CC BY
257
ВЕСТНИК ТГГПУ. 2010. №4(22)
УДК 612.45+612.172.2-053.5 "465.07/.8"
НЕРВНАЯ И ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЛОКАЛЬНОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ
© М.В.Шайхелисламова, Ф.Г.Ситдиков, А.А.Ситдикова
В статье проведено комплексное исследование функционального состояния симпато-адреналовой (САС) и сердечно-сосудистой (ССС) систем, их реакций на локальную статическую нагрузку у мальчиков 7 и 8 лет с учетом исходного тонуса вегетативной нервной системы (ВНС).
Ключевые слова: исходный вегетативный тонус, симпато-адреналовая система, гемодинамика, адаптация, статическая нагрузка, младшие школьники.
Исходный вегетативный тонус (ИВТ) - один из интегральных параметров автономной нервной системы, характеризующийся относительным постоянством вегетативных функций [1]. Однако у подавляющего большинства детей уже в раннем и дошкольном возрасте обнаруживается так называемая вегетативная лабильность (избыточное функционирование одного из отделов автономной нервной системы), наблюдаемая при отсутствии активных жалоб и способная при неблагоприятном течении трансформироваться в ту или иную форму сосудистого расстройства ВНС [2]. Исследования Е.А.Лепарского и В.К.Тато-ченко [3] показали, что за период обучения в школе в 16 раз возрастает количество случаев синдрома вегето-сосудистой дистонии, ведущими характеристиками которого являются нарушения сосудистого тонуса и регуляции кровообращения [4]. Вместе с тем абсолютное большинство публикаций по проблеме вегетативных нарушений у детей и подростков касается описания их манифестных форм [5; 6], тогда как более важное значение в предупреждении заболевания имеет выявление ранних функциональных изменений и пограничных состояний организма.
Определение биологически активных веществ - симпато-парасимпатических метаболитов в крови и выделениях человека дает более полное представление о тонусе и реактивности ВНС [7; 8], позволяет судить о нервных и гуморально-гормональных взаимосвязях в механизме регуляции физиологических функций, нарушения которых предшествуют патологическим реакциям организма [9]. Известно, что САС играет особую роль в поддержании гомеостаза и кардиоваскулярных взаимодействий [10: 157-181]. Дисбаланс автономной нервной системы может быть связан как с гиперфункцией САС, так и с повышенной чувствительностью к катехоламинам (КА) а и Р-адренорецепторов сосудов и сердца [11]. Существенную роль в нейро-гуморальной регуляции кровообращения играет
норадреналин (НА), являющийся основным гормоном, обеспечивающим постоянный уровень АД [4]. Истощение НА в симпатических волокнах (патологическая десимпатизация) отрицательно влияет на трофику тканей, а повышенная чувствительность миокарда к НА способствует электрической нестабильности сердца и возникновению аритмий [12: 200-208].
Учебная деятельность оказывает комплексное влияние на нервные и эндокринные механизмы регуляции физиологических функций школьников [13]. Статическое позное напряжение, как правило, преобладает в их повседневной жизни, двигательная же активность существенно снижена [14]. Своеобразие гемодинамических сдвигов, происходящих в организме детей при статической нагрузке и в постизометрическом периоде [15], выраженная активация САС и быстро наступающее утомление [16] позволяют рассматривать ее в качестве стрессогенного фактора, повышающего риск развития вегетативных дисфункций. Функциональная проба в виде дозированной локальной статической нагрузки, вызывающей периферическую вазоконстрикцию, дает возможность судить о состоянии эфферентного звена симпатической нервной системы [17] и уровне компенсаторных реакций гемодинамики [18; 19].
Все выше сказанное определило актуальность и цель наших исследований - изучение функционального состояния симпато-адренало-вой и сердечно-сосудистой систем, их реакций на дозированную статическую нагрузку у школьников 7 и 8 лет с учетом исходного вегетативного тонуса.
