WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

САБИРЬЯНОВА ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

Закономерности онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды у детей, проживающих

в условиях села и города

03.00.13. - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

2010

Работа выполнена на базе научной лаборатории, факультета физической культуры и спорта ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»

Научный руководитель

Доктор биологических наук, профессор

Шибкова Дарья Захаровна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Радыш Иван Васильевич

доктор медицинских наук, профессор Тристан Валерий Григорьевич

доктор медицинских наук, профессор Щуров Владимир Алексеевич

Ведущее учреждение:

ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Уфа

Защита состоится «  » 2010 г. в « » часов на заседании диссертационного совета ДМ 208.079.01 в ФГУ «РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой 6).

Автореферат разослан «  » 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор

А.Н. Дьячков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Рост и развитие детского организма на фоне политического и социально-экономического обустройства России в последние годы подвержены влиянию множества факторов, способствующих значительным изменениям процессов онтогенетической адаптации и морфологического развития ребенка [Н.Е. Миронов, 1998; А.А. Александров, В.Б. Розанов, 1998; Т.И. Стуколова, 1999; М.В. Антропова с соавт., 2000; А.А. Баранов, Л.А. Щеплягина, 2005; Ю.А. Ямпольская, 2005; Сауткин М.Ф., 2006 и др.]. Среди наиболее важных факторов, оказывающих отрицательное влияние на психофизическое развитие ребенка, в первую очередь необходимо отметить неблагоприятную экологическую ситуацию, особенно в крупных городах [А.А. Баранов, 1994; 1998; И.О. Тупицын с соавт., 1994; О.В. Мелкадзе, 2002; М.М. Садыков, 2007; Солонин Ю.Г., 2008], неадекватные учебные нагрузки [Н.К. Перевощикова, 1997; Н.Б. Семенова, 1999; Э.Я. Мингазова с соавт., 2004; И.А. Криволапчук, 2008; О.В. Кудряшкина, 2009; Н.Б. Панкова, 2009], а также низкую двигательную активность [А.Г. Сухарев, 1991; Г.И. Тимощук с соавт., 1995; Л.Е. Любомирский с соавт., 1997; Е.В. Быков, 2002; 2005]. Опосредованно, но не менее значимо, на структуру детского здоровья в нашей стране влияют так же затянувшиеся политические и экономические преобразования [Г.Г. Онищенко, 2001; А.А. Баранов, Л.А. Щеплягина, 2005; Ю.Е. Лапин, 2006; Г.М. Зараковский, 2007].

Несомненно, в последнее время наблюдается увеличение количества исследований, направленных как на изучение морфофункционального состояния и уровня здоровья детского населения, так и разработку и внедрение различных форм оздоровления [С.Г. Устюжанин, 2003; Д.З. Шибкова, 2003; Д.Д. Панков, 2008, О.Г. Литовченко, 2009 и др.]. Тем не менее негативные тенденции в состоянии здоровья приобрели устойчивый характер и стали еще более очевидными, что косвенно обусловлено крайне незначительным количеством фундаментальных исследований, направленных на изучение общих закономерностей роста и развития в постнатальном онтогенезе, критериев здоровья и возрастных норм функционирования систем организма. При этом очевидно, что недостаточно работ, связанных с исследованиями механизмов адаптации, внутрисистемной и межсистемной регуляции жизненно важных функций организма детей [Г.Г. Онищенко, 2001; Методические рекомендации, 2002; А.Г. Щедрина, 2003; А.А. Баранов, 2005; А.А. Баранов, Л.А. Щеплягина, 2005].

С другой стороны подавляющее большинство исследований возрастной физиологии связаны с изучением состояния здоровья и развития детей, проживающих в условиях города, с акцентом на период учебных нагрузок. При этом практически без внимания остаются дети, проживающие в сельской местности. Очевидно, что внешняя среда, безусловно влияющая на развитие детей, на селе и в городе значительно отличается, в первую очередь это касается особенностей экологии проживания, уровня информационных нагрузок, гигиенического воспитания. Однако, существующие исследования сельских детей немногочисленны, в основном, связаны с изучением уровня здоровья, без интегральной оценки их морфофункционального состояния и развития. В настоящее время практически отсутствуют исследования связанные с анализом физиолого-демографических особенностей здоровых детей проживающих в условиях города и села. Кроме того, до сих пор отсутствуют фундаментальные исследования, позволяющие провести не только интегральную оценку функционального состояния сельских детей, но и особенностей онтогенетической адаптации основных функциональных систем, а также уровней и механизмов их регуляции. В результате невозможно адекватно оценить современное состояние здоровья и морфофункциональное развитие сельских детей и обосновать необходимость и направленность в системе их оздоровления. Также необходимо отметить, что в доступной нам литературе мы не обнаружили исследований с использованием анализа медленноволновой вариабельности комплекса показателей кровообращения у сельских детей, которые, по мнению многих авторов [Р.М. Баевский, 2002; А.А. Астахов, 2000; С.А. Котельников с соавт., 2002; М Malik, 1998 и др.], являются достоверными маркерами активности уровней регуляции. Именно спектральный анализ вариабельности показателей кровообращения позволяет неинвазивным путем изучать онтогенетические особенности нейрогуморальных адаптивных процессов у детей [Е.В. Быков, 2002; А.Р. Сабирьянов, 2004].

Таким образом, в настоящее время, несмотря на социальные, экологические и психофизические различия условий развития сельских и городских детей, отсутствует объективная и научно обоснованная оценка влияния внешнесредовых факторов на функциональное развитие и онтогенетическую адаптацию детей проживающих в сельской местности.

Учитывая вышесказанное, была поставлена цель исследований: установить закономерности онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды у сельских и городских детей школьного возраста, проживающих на Южном Урале.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить функциональное состояние центрального и периферического кровообращения сельских и городских детей младшего и старшего школьного возраста, проживающих в условиях города и села;

2. Выявить различия деятельности сердечно-сосудистой системы и морфометрических характеристик в зависимости от типа кровообращения детей;

3. Показать различия и общие закономерности медленноволновой вариабельности показателей сердечно-сосудистой системы и их возрастной динамики у детей младшего и старшего школьного возраста, проживающих в условиях города и села;

4. Провести системный анализ медленноволновой вариабельности показателей кровообращения, как проявлений активности уровней регуляции гемодинамики, и установить их взаимосвязь с функциональным состоянием сельских и городских детей школьного возраста;

5. Установить особенности ортостатической реакции показателей центрального и периферического кровообращения, а также различия изменений их медленноволновой вариабельности у сельских и городских детей младшего и старшего школьного возраста;

6. Выявить различия в изменениях показателей кровообращения в активном ортостазе в зависимости от типа реакции частоты сердцебиений, минутного объема кровообращения и среднединамического давления обследованных детей;

7. Определить степень значимости деятельности уровней регуляции сердечно-сосудистой системы в поддержании адекватного минутного объема кровообращения и среднединамического давления в активном ортостатическом положении у сельских и городских детей школьного возраста;

8. Выявить различия и общие закономерности механизмов онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды у детей школьного возраста, проживающих в условиях села и города.

Научная новизна работы. Впервые проведен анализ физиолого-демографических особенностей развития и функционального состояния сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции у сельских и городских детей младшего и старшего школьного возраста, проживающих на Южном Урале. Установлены различия и общие закономерности онтогенетической адаптации кровообращения и системы ее регуляции к комплексу факторов внешней среды у детей школьного возраста, проживающих в условиях села и города:

- впервые показано, что характерные особенности процессов адаптации сердечно-сосудистой системы к условиям проживания в сельской местности проявляются реакцией артериального давления (в частности, показатели диастолического артериального давления сельских девочек выше, чем у городских сверстниц на 10,8% в младшем школьном возрасте и на 10,2% - в старшем) и периферического кровообращения - прирост к старшему школьному возрасту у сельских детей составил 20,7% у мальчиков и 40,2% у девочек;

- установлено, что различия функционального состояния центрального кровообращения сельских и городских детей проявляются в старшем школьном возрасте и характеризуются более высоким уровнем венозного возврата (на 31,5% у девочек и на 25,5% у мальчиков) и частоты сердцебиений (на 8,4% у девочек и 5,4% у мальчиков) у сельских детей;

- показано, что для большинства (48,4%) обследованных детей независимо от условий проживания в старшем школьном возрасте характерен гипокинетический тип кровообращения по сердечному индексу; у сельских девочек установлена достоверная взаимосвязь типа кровообращения и возрастной динамики сердечного индекса с индексом Эрисмана;

- установлена обратно пропорциональная зависимость общего периферического сопротивления сосудов от типа кровообращения, а также возрастно-половые особенности взаимосвязи показателей артериального давления и периферического кровообращения с типами гемодинамики.

