CC BY
16
Since 1999
The tournai of scientific articles
Healtlj
& millennium
Education
УДК 612.66 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-11-98-101
ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ РИТМА СЕРДЦА У ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА Гуляева Н.А., Николаева Е.Н., Саввина Л.Э., Адамова В.Д. ФГАОУ ВО «Северо-восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова», г. Якутск, Российская Федерация Аннотация. Целью данной работы является исследование особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма у подростков в зависимости от половой принадлежности в экстремальных климато-географических условиях северо-востока России. Обследовано 58 подростков в возрасте 1314 лет, учащихся 7 - 8 классов общеобразовательных школ города Якутска (30 девочек и 28 мальчиков). Оценка вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводилась с помощью аппаратно-программного комплекса «ВНС Спектр» (Иваново, Нейрософт). Результаты наших исследований показали, что имеются различия по гендерной принадлежности в регуляции сердечного ритма. Среди девочек подростков преобладает периферический контур регуляции ритма сердца с преобладанием тонуса парасимпатической нервной системы. Выявлен высокий уровень мобилизующего и восстановительного потенциала организма, наличие резервов и хороший уровень тренированности адаптивных механизмов организма, что свидетельствует об нормальном течении адаптационных процессов и оптимальном функциональном состоянии организма. В отличие от девочек, у мальчиков подростков регуляция ритма сердца осуществляется посредством центрального контура регуляции с участием надсегментарных и подкорковых структур, преобладание симпатической нервной системы, подавление автономного контура регуляции, что может свидетельствовать о напряжении регуляторных механизмов. Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, кардиоин-тервалография, вегетативная нервная система, подростки, Север, адаптация. VEGETATIVE REGULATION OF THE RHYTHM OF THE HEART IN ADOLESCENTS IN THE NORTH Gulyaeva N.A., Nikolaeva E.N., Savvina L.E., Adamova V.D. M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk, Russian Federation Annotation. The purpose of this work is to study the peculiarities of the vegetative regulation of heart rhythm in adolescents depending on gender in the extreme climatic conditions of the north. 58 adolescents aged 13-14 years, pupils of 7 - 8 classes of schools (30 girls and 28 boys) were examined. Heart rate variability (HRV) was assessed using the hardware-software complex «VNS Spectrum» (Ivanovo, Neurosoft). The results of our research showed that there are differences in gender in the regulation of heart rhythm. Among adolescent girls, the peripheral contour of heart rhythm regulation prevails with a predominance of the parasympathetic nervous system tone. A high level of mobilizing and regenerative potential of the organism, the presence of reserves and a good level of fitness of the adaptive mechanisms of the body, indicating a normal course of adaptation processes and the optimal functional state of the organism. In contrast to girls, in adolescent boys, heart rhythm regulation is carried out through the central control loop with the participation of suprasegmental and subcortical structures, the predominance of the sympathetic nervous system, and the suppression of the autonomous control loop, which may indicate a strain of regulatory mechanisms. Key words: heart rate variability, cardiointervalography, autonomic nervous system, adolescents, North, adaptation.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Агаджанян Н.А., Цатурян Л.Д., Кувандыкова Р.Х. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма, показателей периферической крови и гормонального профиля у подростков ставропольского края: этнофизиологический аспект // Экология человека. 2015. № 8. С. 26-31. [2] Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Учение о здоровье и проблемы адаптации. Ставрополь: РУДН. 2006. 284 с. REFERENCES [1] Agadjanyan N.A., Tsaturyan L.D., Kuvandyikova R.H. Osobennosti vegetativnoy regulyatsii serdechnogo ritma, pokazateley perifericheskoy krovi i gormonalnogo profi-lya u podrostkov stavropolskogo kraya: etnofiziolog-icheskiy aspekt // Ekologiya cheloveka. 2015. № 8. p. 2631. [2] Agadjanyan N.A., Baevskiy R.M., Berseneva A.P. Uchenie o zdorove i problemyi adaptatsii. Stavropol: RUDN. 2006. 284 p.
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
3 Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. Иваново: Изд-во Ивановской гос.мед.академии. 2002. 288 с.
[4] Рекомендации Европейского и Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии // Вестник аритмологии. 1999. №11. С. 53-78.
