CC BY
41
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШКОЛЬНИКОВ С ДЕФОРМИРУЮЩИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ КОСТНО-МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
С.Б. Мамонова.1, В.Н. Крылов, С.А. Сабурцев ННГУ им. Лобачевского, г. Н. Новгород Арзамасский филиал ННГУ им. Лобачевского, г. Арзамас
У школьников пре- и пубертатного возраста, страдающих сколиозом и плоскостопием дана оценка некоторых особенностей антропометрических параметров, функционального состояния сердечно-сосудистой системы и механизмов регуляции, состояния регионального мышечного кровообращения при плоскостопии. Астенизация телосложения у школьников выступает предрасполагающим фактором, приводящим к развитию деформации позвоночника и плоскостопия. Выявленное изменение регуляторных механизмов в сторону преобладания быстрой регуляции свидетельствует об активизации автономных уровней управления и подкоркового сердечно-сосудистого центра, а в сторону средней и медленной регуляции при плоскостопии с 13 летнего возраста на усиление активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС). При плоскостопии установлено нарушение венозного оттока, состоящее в снижении пульсового кровенаполнения и максимальной скорости кровотока по артериям стоп на фоне повышения тонуса сосудов на уровне посткапилляров.
Ключевые слова: сколиоз, плоскостопие, физическое развитие, вегетативная нервная система, кровообращение нижних конечностей
Morphofunctional characteristics of students with deforming diseases of the musculoskeletal system. The schoolchildren of pre - and puberty age, suffering from scoliosis and flat feet, participated in the study of anthropometric parameters of the functional state of the cardiovascular system and mechanisms of regulation of the regional feet muscular blood circulation. "Astheniaphysique" in schoolchildren acts as a predisposing factor leading to the development of spinal deformity and flat feet. The predominance of fast regulation indicates the activation of the autonomous levels of control and subcortical cardiovascular center. Whereas medium and slow regulation of the flatfoot from 13 years old means increased activity of the sympathetic division of the ANS. "Flat feet" leads to the violation of the venous outflow, consisting in the pulse decrease and the maximum speed of blood flow through the feet arteries together with the increase of the vascular tone at the capillary level.
Key words: scoliosis, flat feet, physical development, autonomic nervous system, blood circulation in the lower limbs
Основным ресурсом человеческого общества и экономического развития является подрастающее поколение. Именно школьный возраст чрезвычайно важен в физиологическом, психологическом, нравственном и социальном становлении человека и от здоровья в этом периоде зависит здоровье человека во все последу-
Контакты: 1 Мамонова С.Б. - E-mail: <[email protected]>
ющие возрастные периоды. В современном мире в связи с низким уровнем социально-экономических условий жизни, негативным влиянием на организм различного рода интоксикаций, увеличением умственных нагрузок на фоне невысокой двигательной активности отмечается снижение доли здоровых детей с одновременным увеличением их заболеваемости [3,15]. Особое место занимают деформирующие заболевания костно-мышечной системы (сколиоз, плоскостопие). Становится все более очевидным, что проблема заболеваемости костно-мышечной системы представляет собой одну из приоритетных проблем не только здравоохранения, но и всего государства. Именно они доставляют физические и психологические страдания, становятся причиной ограничения в выборе профессии, ведут к инвалидности в социально-активном возрасте. По данным X Всероссийского съезда травматологов и ортопедов России (2014) в структуре заболеваемости среди взрослого населения болезни костно-мышечной системы составляет 142,5 на 1000 населения (III место) после болезней системы кровообращения (276,1) и органов дыхания (206,3). За медицинской помощью по поводу болезней костно-мышечной системы в 2013 году обратилось свыше 19 млн. больных, среди них 1,7 млн. детей, 717 тысяч подростков. По данным Гончаровой О.В. и Соколовской Т.А. [3] в прогнозе до 2020 года имеет место увеличение числа детей с костно-мышечной патологией. Актуальность исследования определяется, во-первых распространенностью деформации позвоночника и стоп: у 86% детей школьного возраста диагностированы деформирующие заболевания косно-мышечной системы [2]. Во-вторых, опорно-двигательный аппарат оказывает определяющее влияние на формирование организма. Позвоночный столб является не только важным элементом обеспечения ортостаза, но и нормализует деятельность внутренних органов и в целом всего организма. Стопа, являясь опорой всего тела, создает осанку и определяет нормальное соотношение частей тела, их статику и динамику. Начальная степень деформирующих заболеваний костно-мышечной системы (ДЗКМС) не имеет выраженных клинических изменений, но относятся к группе риска. Основная часть школьников не осознает наличие изменений в тканях при заболеваниях костно-мышечной системы, до тех пор, пока деформация позвоночника, стоп не вызывает негативные косметические изменения, появление болевого синдрома. Школьники - группа детей, неоднородная по образу, условиям жизни, состоянию здоровья, функциональному и нервно-психическому развитию [16]. Но это коллектив, на который можно воздействовать различными массовыми методами и средствами. На современном этапе ориентация педагогов и родителей должна быть направлена на своевременное выявление и преодоление надвигающейся патологии. Необходимо знать виды нарушения развития, причины, их вызывающие, способы их предупреждения, коррекции с учетом клинических и психологических особенностей детей с деформирующимися заболеваниями костно-мышечной системы.