Методика
Исследовались мальчики 7 и 8 лет, обучающиеся в средней школе №143 г.Казани со средним уровнем физического развития, без хронических заболеваний. Для формирования групп детей по ИВТ были обследованы школьники 1 и 2 классов в количестве 96 человек. Использовал-
ся метод вариационной пульсометрии с применением автоматизированного кардио-пульмоно-логического комплекса ИЕАСАКО. Ритм сердца регистрировался в течение 3 минут в положении лежа. Анализировались показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС), моды (Мо), амплитуды моды (АМо), вариационного размаха (Ах) и индекса напряжения (ИН). Физиологическая ин-тепретация параметров гистограммы велась согласно концепции Р.М.Баевского о двухконтурном принципе управления сердечным ритмом [20]. При оценке состояния ИВТ ориентировались на ингральный показатель, каким является ИН (ИН=АМо(2МохАх). К симпатотоникам относили детей с ИН более 95,00 усл.ед., к нормо-тоникам - от 46,00 до 68,00 усл.ед., к ваготони-кам - менее 46,00 усл.ед. О состоянии САС судили по уровню экскреции адреналина (А), НА, дофамина (ДА) и ДОФА в порционной моче на основании флуорометрического метода [21: 4859]. Моча собиралась до нагрузки и в восстановительном периоде. Отношение НА/А использовали как косвенный показатель соотношения активности медиаторного и гормонального звеньев САС [9].
Для исследования функционального состояния ССС был использован метод тетраполярной грудной реоплетизмографии [22]. Ударный объем крови (УОК) рассчитывали по формуле Куби-чека в модификации Ю.Т.Пушкаря [23], минутный объем крови (МОК) как произведение УОК и ЧСС использовался относительный показатель гемодинамики - систолический индекс (СИ). Общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС) рассчитывали по формуле Пуазейля
[24]. Измерение артериального давления (АД) производилось по методу Н. С. Короткова в состоянии относительного покоя в положении сидя
на полуавтоматическом приборе МБ-30 (Япония). Определялось систолическое, диастолическое и среднее гемодинамическое артериальное давление (САД, ДАД, СГД), СГД=0,42хПД+ДАД
[25]. Параметры гемодинамики регистрировали до нагрузки, после неё, а также в течение 5 минут в постизометрическом периоде.
Пробу с локальной статической нагрузкой проводили в положении испытуемого сидя, путем сжатия левой рукой ручного динамометра с усилием, равным 50% от максимального произвольного усилия [19] в течение 1 минуты. За показатель максимального произвольного усилия принимали среднюю величину из трех попыток.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием 1-критерия Стьюдента на уровне вероятности р<0,05, р<0,01 и выше.
Результаты исследования
Проведенное исследование позволило выявить три варианта ИВТ и их процентное соотношение у мальчиков 7, 8 лет (табл.1). У большинства школьников обнаружено смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатикотонии - в 67,00% и 56,55% случаев в той и другой возрастной группе соответственно, при этом состояния эйтонии встречались лишь в 16,50% и 17,50% случаев. Количество ваготони-ков, составившее в 1 классе 16,50% от общего числа обследованных, увеличилось ко второму в 1,5 раза (26,10%) за счет некоторого уменьшения детей в группе с симпатикотоническим вариантом ИВТ. У всех школьников отмечались положительные значения ВИК (от 16,50±1,95 до 37,30±1,33 усл.ед.), что может свидетельствовать об относительной возрастной симпатикотонии мальчиков и напряжении их организма в процессе адаптации к учебной деятельности [26].
Таблица 1
Характеристики различных вариантов исходного вегетативного тонуса
_________________у мальчиков 7 и 8 лет (М±т)________________________________
№ п/п Исходный вегетативный тонус Параметры
Мо, мс АМо, % Ах, мс ИН, усл.ед. ВИК, усл.ед. Соотношение в %
7 8 7 8 7 8 7 8 7 8 7 8
1 Симпатото- ники 636.00 ±9.24 659.53 ±10.98 30.01 ±0.65 29.65 ±0.64 182.12 ±2.89 221.38 ±1.94 131.29 ±2.15 107.28 ±1.87 37.30 ±1.33 24.05 ±0.98 67.00 56.55
2 Нормотоники 629.00 ±10.31 589.25 ±8.67 26.00 ±0.59 24.87 ±0.62 232.00 ±3.09 393.00 ±4.87 64.73 ±1.30 63.37 ±1.06 27.00 ±1.70 16.50 ±1.95 16.50 17.50
3 Ваготоники 688.00 ±12.49 716.66 ±12.28 21.18 ±0.55 15.86 ±0.40 309.36 ±3.13 435.00 ±3.04 46.50 ±1.33 27.75 ±0.90 22.00 ±1.10 21.40 ±1.01 16.50 26.10
р 1-2 * * * * * * * * *
р 2-3 * * * * * * * * ▲ ▲
р 3-1 * * * * * * * * *
Примечание: Здесь и в табл.2, 3, 4: расшифровку аббревиатур см. в разделе "Методика". Достоверность различий: ▲ р < 0.05, * р < 0.01 и выше.