Впервые, на основании анализа медленноволновых колебаний комплекса показателей центрального кровообращения показано, что у сельских детей младшего школьного возраста регуляция сердечной деятельности, в целом, осуществляется равнозначным участием отделов вегетативной нервной системы, тогда как у городских – наблюдается более высокая активность парасимпатической нервной системы. Выявлены качественные изменения регуляции кардиогемодинамики к старшему школьному возрасту у мальчиков, которые проявляются ростом общей вариабельности минутного объема кровообращения, на фоне более выраженного увеличения доли надсегментарных влияний у сельских мальчиков. По результатам спектрального анализа установлено повышение доли надсегментарных влияний на ритм сердца и общей вариабельности фракции выброса к старшему школьному возрасту у сельских детей, тогда как у городских детей наблюдается увеличение влияний вегетативной нервной системы, на фоне разнонаправленных изменений в диапазонах спектра фракции выброса.

Исследованиями установлено, что более высокие показатели артериального давления у сельских детей не сопровождаются особенностями медленноволновых колебаний. При этом возрастная динамика активности системы регуляции артериального давления характеризуется снижением общей вариабельности артериального давления к старшему школьному возрасту у девочек, а у мальчиков - снижением надсегментарных влияний у сельских и симпатических - у городских. У сельских мальчиков изменения амплитуды пульсации пальца кисти к старшему школьному возрасту сопровождаются увеличением доли очень низкочастотных колебаний, тесно связанных с метаболическими факторами регуляции, а у городских - всех низкочастотных диапазонов.

Впервые показано, что различия функциональной структуры регуляции кровообращения, в целом, у сельских и городских детей проявляются в старшем школьном возрасте, что является результатом начала пубертатных нейроэндокринных изменений и различиями процессов онтогенетической адаптации сельских и городских детей.

Исследованиями установлено, что при переходе в активное ортостатическое положение наблюдаются физиолого-демографические различия, которые проявляются в младшем школьном возрасте стабильностью артериального давления у сельских и повышением показателей артериального давления у городских детей; в обеих возрастных группах уровень неблагоприятных реакций у городских детей выше, чем у сельских (в частности, разница количества гипертонических реакций диастолического артериального давления у мальчиков младшего школьного возраста составила 26,4%, а девочек того же возраста – 18,1%; у детей старшего школьного возраста разница составила 7,1% и 36,8%, соответственно); медленноволновые колебания периферического кровообращения в активном ортостазе у сельских детей младшего школьного возраста отличаются относительной стабильностью, тогда как у городских - уменьшением доли очень низкочастотных колебаний; у сельских девочек обеих возрастных групп в активном ортоположении выявляется увеличение влияний вегетативной нервной системы на артериальное давление, тогда как у остальных детей рост как сегментарных, так и надсегментарных влияний на показатель.

Впервые выявлены закономерности изменений показателей сердечно-сосудистой системы, в зависимости от типа реакции на активный ортостаз частоты сердцебиений, минутного объема кровообращения и диастолического артериального давления у детей проживающих в условиях города и села. В частности установлено, что гиперкинетическая реакция частоты сердцебиений у сельских детей старшего школьного возраста взаимосвязана с более высоким уровнем толерантности к гипоксии.

Показано, что для городских детей старшего школьного возраста увеличение минутного объема кровообращения в активном ортостазе взаимосвязано с ростом и уровнем толерантности к гипоксии. Выявлено, что при гипертонической реакции диастолического артериального давления в активном ортостазе у большинства обследованных детей наблюдаются более низкие значения показателя в положении лежа (в частности, у детей младшего школьного возраста, с гипертонической реакцией показателя в активном ортостазе в положении лежа диастолическое артериальное давление, среднем, на 7,8% ниже, чем у сверстников с нормотонической реакцией и на 13,9%, чем у сверстников с гипотонической реакцией), с более выраженным снижением ударного (на 6,0% у девочек и 16,8% у мальчиков) и минутного (на 10,3% у девочек и 21,3% у мальчиков) объема кровообращения у сельских детей в младшем школьном возрасте.

Представлены результаты множественной регрессии минутного объема кровообращения и среднединамического давления с характеристиками вариабельности основных показателей центрального и периферического кровообращения в положении лежа и активного ортостаза, что формирует представление об общности регуляторных механизмов данных показателей.

Теоретическая и практическая значимость. На основании анализа комплекса показателей сердечно-сосудистой системы, оценки медленноволновой вариабельности основных показателей кровообращения, установлено функциональное состояние и особенности процессов онтогенетической адаптации кровообращения и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды детей младшего и старшего школьного возраста, проживающих в условиях сельской и городской местности.

Представлены результаты частотного и временного анализа медленноволновой вариабельности основных показателей центрального и периферического кровообращения у сельских детей младшего и старшего школьного возраста, согласно Стандартам по измерению, физиологической интерпретации и клиническому использованию методов анализа вариабельности сердечного ритма. Данное обстоятельство позволяет более широко внедрять в условиях села современные методы анализа медленноволновой вариабельности не только ритма сердца, но других показателей кровообращения для донозологической диагностики, определения типа вегетативных нарушений у детей.

Результаты работы выявили различия, а также общие закономерности развития и функционального состояния, онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и активности уровней регуляции у детей, проживающих в условиях промышленного города Южного Урала и на селе, что обосновывает и облегчает создание региональных стандартов роста и развития детей школьного возраста на современном этапе развития региона, а так же позволяет уточнить отдельные положения разрабатываемой концепции здоровья.

Разработана функциональная типология, отражающая зависимость изменений показателей кровообращения от типов реакции диастолического артериального давления и минутного объема кровообращения на активное ортостатическое воздействие.

Показана достоверность и информативность изучения функционального состояния сердечно-сосудистой системы и уровней регуляции кровообращения на основании анализа изменений показателей кровообращения и их медленноволновой вариабельности при переходе в активное ортостатическое положение.

Обоснована значимость и физиологическая информативность сочетанного использования кластерного анализа частотных характеристик медленноволновой вариабельности показателей кровообращения и сравнительного анализа относительного вклада разночастотных колебаний для оценки функционального взаимодействия активности уровней регуляции основных показателей центрального и периферического кровообращения. Показана необходимость более широкого использования нелинейных методов оценки функциональной взаимосвязи между показателями кровообращения и характеристиками их медленноволновой вариабельности.

Внедрение в практику. Результаты диссертационного исследования используются в процессе мониторинга состояния здоровья детей и оздоровления в образовательных учреждениях Челябинской области (ООУ лицей №142 г. Челябинска, МОУ СОШ № 30 г. Миасса, СОШ с. Кундравы) и Башкирии (СОШ №1 и 2 c. Верхние Киги). Полученные результаты исследования используются в мониторинге и диагностике состояния здоровья детей в лечебно-профилактических учреждениях Челябинской области (Областной ВФД, МГУ городская больница № 4 г. Миасса, центральные районные больницы с. Долгодеревенское и Миасское).

Материалы работы используются в учебном процессе на кафедрах нормальной физиологии, лечебной физкультуры, врачебного контроля, физиотерапии и реабилитологии, детских болезней Челябинской государственной медицинской академии, факультета физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета.

Положения, выносимые на защиту.

Основные показатели развития и функционального состояния сердечно-сосудистой системы детей младшего и старшего школьного возраста, проживающих в условиях города и села, находятся в границах физиологической нормы с более выраженной гетерохронностью процессов возрастной динамики у городских детей;

Различия медленноволновой вариабельности показателей сердечно-сосудистой системы у сельских и городских детей обусловлены не только условиями проживания, но и особенностью процессов онтогенетической адаптации системы регуляции кровообращения;

Внутрисистемные взаимоотношения уровней и механизмов регуляции различных показателей кровообращения связаны с возрастно-половыми особенностями сельских и городских детей;

Особенности реакции показателей кровообращения при переходе в активное ортостатическое положение выявляют более высокий уровень функционального состояния сердечно-сосудистой системы у сельских детей, а динамика медленноволновой вариабельности показателей кровообращения в активном ортостазе является отражением изменений активности уровней регуляции сердечно-сосудистой системы, имеющих возрастно-половые и физиолого-демографические различия.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены на Всероссийской научно-методической конференции «Физическая культура, спорт, туризм: наука, образование, технологии» (Чайковский, 2004); 69-й итоговой научной сессии КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2004); VI областной научно-практической конференции «Профилактика, реабилитация и адаптация в медицине и спорте» (Челябинск, 2004); XIX съезде физиологического общества имени И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004); Международной конференции «Физиология развития человека», посвященной 60-летию Института возрастной физиологии РАО (Москва, 2004); Научно-практической конференции посвященной 60-летию Челябинской областной общественной организации врачей-терапевтов (Челябинск, 2004); IV Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и студентов по медицине (Тула, 2004); Международной научной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Таиланд, 2004); Юбилейной научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН «Университетская наука: взгляд в будущее», посвященной 70-летию КГМУ (Курск, 2005); X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине», посвященной 1000-летию Казани и 60-летию Победы в Великой Отечественной войне (Казань, 2005); Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии» (Тунис, 2005); V Сибирском физиологическом съезде (Томск, 2005); Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 85-летию Пятигорского института Курортологии «Актуальные вопросы современной курортологии, восстановительной медицины и реабилитации» (Пятигорск, 2005); 2-й областной научно-практической конференции «Актуальные проблемы восстановительной медицины» (Челябинск, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Физическая культура, здравоохранение и образование в свете идей выдающегося врача и педагога В.С. Пирусского» (Томск, 2007); областной научно-практической конференции «Актуальные вопросы восстановительного лечения, оздоровления, спортивной медицины» (Челябинск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Современные возможности восстановительного и реабилитационного лечения в условиях НУЗ ОАО «РЖД» (Челябинск, 2009); ежегодных научно-практических конференциях факультета физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, 2004; 2005; 2006; 2007; 2008; 2009).

