CC BY
35
БИОЛОГИЯ
УДК 612.712.6-053.2(470.11)
ГриБАновАнатолий владимирович, доктор медицинских наук, профессор, директор Института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 266 научных публикаций, в т. ч. 7 монографий
КрАйновА ирина николаевна, аспирант кафедры физиологии и патологии развития человека Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 10 научных публикаций
морфофункциональное состояние левого желудочка сердца у школьников приполярного региона
В статье представлены результаты изучения морфофункциональных параметров левого желудочка сердца здоровых детей 7-16 лет, проживающих в условиях Приполярья, в сравнении с детьми средней полосы с помощью трансторакальной эхокардиографии. Выявлено, что линейные и некоторые функциональные параметры левого желудочка мальчиков и девочек Севера преимущественно меньше значений данных показателей детей средней полосы.
Дети, Север, средняя полоса, эхокардиография, морфофункциональные параметры сердца
Введение. Организм ребенка, независимо от возраста, находится в постоянном процессе морфологического и функционального развития. Период школьного обучения в современных условиях характеризуется возрастанием информационных потоков, широким внедрением технических средств компьютерных технологий в учебный процесс, сильным социально-экономическим прессингом всех сторон ученической жизни и труда, несбалансированным низкокалорийным питанием с недостаточным содержанием белков, витаминов и микроэлементов, чрезмерным увлечением телевидением и компьютерными играми, вредными привычками, а самое главное - гипокинезией и гиподинамией [1].
© Грибанов А.В., Крайнова И.Н., 2011
Существенное влияние на здоровье и состояние физиологических систем оказывают и климатические условия, в которых проживает ребенок [2]. Климат Европейского Севера России характеризуется холодом, резкими колебаниями атмосферного давления, повышенной влажностью, высокой активностью гелиокос-мических факторов, резким нарушением фотопериодичности, частыми и большими возмущениями в ионосфере, возрастающей к северу напряженностью и изменчивостью магнитного поля Земли [3].
Все эти факторы оказывают свое влияние на формирование растущего организма, на состояние и развитие его физиологических систем, приводя к преждевременным функциональным
изменениям и развитию донозоологических состояний, в основе которых лежит истощение гомеостатических механизмов в системах потребления и транспорта кислорода [4].
В свою очередь влияние различных неблагоприятных факторов на организм и сердце в частности может привести к изменениям левого желудочка [5], при этом многочисленные исследования [6-8] показывают, что даже небольшие изменения миокарда левого желудочка в пределах нормальных значений могут служить прогностическим признаком повышенного риска сердечно-сосудистых осложнений. Общим результатом увеличения массы левого желудочка будет являться развитие сердечно-сосудистых патологий [9].
Цель работы: выявить особенности морфофункционального состояния левого желудочка сердца у школьников, родившихся и проживающих в приполярном регионе Европейского Севера России.
Методы исследования. Исследование проводилось среди детей 7-16 лет на базе МУЗ «Городская поликлиника №2». Обследовано 445 детей (192 девочки и 253 мальчика), относящихся к I и II группам здоровья. Все дети имели физическое развитие, соответствующее возрастным нормам города Архангельска [10].
Контрольную группу составили дети 7-16 лет города Москвы, в каждой возрастно-половой группе было обследовано не менее 20 человек [11].
Исследование проводили в первой половине дня, в период наибольшей активности физиологических функций.
Для оценки морфофункциональных показателей сердца применяли метод трансторакальной эхокардиографии. Ультразвуковое исследование сердца проводилось по стандартным методикам на эхокардиографе Vivid 3 [12-15].