Анализ функционального состояния САС показал, что дети с различным ИВТ отличаются по уровню экскреции КА и их предшественников. Из таблицы 2 видно, что у школьников 7 лет с симпатикотоническим вариантом ИВТ в покое (до нагрузки) отмечается более высокий уровень экскреции НА, превышающий показатели нормо-и ваготоников на 3,38 нг/мин и 4,63 нг/мин (р<0,05). В экскреции А различия практически отсутствуют за исключением ваготоников, у которых ее уровень в 1,5 раза выше, чем у остальных (р<0,01). О преобладании медиаторного звена САС над гормональным свидетельствует и
отношение НА/А, которое в группе мальчиков-симпатотоников составляет 2,43, а у нормо- и ва-готоников - 1,94 и 1,08 соответственно. На фоне повышения НА, экскреция ДА у школьников в состоянии симпатотикотонии имеет более низкий уровень, составляющий 124,33±4,74 нг/мин, что существенно меньше, чем у нормо- и вагото-ников (р<0,01). Не исключено, что высокая потребность в НА у детей с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм не обеспечивается достаточным восполнением его предшественников.
Таблица 2
Показатели экскреции катехоламинов и ДОФА в покое и после статической нагрузки
Показатели
Воз- раст, лет № п/п Исходный вегетативный тонус Количество детей (П) А, нг/мин НА, нг/мин ДА, нг/мин ДОФА, нг/мин НА/А
до после до после до после до после до после
7 1 Симпатотони- ки 12 8.49 ±078 9.82 ±0.59 20.66 ±1.35 28.82 ±1.00 124.33 ±4.74 161.25 ±8.62 22.17 ±1.33 18.05 ±2.17 2.43 2.93
• • •
2 Нормотоники 10 8.66 ±0.30 10.16 ±0.44 16.83 ±1.18 14.80 ±1.10 157.40 ±8.22 129.50 ±6.24 20.34 ±1.80 19.39 ±2.07 1.94 1.45
• •
3 Ваготоники 10 14.83 ±0.42 11.03 ±0.46 16.03 ±1.36 12.49 ±1.00 157.27 ±7.34 137.53 ±5.62 13.94 ±1.62 17.84 ±1.07 1.08 1.22
• • • •
р 1-2 ▲ *
р 2-3 * ▲
р 3-1 * ▲ * *
Показатели
Воз- раст, лет № п/п Исходный вегетативный тонус Количество детей (П) А, нг/мин НА, нг/мин ДА, нг/мин ДОФА, нг/мин НА/А
до после до после до после до после до после
8 1 Симпатотони- ки 10 5.99 ±0.49 5.41 ±0.41 18.00 ±1.75 14.30 ±1.92 115.07 ±3.37 121.99 ±6.08 15.27 ±1.04 15.05 ±1.82 3.00 2.87
•
2 Нормотоники 12 9.99 ±0.65 11.66 ±0.76 20.56 ±1.10 32.16 ±2.22 142.47 ±7.62 168.60 ±8.94 21.54 ±2.10 22.49 ±2.42 2.05 2.75
• • •
3 Ваготоники 16 8.49 ±0.72 12.66 ±0.57 17.33 ±1.53 26.74 ±1.08 167.14 ±9.11 176.58 ±10.95 15.84 ±1.67 16.47 ±2.02 2.04 2.11
• • •
р 1-2 * * ▲
р 2-3 ▲ ▲
р 3-1 ▲ *
Примечание: Здесь и в табл. 3, 4: достоверность различий в покое между группами исходного вегетативного тонуса: ▲ р < 0.05, * р < 0.01 и выше; до и после нагрузки в отдельно взятой группе: • р < 0.05, •• р < 0.01 и выше.
У мальчиков 8 лет, в отличие от 7 летних, достоверных различий в экскреции НА в покое между группами ИВТ не обнаружено. О преобладании активности медиаторного звена САС в
группе школьников с симпатотиконическим вариантом ИВТ свидетельствует отношение НА/А, которое у них составляет 3,00, а у нормо- и ваготоников - 2,05 и 2,04 соответственно. Так же, как
и у 7 летних, у этих детей отмечается снижение же (р<0,01), чем у ваготоников, и может свиде-экскреции предшественников - уровень ДА со- тельствовать о напряжении САС, неэкономном ставляет 115,07±3,37 нг/мин, что достоверно ни- расходовании ее функциональных резервов [9].