Тема диссертации входит в план научно-исследовательской работы Южно-Уральского государственного университета (номер государственной регистрации 01.990007567). В 2002 и 2004 гг. исследования проводились при поддержке грантов Министерства образования РФ и Правительства Челябинской области (П2002264 и 018.04.10-04ВГ).

Публикации.

По теме диссертации опубликованы 30 научных работ, в том числе 12 в центральных и рекомендованных ВАК для публикации журналах и 2 монографии.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 339 листах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 424 источников отечественной и зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 85 таблицами и 117рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования

В исследованиях участвовали дети в возрасте 8-16 лет (табл. 1 и 2).

Таблица 1

Возрастно-половая структура обследованных городских детей

Пол

Девочки

Возрастная группа

Младший школьный

(второе детство), n=267

Старший школьный

(подростковый), n=273

Возраст, лет

8

9

10

11

12

13

14

15

Количество детей

64

68

70

65

71

67

73

62

Пол

Мальчики

Возрастная группа

Младший школьный

(второе детство), n=318

Старший школьный

(подростковый), n=255

Возраст, лет

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Количество детей

63

60

65

63

66

65

68

63

59

Всего в исследованиях участвовали 1925 детей первой и второй медицинской групп. Проводилось изучение амбулаторных карт для определения медицинской группы каждого ребенка (по данным ежегодных медицинских осмотров). Кроме того, на момент исследования проводился опрос и объективный осмотр, для исключения детей с остро возникшими и обострениями заболеваний, а так же оценивалось половое развитие детей по степени выраженности половых признаков по Дж. Таннеру [Нарушения полового развития, 1989; J. Tanner, 1962]. Дети, показатели которых выходили за рамки 97-3 процентили, из обследования исключались. Определение стадий полового развития проводились у городских детей врачами районных поликлиник в ходе плановой диспансеризации, а у сельских – андрологами и гинекологами г.г. Челябинска и Миасса.

Таблица 2

Возрастно-половая структура обследованных сельских детей

Пол

Девочки

Возрастная группа

Младший школьный

(второе детство), n=196

Старший школьный

(подростковый), n=190

Возраст, лет

8

9

10

11

12

13

14

15

Количество детей

48

52

46

50

51

48

46

45

Пол

Мальчики

Возрастная группа

Младший школьный

(второе детство), n=239

Старший школьный

(подростковый), n=192

Возраст, лет

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Количество детей

45

44

50

48

52

51

52

46

43

Возрастное разграничение по группам проводилось согласно общепринятой периодизации и методике [А.Ф. Тур, 1960; И.А. Аршавский, 1967; А.А. Маркосян, 1969; Детская спортивная медицина, 1991; А.В. Мазурин, И.М. Воронцов, 2000].

Измерялись антропометрические показатели: длина (см) и масса тела (кг), окружность грудной клетки (ОГК, см), головы (ОГ, см), шеи (ОШ, см), талии и конечностей (см) по общепринятым методикам, описанным в соответствующих руководствах [П.Н. Башкиров, 1969; В.А. Еренков, 1984; С.В. Васильев, 1996; Физическое развитие детей и подростков, 1999; А.В. Мазурин, И.М. Воронцов, 2000]; артериальное давление (АД): систолическое (САД, мм рт.ст.) и диастолическое (ДАД, мм рт.ст.) в положении лежа и активного ортостаза при помощи стандартного сфигмоманометра методом Н.С. Короткова [1905], с учетом рекомендаций ВОЗ [Исследование артериального давления, 1986]. По разнице систолического и диастолического АД рассчитывалось пульсовое давление (ПД, мм рт.ст.). Кроме того, по формуле , определялось среднединамическое давление (СДД, мм рт.ст.) крови [Очерки спортивной кардиологии, 1968].

Определение толерантности к гипоксии проводилось при помощи пробы Штанге (ПШ, с), являющаяся одной из достоверных методик интегральной оценки функционального состояния и резервных возможностей кардиореспираторной системы [Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов, И.В. Радыш, 1990; И.Б. Заболотский, 1990; 1993; О.В. Гришин, О.В. Никольская, 1996; Л.И. Иржак, 2001].

Изучалась физическая работоспособность при помощи пробы Руффье (30 приседаний в течение 45 с) с расчетом индекса Руффье-Диксона (ИРД, усл.ед.). Определялись некоторые расчетные интегральные показатели: индекс мышечной силы к массе тела (ИМС, %), индекс Эрисмана (ИЭ, см), индекс физического состояния по Е.А. Пироговой [1989] (ИФС, усл.ед.).

Проводилось анкетирование с целью выявления некоторых особенностей условий проживания и образа жизни сельских и городских детей. Анкеты включали вопросы по паспортным данным, условиям проживания (место жительства, количество комнат на человека), занятиям физической культурой и спортом, вредным привычкам.

Для одновременной регистрации показателей центральной и периферической гемодинамики нами использована биоимпедансная тетраполярная реополиграфия на базе компьютерной системы «Кентавр IIРС» фирмы «Микролюкс» (рекомендована к производству и применению в медицинской практике протоколом № РОСС.RU.АЮ 45.В00211 от 28.11.2002г.).

Система «Кентавр» позволяет одновременно, в режиме реального времени регистрировать электрокардиограмму (ЭКГ) в первом стандартном отведении, трансторакальную реограмму, движения грудной клетки при дыхании, пульсацию пальца кисти при помощи пульсоксиметрического датчика, а также измерять АД. При этом компьютерная программа позволяет не только регистрировать определенные величины рео- или ЭКГ кривых, но и при помощи формул рассчитывать показатели кровообращения. Показатели сердечно-сосудистой системы регистрируемые системой «Кентавр»:

1. Частота сердечных сокращений (HR, уд/мин) – регистрируется по R-R (с) интервалам I стандартного отведения ЭКГ по формуле: ;

2. Ударный объем (SV, мл) рассчитывается при помощи формулы Кубичека по ЭКГ и первой производной трансторакальной реограммы:

, где

L - расстояние между электродами;

LVET - период изгнания от начала подъема первой производной реоволны грудной клетки, до низшей точки первой производной реоволны грудной клетки;

dz/dt - амплитуда первой производной реоволны грудной клетки;

К – коэффициент;

Zo - базовое электрическое сопротивление;

3. Минутный объем кровообращения (CО, л/мин) рассчитывается по формуле: . Кроме того, система «Кентавр» рассчитывает сердечный индекс (Ci, л/мин/м2), т.е. отношение МОК на площадь поверхности тела;

4. Фракция выброса левого желудочка (EF, %) рассчитывается при помощи формулы Тагифта по ЭКГ и первой производной трансторакальной реограммы:

, где

LVET - период изгнания от начала подъема первой производной реоволны грудной клетки, до низшей точки первой производной реоволны грудной клетки;

РЕР – период предизгнания от зубца Q ЭКГ до начала подъема первой производной реоволны грудной клетки;

5. Хитер-индекс (Hi, усл.ед.), является показателем сократимости миокарда и рассчитывается по формуле: , где

dz/dt - амплитуда первой производной реоволны грудной клетки;

QZ – интервал от зубца Q ЭКГ до наивысшей точки амплитулы реоволны аорты;

6. Амплитуда диастолической волны наполнения сердца (Fw, мОм) по трансторакальной реограмме;

7. Амплитуда пульсации аорты (Athrx, мОм) по трансторакальной реограмме;

8. Амплитуда пульсации среднего пальца кисти (Atoe, мОм) по пульсоксиметрической кривой;

9. Систолическое артериальное давление (BP, мм рт.ст.), расчетный показатель - по скорости распространения пульсовой волны между зубцом R ЭКГ и пиком первой производной пульсовой волны микрососудов пальца;

10. Сегмент ST I стандартного отведения ЭКГ – расположение данного сегмента относительно изолинии (мм);

Кроме того, рассчитывалось общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дин/с/см-5) по формуле: , где СДД - среднединамическое давление, МОК – минутный объем кровообращения.

Пульсоксиметрический датчик, кроме регистрации пульсации пальца кисти, на основании колебаний интенсивности прохождения красных и инфракрасных лучей, пропущенных через палец, фиксировал степень насыщения гемоглобина кислородом (SpO2, %), а также рассчитывался индекс доставки кислорода к тканям (DO2i, мл/мин/м2).

В системе «Кентавр» для оценки нейровегетативных влияний на гемодинамику используется индекс вегетативной активности (ИВА, усл.ед.) [А.А. Астахов, 1996].