Из морфологических показателей определяли конечно-систолический и конечно-диастолический размеры левого желудочка (КСР ЛЖ и КДР ЛЖ), толщину миокарда задней стенки левого желудочка в систолу и диастолу (ЗСЛЖ систола и ЗСЛЖ диастола). Функциональные показатели: ударный объем (УО),
минутный объем кровообращения (МОК), фракция выброса (ФВ). Процесс комплексного нарушения структуры и функции сердца в ответ на повреждающий фактор в широком понимании означает ремоделирование сердца, в первую очередь включает в себя увеличение массы миокарда, дилатацию полостей, поэтому в исследовании дополнительно для оценки состояния миокарда рассчитывалась масса миокарда левого желудочка [9].
Статистическая обработка данных проведена с помощью компьютерной программы SPSS 14. Все исследуемые параметры детей-северян имели нормальное распределение. Для выявления различий между показателями, соответствующими критериям нормальности, использовали ^критерий Стьюдента. Пороговый уровень статистической значимости определялся при значении критерия р<0,05 [16, 17].
Результаты исследования и их обсуждение. Линейные и некоторые функциональные параметры левого желудочка мальчиков обеих групп с возрастом увеличивались (табл. 1).
КДР ЛЖ мальчиков, проживающих на Севере, меньше значений данного показателя мальчиков города Москвы, при этом статистически значимые отличия выявлены в 9 лет - р<0,05, в 10 лет - р<0,001, в 11 лет - р<0,05 и в 14 лет -р<0,01.
Такая же динамика прослеживается относительно КСР ЛЖ - размеры данного показателя превалируют у мальчиков средней полосы, при этом достоверно значимые отличия выявлены в 10, 11, 12 и 16 лет - р<0,05 в представленных возрастах.
Данная особенность размеров левого желудочка мальчиков города Архангельска скорее всего обусловлена отставанием физического развития детей Севера относительно детей средней полосы, поскольку диаметр левого желудочка в систолу и диастолу у здоровых детей напрямую зависит от уровня физического развития ребенка.
Толщина ЗСЛЖ в систолу преобладала у мальчиков города Москвы, при этом достоверные отличия прослеживались во всех возрастных группах, за исключением группы 13 лет.
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У МАЛЬЧИКОВ ГОРОДОВ АРХАНГЕЛЬСКА И МОСКВЫ 7-16 ЛЕТ (М±М)
Пара- метры 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
КДР, см М А 3,90±0,22 3,76±0,033 4,00±0,11 3,75±0,06 4,20±0,08 3,96±0,06* 4,50±0,01 4,16± ±0,06*** 4,50±0,11 4,26±0,04* 4,60±0,21 4,20±0,06 4,70±0,11 4,54±0,08 5,10±0,12 4,57± ±0,07** 5,00±0,11 4,80±0,06 5,00±0,22 4,82±0,05
КСР, см М А 2,70±0,27 2,46±0,024 2,70±0,12 2,48±0,05 2,70±0,12 2,56±0,04 3,10±0,15 2,71±0,04* 3,10±0,12 2,82±0,04* 3,20±0,19 2,74±0,05* 3,20±0,22 3,03±0,06 3,30±0,22 3,02±0,04 3,40±0,12 3,19±0,04 3,50±0,11 3,18±0,04*
УО, мл М А 34,50±2,10 39,04±0,86 40,50±2,66 38,38±1,34 50,90±2,54 44,84±1,45* 59,00±2,70 49,73± ±1,45** 58,40±2,42 51,00±1,34* 57,50±1,98 51,05±1,96* 58,00±1,59 58,90±2,25 63,40±1,14 60,99±2,59 64,00±1,95 67,05±2,15 65,00±1,89 68,51±1,70
ФВ, от ед. М А 0,610±0,012 0,640±0,004* 0,620±0,018 0,630±0,006 0,610±0,024 0,650±0,006 0,570±0,088 0,650±0,004 0,560±0,017 0,630± ±0,005*** 0,550±0,013 0,650± ±0,008*** 0,540±0,014 0,620± ±0,005*** 0,550±0,024 0,620± ±0,006* 0,550±0,121 0,620±0,005 0,560±0,117 0,630±0,004