Таблица 3
Параметры гемодинамики до и после статической нагрузки у мальчиков 7 лет ______с различными вариантами исходного вегетативного тонуса (М ± т)_____________________
№ Исходный вегетативный тонус Количество детей (п) Параметры
ЧСС, уд./мин САД, мм рт. ст. ДАД, ммрт.ст. С мм гд, рт. ст.
до после до после до после до после
1 Симпатотоники 12 105.10 ±1.27 95.27 ±1.06 111.33 ±1.26 110.00 ±1.33 66.33 ±1.58 74.00 ±1.24 85.25 ±1.68 90.12 ±1.14
• • • •
2 Нормотоники 10 102.95 ±1.22 111.47 ±1.78 115.00 ±2.01 131.00 ±1.90 76.00 ±1.31 75.00 ±1.01 95.38 ±1.67 98.52 ±1.32
• • •
3 Ваготоники 10 90.18 ±1.72 95.00 ±1.87 108.50 ±1.47 109.00 ±2.69 71.00 ±1.20 70.00 ±1.63 86.75 ±1.32 86.38 ±1.45
р 1-2 * *
р 2-3 * ▲ ▲ *
р 3-1 * *
Параметры
Исходный вегетативный тонус Количество детей (п) УОК, мл МОК, л СИ, л/мин/м2 ОПСС, дин*с-1*см-5
до после до после до после до после
1 Симпатотоники 12 42.60 ±1.04 35.17 ±1.67 4.47 ±0.10 3.35 ±0.52 4.51 ±0.10 3.38 ±0.12 1598.96 ±64.02 2025.15 ±98.37
• • • • • • •
2 Нормотоники 10 38.56 ±1.56 44.69 ±1.42 3.96 ±0.16 4.98 ±0.30 4.00 ±0.21 5.03 ±0.29 1914.68 ±105.20 1761.85 ±74.82
• • • •
3 Ваготоники 10 25.77 ±1.09 20.03 ±1.35 2.33 ±0.29 1.91 ±0.30 2.35 ±0.20 1.92 ±0.14 2690.36 ±229.97 3446.57 ±216.20
•
р 1-2 ▲ ▲ ▲
3 - 2 р * * * ▲
р 3-1 * * * *
Тестирующая функциональная проба в виде локальной статической нагрузки показала, что характер реагирования САС зависит от ИВТ и возраста испытуемых. У мальчиков-симпатото-ников 7 лет на фоне относительно высоких до-нагрузочных значений НА статическое усилие сопровождается его приростом на 39,51% по отношению к покою (р<0,05), а выделение ДОФА, образование которого является лимитирующим звеном в биосинтезе КА [21], имеет тенденцию к снижению. То есть адаптивные сдвиги САС носят гиперреактивный характер (медиаторное звено), при этом сопровождаются уменьшением резервных возможностей. У мальчиков в состоянии ваготонии, в отличие от предыдущей группы, наблюдается снижением реактивности САС в постизометрической периоде. Несмотря на более
низкий фоновый уровень выделения НА, его значения после нагрузки имеют отрицательную динамику, уменьшаясь на 22,08% по сравнению с покоем (р<0,05), при этом уменьшается и экскреция ДА (р<0,05). Отмечается лишь компенсаторный прирост ДОФА (р<0,05), который вместе с тем не обеспечивает адекватного повышения уровня КА. Таким образом, ваготонический вариант ИВТ у школьников 7 лет, характеризующийся преобладанием парасимпатических влияний на сердечный ритм, сопровождается относительно низкой активностью САС в покое и снижением ее резервов после статического усилия, что может быть проявлением утомления и асте-низации детского организма в период адаптации к учебной деятельности [4].
У мальчиков 8 лет, в отличие от 7-летних, наиболее адекватные реакции САС в ответ на локальную статическую нагрузку отмечены нами в группе нормо- и ваготоников, где происходит одновременное увеличение уровня экскреции НА на 56,42% и 54,29% (р<0,01) и ДА на 18,36% (р<0,01) и 4,41% соответственно, свидетельствующее о достаточных резервных возможностях и экономизации функций САС. Причем вагото-нический вариант ИВТ у детей 8 лет, в отличие от 7-летних, расценивается нами как более сбалансированный вариант регуляции вегетативного гомеостаза, свойственный здоровым детям, при котором повышенная вагусная активность в покое, вероятно, связана с компенсацией инициальной симпатикотонии [6].