Исследования детей с использованием системы «Кентавр» проводилось в положении лежа, при закрытых глазах, после не менее чем 5 минутного отдыха перед процедурой. В качестве функциональной нагрузки использовалась активная ортостатическая проба. Методика проведения пробы была следующей. После регистрации показателей кровообращения в течение 500 кардиоинтервалов в положении лежа, ребенок вставал и также в течение 500 кардиоинтервалов производилась регистрация изучаемых показателей.

При помощи компьютерных программ проводился анализ медленноволновой вариабельности показателей кровообращения: частоты сердечных сокращений (ЧСС), фракции выброса (ФВ), диастолической волны наполнения сердца (ДВНС), ударного объема (УО), минутного объема кровообращения (МОК), систолического артериального давления (САД) и амплитуды пульсации пальца кисти (АППК), в основе которого положена методика быстрого преобразования Фурье [J.W. Cooley, J.S. Tukey, 1961; S.M. Kay, S.L. Marple, 1981; С.Л. Марпл, 1990]. Изучение середины спектра колебаний показателей (Fm) в диапазоне от 0 до 0,5 Гц производилась при помощи компьютерной программы системы «Кентавр». Кроме того, по спектрограммам определяется мода частоты (Мо, Гц), т.е. наиболее часто встречающаяся частота медленноволновых колебаний, которая представлена наиболее выраженным спектром.

При помощи программы «Биоспектр» [А.Н. Рагозин, 2001; 2002] изучались следующие временные характеристики медленноволновой вариабельности показателей кровообращения:

1. Общая мощность спектра (ОМС) медленноволновых колебаний показателя за 5 мин. Показатель оценивает общую вариабельность и представляет собой квадрат дисперсии показателя за 5 мин.

2. Мощность медленноволновых колебаний в диапазонах спектра (в абсолютных и относительных единицах). Является квадратом дисперсии изучаемого показателя в соответствующем частотном диапазоне медленноволнового спектра.

В программе «Биоспектр» анализ мощностных характеристик медленноволновых колебаний показателей кровообращения производится по четырем диапазонам [Heart Rate Variability, 1996], названия и частотные промежутки которых представлены в табл. 3.

Таблица 3

Частотные диапазоны медленноволнового спектра используемые в программе «Биоспектр» согласно Стандартам

Русское название диапазона

Самый низкочастотный (СНЧ)

Очень низкочастотный (ОНЧ)

Низко-частотный (НЧ)

Высоко-частотный (ВЧ)

Английское название диапазона

Ultra very long frequency (UVLF)

Very long frequency (VLF)

Long frequency (LF)

High frequency (HF)

Частотный диапазон

0-0,003 Гц

0,003-0,04 Гц

0,04-0,15 Гц

0,15-0,04 Гц

Учитывая краткосрочность записей, самый низкочастотный диапазон использовался в обсуждении результатов, однако при обобщенных выводах его интерпретация проводилась совместно с очень низкочастотным диапазоном.

Отличием методологии спектрального анализа в данных исследованиях являлась 60% фильтрация спектра, в системе «Кентавр» и интерполяция тренда в программе «Биоспектр», что диктовалось особенностью психомоторных функций детей обследованного возраста и позволило устранить большинство артефактов и погрешностей при регистрации показателей кровообращения.

Полученные материалы исследований были подвергнуты статистической обработке общепринятыми методами вариационной статистики. Кроме этого, проводились факторный дисперсионный, линейный и нелинейный регрессионный, корреляционный (ранговая корреляция Спирмена), кластерный анализы морфофункциональных показателей и результатов изучения медленноволновой вариабельности кровообращения. При статистической обработке нами были использованы компьютерные программы по обработке результатов научных исследований Microsoft Excel ХР и STATISTIKA.

Определение достоверности различий (р) двух выборок абсолютных показателей, результатов ранговой корреляции, регрессионного и дисперсионного анализов, проводилась при помощи критерия Стьюдента (t); относительных – по критерию Фишера (F). Кроме того, для определения однородности выборок показателей проводился тест Левена.

Результаты исследования и их обсуждение

Основные различия факторов, оказывающих воздействие на морфофункциональное развитие сельских и городских детей проявляются в уровне информационных и учебных нагрузок, качестве медицинского обслуживания, качестве и количестве питания, пристрастии к вредным привычкам, уровне двигательной активности и пр. Данные различия приобретают особую актуальность в связи со значительными изменениями социально-экономического обустройства России, которые наблюдаются в последние десятилетия. Комплекс вышеуказанных причин способствует формированию особенностей возрастного развития не только морфологических, но и функциональных параметров, с физиолого-демографическими различиями деятельности систем детского организма, в первую очередь, системы кровообращения, а также уровней и механизмов ее регуляции.

Сравнительная характеристика функционального состояния сердечно-сосудистой системы городских и сельских детей

Исследования показывают, что развитие функции сердечно-сосудистой системы у сельских и городских детей соответствует физиологическим нормам (табл. 4). Функциональная характеристика кровообращения и возрастной динамики ее показателей характеризуются наличием внутриполовых различий, что согласуется с данными литературы [И.О. Тупицын, 1985; М.Д. Берг, 1997] с гетерохронностью показателей сердечно-сосудистой системы, которая проявляется фазностью их возрастной динамики.

Анализ хронотропной функции сердца показывает, что различия онтогенетической адаптации проявляются в возрастной динамике хронотопной функции, более высокими показателями ЧСС у сельских детей, тогда как изучение интропной функции сердца не выявляет закономерных различий у обследованных детей. Кроме того, функциональной особенностью у сельских детей является более высокая диастолическая волна наполнения сердца, которая, в значительной степени, определяется венозным возвратом.

Изучение объемных характеристик центрального кровообращения показывает, что у сельских девочек младшего школьного возраста наблюдаются более низкие показатели УО. Однако в результате более значимой возрастной динамики к старшему школьному возрасту наблюдается выравнивание показателя, по сравнению со сверстницами из города. С другой стороны у городских девочек обнаруживается недостаточность прироста УО к старшему школьному возрасту, что определяет стабильность МОК, тогда как в остальных группах выявляется увеличение сердечного выброса. Несмотря на это, в обеих группах девочек обнаруживается возрастное снижение СИ (рис. 1), а у мальчиков данный показатель не изменяется.

Таблица 4

Показатели центрального кровообращения у сельских и городских детей младшего и старшего школьного возраста (M±m)

Возрастно-

половая группа

ЧСС,

уд/мин

УО,

мл

МОК,

л/мин

ДВНС,

мОм

АПА,

мОм

Девочки

ГДМ (1)

89,33±0,95

40,77±1,32

3,64±0,12

20,55±0,93

287,99±4,6

ГДС (2)

78,37±0,87

48,0±1,21

3,76±0,1

19,22±1,09

255,31±5,1

Относ. динамика

-12,27%

17,73%

3,3%

-6,47%

-11,35%

СДМ (3)

91,75±1,05

35,3±0,87

3,24±0,08

26,23±1,3

254,05±3,4

СДС (4)

84,92±0,97

46,06±1,03

3,91±0,12

25,29±1,03

240,45±5,08

Относ. динамика

-7,44%

30,48%

20,68%

-3,58%

-5,35%

р 1-2

р<0,0001

р<0,0001

-

-

р<0,0001

р 1-3

-

р<0,0007

р<0,007

р<0,0004

р<0,0001

р 2-4

р<0,0001

-

-

р<0,0001

р<0,05

р 3-4

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

-

р<0,03

Мальчики

ГММ (1)

84,15±0,75

39,7±0,96

3,34±0,08

24,89±1,32

249,91±4,51

ГМС (2)

77,91±0,79

53,88±1,56

4,2±0,11

18,37±0,71

231,89±4,49

Относ. динамика

-7,42%

35,72%

25,75%

-26,2%

-7,21%

СММ (3)

85,94±0,99

40,14±1,17

3,45±0,09

27,48±1,34

251,08±3,58

СМС (4)

82,11±0,75

54,16±1,15

4,45±0,08

22,86±0,61

210,03±3,26

Относ. динамика

-4,46%

34,93%

28,99%

-16,81%

-16,35%

р 1-2

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

р<0,005

р 1-3

-

-

-

-

-

р 2-4

р<0,0001

-

-

р<0,0001

р<0,0001

р 3-4

р<0,003

р<0,0001

р<0,0001

р<0,002

р<0,0001

Примечание к табл. 4: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

Результаты исследования показывают, что характерной особенностью онтогенетической адаптации кровообращения к условиям проживания сельских детей являются более высокие показатели АД, что сопровождается более высокими показателями периферической пульсации сосудов (табл. 5). Несмотря на это, закономерностью функциональных изменений АД для обследованных детей является повышение среднединамического давления к старшему школьному возрасту [И.О. Тупицын, 1985; М.Д. Берг, 1997], со снижением общего периферического сопротивления сосудов, за исключением городских девочек, что, несомненно, определяется совокупностью изменений сосудистого тонуса и кардиогемодинамики.

Рис. 1. Сердечный индекс у сельских и городских детей. Примечание: МШВ – младший школьный возраст; СШВ - старший школьный возраст; * - статистическая достоверность изменений

Таблица 5

Особенности показателей артериального давления и сосудистого тонуса у городских и сельских девочек младшего и старшего школьного возраста (M±m)

Возрастно-

половая

группа

САД,

мм рт.ст.