[5] Дёмин Д.Б., Поскотинова Л. В., Кривоногова Е. В. Возрастные особенности функциональных показателей сердечнососудистой системы у подростков различных арктических территорий // Экология человека. 2015. №7. С. 27-32.
[6] Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при
_стрессе. М.: Наука. 1984. 222 с._
[3] Mihaylov V.M. Variabelnost ritma serdtsa: opyit praktich-eskogo primeneniya. Ivanovo: Izd-vo Ivanovskoy gos.med.akademii. 2002. 288 p.
[4] Rekomendatsii Evropeyskogo i Severo-amerikanskogo obschestva stimulyatsii i elektrofiziologii // Vestnik arit-mologii. 1999. №11. p. 53-78.
[5] Demin D.B., Poskotinova L. V., Krivonogova E. V. Voz-rastnyie osobennosti funktsionalnyih pokazateley ser-dechnososudistoy sistemyi u podrostkov razlichnyih ark-ticheskih territoriy // Ekologiya cheloveka. 2015. №7. p. 27-32.
[6] Baevskiy R.M., Kirillov O.I., Kletskin S.Z. Matematich-eskiy analiz izmeneniy serdechnogo ritma pri stresse. M.: Nauka. 1984. 222 p._
Введение. Сохранение здоровья детей и подростков остается одной из проблем, не теряющей своей актуальности. Подростковый возраст в силу специфических особенностей морфологического и функционального созревания регуляторных систем, характеризуется функциональной неустойчивостью регуляторных механизмов, снижением компенсаторно-приспособительных механизмов и уменьшением способности к адаптации [1]. В связи с возрастными особенностями, организм подростка в большей степени подвержен влиянию стрессирующих факторов, особенно в неблагоприятных экстремальных климато-географических условиях Севера. Кроме того, дополнительное негативное влияние на организм оказывают и возрастающая школьная нагрузка, увеличение объема информационного потока, получаемый через компьютерные и телекоммуникационные сети, гиподинамия и т.д. Несовершенство регуляторных механизмов подростков при комплексном воздействии этих неблагоприятных факторов способствует увеличению функциональных нагрузок на организм и может привести к развитию патологических состояний.
Универсальными индикаторами адаптационных процессов в организме, по которым можно прогнозировать его функциональное состояние и дальнейшее развитие функциональных систем, являются показатели сердечно-сосудистой системы. Деятельность сердца, находясь в значительной степени под воздействием ВНС, а также концентрации гуморально-актив-ных веществ, весьма чувствительна к стрессовым факторам [2]. Вариабельность сердечного ритма (ВСР) -это универсальная реакция организма на воздействие факторов внешней и внутренней среды, которая отражает регуляторные влияния на деятельность сердца [3]. Анализ ВСР в настоящее время широко используется в современной науке и является одним из информативных неинвазивных методов исследования вегетативной регуляции системы кровообращения, оценки вегетативного баланса в процессе адаптации к различным климато-географическим факторам,
прогнозировании уровня здоровья, физической и психической активности, в клинической практике [3, 4].
В проведенных ранее работах по изучению регуляции сердечного ритма у подростков отмечено, что при увеличении географической широты и нарастании уровня дискомфортности природно-климатических условий Севера наблюдается усиление симпатических влияний на активность сердечной деятельности [5].
Целью нашего исследования является изучение особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма у подростков, в зависимости от половой принадлежности, в условиях Северо-Востока России.
Методы исследования. Работа выполнена на базе Медицинского института СВФУ им. М.К. Аммо-сова. В исследовании приняли участие учащиеся общеобразовательных школ г. Якутска - подростки в возрасте 13,9±0,11 лет (30 девочек, 28 мальчиков). На момент проведения исследования все испытуемые были признаны практически здоровыми. Анализ вариабельности ритма сердца проводился с помощью аппаратно-программного комплекса «ВНС-Спектр» (ООО «Нейро-Софт», Россия, г. Иваново) в соответствии с «Рекомендациями рабочей группы Европейского Кардиологического общества и Североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии» [5]. Запись фоновой кардиоритмограммы производилась в положении лежа продолжительностью 5 минут.