Масса ЛЖ, г М А 48,20±2,89 53,37±1,79 52,90±1,87 52,65±2,69 58,90±2,79 60,23±3,09 60,80±3,21 67,41±2,18 64,20±4,11 73,36±3,30 69,90±3,25 69,81±2,72 70,00±3,11 86,16± ±4,14** 80,20±3,12 86,31±3,28 84,10±3,75 90,77±3,24 86,40±3,81 94,72±3,49
МОК, л/мин М А 3,53±0,20 3,12±0,04 3,64±0,10 3,13± ±0,04*** 4,10±0,11 3,58± ±0,08** 4,39±0,17 3,69± ±0,11** 4,34±0,11 3,80± ±0,09*** 4,40±0,12 3,59± ±0,08*** 4,39±0,12 4,54±0,09 4,50±0,28 4,58±0,13 4,60±0,23 4,76±0,20 4,73±0,027 4,94±0,09*
ЗСЛЖ систола М А 0,930±0,012 0,813± ±0,013*** 0,930±0,013 0,812± ±0,022*** 0,940±0,015 0,867± ±0,017** 1,00±0,03 0,898± ±0,021* 1,09±0,04 0,947± ±0,018** 1,10±0,031 0,960± ±0,022** 1,09±0,032 1,03±0,02 1,19±0,033 1,02± ±0,02*** 1,20±0,01 1,02± ±0,003*** 1,20±0,03 1,04± ±0,02***
ЗСЛЖ диастола М А 0,660±0,011 0,477± ±0,014*** 0,700±0,021 0,489± ±0,014*** 0,700±0,020 0,514± ±0,014*** 0,730±0,024 0,599± ±0,019*** 0,750±0,028 0,610± ±0,016* 0,800±0,025 0,597± ±0,013*** 0,790±0,026 0,667± ±0,025** 0,880±0,028 0,635± ±0,025*** 0,890±0,022 0,644± ±0,019*** 0,880±0,025 0,654± ±0,017***
Примечание', звездочками обозначена достоверность различий между значениями исследуемых параметров мальчиков г. Архангельска и Москвы: * -р<0,05; р<0,01; *** р<0,001.
А - значения показателей жителей г. Архангельска, М - значения показателей Москвы.
БИОЛОГИЯ
В 7, 8, 14, 15 и 16 лет - р<0,001, в 9, 11 и 12 лет -р<0,01 и в 10 лет - р<0,05.
Толщина ЗСЛЖ в диастолу также преобладала у мальчиков средней полосы, при этом статистически значимые отличия выявлены в каждом возрасте, в каждой группе отмечалось р<0,001.
Вероятно, данная особенность преобладания толщины ЗСЛЖ в систолу и диастолу у мальчиков города Москвы также связана с их более ранними темпами физического развития относительно детей Севера, поскольку толщина ЗСЛЖ также зависит от уровня физического развития, а именно от объема большого круга кровообращения.
Ударный объем, определяемый разностью объемов левого желудочка в диастолу и систолу, достоверно преобладал у мальчиков средней полосы с 9 до 12 лет. Значение данного параметра мальчиков города Москвы в 9 лет больше значений мальчиков города Архангельска на 11,9%, в 10 лет - на 15,7%, в 11 лет - на 12,7%, в 12 лет - на 11,2%. Возможно, данная особенность детей Севера обусловлена более поздним созреванием симпатико-адреналовой системы, от влияния которой зависит значение данного параметра [18].
МОК является важным показателем кровообращения, определяется произведением УО и ЧСС [19]. Значения данного параметра мальчиков средней полосы достоверно больше отмечались с 8 до 12 лет, в 8 лет оно преобладало на 14%, в 9 лет - 12,7%, в 10 лет - на 15,9%, в 11 лет - на 12,4%, в 12 лет - на 18,4%. С 13 лет МОК больше у детей-северян, но достоверное отличие значений данного параметра появилось лишь в 16 лет - МОК мальчиков Севера достоверно больше мальчиков средней полосы (р<0,05). Данное исследование подтверждает, что с возрастом у школьников Европейского Севера имеется тенденция к уменьшению распространенности гипокинетического типа кровообращения и к увеличению гиперкинетиче-ского типа [2].