ДАД,

мм рт.ст.

ПД,

мм рт.ст.

СДД,

мм рт.ст.

ОПСС,

дин*с*см-5

АППК,

мОм

ГДМ (1)

103,66±0,99

65,27±0,69

38,39±0,83

78,07±0,7

1997,61±62,57

53,89±3,38

ГДС (2)

112,94±1,11

68,38±0,63

44,56±0,81

83,23±0,72

1943,99±50,4

60,69±3,93

Относ.

динамика

8,95%

4,77%

16,07%

6,61%

-2,68%

12,62%

СДМ (3)

114,08±0,73

72,33±0,97

41,75±0,63

86,24±0,8

2419,03±71,76

50,98±2,04

СДС (4)

115,53±0,65

75,33±0,53

40,14±0,4

88,69±0,53

1993,45±75,61

71,45±3,95

Относ.

динамика

1,27%

4,15%

-3,86%

2,84%

-17,59%

40,15%

р 1-2

р<0,0001

р<0,001

р<0,0001

р<0,0001

-

-

р 1-3

р<0,0001

р<0,0001

р<0,001

р<0,0001

р<0,0001

-

р 2-4

р<0,05

р<0,00015

р<0,0001

р<0,0001

-

-

р 3-4

-

р<0,007

р<0,04

р<0,01

р<0,0001

р<0,0001

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста.

При этом в младшем школьном возрасте индивидуальная оценка СИ не выявляет характерного типа кровообращения для возрастно-половых групп, тогда как в старшем школьном возрасте у большинства детей (в среднем 53,07%) выявляется гипокинетический тип кровообращения [А.Г. Дембо, 1984; 1989], за исключением сельских мальчиков, у которых обнаруживается равномерное присутствие всех трех типов.

У большинства (80,73%) обследованных детей, по данным дисперсионного анализа, наблюдается прямая зависимость сердечного индекса от показателей центрального кровообращения и отрицательная - от ОПСС (у 94,23%), что определяется общностью уровня симпатических и гуморальных регулирующих влияний [С.А. Котельников с соавт., 2002; G. Parati, 1990; M. Malik, 1998]. Например, у девочек с гиперкинетическим типом кровообращения (табл. 6) выявляются более высокие ЧСС, ударный и минутный объем кровообращения, ФВ и более низкие значения ОПСС (рис. 2).

Таблица 6

Показатели кардиогемодинамики девочек в зависимости от типа кровообращения (M±m)

Группа детей

Тип кровообращения

ЧСС,

уд/мин

УО, мл

ФВ, %

МОК,

л/мин

СДМ

Гипо (1)

94,36±1,16

24,71±0,7

68,79±0,15

2,24±0,05

Эу (2)

91,0±0,65

36,62±0,43

68,69±0,2

3,25±0,03

Гипер (3)

89,69±1,03

45,38±0,65

70,38±0,18

4,09±0,06

р1-2

р<0,01

р<0,001

-

р<0,001

р1-3

р<0,001

р<0,001

р<0,001

р<0,001

р2-3

-

р<0,001

р<0,01

р<0,05

СДС

Гипо (1)

83,32±1,08

38,77±0,78

67,27±0,28

3,18±0,07

Эу (2)

87,5±1,01

50,4±0,65

68,4±0,23

4,26±0,03

Гипер (3)

86,5±0,55

70,0±1,16

70,67±0,18

5,92±0,08

р1-2

р<0,01

р<0,001

р<0,001

р<0,001

р1-3

р<0,01

р<0,001

р<0,001

р<0,001

р2-3

-

р<0,001

р<0,001

р<0,001

Сокращения: СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста.

Рис. 2. Уровень ОПСС (дин/с/см-5) в зависимости от типа кровообращения у девочек. Сокращения: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста

Необходимо отметить, что для большинства обследованных детей, более высокие показатели периферической пульсации сосудов и ДАД наблюдаются при гипокинетическом типе кровообращения.

Анализ морфометрических характеристик по типу кровообращения девочек выявил статистически достоверную дисперсионную связь индекса Эрисмана с типами кровообращения (во всех случаях, кроме городских девочек старшего школьного возраста MSфак/MSслуч > 2,2) (рис. 3).

Рис. 3. Индексы Эрисмана (см) девочек в зависимости от типов кровообращения. Сокращения: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста

Как видно из рис. 3, у городских девочек в младшем школьном возрасте при эукинетическом типе кровообращения наблюдаются более высокие показатели ИЭ. У сельских девочек младшего школьного возраста с гипокинетическим типом кровообращения выявляются более низкие значения ИЭ (-5,46±0,34 см), по сравнению с эу- и гиперкинетическим (-3,17±0,33 и -3,0±0,2 см; р<0,001), что, в первую очередь, взаимосвязано с более низким УО. В старшем школьном возрасте данные взаимоотношения сохраняются. При этом для девочек с эу- и гиперкинетическим типом кровообращения характерна нормостеническая грудная клетка.

Функциональные различия в системе кровообращения проявляются характерной особенностью динамики результатов проб Штанге (рис. 4).

А                                        Б

Рис. 4. Возрастная динамика результатов пробы Штанге у городских и сельских мальчиков: А – городские мальчики, Б – сельские мальчики

В частности, несмотря на положительную возрастную динамику результатов ПШ во всех группах детей, у городских детей наблюдается более выраженный прирост данного показателя к старшему школьному возрасту с волнообразностью возрастной динамики, тогда как у сельских повозрастное увеличение толерантности к гипоксии более плавное и равномерное.

Таким образом, результаты исследования сердечно-сосудистой системы детей, проживающих в условиях города и села, выявили не только характерные особенности в деятельности отдельных звеньев сердечно-сосудистой системы и ее возрастных изменений в группах детей, но и различия, которые определяются как возрастно-половой характеристикой детей, так и условиями проживания. Последний фактор, накладываясь на характерные процессы онтогенетического приспособления детей к факторам внешней среды, формирует особенности деятельности сердечно-сосудистой системы в зависимости от возраста и пола детей.

Характеристика параметров медленноволновых колебаний функциональных показателей сердечно-сосудистой системы сельских и городских детей

В табл. 7 представлены временные характеристики вариабельности ритма сердца сельских и городских детей.

Таблица 7

Временные характеристики медленноволновой вариабельности ритма сердца у сельских и городских детей (M±m)

Возр.-пол.

группа

ОМС РС, мс2

ОНЧ РС, мс2

НЧ РС, мс2

ВЧ РС, мс2

Младший школьный возраст

ГДМ (1)

10049,52±1033,5

2540,64±311,31

3517,48±401,48

3854,67±440,74

СДМ (2)

6971,06±525,12

1626,11±120,07

2818,65±210,1

2442,65±314,39

ГММ (3)

9377,52±875,51

2384,2±414,08

3461,29±250,31

3306,05±427,76

СММ (4)

11812,95±1540,65

2807,53±310,88

4542,62±661,76

4346,52±958,46

р1-2

р<0,01

р<0,007

-

р<0,01

р3-4

-

-

-

-

р1-3

-

-

-

-

р2-4

р<0,004

р<0,0004

р<0,02

-

Старший школьный возраст

ГДС (1)

12840,04±1740,4

2895,33±578,62

5040,05±714,06

4748,74±863,97

СДС (2)

5942,37±314,93

1816,58±152,56

2429,61±121,8

1585,88±93,36

ГМС (3)

37573,76±9269,02

8554,55±2004,45

14676,28±3772,6

13949,83±3414,34

СМС (4)

20117,33±3284,4

5916,7±1112,7

7234,67±1287,47

6650,96±1350,78

р1-2

р<0,0001

-

р<0,0003

р<0,0003

р3-4

-

-

-

р<0,05

р1-3

р<0,01

р<0,007

р<0,01

р<0,01

р2-4

р<0,0001

р<0,0003

р<0,0002

р<0,0002

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

Как видно из табл. 7, несмотря на более низкую ЧСС у мальчиков в младшем школьном возрасте, по сравнению с девочками, статистически значимых различий активности уровней регуляции РС не наблюдается. За исключением сельских девочек, в данной возрастной группе детей, характерно преобладание спектре РС низко- и высокочастотных колебаний, которые определяются сегментарными механизмами регуляции.

Однако, у городских девочек, по сравнению с сельскими сверстницами, обнаруживается более высокая общая вариабельность РС, что определяется мощностью практически всех диапазонов, в том числе ОНЧ колебаниями, тогда как у сельских девочек выявляется регрессионная зависимость ЧСС от мощности данного спектра. Учитывая, что у мальчиков младшего школьного возраста выявляется регрессионная зависимость ЧСС от мощности ВЧ колебаний, то можно полагать, что более высокий уровень ЧСС у девочек младшего школьного возраста определяется особенностями надсегментарных влияний на РС, а у мальчиков - более выраженной активностью парасимпатической нервной системы, как проявления уровня адаптированности и функционального состояния детей. Кроме того, необходимо отметить, что ОМС ритма сердца, являющаяся общим маркером регулирующих влияний и активности адаптивных процессов, по данным ранговой корреляции, с ЧСС взаимосвязана обратно пропорционально. Учитывая это, у детей младшего школьного возраста общий рост регулирующих влияний на РС, в первую очередь, направлен на снижение частоты сердцебиений.