В работе ставится вопрос об изменениях и реакциях на деформацию позвоночного столба и стоп со стороны сердечно-сосудистой системы. В современных компьютерных технологиях диагностики центральной и периферической гемодинамики часто применяются неинвазивные методы - кардиоинтервалография и реовазография. Связано это с тем, что, во-первых сердечный ритм является одним из удобных показателей, как для регистрации, так и для анализа, позволяющий
получить ценную информацию не только о сердечно-сосудистой системе, но и функциональном состоянии организма в целом. Во-вторых, оценка функционального состояния артериального и венозного кровотока в сосудах конечностей позволяет судить о глубине патологических изменений и установлении их характера. Анализируя показатели центральной и периферической гемодинамики, мы можем оценить функциональное состояние организма при костно-мышечной патологии на ранней стадии заболевания, когда они характеризуются безболевой формой и малой выраженностью ортопедической симптоматики [1-13]. В научной литературе нет освещения вопроса о вегетативной регуляции при деформирующих заболеваниях костно-мышечной системы, а также отсутствуют сведения об особенностях регионального кровотока нижних конечностей при плоскостопии первой степени. Поэтому исследование функциональных нарушений у детей с плоскостопием и сколиозом является актуальным как с теоретической, так и с практической точки зрения.
Цель исследования - раскрыть морфофункциональные особенности школьников 7-15 лет при деформирующих заболеваниях костно-мышечной системы.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В основу работы использованы результаты обследования 562 школьников
(рис. 1).
Рис. 1. План проведенного исследования.
Критерии включения школьников для антропометрического и функционального обследования:
1. учащиеся СОШ города Арзамаса;
2. наличие сколиоза и плоскостопия при отсутствии заболеваний органов кардио-респираторной системы;
3. формирование контрольной группы детей, не страдающих патологией костно-мышечной системы.
В группах школьники разделены согласно возрастной периодизации (1965), по уровню физического развития, который оценивался стандартным набором антропометрических инструментов, прошедших метрический контроль. Определялась масса тела (кг), длина тела (м), рассчитывался индекс массы тела Кетле (ВОЗ, 1997) (таб.1).
Таблица 1
Возрастная и антропометрическая характеристика школьников 7-15 лет, чел.
Возраст Масса тела
Эксперименталь- Младший Подростко- Дефи- Нормаль- Избыточ-
ная группа школь- вый период цит (ин- ная (индекс ная (индекс
ный (12-15 лет) декс 18,5-24,9) 25 и более)
(7-11 лет) 18,9 и
менее)
Здоровые дети 164 78 161 73 8
Больные сколиозом 43 102 77 64 4
Больные плоско- 99 76 120 48 7
стопием
Всего 306 256 358 185 19
Оценку вегетативных функций проводили с использованием временных и спектральных показателей ВСР на компьютерной системе ПОЛИ-СПЕКТР («Нейрософт») (таб. 2, 3).
Таблица 2
Временные показатели вариабельности сердечного ритма у здоровых школьников 7-15 лет и с ДЗКМС г. Арзамаса
Возраст Показатели
АМо, % ВР, с СУ, % мс RMSSD , мс ИВР, у.е. ПАПР, у-е- ВПР, у.е. ИН, ус.ед.