Оценивались следующие временные показатели: средняя продолжительность интервала (RRNN, мс); доля последовательных интервалов, различающихся более чем на 50 мс ^NN50, %); корень квадратный из средней суммы квадратов разниц между соседними нормальными RR-интервалами (RMSSD, мс; мода (Мо, мс); амплитуда моды (АМо, %), индекс напряжения (ИН, усл. ед.); индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл. ед.); вегетативный показатель ритма (ВПР, усл. ед.); показатель адекватности процессов регуляции (ПАРП, усл. ед.) и следующие показатели спектрального анализа ВРС: высокочастотные колебания ИБ - мощность спектра в диапазоне 0,15-0,4 Гц, которые сопряжены с дыханием и отражают
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 99 ~
модулирующее влияние парасимпатического отдела нервной системы на пейсмекерную активность синусового узла; низкочастотные колебания LF - мощность спектра в диапазоне 0,04-0,15Гц, которые могут быть обусловлены как периодически возникающими вспышками симпатической вазомоторной активности (собственный ритм сосудвигательного центра), так и колебания ритма АД, реализуемого через барорефлек-торные механизмы; очень низкочастотные колебания УЬБ - мощность спектра в диапазоне 0,003-0,04 Гц, как показатель симпатических влияний на ритм сердца на уровне подкорковых центров вегетативной регуляции; общую суммарную мощность спектра ТР, отражающую суммарную активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм. Определяли абсолютные значения мощностей (в мс2) в указанных диапазонах и рассчитывали нормированные мощности спектров (НР %, LF %, УЬР %). Для оценки баланса симпатических и парасимпатических влияний на вариабельность
А
ритмов (вегетативный баланс) использовали отношение низкочастотной составляющей спектра к высокочастотной ^Р/НР) [3].
Исследование проводилось в полном соответствии с этическими рекомендациями Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации и «Основами законодательства РФ об охране здоровья граждан (1993 г.).
Статистическая обработка данных проводилась стандартными методами с помощью программы STATISTICA. Для сравнения значимости различий между группами использовался ^критерий Стьюдента.
Результаты. Спектральный анализ результатов ВРС мощности волн ИБ, ЬБ и УЬБ в % от суммарной мощности колебаний, показывающих вклад каждого спектра в модуляции сердечного ритма, представленные на рис. 1, показали следующее.
Б
Рис. 1. Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма, в %
А - у девочек, Б - у мальчиков
Среди девочек выявлено высокое значение вклада ИБ (34,11% при норме до 25%), что указывает на преобладание парасимпатического отдела ВНС в регуляции сердечного ритма. В то же время отмечается незначительное повышение УЬБ спектра (33,28%) и умеренное значение ЬБ (32,52%), отражающие вклад надсегментарных (центральных) центров вегетативной регуляции, что свидетельствует об активации церебральных, симпатоадреналовых или эрготропных ги-поталамических систем регуляции сердечного ритма. При этом показатель ЬБ/ИБ равный 1,08
свидетельствует о балансе парасимпатических и симпатических воздействий. Данные результаты свидетельствуют о преобладании периферического контура регуляции посредством увеличения тонуса парасимпатической нервной системы. Результаты абсолютной мощности ИБ, ЬБ, УЬБ спектра (табл.1) указывают на высокий уровень мобилизующего и восстановительного потенциала организма. Высокие значения общей мощности спектра (ТР) у девочек свидетельствуют о наличии резервов и хорошем уровне тренированности адаптивных механизмов организма.
Таблица 1
Показатели спектральной мощности ВСР в мс2 у подростков (M±m)
Параметры Девочки n=30 Мальчики n=28 Примечание
TP, мс2 3241,42±824,25 2152,45±571,08
VLF, мс2 1210,92±388,21 968,27±296,74
LF, мс2 940,75±243,59 799,64±255,17
HF, мс 1089,42±317,001 384,91±94,031 1 - при р<0,05
LF/HF 1,08±0,142 2,76±0,622 2 - при р<0,01
—--■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
Результаты спектрального анализа параметров ВСР у мальчиков, в отличие от девочек, показали значительное преобладание УЬБ (43,28%) и умеренное значение вклада ЬБ (36,01%) при снижении доли ИБ в регуляции ритма сердца до 20,77% (рис.1). Данные результаты свидетельствуют о преобладании центрального контура регуляции над периферическим с участием надсегментарных и подкорковых структур. По параметру ЬР/ИБ равной 2,76 отмечается преобладание тонуса симпатической нервной системы. Выявлены также низкие значения абсолютной мощности
Средние значения статистических
спектров, по сравнению с девочками (табл.1). Мощность HF у мальчиков снижена в 2,8 раза, что свидетельствует о подавлении автономного контура регуляции.