Фракция выброса, характеризующая сократительную способность миокарда левого желу-
дочка, преобладала у мальчиков города Архангельска, достоверные отличия были выявлены в 7, 11 ,12 ,13 и 14 лет. В 7 лет она статистически значимо была больше на 4,7%, в 11 лет - на 11%, в 12 лет - на 15,4%, в 13 лет - на 12,9%, в 14 лет - на 11,3%. Вероятнее всего, данная особенность связана с более ранним снижением влияния симпатической нервной системы у мальчиков средней полосы, вызывающей увеличение УО.
Масса миокарда левого желудочка достоверно больше была у мальчиков, проживающих в условиях Европейского Севера лишь в 13 лет -р<0,01, что скорее всего обусловлено выраженным ростовым скачком, обусловленным пубертатным периодом, в остальных группах статистически значимых отличий выявлено не было.
У девочек обоих групп также отмечалось увеличение линейных и некоторых функциональных показателей с возрастом (табл. 2).
КДР ЛЖ девочек, проживающих в средней полосе, больше значений данного показателя девочек на Севере, статистически значимое преобладание отмечалось в 10, 13, 14 и 15 лет (р<0,001, р<0,05, р<0,001 и р<0,001 соответственно).
Такая же динамика прослеживалась и относительно КСР ЛЖ, при этом достоверное преобладание значений данного параметра у девочек города Москвы отмечалось в 10, 11, 15 и 16 лет.
Вероятнее всего, данная особенность размеров ЛЖ девочек Севера, так же как мальчиков, обусловлена отставанием физического развития относительно детей средней полосы.
Толщина ЗСЛЖ в систолу преобладала у девочек средней полосы, достоверные отличия выявлены в каждом возрасте. В 7, 10, 13, 14, 15 и 16 лет отмечалось р<0,001, в 9, 11 и 12 лет -р<0,01, в 8 лет - р<0,05.
Толщина ЗСЛЖ в диастолу также достоверно преобладала у девочек города Москвы, при этом в 11 лет отмечалось р<0,01, в остальных группах - р<0,001.
Значения толщины ЗСЛЖ в систолу и диастолу девочек Архангельска также является
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У ДЕВОЧЕК ГОРОДОВ АРХАНГЕЛЬСКА И МОСКВЫ 7-16 ЛЕТ (М±М)
Пара- метры 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
КДР, см М А 3,90±0,21 3,64±0,05 3,90±0,14 3,86±0,08 4,00±0,13 3,93±0,06 4,40±0,11 3,84± ±0,07*** 4,40±0,21 3,92±0,08 4,50±0,20 4,14±0,08 4,70±0,12 4,37±0,07* 5,00±0,01 4,52± ±0,08*** 5,00±0,12 4,44± ±0,06*** 5,00±0,21 4,53±0,09
КСР, см М А 2,70±0,22 2,38±0,033 2,70±0,22 2,55±0,06 2,70±0,13 2,62±0,04 3,10±0,11 2,53± ±0,04*** 3,10±0,12 2,56± ±0,06** 3,20±0,29 2,76±0,05 3,20±0,24 2,91±0,04 3,30±0,22 2,94±0,07 3,40±0,12 2,88± ±0,04*** 3,50±0,12 3,03± ±0,07**
УО, мл М А 33,70±1,89 36,41±1,14 40,00±1,68 41,28±1,97 46,00±2,14 42,30±1,55 54,60±2,10 40,82± ±1,85*** 55,00±1,89 43,37± ±2,12*** 55,10±1,99 47,74±2,27* 57,00±1,86 54,28±2,02 61,80±1,19 60,38±2,30 61,00±1,48 58,02±2,41 62,00±2,40 58,65±2,60