7-8 лет 1 34,3±1, 7 0,51±0,04 8,8±1,2 67,7±14 76,1±13 ,0 103,8±7,3 50,4±12, 5 4,22±0,05 62,4±16,0
2 36,6±1, 9 0,6±0,02* 10,7±2, 4* 77,4±10 78,1±14 ,0 67,9±6,8* 56,2±6,7 2,98±0,02 Л 52,9±16,3
3 42,8±8, 7* 0,37±0,09 8,53±1,7 61,28±11 ,0 69,7±15 ,8 131,7±9,1 66,0±15, 3* 4,28±0,08 102,0±3,6 6*
1 30,1±2, 5 0,48±0,02 10,1±1,7 74,2±13, 4 79,9±15 ,0 74,0±18,3 52,35±9, 1 3,75±0,08 59,8±17,4
9лет 2 27,6±7, 9 0,54±0,02 11,2±2,1 88,4±11, 9* 99,4±18 ,0* 54,91±6,1 Л 36,87±6, 3* 2,59±0,01 Л 36,9±12,7 Л
3 25,9±4, 25* 0,82±0,07 11,3±3,2* 86,2±13, 6* 101,0±2 3,4* 60,6±18,6 34,9±9,2 Л 3,0±0,02 39,8±8,4*
1 37,7±1, 2 0,66±0,02 8,9±1,7 65,1±24, 9 68,1±12 ,6 61,3±17,2 50,29±8, 2 2,65±0,08 49,6±19,7
11 лет 2 40,7±2, 2 0,46±0,05 Л 9,5±2,3 70,5±18, 5 71,5±8, 15 103,7±29, 6* 50,85±12 ,1 3,28±0,04 Л 70,96±18, 3
3 33,1±9, 4 0,4±0,04 8,65±1,8 68,5±13, 2 73,0±13 ,1 101,8±7,3 Л 43,3±4,6 3,68±0,04 Л 66,9±4,1
1 34,3±4, 5 0,4±0,02 8,9±1,4 62,3±9,5 57,0±12 ,0 173,08±2 0,8 64,98±18 ,8 5,48±0,03 69,03±18, 9
12 лет 2 37,6±1, 8 0,48±0,01 10,0±1,9 69,4±13, 9 63,0±16 ,0 77,94±12, 5* 65,6±16, 4 3,37±0,01 Л 64,7±17,6
3 36,3±3, 3 0,40±0,02 8,19±2,3 66,3±7,5 76,5±19 ,9 122,2±19, 9 48,16±16 ,0 3,97±0,04 104,7±3,8 Л
1 32,5±5, 3 0,49±0,03 9,84±1,7 71,5±12, 7 56,7±7, 03 82,1±18,9 44,1±6,8 3 3,36±0,05 52,7±5,6
13 лет 2 38,7±6, 1 0,36±0,01 9,05±1,3 60,0±10, 7 42,6±2, 5* 123,1±23, 8 33,9±9,4 4,42±0,04 Л 85,9±8,7
3 32,9±2, 3 0,35±0,01 Л 8,99±3,2 60±11,7* 68,1±4, 3 106,8±3,7 44,5±1,5 3,95±0,01 75,3±5,43
1 36,2±6, 2 0,32±0,01 7,98±1,9 58,7±14, 9 49,8±13 ,8 186,2±18, 2 56,6±15, 1 5,75±0,02 94,0±9,4
15 лет 2 43,1±1, 2 0,32±0,02 5,8±1,4 42,5±13, 5 37,8±13 ,9 218,0±13, 5 63,3±14, 2 7,09±0,03 164,3±10, 3*
3 43,0±8, 8* 0,64±0,04 Л 10,9±4,6 89,0±13, 7* 83,2±23 ,2* 80,9±17,0 Л 44,9±17, 6* 2,62±0,05 Л 50,54±6,8 Л
Примечание: АМ0 - амплитуда моды, ВР - амплитуда вариабельности пульса, СУ - коэффициент вариации, SDNN - среднее квадратичное отклонение «нормальных» интервалов ЯЯ, ЯМБББ - среднеквадратичное различие между длительностью соседних Я-Я интервалов, ИВР - индекс вегетативного равновесия, ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции, ВПР - вегетативный показатель ритма, ИН - степень напряжения регуляторных систем. Здесь и далее в таб. Ж: 1 - здоровые дети, 2 - дети с плоскостопием, 3 - дети со сколиозом; достоверно при р<0,05 между контрольной группой детей и детьми, страдающими плоскостопием и сколиозом.
Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма у здоровых школьников 7-15 лет и с ДЗКМС г. Арзамас
Показатели ИГ % ЬЕ % УЬЕ % ЬЕ/ИЕ
7-8 лет 11 56,8±2,8 22,7±1,6 22,8±1,7 0,43±0,02
22 44,1±9,5* 27,4±1,8* 28,6±1,5 0,9±0,09*
33 44,16±2,1 26,6±1,9* 29,1±3,2 0,75±0,03*
9 лет 11 47,2±5,1 29,3±2,9 23,5±1,58 0,7±0,02
22 53,9±6,7* 25,7±3,8* 20,2±2,9* 0,52±0,01*
33 56,2±7,3* 24,5±3,7 19,3±3, 6 0,51±0,03*
11 лет 11 44,8±1,5 24,3±5,6 30,8±1,9 0,58±0,02
22 52,5±4,4* 24,6±3,6 22,85±5,6 0,55±0,04
33 48,9±9,2 26,1±7,5 25,05±6,3 0,67±0,04
12 лет 11 30,4±1,8 21,3±8,7 48,3±6,7 0,7±0,01
22 39,2±5,8 26,3±10,5* 34,4±2,3* 0,9±0,02
33 53,5±7,0* 23,4±6,3 23,0±5,3* 0,45±0,06*
13 лет 11 36,2±7,3 31,8±4,62 29,7±6,6 0,91±0,04
22 28,6±9,6 31,02±9,7 40,4±7,9 1,55±0,03*
33 37,9±7,6 26,8±8,1* 35,1±3,6 0,88±0,05
15 лет 11 36,7± 21,1±7,1 42,2±4,4 0,58±0,02
22 30,3±3,7 48,8±1,7* 20,9±6,2* 2,14±0,06*
33 35,16±7,2 25,78±10,3 39,07±8,7 0,76±0,02*
Примечание:
HF % - процент колебаний быстрых волн, LF % - процент колебаний медленных волн, VLF % - процент колебаний очень медленных волн, LF/HF - ваго-симпатический индекс.
Исследование кровотока нижних конечностей (голень - стопа) осуществлялась на реографическом комплексе (РЕО-СПЕКТР). Анализу подверглось 6 статистических характеристик: РИ, Утях, Уср, ДИК, ДИА, р-х (таб.4).
Математический анализ результатов проведен на персональном компьютере в программе «Статистика». Достоверность различий оценивали по критерию 1 -Стьюдента, считая их достоверными при р<0,05.
Возрастная динамика регионального мышечного кровообращения у школьников с плоскостопием.
Показатели РИ, усл.ед. V тах,Ом/с ДИК,% ДИА, % Qx, с.
9 лет голень 1 1,9±0,01 2,.39±0,04 36,7±6,6 47,2±7,9 0.24±0.03
2 1,9±0,02 2.47±0,01 34,3±3,3 50,7±4,9 0.21±0.04*
стопа 1 0,82±0,03 1.0±0.05 27,4±3,1 46,8±5,4 0.26±0.02
2 0,86±0,05 1.19±0.07 36,1±5,0 49,9±2,9 0.23±0.03
12 лет голень 1 2,8±0,02 2,5±0,04 34,0±3,1 34,5±1,2 0,18±0,01
2 1,44±0,03* 1,89±0,05* 31,1±2,2 40,0±2,6 0,26±0,02*
стопа 1 1,76±0,08 2,04±0,01 30,7±4,5 38,2±4,2 0,18±0,04
2 0,45±0,02* 0,63±0,01* 35,9±7,5 46,2±1,8 0,22±0,02*
15 лет голень 1 0,97±0,01 1,3±0,04 38,6±5,3 53,0±4,3 0.23±0.02
2 1,63±0,06* 2,10±0,02* 26,2±4,7 54,5±6,8 0.24±0.03
стопа 1 0,81±0,04 1,51±0,02 52,0±6,4 52,0±1,9 0.27±0.02
2 0,85±0,05 1,43±0,04 44,0±7,4 52,0±1,7 0.17±0.01*
Примечание: РИ - реографический индекс, V max - максимальная скорость кровенаполнения (Vmax) артерий крупного калибра, ДИК - дикротический индекс, ДИА - диастолический индекс, Qx - время распространения пульсовой волны. 1 -здоровые дети, 2 - дети с плоскостопием,; достоверно при р<0,05 между контрольной группой детей и детьми, страдающих плоскостопием.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Установлена корреляционная связь между дефицитом массы тела и развитием сколиоза и плоскостопия у детей (r=0,9). Процент диагностирования детей с низким физическим развитием в препубертатный период в 3,8 раз превышает процент школьников со средним физическим развитием. В 1,7 раз, по сравнению с пубертатным, увеличилось случаев заболеваемости плоскостопием в препубер-татный период (рис.2). Недостаток в массе тела у детей препубертатного возраста при сколиозе выражен на 43-45%, по сравнению с детьми с нормальным физическим развитием. При этом при плоскостопии недобор в массе тела у детей 7-8 лет составил 54%, с уменьшением данного показателя в возрасте с 9-11 лет до 13-2336%.
Обращает на себя внимание увеличение диагностирования сколиоза в пубертатный период независимо от массы тела: с дефицитом массы тела и со средним физическим развитием в 1,3 - 6 раз выше, по сравнению с пубертатным периодом
(рис.2). Потеря массы тела у школьников с 12 до 15 лет не превышает 22 -24,6% при сколиозе и 28-34,7% при плоскостопии, по сравнению с детьми со средним физическим развитием.
И дефицит массы тела В нормальная масса И избыточная масса
Рис. 2. Особенности физического развития школьников 7-15 лет с ДЗКМС г. Арзамаса
Сочетание неокрепшего костного аппарата, соединенного растяжимыми связками, и слабых мышц, сопровождающих дефицит массы тела, влечет к опущению сводов стопы с перемещением центра тяжести и потерей стопы всех ее функций с одной стороны, и невозможностью мышечного корсета удерживать позвоночник с другой стороны. Таким образом, астенизация телосложения у школьников выступает предрасполагающим фактором, приводящему к развитию деформации позвоночника и плоскостопию. Полученные результаты побуждают в необходимости уделять особое внимание за значениями массы тела у школьников и использовать мероприятия по коррекции выявленных отклонений физического развития у школьников.
Результаты первой части работы дали определенные основания для изучения особенностей вариабельности ритма сердца при данных видах патологии.
При сколиозе и плоскостопии в начальной степени заболевания выявленное смещение вегетативной регуляции представляет собой неспецифический компонент адаптационной реакции в ответ на патологический процесс.