Анализ результатов статистических параметров ВРС показал, что Мо, указывающая на доминирующий уровень синусного узла, среди мальчиков ниже, чем у девочек (табл.2). Известно, что при активации симпатического отдела ВНС величина Мо снижается, при преобладании тонуса парасимпатической нервной системы - увеличивается.
Таблица 2
раметров ВРС у подростков (M±m)
Параметры Девочки n=30 Мальчики n=28 Примечание
Мо, с 0,74±0,04 0,67±0,03
АМо, % 34,95±4,511 46,80±4,661 1 - при р<0,05
ИН, у.е. 132,13±26,731 219,29±32,521 1 - при р<0,05
ИВР, у.е. 179,75±37,071 277,89±39,021 1 - при р<0,05
ВПР, у.е. 4,58±0,83 6,7±1,07
ПАПР, у.е. 50,15±6,492 72,73±8,792 2 - при р<0,01
SDNN, мс 55,78±7,32 43,84±5,89
RMSSD, мс 52,69±8,332 27,5±4,112 2 - при р<0,01
pNN50, % 28,45±6,32 9,64±3,76
RRNN, мс 744,41±25,291 673,09±23,811 1 - при р<0,05
Показатель АМо, характеризующий нервный канал регуляции, среди мальчиков достоверно выше, чем у девочек. Известно, что, данный показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления сердечным ритмом через симпатический отдел ВНС [1].
Значение показателя ниже у мальчиков, по
сравнению с девочками. Показатели КМ88Б и рМЫ50 у девочек достоверно выше, чем у мальчиков. КМ88Б не содержит медленноволновых составляющих ритма сердца и отражает активность автономного контура регуляции. Чем выше значение КМ88Б, тем активнее деятельность парасимпатической нервной системы. Показатель рМЫ50, отражает частоту появлений быстрых изменений ритма, характерных для преобладания парасимпатических влияний [1, 3]. Полученные нами достоверно высокие значения данных показателей у девочек позволяют сделать вывод о преобладании парасимпатических влияний в регуляции ритма сердца.
Показатель ИВР отражает баланс симпатических и парасимпатических влияний на сердце с учетом состояния гуморального канала регуляции. А по показателю ВПР можно судить о вегетативном балансе с точки зрения активности автономного контура. ПАПР, отражающий соответствие между активностью симпатического отдела вегетативной системы и уровнем функционирования СА-узла, является показателем адекватности регуляторных систем. Увеличение данных показателей свидетельствует об избыточности симпатических влияний на деятельность сердца [1, 3]. В нашем
исследовании среднее значение ИВР, ВПР и ПАПР у мальчиков выше, чем у девочек.
ИН, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом также достоверно выше у мальчиков (219,29±32,52 у.е.). Показатель ИН часто используется для характеристики стресса. По Р.М. Баев-скому с соавт., ИН более 160 у.е. отражает состояние организма, находящегося в стрессовой ситуации при котором имеется перенапряжение регуляторных систем организма [6]. У девочек ИН равен 132,13±26,73 у.е., что свидетельствует о нормальном течении адаптационных процессов.
Наиболее низкие значения Мо, КМ88Б,
рМЫ 50% выявленные среди мальчиков на фоне наибольших значений ИН, указывают на высокую степень активности центрального регуляторного контура. Повышение ИВР и ВПР показывает избыточность симпатической регуляции. Высокое значение ПАПР у мальчиков, равный 72,73±8,79, свидетельствует о высокой степени напряженности и, возможно, о рассогласовании регуляторных систем.
Таким образом, проведенное нами исследование выявило наличие гендерных различий в регуляции сердечного ритма. Кроме того, по результатам ВРС у мальчиков выявлено наличие перенапряжения регуля-торных систем, что может привести к истощению адаптационных резервов организма и недостаточности защитно-приспособительных механизмов к воздействию стрессирующих факторов.
---—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