ФВ, от ед. М А 0,600±0,014 0,640± ±0,004* 0,620±0,020 0,620±0,013 0,580±0,026 0,630±0,005 0,590±0,011 0,640± ±0,005*** 0,590±0,011 0,64± ±0,006** 0,570±0,028 0,630± ±0,005* 0,550±0,018 0,630± ±0,004*** 0,560±0,018 0,640± ±0,006*** 0,540±0,131 0,640±0,005 0,560±0,148 0,620±0,004
Масса ЛЖ, г М А 44,10±1,67 47,45±2,04 47,50±1,75 60,69± ±3,09** 52,50±2,20 59,09±2,49 56,90±3,37 54,82±2,61 60,00±3,81 59,61±4,00 65,40±3,21 68,68±3,00 74,40±3,01 75,67±4,30 76,20±3,64 78,16±2,88 80,10±3,21 76,57±3,28 85,10±4,01 80,99±3,39
МОК, л/мин М А 3,48±0,28 3,03±0,06 3,61±0,27 3,05±0,07 4,30±0,17 3,20± ±0,07*** 4,40±0,23 3,22± ±0,06*** 4,39±0,24 3,36± ±0,09** 4,45±0,24 3,71±0,14* 4,48±0,24 4,35±0,13 4,52±0,26 4,42±0,18 4,59±0,45 4,15±0,15 4,61±0,03 4,42±0,13
ЗСЛЖ систола М А 0,900±0,011 0,810± ±0,013*** 0,920±0,012 0,848± ±0,023* 0,930±0,014 0,855± ±0,022** 1,00±0,03 0,826± ±0,019*** 1,08±0,04 0,903± ±0,029** 1,08±0,04 0,936± ±0,024 ** 1,18±0,03 0,949± ±0,025*** 1,18±0,04 0,971± ±0,026*** 1,18±0,04 0,925± ±0,024*** 1,19±0,03 0,964± ±0,036***
ЗСЛЖ диастола М А 0,630±0,012 0,470± ±0,016*** 0,640±0,012 0,487± ±0,013*** 0,680±0,019 0,538± ±0,022*** 0,710±0,026 0,518± ±0,020*** 0,720±0,024 0,589± ±0,022** 0,780±0,026 0,586± ±0,023*** 0,890±0,024 0,648± ±0,022*** 0,880±0,024 0,601± ±0,022*** 0,890±0,019 0,564± ±0,018*** 0,890±0,028 0,633± ±0,03***
Примечание: звездочками обозначена достоверность различий между значениями исследуемых параметров девочек г. Архангельска и Москвы: * -р<0,05; р<0,01; *** р<0,001.
А - значения показателей жителей г. Архангельска, М - значения показателей Москвы
БИОЛОГИЯ
косвенным признаком относительно более позднего физического развития детей Севера.
Значения УО преобладали у жительниц средней полосы, достоверные отличия выявлены в 10, 11 и 12 лет. В 10 лет значение данного параметра на 25% было больше у девочек города Москвы, в 11 лет - на 21%, в 12 лет - на 13,4%. Данная особенность девочек города Архангельска, как и мальчиков, подтверждается более поздним созреванием симпатико-адре-наловой системы [18].
Значения МОК были меньше у жительниц Севера, при этом в 9, 10, 11 и 12 лет выявлено статистически значимое преобладание значений данного параметра у девочек средней полосы. В 9 лет отмечалось преобладание значения данного параметра на 25,6%, в 10 лет - на 27%, в 11 лет - на 23,5%, в 12 лет - на 16,6%. Вероятнее всего у девочек Севера с возрастом сохраняется склонность к гипокинетическому типу кровообращения.
ФВ статистически значимо была больше у девочек, проживающих на Севере, в 7, 10, 11,
12, 13 и 14 лет, в остальных группах достоверной разницы выявлено не было.