При исследовании степени напряжения регуляторных систем, как интегрального ответа организма на комплекс факторов, установлено повышение активности стресс-реализующих систем, обусловленное преобладанием тонуса симпатического звена регуляции у школьников в 15- летнем возрасте при плоскостопии и при сколиозе в 8 и 12 лет. Компенсаторный дистресс с тенденцией к преобладанию активности стресс-лимитирующих систем зафиксирован у школьников 8-9
лет, больных плоскостопием, и при сколиозе в возрастной категории 9,14,15 лет (рис. 3).
Шздоровые дети ■ плоскостопие □ сколиоз
7-8 лет 9 лет 10 лет 12 лет 13 лет 14 лет 15 лет
Рис.3. Индекс напряжения у детей с деформирующими заболеваниями КМС, по сравнению со здоровыми детьми.
При ДЗКМС изменение показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) проявляются в зависимости от нозологической формы и возраста (таб.2,3). При сколиозе у школьников 8 лет ВСР была ниже, чем у здоровых сверстников. Увеличение ИН, АМо, ПАПР, VLF, LF, LF/HF с одновременным снижением вариационного размаха и дыхательной составляющей спектра HF сигнализирует о включении в процесс вегетативной регуляции надсегментарного уровня управления. Микадзе Ю.В. (2008) установлено, что миелинизация нервных волокон, улучшающие электрофизиологические показатели, завершается только к 9 летнему возрасту [11].
Это позволяет предположить, что адаптация физиологических систем организма путем напряжения регуляторных механизмов объясняется морфологической и функциональной незрелостью структур ЦНС, недостаточностью механизмов торможения и возбуждения. Выявленный низкий уровень функционирования организма у школьников со сколиозом до возрастания уровня напряжения компенсаторных механизмов, должен быть учтен при проведении медикаментозной терапии, направленной на уменьшение симпатического влияния ВНС, с осуществлением надлежащего контроля эффективности лечения с использованием кардиоинтервалографии. При сколиозе в 9 летнем возрасте баланс ВНС характеризуется парасимпатическим типом вегетативной регуляции, т.е. преобладанием быстрой регуляции. Значения временных показателей при данной патологии отличаются от контрольной группы. Снижение временных показателей АМо, ИН, ИВР, ПАПР, ВПР привело к увеличению таких показателей парасимпатической активности, как SDNN, RMSSD, ВР от уровня здоровых сверстников. Ваготони-
ческая направленность функционирования сердечного ритма нашла свое отражение и на показателях ВСР частотной области. Отмечается рост ОТ со снижением LF и LF/YF, что статистически достоверно по всем показателям. Парасимпатическая активность ВНС при сколиозе в данной возрастной категории дестабилизирует физиологические процессы, обеспечивая максимальное напряжение функционирования организма для мобилизации всех сил адаптации к изменившимся условиям.
У школьников 10-13 лет при сколиозе зафиксирован смешанный тип регуляции с умеренной активизацией симпато-адреналового, гуморального и парасимпатического звеньев регуляции. Значения временных показателей ИВР, ИН, ВПР, RMSSD выше, чем у здоровых детей. Мощность VLF, как индикатора управления метаболическими процессами, была ниже, чем у детей из контрольной группы. Характер изменений является свидетельством перехода регуляции с гуморально-метаболической на рефлекторно-вегетативную, способную обеспечить при данной патологии адекватный гомеостаз и является наиболее оптимально-приспособленным с позиции физиологической регуляции. При сколиозе с 14 лет, с сохранением данной тенденции в возрасте 15 лет, преобладает быстрая регуляция, т.е. доминирование холинергических механизмов регуляции. Значения всех девяти временных показателей отличаются от значений у здоровых детей. Действительно, одни временные показатели (RMSSD, SDNN, СУ) увеличились с тенденцией снижения других (ИВР, ПАПР, ВПР, ИН). Вариационный размах увеличился к 15 годам, по сравнению со здоровыми детьми в два раза. О ваготониче-ской направленности функционирования сердечного ритма позволяет судить повышение значений спектрального анализа (LF, LF/HF).
В целом можно сказать, что дестабилизация физиологических процессов при сколиозе в сторону преобладания вагусного влияния обеспечивает максимальное напряжение функционирования организма в целях мобилизации энергетических усилий для противостояния надвигающейся патологии. Считаем, что автономная деятельность низких уровней регуляции при сколиозе без включения высшего уровня свидетельствует о локальном изменении регуляторных механизмов. Кроме того, незначительные изменения при сколиозе I степени с отсутствием признаков сердечно-сосудистой недостаточности объясняется тем, что в грудном отделе при данной патологии чаще наблюдается правосторонняя дуга. При этом патологическая ротация и деформация грудной клетки идут так, что левая половина грудной клетки претерпевает меньше изменений, чем правая. А исчерпание резервных возможностей сердечно-сосудистой системы, по данным литературы, наблюдается при сколиозе 111-1У степени, когда наступает транслокация крупных сосудов. С точки зрения анатомии грудного отдела позвоночника, при деформации позвоночника должна увеличиваться симпатико-адреналовая активность, т.к. в грудном отделе преобладают симпатические вегетативные нервы. Полагаем, что причиной активизации парасимпатического звена ВНС при сколиозе в начальной степени, по-видимому, являются восходящие патологические рефлекторные влияния или снижение рефлекторной возбудимости. Нельзя исключить и нарушения кровообращения нервных корешков за счет патологической нервно-рефлекторной дуги. Именно благодаря доминированию парасимпатического отдела ВНС при сколиозе
I степени обеспечивается сохранение кровоснабжения спинного мозга за счет расширения сосудистого русла в целом и в спинном мозге в частности.