К старшему школьному возрасту у мальчиков наблюдается рост общей вариабельности РС, который у городских детей определяется всеми диапазонами спектра, а у сельских - СНЧ и ОНЧ колебаниями, что сопровождается относительным увеличением мощности ОНЧ диапазона (с 23,77 до 29,41%, р<0,05). При этом, если у городских мальчиков также наблюдается преобладание низко- и высокочастотных колебаний, то у сельских мальчиков данного возраста ОМС практически равномерно распределена в трех диапазонах (ОНЧ, НЧ, ВЧ), на фоне преобладания ЧСС, по сравнению со сверстниками из города. Данные особенности ВРС, показывают различия механизмов регуляции и онтогенетической адаптации хронотропной функции сердца в пубертатный период, которые функционально менее оптимальны у сельских мальчиков за счет надсегментарных и симпатоадреналовых механизмов регуляции [А.О. Навакатикян, В.В. Крыжановская, 1979; Н.Б. Хаспекова, 1996; А.А. Астахов, 2002; G.J. Cohen, A. Silverman, 1959], что, несомненно, определяется условиями проживания детей.

У девочек к старшему школьному возрасту общая вариабельность РС не изменяется с сохранением преобладания сегментарных механизмов регуляции РС (НЧ и ВЧ колебания). Несмотря на это, у городских девочек выявляется увеличение НЧ колебаний РС с появлением отрицательной зависимости ЧСС от их мощности, что, учитывая изменения показателя к старшему школьному возрасту, может определяться долей парасимпатических влияний [С.А. Котельников с соавт, 2002]. У сельских девочек выявляется снижение мощности ВЧ диапазона, что определяет относительное увеличение ОНЧ колебаний (с 23,33 до 30,57%, р<0,05) с появлением положительной зависимости показателя не только от данных колебаний, но и от НЧ. Учитывая это, можно полагать, что возрастная динамика ЧСС у сельских девочек определяется качественной модуляцией парасимпатических влияний, тогда как преобладание ЧСС по сравнению с городскими девочками надсегментарными механизмами регуляции и СНС. Постепенное нарастание вариабельности с возрастом отмечают и другие авторы [В.И. Мамий, Н.Б. Хаспекова, 2002; Н.Б. Хаспекова, 2003]. Однако, исследования А.В. Ковалевой [2000], Е.В. Быкова [2002] указывают на снижение ОМС с возрастом.

Анализ функционально мобильной функции сердца (ЧСС) показывает, что у сельских детей условия проживания, с началом пубертатных нейроэндокринных изменений, оказывают значимое влияние на процессы онтогенетического приспособления хронотропной функции и механизмы ее регуляции, проявляющиеся более высокой ролью надсегментарных механизмов регуляции, что, несомненно, является свидетельством напряжения процессов адаптации уровней регуляции РС.

Изучение более стабильной функции сердца – инотропной, показывает, что у всех детей обследованных возрастно-половых групп характерно отсутствие регрессионной зависимости ФВ от характеристик ее медленноволновой вариабельности. При этом у большинства детей (59,20% в младшем школьном возрасте и 63,91% в старшем школьном возрасте) наблюдается преобладание мощности ВЧ колебаний, расположение моды и медианы спектра в НЧ диапазоне спектра, что, несомненно, определяется сегментарными механизмами регуляции. Характерные особенности выявляются в младшем школьном возрасте, где при анализе среднестатистических значений выявляется преобладание ОНЧ колебаний ФВ, на фоне отсутствия различий относительного распределения мощности. Данное несоответствие среднегрупповых значений и преобладания ВЧ колебаний при индивидуальной оценке объясняется не только превалированием диапазона в первом случае, но и значительно более высокой ОМС.

Возрастные изменения ФВ у сельских детей происходят на фоне роста общей вариабельности показателя и стабильности относительного распределения мощности (табл.8).

У городских детей к старшему школьному возрасту наблюдаются разнонаправленные изменения в системе регуляции сократимости миокарда. В частности, у городских девочек выявляется уменьшение общей вариабельности ФВ (табл. 8), сопровождающееся снижением относительной мощности ОНЧ диапазона (с 47,75 до 24,47%, р<0,05) и ростом доли низко- и высокочастотных колебаний (с 33,08 до 38,11% и с 16,98 до 36,01% соответственно, р<0,05), тогда как у мальчиков ОМС не меняется, но возрастают очень низкочастотные колебания (с 42,15 до 61,77%, р<0,05), на фоне относительного уменьшения мощности НЧ и ВЧ диапазонов (с 35,27 до 22,27% и с 20,8 до 12,64% соответственно, р<0,05). Следовательно, если у сельских детей процессы онтогенетической адаптации сократимости миокарда и возрастной динамики механизмов ее регуляции являются количественными, то у городских – качественными, с увеличением активности надсегментарных механизмов регуляции у мальчиков и ростом активности сегментарных у девочек. Данное обстоятельство показывает, что на становление механизмов регуляции, в частности, сократимости, оказывают влияние не только условия и местность проживания детей, но, возможно, поведенческие факторы, такие, как рацион и режим питания [А.И. Федорова с соавт. 2002; И.Ю. Шевченко, 2008], более благоприятные, по сравнению с сельской местностью, социальные условия [А.И. Федоров с соавт., 2002; 2002; А.И. Федоров, 2008] проявляющиеся у мальчиков и девочек в условиях города.

Таблица 8

Временные характеристики медленноволновой вариабельности фракции выброса у сельских и городских детей (M±m)

Возр.-пол.

группа

ОМС ФВ,

усл.ед.

ОНЧ ФВ,

усл.ед.

НЧ ФВ,

усл.ед.

ВЧ ФВ,

усл.ед.

Младший школьный возраст

ГДМ (1)

161,4±52,17

77,07±19,44

53,38±21,02

27,4±12,12

СДМ (2)

66,65±13,06

32,06±8,23

22,12±4,41

10,8±2,64

ГММ (3)

50,98±9,5

21,49±6,31

17,98±4,09

10,6±3,64

СММ (4)

162,27±32,92

76,72±16,6

54,58±12,25

27,5±6,03

р1-2

-

р<0,04

-

-

р3-4

р<0,001

р<0,002

р<0,005

р<0,02

р1-3

р<0,04

р<0,007

-

-

р2-4

р<0,007

р<0,02

р<0,02

р<0,01

Старший школьный возраст

ГДС (1)

17,77±4,37

4,35±1,79

6,77±1,89

6,4±1,02

СДС (2)

133,6±19,6

68,62±12,53

39,51±9,99

22,87±6,85

ГМС (3)

94,08±24,91

58,12±16,81

20,95±6,09

11,89±2,08

СМС (4)

237,58±37,16

120,19±23,09

78,68±11,72

34,87±5,17

р1-2

р<0,0001

р<0,0001

р<0,001

р<0,02

р3-4

р<0,001

р<0,04

р<0,0001

р<0,0001

р1-3

р<0,003

р<0,002

р<0,03

р<0,02

р2-4

р<0,02

-

р<0,01

-

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

В целом, закономерности онтогенетической адаптации и активности уровней регуляции кардиогемодинамики показывают медленноволновые колебания МОК (табл. 9).

Как видно из табл. 9, результаты временного анализа колебаний МОК показывают, что у сельских детей в спектре преобладают низко- и высокочастотные колебания, а у городских - только ВЧ, что определяется вкладом сегментарных вегетативных влияний в регуляцию кардиогемодинамики в целом. При этом у сельских мальчиков в обеих возрастных группах, по сравнению со сверстниками из города, выявляется более высокая доля ОНЧ колебаний (в младшем школьном возрасте 22,30% у городских и 27,89% у сельских, в старшем школьном возрасте - 28,08% и 35,57%, соответственно; р<0,05), что сопровождается более низкой относительной долей мощности ВЧ диапазона спектра МОК, являясь характерной особенностью процессов адаптации к условиям проживания и активности уровней регуляции кардиогемодинамики. Необходимо отметить общую закономерность для детей младшего школьного возраста - положительную взаимосвязь МОК с временными характеристиками его медленноволновых колебаний. Следовательно, рост сердечного выброса, сопровождаемый повышением его вариабельности, в первую очередь, связан с количественным и качественным увеличением влияний системы регуляции на кардиогемодинамику.

Таблица 9

Временные характеристики медленноволновой вариабельности минутного объема кровообращения у сельских и городских детей (M±m)

Возр.-пол.