Параллельно с анализом функционального состояния САС проводилась оценка параметров гемодинамики с учетом ИВТ (табл.3). Так, у мальчиков-симпатотоников 7 лет показатели УОК и МОК в покое (до нагрузки) на 4,04 мл,
0,51 л (р<0,05) и 16,83 мл, 2,14 л (р<0,01) выше, чем в состоянии нормо- и ваготонии. Аналогичные различия наблюдаются и в отношении СИ, который у симпатотоников составляет 4,51±0,10 л/мин/м2 (р<0,05 и р<0,01). При этом отмечается относительное увеличение ЧСС по сравнению с группой ваготоников (р<0,01). Значения ДАД и
ОПСС, уровень которых обусловливается состоянием периферического сосудистого русла, достоверно ниже, что может свидетельствовать о физиологической сбалансированности между периферическим сопротивлением сосудов и МОК, которые находятся в обратно пропорциональной связи [4, 27]. Вместе с тем относительное снижение УОК, МОК и СИ у ваготоников, сопровождающееся более высокими значениями ОПСС и ДАД, указывает на преобладание роли сосудистого компонента в регуляции АД [4].
У мальчиков-симпатотоников от 7 к 8 годам сохраняется наметившаяся тенденция в развитии ССС - значения УОК, МОК и СИ у них выше, чем в состоянии ваго- и нормотоников (р<0,01), наблюдается относительная тахикардия и понижение ОПСС, что в целом позволяет говорить о формировании гиперкинетического типа кровообращения у мальчиков с симпатикотоническим вариантом ИВТ и согласуется с данными литературы [5, 28].
Адаптационные механизмы ССС при статических нагрузках в большей степени обеспечиваются активацией симпатического отдела ВНС [16]. Проба с локальной статической нагрузкой позволила оценить уровень компенсаторных реакций гемодинамики в зависимости от ИВТ школьников, с учетом постизометрических эффектов.
-60
Рис.1. Восстановление гемодинамических параметров у мальчиков 7 лет после воздействия локальной
статической нагрузки (%):
С - симпатикотоники, Н - нормотоники, В - ваготоники; а - ЧСС, б - МОК, в - САД, г - ДАД, д - ОПСС.
Так, у мальчиков-симпатотоников 7 лет в ответ на статическое усилие наблюдается преобладание сосудистой реактивности в обеспечение АД: ДАД увеличивается с 66,33±1,58 до
74,00±1,24 (р<0,01) (табл.3), СГД и ОПСС становятся на 4,53% и 26,65% выше, чем до нагрузки, при этом возникает снижение УОК и МОК на 17,44% и 25,05% (р<0,01 и р<0,05), а также уре-жение ЧСС с 105,10±1,27 до 95,27±1,06 уд/мин (р<0,01). В ходе восстановительного периода показатели гемодинамики не достигают донагру-зочных значений (рис.1). Вероятно, повышенная экскреция НА, сопровождающая статическое усилие в данной исследуемой группе, вызывает компенсаторное повышение вагусных влияний на сердце, выражающееся в ответной брадикар-дии и уменьшении УОК [4]. Вместе с тем специфика статических усилий, связанная с поддержанием длительного сокращения небольшой группы мышц, заключается в непрерывной стимуляции центральных адренорецепторов, что приводит к усилению активности тормозящих буль-боспинальных нейронов. Это ограничивает влияние симпатических стимулов не только на артериолы системного кровообращения [29], но и на сердце (изменение концентрации КА в коронарных сосудах), что также может привести к уменьшению механической активности сердца, ударного выброса [30]. Нельзя исключать также
факт своеобразного "функционального депонирования" крови в неактивных мышцах, а также снижения кровотока в малом круге в результате натуживания, что уменьшает УОК и МОК [31].
Иная картина наблюдается у нормотоников 7 лет. ДАД после нагрузки не изменяется, а ОПСС имеет тенденцию к снижению, при этом МОК повышается по отношению к покою на 25,75% (р<0,05) и в процессе восстановления остается на повышенном рабочем уровне, не возвращаясь к исходному на 5 минуте отдыха. Такая реакция гемодинамики расценивается как неэкономная, свидетельствующая о значительном кислородном долге организма и несовершенстве механизмов его компенсации [32: 223-234].