При плоскостопии в 8 летнем возрасте преобладает быстрая регуляция, т.е. доминирование холинергических механизмов регуляции с активацией сегментарных структур с одной стороны и снижение центрального влияния на автономный контур регуляции с другой. Об этом свидетельствует изменение временных и спектральных показателей (снижение АМо, ИН, ИВР, ВПР с увеличением показателей вариабельности ВР, ПАПР, SDNN, а также спектральных показателей LF, VLF, LF/HF на фоне снижения дыхательной составляющей от уровня здоровых детей). При плоскостопии в возрастной категории с 9 по 12 лет баланс ВНС также характеризуется парасимпатическим типом вегетативной модуляции. Значения всех временных показателей отличаются от значений здоровых детей. Снижение временных показателей АМо, ИН, ПАПР, ВПР, ИВР привело к повышению таких показателей, как SDNN, RMSSD, СУ, ВР. Повышение вагусного влияния свидетельствует о росте стабильности в регуляторном обеспечении ритма сердца, отражает направленность адаптивных изменений и характеризует регуляторную модификацию в ВНС. Парасимпатическая активность ВНС при данной патологии дестабилизирует физиологические процессы, обеспечивая максимальное напряжение функционирование организма для мобилизации энергетических усилий. При плоскостопии в 13 лет, с сохранением тенденции в 14-15 лет, наблюдается активация средней и медленной регуляции, т.е. снижается активность в пределах автономного контура регуляции с включением в процесс регуляции надсегмен-тарного уровня управления. О снижении вариабельности сердечного ритма свидетельствует факт статистически значимого увеличения LF/HF в 14 лет от уровня здоровых детей в 2,3 раза (р<0,05). В 15 лет индекс возрастает до 2,14, что в 3,6 раза превышает значение индекса у здоровых сверстников. Адаптация физиологических систем при плоскостопии с 13 летнего возраста достигается путем напряжения регуляторных систем организма. Усиление расхода энергии, излишней мобилизации организма при плоскостопии подтверждается изменением временных и спектральных показателей. Увеличение одних временных показателей (ИН, АМо, ВПР, ИВР) влечет за собой снижение других показателей временной области (ПАПР, ВР, SDNN, RMSSD). Со стороны спектральных показателей об усилении активности симпатического звена говорит снижение дыхательного компонента ОТ в 14 лет с сохранением тенденции уменьшения данного показателя в 15 летнем возрасте. Снижение данного показателя привело к повышению LF с последующим возрастанием данного показателя в 15 лет в 2,3 раза по сравнению со здоровыми сверстниками.
С точки зрения анатомии вегетативная нервная система не регулирует сокращения скелетных мышц, но обеспечивает функцию сосудов и сердца. При плоскостопии изменение формы стопы характеризуется с одной стороны опущением ее продольного и поперечного сводов с существенным нарушением биомеханики стопы, а с другой стороны изменением тонуса сосудов, перенапряжением и несостоятельностью мышц и связок. Тем самым оно вызывает на рефлекторном уровне реакции со стороны сердца, что определяется межнейронными связями, регулирующими сердечную деятельность и сосудистый тонус. Мы полагаем, что переутомленные мышцы наряду с растущими нагрузками на стопы вызывают из-
менения параметров нейронной активности, что обуславливает постоянную мик-ротравматизацию мелких суставов, связок, и увеличивает риск возникновения воспалительных процессов и ущемление нервных веточек. Все это определяет появление трофических нарушений в стопе. Постоянное возбуждение под влиянием раздражителя вызывает передачу сигналов по нервам в виде серии импульсов, которые подвергаются переработке со стороны системы регуляции. Считаем, что повышенные сигналы от перенапряженных афферентных рецептов при плоскостопии вовлекают в процесс ограниченное число сегментов спинного мозга. Активизация вагусных нейронов сердца осуществляется за счет рецепторов, возбуждаемых рефлексами отрицательной обратной связи. Выявленное преобладание парасимпатической регуляции ВНС при плоскостопии, способствует сохранению гомеостаза, выполняя трофическую функцию, способствуя на наш взгляд сохранению и накоплению энергии в организме за счет активации анаболических и ограничением катаболических процессов с ограничением энергозатрат. Сосудорасширяющий эффект парасимпатической нервной системы обеспечивает оптимальное снабжение стоп кислородом.
Кроме того, мы полагаем, что длительное перенапряжение мышц с нарастающими статистическими нагрузками посылают неправильные патологические импульсы. По данным Карташовой Т.Ю. (2005), суммация постсинаптических импульсов приводит к развитию в их центре процесса торможения, т.е. неспособности поддержания полноценного напряжения мышц с ослаблением их биоэлектрической активности [7]. Рефлексы с большим латентным периодом при плоскостопии вовлекают в реакцию практически все сегменты спинного мозга с вовлечением вегетативных центров головного мозга. Характер изменений позволяет предположить, что суммация постсинаптических процессов, возникших более интенсивным притоком афферентации, активизирует надсегментарные механизмы с преобладанием симпатического отдела ВНС. Симпатическая регуляция начинает превалировать у школьников с 13 летнего возраста. Данные изменения направлены уже не на сохранение гомеостаза, а как неспецифический компонент адаптационной реакции на патологический процесс, изменяя скорость протекания метаболических процессов в поврежденных тканях стоп.
Таким образом, выявленные изменения при сколиозе и плоскостопии, проявляющиеся в нарушении регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы, свидетельствуют о вовлечении в патологический процесс ВНС и выступают первыми сигналами имеющихся изменений при деформирующих заболеваниях кост-но-мышечной системы на начальных стадиях при отсутствии клинических симптомов. Полученные результаты побуждают использовать кардиоинтервалографию как метод донозологической диагностики для раннего распознавания заболеваний. Кроме того, учтены при осуществлении коррекционно-профилактических мероприятий, которые направлены на уменьшение рессорной функции при плоскостопии и противостояние прогрессированию сколиоза. При плоскостопии особое внимание уделять детям с 13 летнего возраста, когда начинается снижение функциональных возможностей организма на противостояние патологии. Режимы двигательной активности, подбор адекватной терапии больным следует проводить с учетом выявленных особенностей функционирования вегетативной нервной системы.
Результаты работы по изменению ВСР при плоскостопии, рассмотренные выше, дали определенное основание для изучения особенностей регионального мышечного кровообращения. При исследовании кровообращения дистальных отделов нижних конечностей не было выявлено статистически значимых различий между показателями на правой и левой нижних конечностях, поэтому представлены данные, полученные на левой нижней конечности (таб.4)
Ряд показателей реовазограммы (время распространения пульсовой волны, дикротический индекс) в возрасте 8-15 лет меняются незначительно и не отличаются между группами здоровых детей и детей с плоскостопием. Это свидетельствует об отсутствии различий сократительной активности сердца между группами. В тоже время зарегистрировано существенное различие между группами для таких показателей, как реографический индекс и максимальная скорость кровенаполнения артерий крупного калибра. Наибольшие различия обнаруживаются у детей с 12 лет. Если в возрасте 7-9 лет они незначительны или имеют только тенденцию, то в возрасте 12 лет интенсивность артериального кровотока и скорость его резко снижается в голени и еще большей степени в стопе. Важно отметить, что в этот возрастной период установлена корреляционная взаимосвязь между показателями массы тела и интенсивностью артериального кровотока (г=0,6, р<0,05). При достижении 15 летнего возраста показатели кровотока по артериям крупного калибра вновь повышаются и отличаются между группами только в голени. При оценке диастолического индекса, характеризующего процесс оттока крови из артерии в вены и тонус сосудов на уровне посткапилляров, отмечено, что значение показателя в голени отличается от контрольной группы здоровых детей в сторону увеличения от физиологической нормы. Фиксируется тенденция к большему увеличению (в 1,2-1,5 раз) диастолического индекса в стопах, по сравнению с контрольной группой. Это позволяет предположить, что при плоскостопии уже на ранних стадиях заболевания повышен тонус посткапилляров, создающий затруднение венозного оттока. Величина коэффициента корреляции между показателями массы тела и показателями диастолического индекса в стопах равнялась г=0,5 (р<0,05).
Незначительные изменения регионального кровообращения у детей 7-11 лет мы связываем с их анатомо-физиологическими особенностями развития: увеличение числа сосудистой сети на единицу объема органов и межсосудистых анастомозов стоп, капилляры более тонкие и проницаемые. В препубертатном периоде обнаруживаются высокие функциональные возможности организма ребенка со стабильностью обменных процессов, темпов роста детей и массы тела. Под влиянием нагрузок стопа распластывается в два раза больше, чем стопа взрослого, но неутомляемость, высокая подвижность скелетных мышц предрасполагает к быстрому возвращению стопы в исходное положение. Из этого следует предположить, что высокий энергетический потенциал младшего школьного возраста, его способность адаптироваться к изменяющимся нагрузкам, компенсирует начальные нарушения кровообращения при плоскостопии, сохраняя адекватное кровенаполнение в стопах. Старший школьный возраст (12-15лет) - период вторичного физиологического вытягивания. Сосуды стоп располагаются параллельно поверхности, вены становятся более крупными и менее разветвленными. Сеть сосудов «не успевают» расти так быстро. Система кровообращения на нагрузку реагирует ме-
нее экономно. Сосуды, мышцы, нервы, которые находятся на уровне свода, растягиваются, создавая все условия для нарушения кровообращения. Завершаются процессы оссификации и стопа становиться более чувствительна к статистическим нагрузкам. Мы полагаем, что интенсивный рост костей с дифференциацией форм и структур приводит к диспропорции между темпами роста кости и мышц, сосудов. Именно избыточная нагрузка на точки опоры при слабости мышечно-связочного аппарата приводит к нормальному прогрессированию имеющейся в норме незначительной пронации пяточной кости, наклону и ротации костей стопы. Выявленные изменения реографических показателей регионального (голень -стопа) кровообращения могут быть использованы для ранней диагностики скрытых нарушений со стороны системы кровообращения при данной патологии у школьников.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Во- первых, установленная корреляционная связь развития ДЗКМС у детей с дефицитом массы тела указывает на то, что низкое значение мышечного и костного компонентов является дополнительным фактором в развитии сколиоза и плоскостопия. Во-вторых, установленное нами нарушение регуляции при сколиозе и плоскостопии указывают на увеличение затрат функционального резерва для подержания нормального уровня функционирования организма. Кроме того, при плоскостопии в период вторичного физиологического вытягивания нарушается венозный отток, проявляющийся снижением пульсового кровенаполнения и максимальной скорости кровотока по артериям стоп и повышением тонуса сосудов на уровне посткапилляров.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белоусова Н.А. Особенности вариабельности сердечного ритма у девочек препубертатного возраста со сколиозом на начальных этапах деформации. Вестник Российской академии естественных наук, 2012, с.57.
2. Бубновский С.М. Профилактика заболеваний костно-мышечной системы школьников средствами кинезотерапии. Диссерт. на соискание уч. степени д.м.н. Москва, 2007, 288с.
3. Гончарова О.В., Соколовская Т.А. Заболеваемость детей 0-14 лет в Российской Федерации: лонгитудинальное и проспективное исследования. Медицинский совет. №6, 2014, с.6-8.
4. Дронь А.Ю. Биоинформационный анализ состояния сердечно-сосудистой системы при функциональных нарушениях позвоночника. Автореферат диссерт. на соискание уч. степени к.б.н., Сургут, 2012, с.115.
5. Егоров М.В. Состояние сердечно-сосудистой системы и механизмы его регуляции при искривлениях позвоночного столба у девушек 15 -16 лет. Автореферат дис. к.б.н., Челябинск, 2006, с. 122.
6. Ермошкина А.Ю. и др. Клинико-антропометрическая характеристика и вегетативная регуляция у лиц юношеского возраста, больных сколиозом. Красноярск: НИИ СО РАМН, 2011, с.107.
7. Карташова Т. Ю. Эффективность использования биомеханической и электростимуляции для профилактики и коррекции плоскостопия у детей 5-7 лет в условиях дошкольного учреждения: Дис. канд. биол. наук: 14.00.51 Москва, 2005, с.130.
8. Коваленко В.С., Джандарова Т.И. Минеральный обмен и показатели сердечно-сосудистой системы у детей с врожденным сколиозом и косолапостью. 2011-07-7-А-1335.
9. Кондратьева М.В. Вариабельность сердечного ритма в раннем неонаталь-ном периоде у здоровых детей и перенесших гипоксию // ВСР: теоретические аспекты и практическое применение. Материалы IV Всеросс. симп. (19-21 ноября 2008). Ижевск, 2008, с.145-146.
10. Кушнир С.М., Стручкова И.В., Макарова И.И., Антонова Л.К. Состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у здоровых детей в различные периоды детства. Научные ведомости. Серия Естественные науки, 2012, №3(122), выпуск 18, с. 161-165.
11. Микадзе Ю.В. Нейрофизиология детского возраста. Сборник статей по исследованиям психических явлений. С-Петербург, 2008.
12. Назаренко С.Ю. Вариабельность сердечного ритма у подростков Архангельской области. Автореф. дис. канд.мед.наук, Архангельск, 2007.
13. Овечкина А.В, Дрожжина Л.А. Физическая реабилитация детей со сколиозом в специализированной школе интернате/ Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии: Материалы совещания главных детских ортопедов -травматологов России. Спб.. 2002, с.120-122.
14. Сабанчиева Л.А. Вариабельность сердечного ритма у детей младшего школьного возраста. Автореферат диссерт. на соискание уч. степени к.м.н. Ставрополь, 2007.
15. Сабгайда Т.П., Окунев О.Б. Изменение заболеваемости российских детей, подростков и взрослого населения болезнями основных классов в постсоветский период. Социальные аспекты здоровья населения, 2012, 23 (1): 1-20.
16. Чекалова Н.Г. Оздоровительные программы для школьников с сочетан-ной патологией костно-мышечной и нервной систем. Медицинский альманах, 2014, №2, с.9-96