группа

ОМС МОК,

(л/мин)2

ОНЧ МОК,

(л/мин)2

НЧ МОК,

(л/мин)2

ВЧ МОК,

(л/мин)2

Младший школьный возраст

ГДМ (1)

1,72±0,2

0,45±0,07

0,56±0,06

0,68±0,11

СДМ (2)

1,76±0,16

0,42±0,05

0,62±0,07

0,69±0,06

ГММ (3)

1,39±0,16

0,31±0,05

0,49±0,07

0,58±0,05

СММ (4)

1,9±0,2

0,53±0,1

0,67±0,08

0,68±0,05

р1-2

-

-

-

-

р3-4

р<0,05

р<0,05

-

-

р1-3

-

-

-

-

р2-4

-

-

-

-

Старший школьный возраст

ГДС (1)

1,51±0,12

0,37±0,06

0,5±0,05

0,61±0,04

СДС (2)

1,77±0,19

0,51±0,12

0,58±0,06

0,66±0,08

ГМС (3)

2,6±0,34

0,73±0,18

0,89±0,14

0,96±0,15

СМС (4)

3,43±0,33

1,22±0,19

1,06±0,1

1,11±0,06

р1-2

-

-

-

-

р3-4

-

-

-

-

р1-3

р<0,003

-

р<0,01

р<0,03

р2-4

р<0,0001

р<0,002

р<0,0001

р<0,0001

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

Если у девочек к старшему школьному возрасту статистически значимых изменений вариабельности МОК не наблюдается, то у мальчиков выявляется рост общей вариабельности (табл. 9), что является свидетельством значимых изменений в системе регуляции кардиогемодинамики в целом. Например, у сельских мальчиков возрастает мощность всех диапазонов с увеличением относительной доли ОНЧ колебаний и их преобладанием в спектре. В то же время у городских увеличение общей вариабельности МОК связано с возрастанием мощности низко- и высокочастотного диапазонов с преобладанием их спектре со снижением относительной доли ВЧ колебаний. Данные закономерности вариабельности МОК, в том числе и в младшем школьном возрасте дают основание полагать, особенности современных условий проживания в сельской местности, в первую очередь, оказывают влияние на функциональное состояние, процессы онтогенетической адаптации и активность уровней регуляции кардиогемодинамики у сельских мальчиков, что, по-видимому, взаимосвязано с их физическим развитием. В частности, более интенсивное развитие морфометрических показателей к старшему школьному возрасту, начало нейроэндокринных перестроек, сопровождаются напряжением механизмов регуляции не только хронотропной функции сердца и УО, но и, учитывая изменения вариабельности МОК, центрального кровообращения в целом, что характеризуется высокой активностью надсегментарных уровней регуляции, в частности, в системе гипоталамус-гипофиз.

Временной анализ медленноволновых колебаний САД показывает, что для большинства детей младшего школьного возраста, за исключением городских девочек, характерны сегментарные вегетативные регулирующие влияния (табл. 10).

Таблица 10

Временные характеристики медленноволновой вариабельности систолического артериального давления у сельских и городских детей (M±m)

Возр.-пол.

группа

ОМС САД,

мм рт.ст.2

ОНЧ САД,

мм рт.ст.2

НЧ САД,

мм рт.ст.2

ВЧ САД,

мм рт.ст.2

Младший школьный возраст

ГДМ (1)

116,94±17,45

45,81±6,08

56,67±9,08

12,76±2,04

СДМ (2)

278,7±47,69

126,51±28,0

122,96±20,32

21,58±2,53

ГММ (3)

78,93±7,15

32,57±2,69

36,44±3,95

8,16±0,47

СММ (4)

108,09±17,74

46,88±10,39

45,86±6,39

13,11±1,27

р1-2

р<0,002

р<0,005

р<0,004

р<0,007

р3-4

-

-

-

р<0,0003

р1-3

р<0,05

р<0,05

р<0,05

р<0,04

р2-4

р<0,001

р<0,01

р<0,0003

р<0,004

Старший школьный возраст

ГДС (1)

69,3±11,59

30,84±5,95

30,43±6,06

6,78±0,5

СДС (2)

79,23±16,64

33,66±6,64

36,42±8,8

7,28±0,68

ГМС (3)

70,61±5,51

34,94±2,78

27,23±2,41

6,58±0,43

СМС (4)

152,59±33,79

74,51±21,51

57,71±6,73

17,68±4,75

р1-2

-

-

-

-

р3-4

р<0,02

-

р<0,0001

р<0,02

р1-3

-

-

-

-

р2-4

р<0,05

-

-

р<0,04

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

У городских девочек мощность медленноволновых колебаний в диапазонах свидетельствует о преобладании симпатических влияний на артериальное давление. Однако, частотный анализ вариабельности САД показывает, что регуляция артериального давления более сложна и включает не только сегментарные, но и надсегментарные механизмы и гуморальные факторы регуляции. В частности, у всех детей Мо спектра расположена в ОНЧ диапазоне (0,024-0,034 Гц), а середина спектра - в НЧ (0,051-0,063 Гц). При этом в младшем школьном возрасте у сельских девочек более высокие показатели АД сопровождаются более высокой относительной долей ОНЧ колебаний, тогда как у мальчиков - более низкой частотой моды и середины спектра колебаний САД, что свидетельствует об особенностях адаптации уровней регуляции артериального давления и функциональной значимости надсегментарных и гуморальных влияний у сельских детей.

Возрастная динамика медленноволновой вариабельности САД у девочек проявляется снижением общей вариабельности к старшему школьному возрасту. При этом, у городских это определяется НЧ и ВЧ колебаниями с относительным увеличением доли ОНЧ диапазона с 39,17 до 44,5% (р<0,05) и ростом показателей АД, а у сельских снижение ОМС определяется всеми диапазонами спектра со стабильностью показателей АД. Данное обстоятельство, может быть одним из закономерных различий возрастных изменений в системе регуляции артериального давления у сельских и городских девочек, определяемых условиями проживания и, несомненно, связанными с пубертатными эндокринными процессами.

У мальчиков к старшему школьному возрасту, динамика временных характеристик САД проявляется увеличением относительной доли ОНЧ колебаний и снижением доли НЧ. Учитывая, что ОНЧ колебания тесно связаны с вазоконстрикторными факторами регуляции [А.А. Астахов, 2002; С.А. Котельников с соавт, 2002], можно полагать об их роли в росте систолического и среднединамического давления у мальчиков старшему школьному возрасту. При этом у сельских мальчиков старшего школьного возраста более высокие показатели АД могут определяться симпатической нервной системой, т.к. по сравнению с городскими мальчиками у них наблюдается высокая общая вариабельность САД и мощность колебаний низко- и высокочастотного диапазонов.

Для всех обследованных детей характерной закономерностью вариабельности АППК является преобладание ОНЧ колебаний (рис. 5).

Рис. 5. Относительное распределение мощности колебаний АППК у городских мальчиков

При этом в младшем школьном возрасте во всех группах Мо спектра расположена в диапазоне 0,02-0,025 Гц, а середина спектра - около 0,04 Гц, что может определяться высокой ролью метаболических факторов, гуморальных катехоламинов и ренинангиотензиновой системы в регуляции периферического кровообращения [А.А. Астахов, 2002; T. Hokfelt, 1991]. Кроме того, во всех группах обследованных детей, не зависимо от возраста и условий проживания, мощность колебаний в диапазонах спектра АППК взаимосвязана с показателем положительной нелинейной связью, что, по-видимому, определяется присутствием сосудорасширяющих механизмов в формировании разночастотных колебаний. В частности, не только ОНЧ колебания могут быть связаны с метаболизмом, но и низкочастотные.

Системный анализ медленноволновых колебаний показателей центрального и периферического кровообращения с использованием кластерного анализа (рис. 6 и 7) и сравнений относительного распределения (рис. 8) выявляет тесную функциональную взаимосвязь колебаний АД и АППК, что, несомненно, определяется общностью регуляции показателей.

Рис. 6. Кластерные взаимоотношения середин спектра медленноволновых колебаний показателей центрального и периферического кровообращения у городских девочек

Рис. 7. Кластерные взаимоотношения середин спектра медленноволновых колебаний показателей центрального и периферического кровообращения у сельских девочек

А

Б

Рис. 8. Относительное распределение мощности колебаний показателей центрального и периферического кровообращения у городских девочек младшего (А) и старшего (Б) школьного возраста

Также, результаты кластеризации показывают, что у городских девочек младшего школьного возраста медленноволновая вариабельность МОК является результатом активности уровней регуляции отдельных показателей кардиогемодинамики, тогда как у сельских девочек вариабельность показателей центрального кровообращения находится в тесной функциональной взаимосвязи. При этом к старшему школьному возрасту в обеих группах девочек, по данным кластерного анализа, активность уровней регуляции РС является следствием особенностей регуляции объема кровообращения.

Для мальчиков характерен кластер, объединяющий медленноволновые колебания УО и МОК. Однако в младшем школьном возрасте у городских мальчиков данный кластер взаимосвязан с колебаниями РС, а у сельских - с активностью уровней регуляции преднагрузки, ФВ и РС. В старшем школьном возрасте у городских мальчиков вариабельность УО и МОК, по данным кластеризации, определяется преднагрузкой и ФВ, тогда как у сельских - РС, АД и АППК.