Не менее показательна реакция гемодинамики в группе мальчиков-ваготоников, где после статического усилия наблюдается снижение УОК и МОК на 22,27% (р<0,05) и 18,02%, а также прогрессирующее уменьшение МОК на протяжении 5 минут восстановительного периода на фоне компенсаторного возрастания ОПСС. Такая реакция считается безусловно неблагоприятной, указывает на ранние признаки утомления в ССС [4] и низкую выносливость мальчиков к локальным статическим напряжениям. Она сопровождается уменьшением экскреции А, НА и недостаточной мобилизацией резервов САС (табл.2).
30
25
20
15
10
-10
-15
Ж 2 ‘ \ ж _ V"
Г
1 \з 1Л \
Рис.2. Восстановление гемодинамических параметров у мальчиков 8 лет после воздействия локальной
статической нагрузки (%) :
С - симпатикотоники, Н - нормотоники, В - ваготоники; а - ЧСС, б - МОК, в - САД, г - ДАД, д - ОПСС.
У школьников 8 лет, обучающихся во 2 классе, наблюдается совершенствование механизмов адаптации ССС к статической нагрузке, что наиболее четко прослеживается у детей с нормо- и ваготоническим вариантами ИВТ (рис.2). ДАД у этих мальчиков не изменяется или несколько снижается, наблюдается уменьшение ОПСС в пределах от 24,41% до 36,34% (р<0,05). При этом происходит увеличение МОК: у нормотоников на 59,02%, у ваготоников на 31,04%, который остается на повышенном уровне до 3 минуты восстановительного периода. Подобные изменения
МОК могут свидетельствовать о вторичной гиперфункции сердца, связанной с нормализацией кровотока в больших венах и малом круге кровообращения после изометрического усилия (феномен Линдгарда). Выявление данного феномена у более старших школьников может быть связано с повышением их выносливости к статическим нагрузкам и способности длительно поддерживать волевое усилие [15], чего мы не наблюдали у первоклассников, у которых имели место реакции раннего утомления и недовосста-новление гемодинамических параметров.
Таблица 4
Параметры гемодинамики до и после статической нагрузки у мальчиков 8 лет с различными
Исходный вегетативный тонус Количество детей (п) Параметры
ЧСС, уд./мин САД, мм рт. ст. ДАД, ммрт.ст. С мм гд, рт. ст.
до после до после до после до после
1 Симпатотоники 10 90.11 ±2.33 115.07 ±1.62 101.66 ±1.20 110.00 ±1.33 66.33 ±0.91 74.33 ±1.37 81.17 ±1.96 89.31 ±1.34
• • • •
2 Нормотоники 12 82.25 ±1.87 85.14 ±0.91 112.66 ±1.12 109.33 ±1.09 66.66 ±1.11 66.00 ±2.63 85.98 ±1.16 84.19 ±1.41
3 Ваготоники 16 79.31 ±1.63 76.04 ±1.86 104.00 ±1.51 110.66 ±1.46 61.00 ±1.35 60.66 ±2.43 79.06 ±1.93 81.66 ±1.81
•
р 1-2 * * ▲
р 2-3 * * *
р 3-1 * *
Параметры
Исходный вегетативный тонус Количество детей (п) УОК, мл МОК, л СИ, л/мин/м2 ОПСС, дин*с-1*см-5
до после до после до после до после
1 Симпатотоники 10 39.95 ±1.33 39.80 ±1.04 3.60 ±0.20 4.58 ±0.34 3.49 ±0.24 4.44 ±0.12 1623.77 ±84.72 2601.31 ±194.20
• • • •
2 Нормотоники 12 24.92 ±1.48 38.33 ±1.83 2.05 ±0.40 3.26 ±0.51 1.99 ±0.18 3.16 ±0.16 2757.58 ±342.18 1755.58 ±80.31
• • • • • • •
3 Ваготоники 16 31.33 ±2.04 42.81 ±1.49 2.48 ±0.20 3.25 ±0.45 2.40 ±0.30 2.40 ±0.14 2016.74 ±191.34 1524.47 ±50.50
• • •
р 1-2 * * * *
р 2-3 ▲
р 3-1 * * *
Иная картина у симпатотоников 8 лет. Тестирующая нагрузка вызывает у них увеличение ДАД, СГД и ОПСС на 12,06%, 10,02%, 10,44% (р<0,05) при постоянных значениях УОК и возрастании МОК (за счет ЧСС). В восстановительном периоде МОК изменяется, волнообразно уменьшаясь к 3 и увеличиваясь к 5 минуте, при этом ОПСС остается на повышенном уровне. То есть имеет место дискоординация между увели-
чением МОК и пропускной способностью прека-пилляров, о чем свидетельствуют и высокие цифры СГД (р<0,01). Следовательно, локальное мышечное напряжение у симпатотоников 8 лет сопровождается существенной нагрузкой на артериальное русло. Усиление спастического состояния периферических сосудов при снижении экскреции НА (табл.2) возникает, вероятно, вследствие возрастания чувствительности а-
адренорецепторов артериол к прессорному влиянию последнего, что, как правило, имеет место при длительном напряжении САС [12] и может являться предпосылкой к запуску патогенетического механизма, свойственного для развития сосудистого гипертензионного синдрома [33].
Заключение Проведенное исследование показало, что вегетативная неустойчивость младших школьников, проявляющаяся в преобладании симпато-или парасимпатических влияний на сердечный ритм, сопровождается существенными изменениями в функциональном состоянии САС и сдвигами гемодинамических параметров. При этом пассивная адаптация школьников к статическим мышечным нагрузкам в процессе обучения и жизнедеятельности приводит к формированию неблагоприятных адаптивных перестроек в ССС, проявляющихся на фоне неустойчивости ее нейро-гуморальной регуляции. Говоря о несовершенстве механизма срочной адаптации мальчиков к локальной статической нагрузке, выделяются ваготоники 7 лет, у которых усиление парасимпатических влияний на сердечный ритм сопровождается снижением реактивности САС и развитием реакций утомления в ССС, тогда как у школьников в состоянии симпатикотонии ведущим звеном в механизме срочной адаптации гемодинамики являются спастические реакции сосудистого русла, связанные с повышенной реактивностью норадреналового звена САС. Это указывает на вероятность развития у них вегетативной дистонии с гипертонзионным сосудистым синдромом.
1. Спивак Е.М. Синдром вегетативной дистонии в раннем и дошкольном детском возрасте. - Ярославль: Александр Рутман, 2003. - 118 с.
2. Осокина Г.Г. Характеристика адаптивных реакций здоровых детей при различных функциональных состояниях организма: Дис. ... канд. мед. наук. - М., 1986. - 260 с.
3. Лепарский Е.А., Таточенко В.К. Межведомственный подход в профилактике хронических заболеваний у детей // Педиатрия. - 1989. - №12. - С.5-9.
4. Калюжная Р.А. Физиология и патология сердечно-сосудистой системы детей и подростков. - М.: Медицина, 1973. - 327 с.
5. Шарапов А.Н. Нейроэндокринная регуляция вегетативных дисфункций и вегетативных дистоний в детском возрасте // Физиология развития ребенка.
- М.: Образование от А до Я, 2000. - С.127-142.
6. Кушнир С.М. О механизме нарушения вегетативной регуляции у детей, больных нейро-циркуля-торной астенией // Вестник аритмологии. - 2000. -№18. - С.40-41.
7. Ситдиков Ф.Г., Шайхелисламова М.В., Ситдико-ва А.А. Функциональное состояние симпато-адре-наловой системы и особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у младших школьников // Физиология человека. - 2006. - Т.32. - №6.-С.22-27.
8. Шайхелисламова М.В., Ситдикова А.А., Ситдиков Ф.Г. Взаимосвязь симпато-адреналовой системы, коры надпочечников и вегетативного тонуса у детей 7-9-летнего возраста // Физиология человека. - 2008. - Т.34. - №2. -С.83-92.
9. Кассиль Г.Н. Значение катехоламинов для оценки тонуса и реактивности симпато-адреналовой системы в норме и патологии // Цепные нейро-гормо-нальные реакции и симпато-адреналовая система.
- Л.: Наука, 1968. - С.108-115.
10. Андреев С.В., Кобкова И.Д. Роль катехоламинов в здоровом и больном организме. - М.: Медицина, 1970. - 296 с.
11. Курочкин А.А. Особенности нейроциркуляторной дистонии у детей и подростков: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук: 14.01.01. - М., 2000. - 46 с.
12. Манухин Б.Н. Физиология адренорецепторов. -Л.: Наука, 1968. - 235 с.
13. Држевецкая И.А. Эндокринная система растущего организма. - М.: Высш. шк., 1987. - 208 с.
14. Антропова М.В. Реакция основных физиологических систем организма детей 6-12 лет в процессе адаптации к учебной нагрузке // Физиология человека. - 1988. - Т.9. - №1. - С.18-24.
15. Алферова Т.В. Возрастные особенности адаптации сердечно-сосудистой системы к локальной мышечной деятельности: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. - Челябинск, 1990. - 42 с.