Достоверные отличия массы миокарда левого желудочка выявлены у девочек в 8 лет (р<0,01 в рассматриваемой группе) - значения данного параметра больше у жительниц Европейского Севера в сравнении с девочками города Москвы на 21,7%. Возможно, данная особенность обусловлена ростовым скачком девочек города Архангельска в представленной возрастной группе.
Заключение.
Таким образом в результате проведенного исследования выявлено, что линейные параметры сердца мальчиков и девочек Севера преимущественно меньше значений данных показателей детей средней полосы. Такая же особенность определена и относительно ударного и минутного объема кровообращения, при этом фракция выброса была больше у де-тей-северян. Масса миокарда левого желудочка в основном не имела достоверных отличий в представленных группах.
список литературы
1. Авдеева Т.Г., Виноградова Л.В. Введение в детскую спортивную медицину. М., 2008.
2. Грибанов А.В. Динамика кровообращения у школьников в условиях Европейского Севера: автореф. дис.... д-ра мед. наук. Архангельск, 1991.
3. Грибанов А.В., Волокитина Т.В. Здоровье и функциональное развитие школьников на Европейском Севере России // Вестн. Нац. комитета «Интеллектуальные ресурсы России». 2006. № 4. С. 71-75.
4. Поскотинова Л.В. Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус молодежи в условиях Европейского Севера России. Екатеринбург, 2010. С. 5-12.
5. Леонтьева И.В. Лекции по кардиологии детского возраста. М., 2005.
6. Фроля В.Г. Роль ремоделирования левого желудочка в патогенезе сердечной недостаточности // Кардиология. 1997. № 5. С. 63-67.
7. Мутафьян О.А. Кардиомиопатии у детей и подростков. СПб., 2003.
8 Клинические рекомендации по детской кардиологии и ревматологии / под ред. М.А. Школьниковой, Е.И. Алексеевой. М., 2011.
9. Игишева Л.Н., Лысенко О.В., Кульчицкая Н.Г. Структурные изменения сердца при аритмиях у детей // Мать и дитя в Кузбассе. 2007. № 2 (29). С. 6-9.
10. Руководство по клиническому исследованию ребенка / под ред. В.И. Макаровой. Архангельск, 2002.
11. Физиология развития ребенка / под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. М., 2010. С. 437-482.
12. ВоробьевА.С. Амбулаторная эхокардиография у детей. СПб., 2010.
13. ПыковаМ.И., Ватолина К.В. Детская ультразвуковая диагностика. М., 2001.
14. ФейгенбаумХ. Эхокардиография. М., 1999.
15. Шиллер Н, Осипов М.А. Клиническая эхокардиография. М., 2005.
БИОЛОГИЯ
16. Гржибовский А.М. Типы данных, проверка распределения и описательная статистика // Экология человека. 2008. № 1. С. 52-58.
17. Наследов А.Д. SPSS 15: профессиональный статистический анализ данных. СПб., 2008.
18. Гудков А.Б., Шишелова О.В. Морфофункциональные особенности сердца и магистральных сосудов у детей школьного возраста. Архангельск, 2011.
19. Чазов Е.И. Болезни сердца и сосудов: руководство для врачей. Т. 4. М., 1992.
Gribanov Anatoly, Krainova Irina
MORPHOFUNCTIONAL PARAMETERS OF THE HEART LEFT VENTRICLE IN SCHOOLCHILDREN OF THE CIRCUMPOLAR REGION
The results of studying morphofunctional parameters of the heart left ventricle in healthy children aged 7-16 living in the conditions of the Circumpolar region as compared to those of children from the midland of Russia are presented in this article. A method of transthoracic echocardiography has been used to estimate these parameters. Morphological and some functional parameters of the left ventricle in northern boys and girls are shown to be much lower than those of the children from the midland.
Контактная информация: Крайнова Ирина Николаевна e-mail: vitpost1982@yandex.ru Грибанов Анатолий Владимирович e-mail: icd@pomorsu.ru
Рецензент - Гудков А.Б., доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета
