половых группах зубец R был выражен плохо. Отношение высоты зубца Р к высоте зубца R во II стандартном отведении составило: у девочек ханты - 1:12, у мальчиков - 1:15.

Возрастной анализ функции возбудимости миокарда желудочков у мальчиков ханты свидетельствовал о ее плавном повышении от 7-10 к 15-17 годам, тогда как у девочек ханты наблюдался обратный процесс, а с началом пубертата этот дисбаланс резко увеличивался. У мальчиков ханты возбудимость миокарда желудочков уже в 11-14 лет выше, чем у девочек ханты того же возраста и продолжала нарастать.

Зубец R по своей продолжительности достоверно увеличивался в группе девочек ханты 11-14 лет в отведениях: I (р<0,05), II (р<0,05), aVL (р<0,05), V2 (р<0,01), V6 (р<0,05). У 15-17-летних школьниц показатель наоборот снижался в aVL (р<0,01), V1 (р<0,05). Длительность зубца R у мальчиков достоверно увеличивалась к 11-14 годам во II стандартном отведении (р<0,05), а к 15-17 годам - в I (р<0,05) и V6 (р<0,05). Межполовые различия длительности зубца R были выявлены в 11-14 лет, причем у мальчиков ханты этот показатель ниже, чем у девочек в отведениях I (р<0,001), aVL (р<0,01), V3 (р<0,05), V5 (р<0,05), V6 (р<0,05). Самые широкие зубцы R у мальчиков ханты 7-17 лет выявлены в отведении aVF, а у девочек ханты в отведениях II, aVF.

Наиболее глубокие зубцы S регистрировались у мальчиков ханты в отведениях V1-V3, у девочек в отведениях V2, V3. Выявлено достоверное снижение амплитуды зубца S в грудном отведении V2 (р<0,05) у девочек в 1517 лет. При сравнении показателя между мальчиками и девочками выявлены достоверно большие значения у мальчиков в возрасте 7-10 лет в отведении V1 (р<0,05). В возрасте 11-14 лет аналогичная тенденция наблюдалась во II стандартном отведении (р<0,05), V3 (р<0,001), V4 (р<0,05) и обратная ситуация сложилась в III стандартном отведении (р<0,05). В возрасте 15-17 лет амплитуда зубца была достоверно большей у юношей ханты в V1 (р<0,05) и V2 (р<0,001), и достоверно меньшей в V3 (р<0,05).

Продолжительность зубца S понижалась у девочек 11-14 лет в I отведении (р<0,05) и повышалась у 15-17-летних в отведениях V4 (р<0,01), V5 (р<0,05), V6 (р<0,001). У мальчиков достоверное снижение параметра выявлено к 11-14 годам в I отведении (р<0,01). Сравнительный анализ длины зубца в группах по полу обнаружил достоверное превышение в I отведении (р<0,01) у мальчиков 11-14 лет. В этой же возрастной группе в отведении aVR обсуждаемый параметр был выше у девочек ханты (р<0,01). Максимальные значения продолжительности зубца S у мальчиков ханты школьного возраста регистрировались нами в V1 и V2, а у девочек ханты - V1, V2, V3.

В наших исследованиях зубец Т был отрицательным во всех возрастнополовых группах школьников ханты в отведениях aVR, V1. Достоверные возрастные изменения амплитуды зубца Т наблюдались у мальчиков ханты к 11-14 годам в отведениях V2 (р<0,05), V6 (р<0,01) - показатель увеличивался, а в 15-17 лет - вновь снижался в V5 (р<0,01), V6 (р<0,001). Достоверное увеличение амплитуды зубца Т у девочек ханты 11-14 лет регистрировалось в отведениях aVR (р<0,05), V1 (р<0,001), V2 (р<0,01), а снижение в I (р<0,05) и V5 (р<0,05). В 15-17 лет показатель снижался во II стандартном отведении (р<0,01), V5 (р<0,01) и V6 (р<0,01). Кроме того, мы отметили достоверные половые отличия амплитуды зубца Т у 11-14-летних подростков ханты в

отведениях: I (р<0,05), II (р<0,001), III (р<0,001), aVR (р<0,001), aVF (р<0,001), V4 (р<0,01), V5 (р<0,001), V6 (р<0,001). У 15-17-летних школьников ханты в отведениях: II (р<0,01), III (р<0,01), aVR (р<0,01), aVF (р<0,001), V2 (р<0,01), V3 (р<0,001), V4 (р<0,01), V5 (р<0,001). Отношение амплитуды зубца Т к зубцу R во втором стандартном отведении у мальчиков ханты составило 1:3, у девочек - 1:4.

Длительность зубца Т в группе девочек ханты достоверно нарастала к 1114 годам в I (р<0,01), II (р<0,05), aVR (р<0,05), V2 (р<0,01). В группе мальчиков ханты к 11-14 годам показатель увеличивался в отведениях: aVR (р<0,05), V2 (р<0,01), V4 (р<0,05), V5 (р<0,05), V6 (р<0,05) и был выше, чем у девочек ханты того же возраста в отведениях: II (р<0,01), III (р<0,05), aVR (р<0,01), V2 (р<0,05), V4 (р<0,01), V5 (р<0,001), V6 (р<0,05). В 15-17 лет длительность зубца S у мальчиков ханты снижалась в V6 (р<0,05).

Сегмент S-T у мальчиков и девочек ханты 7-17 лет в стандартных и усиленных отведениях от конечностей был почти изоэлектрический. В грудных отведениях V2-V6 средние значения были несколько выше, но не выходили за 1 mV/s. Депрессия S-T менее 0,5 mV/s выявлена во всех возрастно-половых группах в отведении aVR, а в V1 - у 11-14 и 15-17-летних девочек и у 15-17летних мальчиков ханты. Лишь у 7-10-летних девочек ханты в отведении V1 депрессия S-T составила более 0,5 mV/S. Максимальные отклонения сегмента S-T от изолинии регистрировались у девочек ханты в отведении V3, у мальчиков - в отведении V4. Достоверных различий амплитуды сегмента с возрастом и полом у школьников ханты не выявлено.

Длительность одного сердечного цикла отражает интервал R-R. По его продолжительности определяют частоту сердечных сокращений, а по колебаниям интервала R-R судят о регулярности сердечного ритма. В наших исследованиях обсуждаемый параметр у 7-10-летних школьников составил

0,67-0,72 с и достоверно увеличивался к 11-14 годам: у девочек - на 0,09 с (р<0,001), у мальчиков - на 0,12 с (р<0,001). При выявлении достоверных

различий между мальчиками и девочками были обнаружены более высокие показатели у мальчиков в 7-10 лет (р<0,05) и 11-14 лет (р<0,01).

Интервал Р^, соответствующий времени прохождения импульса от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков, составлял

0,13-0,14 с. Нами была отмечена общая положительная динамика роста параметра с возрастом, как в группах мальчиков, так и в группах девочек ханты. К 11-14-летнему возрасту прирост длительности интервала Р^ у девочек и мальчиков составил 0,01 с и 0,04 с соответственно. К 15-17 годам длительность увеличилась еще на 0,01 с в каждой половой группе.

Скорость распространения возбуждения по миокарду желудочков, оцениваемая по комплексу QRS, у школьников ханты 7-17 лет составляла 0,08 с и с возрастом изменялась незначительно. Анализ возрастной динамики длительности внутрижелудочковой проводимости показал, что у мальчиков ханты в период обучения в школе параметр изменялся волнообразно: в возрасте 11-14 лет отмечался прирост длительности интервала QRS на 4,26%, а к 15-17 годам - скорость проведения импульса возбуждения уменьшалась на 0,57%. У девочек ханты наблюдалась несколько иная динамика изменений данного показателя на фоне более высоких значений, чем у мальчиков: увеличение длительности внутрижелудочковой проводимости регистрировалось как 11-14 лет на 4,24%, а в 15-17 лет длительность интервала QRS стабилизировалась, поэтому прирост показателя составил 0,41%.

Продолжительность электрической систолы (интервал Q-T) увеличивалась от 7-10 к 15-17 годам от 0,34 с до 0,37 с. Достоверно высокий прирост значения наблюдался у 11-14-летних школьников: у мальчиков ханты -на 8,67% (р<0,001), у девочек ханты - на 6,56% (р<0,001). В 15-17 лет в группе мальчиков ханты показатель снижался на 0,88%, в то время как в группе девочек ханты возрастал на 0,77%. Достоверные различия при сравнении показателя в зависимости от пола были выявлены в 11-14 лет: у мальчиков длительность интервала Q-T больше, чем у девочек (р<0,05).

Было установлено, что параметры аттракторов вектора состояния организма школьников ханты имели гендерные особенности и разнонаправленную возрастную тенденцию (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1

Параметры аттракторов ВСО школьников ханты 7-17 лет ХМАО-Югры

(координаты вектора - параметры ЭКГ)

мальчики девочки

7-10 лет

General asymmetry value rX = 21,29 General V value : 1,60e+035 General asymmetry value rX = 20,52 General V value : 4,69e+045

11-14 лет

General asymmetry value rX = 19,01 General V value : 3,28e+039 General asymmetry value rX = 19,01 General V value : 3,28e+039

15-17 лет

General asymmetry value rX = 22,37 General V value : 2,67e+034 General asymmetry value rX = 9,36 General V value : 6,56e+002

Так в 7-10 лет у девочек общий объем многомерного параллелепипеда составлял 4,69е+045, а показатель асимметрии гХ=20,52, в то время как в группе мальчиков объем многомерного параллелепипеда на десять порядков меньше и составлял 1,60е+035.

7-10 лет

а

11-14 лет

б

б

15-17 лет

а

2.5

б

Рис. 1. ВСО школьников ханты 7-17 лет ХМАО-Югры в трехмерном фазовом подпространстве (координаты вектора - интервал Р-0, амплитуда зубца Р во II стандартном отведении (РА), амплитуда комплекса QRS во II стандартном отведении (RA)): а - мальчики, б - девочки.

Показатель асимметрии был больше в группе мальчиков. В группах школьников 11-14 лет различий в изучаемых параметрах не выявлено, в то время как в 15-17 лет у мальчиков ханты General V value: 2,67e+034, rX=22,37, что на тридцать порядков больше, чем у девочек ханты этого возраста.

Заключение. Установлена различная возрастная динамика возбудимости миокарда предсердий и желудочков у школьников ханты 7-17 лет. У девочек ханты в младшем школьном возрасте показатели демонстрировали более высокую, чем у мальчиков возбудимость миокарда предсердий и прогрессивное ее снижение к 15-17 годам. У мальчиков ханты отмечена обратная тенденция. Функция возбудимости миокарда желудочков преобладала у мальчиков как в 11-14, так и 15-17 лет (р<0,05). Длительность атриовентрикулярной проводимости активно снижалась к 15-17 годам в обеих половых группах, но у девочек ханты скорость проведения возбуждения по AV узлу была несколько медленнее.

Список литературы

1. Еськов В.М. Синергетика в клинической кибернетике / В.М. Еськов, А.А. Хадарцев, О.Е. Филатова: [Монография. Ч.1. Теоретические основы системного синтеза и исследований хаоса в биомедицинских системах.] Самара: ООО «Офорт», 2006. 264 с.

2. Карпин В.А. Мониторинг заболеваемости коренного населения Ханты-Мансийского автономного округа / В.А. Карпин [и др.] // Экология человека. (2003). № 3. С. 3-5.

3. Макаров Л.М. ЭКГ в педиатрии. М.: ИД «Медпрактика. М», (2002).

274 с.

4. Осколкова М.К., Куприянова О.О. Электрокардиография у детей. М.: МЕДпресс, 2001. 352 с.

5. Рублева Л.В. Особенности электрофизиологических процессов в миокарде у младших школьников с разными типами автономной нервной регуляции // Новые исследования. 2005. №1. С.70-77.

6. Соколов А.Г. Эколого-физиологические механизмы развития организма детей Среднего Приобья: дисс. ... докт. мед. наук. Тюмень, Ханты-Мансийск, 2002. 322 с.

References

1. Eskov V.M., Hadarcev A.A., Filatova O.E. Sinergetika v klinicheskoj kibernetike [Monografija. Ch.1. Teoreticheskie osnovy sistemnogo sinteza i issledovanij haosa v biomedicinskih sistemah]. Samara: OOO «Ofort», 2006. 264 p.

2. Karpin V.A. et al. Jekologija cheloveka, no. 3 (2003): 3-5.

3. Makarov L.M. JeKG v pediatrii. M.: ID «Medpraktika. M», 2002. 274 p.

4. Oskolkova M.K., Kuprijanova O.O. Jelektrokardiografija u detej. M.: MEDpress, 2001. 352 p.

5. Rubleva L.V. Novye issledovanija, no. 1 (2005): 70-77.

6. Sokolov, A.G. Jekologo-fiziologicheskie mehanizmy razvitija organizma detej Srednego Priobja: diss. ... dokt. med. nauk. Tjumen', Hanty-Mansijsk, 2002. 322 p.

ДАННЫЕ ОБ АВТОРАХ

Нифонтова Оксана Львовна, заведующая кафедрой «Медико-биологических дисциплин и безопасности жизнедеятельности», профессор, доктор биологических наук

Сургутский государственный педагогический университет

ул. Артема, д. 9, г. Сургут, Тюменская область, ХМАО-Югра, 628400, Россия

e-mail: ad_notam@mail.ru

Привалова Алена Г еннадьевна, старший преподаватель, кандидат биологических наук

Сургутский государственный педагогический университет

ул. Артема, д. 9, г. Сургут, Тюменская область, ХМАО-Югра, 628400, Россия

e-mail: Nalenag@mail.ru

Соколовская Лариса Владимировна, заведующая кафедрой «Физического воспитания», доцент, кандидат педагогических наук

Сургутский государственный педагогический университет

ул. Артема, д. 9, г. Сургут, Тюменская область, ХМАО-Югра, 628400, Россия

e-mail: physical_train@surgpu.ru

DATA ABOUT THE AUTHORS

Nifontova Oksana Lvovna, Head of the Department "Biomedical sciences and life safety", Professor, Ph.D.

Surgut State Pedagogical University

9, Artema str., Surgut, Tyumen region, 628400, Russia

e-mail: ad_notam@mail.ru

Privalova Alena Gennadevna, Senior Lecturer, Ph.D.

Surgut State Pedagogical University

9, Artema str., Surgut, Tyumen region, 628400, Russia

e-mail: Nalenag@mail.ru

Sokolovskaja Larisa Vladimirovna, Head of the Department "Physical Education", Associate Professor, Ph.D.

Surgut State Pedagogical University

9, Artema str., Surgut, Tyumen region, 628400, Russia

e-mail: physical_train@surgpu.ru

Рецензент:

Филатов Михаил Александрович, заведующий кафедрой биофизики и нейрокибернетики, доктор биологических наук, доцент