16. Плотников В.П., Иванова Г.Е., Поляев Б.А., Чого-вадзе А.В. Влияние изометрических мышечных напряжений на реакцию сердечно-сосудистой системы здоровых и больных нейроциркулятор-ной дистонией // Физиология человека. - 2002. -Т.28. - №4. - С.94-97.
17. Робсон Р.Н., Флук Д.Г. Влияние изометрической нагрузки на содержание катехоламинов в коронарном кровотоке // Реферативный журнал (04. Биология). - 1978. - №4. - С.34-39.
18. Шабунин Р.А. Адаптация сердца к статическим нагрузкам на основных этапах онтогенеза // Матер. межреспублик. симпозиума "Возрастные особенности регуляции и адаптации сердца". -Казань. 1992. - С.120.
19. Городниченко Э.А. Оценка влияния изометрической нагрузки на показатели ритма сердца // Физиология человека. - 1991. - Т.17. - №6. - С.35-41.
20. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979.
- 295 с.
21. Матлина Э.Ш., Меньшиков В.В. Клиническая биохимия катехоламинов. - М.: Медицина, 1967. - 304 с.
22. Осколкова М.К. Функциональные методы исследования системы кровообращения у детей. - М.: Медицина, 1988. - 270 с.
23. Пушкарь Ю.Т., Большаков В.М., Елизарова Н.А. Определение сердечного выброса методом тетра-
полярной грудной реографии // Кардиология. -1977. - №10. - С.85-87.
24. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. - Л.: Медицина, 1974. - 311 с.
25. Мутафьян О.А. Артериальные гипертензии и гипотензии у детей и подростков (клиника, диагностика, лечение). - СПб.: Невский Диалект; М.: Изд-во БИНОМ, 2002. - 144 с.
26. Сафронов В.В., Кузмичев Ю.Г., Суворова Л.В. Внутригрупповая изменчивость показателей сердечно-сосудистой системы школьников // Вопросы охраны материнства и детства. - 1991. - №7. -С.36-42.
27. Яковлев Г.М., Карлов В.Я. Типы кровообращения здорового человека: нейрогуморальная регуляция минутного объема кровообращения в условиях покоя. 1. Гиперкинетический тип // Физиология человека. - 1992. - Т.18. -№6. - С.86-109.
28. Дембо А.П., Земцовский Э.В. Новое в исследовании системы кровообращения спортсменов //
Теория и практика физической культуры. -1986. -№11. - С.42-45.
29. Tarasi R.C. Response to antihypertensive treatment.
- Dallas, 1983. - 265 p.
30. Robson R.H. Effect of submaximal isometric exercise on catecholamine CAMP and lactate concentration in the coronare circulation of man following atropine and oxprenolol // Cardilol. - 1978. - Vol.63. - P.280.
31. Astrond J., Ekblom B., Messin R. Intraarterial blood pressure during exercise with different muscle groups // J. Appl. Physiol. - 1965. - Vol.20. - P.253-254.
32. Колчинская А.З. Кислородные режимы организма ребенка и подростка. - Киев: Наукова думка, 1973. - 320 с.
33. Зутлер А.С., Усольцев А.Н., Тихомирова Л.М. Роль катехоламинов в регуляции гемодинамики у здоровых подростков и с ювенильной гипертонией // Актуальные аспекты биохимических и цитохимических исследований в гигиене детей и подростков. - М.: Педагогика, 1983. - С.26-36.
NERVOUS AND HORMONAL REGULATION OF LOCAL MUSCLES OF SCHOOL CHILDREN
M.V.Shayhelislamova, F.G.Sitdikov, A.A.Sitdikova
The authors of the article give a comparative analysis of the functional condition of sympathoadrenal and cardiovascular systems and their reactions to the local isometric activity for the 7-8-year-old boys, who are practically healthy, in connection with the initial tone of the vegetative nervous system.
Key words: vegetative homeostasis, sympathoadrenal system, hemodynamics, adaptation, isometric activity, primary school children.
Шайхелисламова Мария Владимировна - доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии и физиологии Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета.
E-mail: [email protected]
Ситдиков Фарит Габдулхакович - доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии и физиологии Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета.
E-mail: [email protected]
Ситдикова Айгуль Амировна - кандидат биологических наук, специалист по учебнометодической работе отдела послевузовского образования и аттестации научнопедагогических кадров Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета.
E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 24.09.2010