При оценке относительного распределения мощности колебаний в диапазонах спектра у детей младшего школьного возраста выделяются медленноволновые колебания АД, где преобладает мощность ОНЧ и НЧ диапазонов, а также две группы показателей. Первая включает АППК, ДВНС и ФВ, с преобладанием ОНЧ колебаний, а вторая – РС, УО и МОК с преобладанием НЧ и ВЧ колебаний. При этом для данного возраста детей характерно присутствие относительно одинаковой доли НЧ колебаний в спектре показателей кровообращения.

В старшем школьном возрасте у сельских девочек соотношение мощности в диапазонах спектра не изменяется, а у городских снижение доли ОНЧ колебаний ФВ приводит к преобладанию НЧ и ВЧ колебаний. У мальчиков возрастные изменения медленноволновых колебаний способствуют приближению вариабельности АД к таким показателям как АППК, ДВНС и ФВ, а у сельских мальчиков и ударного объема, что, в первую очередь, свидетельствует о повышении значимости надсегментарных механизмов регуляции кровообращения.

Ниже представлены уравнения линейной регрессии для индекса функционального состояния обследованных детей.

1. Городские девочки младшего школьного возраста:

ИФС=0,084+0,00008НЧ РС–0,01ОНЧ ФВ, %–0,44СНЧ АД+0,02ОНЧ АД+
0,11СНЧ АД, %–0,24Мо ДВНС–0,0003ОНЧ АППК+0,02ВЧ АД,%–0,006ВЧ РС, %–0,00003ОМС АППК

2. Сельские девочки младшего школьного возраста:

ИФС=4,15+0,002ВЧ АППК–0,014ОНЧ РС,%–4,65Ме АППК–4,97Мо УО–0,6Мо РС–
–0,01СНЧ АППК–0,97СНЧ ДВНС+0,05СНЧ РС, %–5,9Ме МОК–0,026ОНЧ МОК, %–0,016НЧ МОК, %+ +0,0004ОМС ФВ–3,43Ме АД+0,002ОНЧ АППК–0,001ОМС АППК–0,02ОНЧ АППК, %–
–0,007НЧ ДВНС, %+0,009НЧ УО, %

3. Городские мальчики младшего школьного возраста:

ИФС=26,44–230,54Мо ФВ–0,15ОНЧ ДВНС, %+0,006НЧ АППК+0,16ВЧ АД,%+
+14,65Мо РС+10,61Ме АППК

4. Сельские мальчики младшего школьного возраста:

ИФС=0,43+0,003ВЧ РС, %+0,005НЧ АД,%–0,004НЧ ДВНС, %

5. Городские девочки старшего школьного возраста:

ИФС=–0,36+0,006ВЧ РС, %+7,82Мо АППК+0,01ОНЧ ДВНС, %+0,087СНЧ АППК, %+ +0,0001НЧ РС–0,29ВЧ МОК–0,00007ОМС РС–0,006ОНЧ АД, %+0,00004ВЧ РС+2,56Мо АД+ +0,012НЧ УО, %+1,62Ме, УО+0,001НЧ МОК, %+1,07Ме МОК–0,03СНЧ АД, %–7,18Ме АД+
+0,67Мо РС–0,17Мо ДВНС+0,001НЧ УО–0,02СНЧ УО–0,00001НЧ АППК

6. Сельские девочки старшего школьного возраста:

ИФС=0,54+0,003ВЧ РС, %–0,005ВЧ АД,%+2,05Мо АД–0,0003СНЧ РС+6,33Мо АППК–
–0,005НЧ АППК, %

7. Городские мальчики старшего школьного возраста:

ИФС=0,48+0,005ОНЧ ДВНС, %–0,0001ОНЧ АППК+0,008НЧ МОК, %–0,0001НЧ АППК–
–0,16Мо ФВ–0,008ВЧ АД–0,038СНЧ АППК, %–0,02СНЧ ДВНС, %+0,0006ВЧ РС, %+
+0,002СНЧ АППК+0,001ОНЧ УО, %+0,05Мо УО

8. Сельские мальчики старшего школьного возраста:

ИФС=1,75+0,0009НЧ ФВ–0,02ОНЧ МОК, %+1,09Мо РС–0,008ВЧ АД,%+
+0,0000002НЧ РС+13,11Мо АППК+0,038СНЧ АППК, %+0,005ВЧ АППК, %–0,004НЧ ФВ, %+ +0,0002ОНЧ УО, %+0,24Мо УО–3,13Ме РС+1,98Ме АД+0,003НЧ ДВНС, %–0,018НЧ МОК, %–
–1,66Ме МОК–0,006СНЧ АППК–0,035СНЧ ФВ, %+0,003ВЧ РС, %–0,013СНЧ АД, %–
–0,00003ОНЧ УО–0,004ВЧ МОК, %–0,05Ме ФВ+0,00001НЧ АД

Как видно из представленных уравнений, у городских девочек младшего школьного возраста ведущими показателями, определяющими уровень функционального состояния детей, являются спектральные характеристики РС и ФВ, а у сельских – периферического кровообращения и РС. При этом характерной особенностью уравнений для данных групп детей является присутствие показателей общей вариабельности и мощности ОНЧ колебаний АППК. Однако у городских девочек уравнение включает больше спектральных показателей АД, а у сельских – АППК. Кроме того, у сельских девочек наблюдается большая интегральность уравнения для ИФС.

У мальчиков младшего школьного возраста уравнение для ИФС включает меньшее количество показателей вариабельности кровообращения, что может определяться зависимостью функционального состояния, в значимой степени, от морфометрических показателей, а также состояния адаптивных процессов.

Характерной особенностью уравнений для ИФС девочек старшего школьного возраста является ведущая роль относительной доли ВЧ вариабельности РС, а также присутствие в обоих случаях моды спектров АД и АППК. Однако у сельских девочек уравнение содержит меньшее количество составляющих, в том числе, и по сравнению с младшим школьным возрастом, а у городских, в основном, определяется спектральными характеристиками РС, АД и УО.

У городских мальчиков данного возраста уравнение для ИФС в большинстве включает спектральные характеристики периферического кровообращения, а у сельских наблюдается интеграция показателей включающих АД, АППК, МОК, РС, УО и ФВ.

Следовательно, за исключением сельских девочек, к старшему школьному возрасту наблюдается увеличение механизмов и уровней регуляции, определяющих функциональное состояние детей, что показывает тесную взаимосвязь показателя от активности уровней регуляции сердечно-сосудистой системы и зависимость от него в процессе онтогенетической адаптации.

Таким образом, исследования показали, что наибольшие различия между сельскими городскими детьми выявляются в параметрах медленноволновой вариабельности показателей кровообращения, которые являются не только маркерами донозологического процесса, но и онтогенетической адаптации, в том числе к условиям проживания детей [Р.М. Баевский, 2000].

Различия и общие закономерности реакции показателей сердечно-сосудистой системы на активный ортостаз у сельских и городских детей

Изучение динамики показателей центрального и периферического кровообращения в активном ортостатическом положении показывает, что у сельских и городских детей наблюдаются значимые различия реакции показателей на ортостатическую нагрузку, которые наиболее выражены на уровне периферического кровообращения и артериального давления (табл. 11).

Как видно из табл. 11, при переходе в ортоположение у городских детей младшего школьного возраста выявляется рост систолического, диастолического и среднединамического АД. При этом в 45,69% случаев у девочек и 41,83% - у мальчиков встречаются гипертонические реакции ДАД, тогда как у большинства сельских детей выявляется нормотоническая реакция (64,79 и 76,99% соответственно). У сельских детей младшего школьного возраста, в отличие от городских, статистически достоверных изменений показателей АД не наблюдается.

Таблица 11

Изменения показателей артериального давления у сельских и городских детей младшего школьного возраста в активном ортостазе (M±m)

Группа

детей

Положение

при исслед.

САД,

мм рт.ст.

ДАД,

мм рт.ст.

СДД,

мм рт.ст.

ПД,

мм рт.ст.

ГДМ

Лежа

103,66±0,99

65,27±0,69

78,07±0,7

38,39±0,83

Стоя

107,29±1,34

71,13±0,75

83,18±0,8

36,16±0,97

Абс. разн.

3,62

5,86

5,12

-2,24

р

р<0,04

р<0,0001

р<0,0001

-

Отн. разн.

3,5

8,98

6,55

-5,83

СДМ

Лежа

114,08±0,73

72,33±0,97

86,24±0,8

41,75±0,63

Стоя

112,5±0,65

74,35±0,59

87,07±0,53

38,15±0,73

Абс. разн.

-1,58

2,02

0,83

-3,6

р

-

-

-

р<0,0002

Отн. разн.

-1,38

2,8

0,96

-8,62

ГММ

Лежа

105,22±0,81

65,95±0,63

79,04±0,63

39,27±1,03

Стоя

108,45±0,79

71,58±0,59

83,92±0,55

36,81±0,61

Абс. разн.

3,23

5,64

4,89

-2,46

р

р<0,005

р<0,0001

р<0,0001

р<0,05

Отн. разн.

3,07

8,55

6,18

-6,27

СММ

Лежа

109,48±0,77

71,38±0,63

84,08±0,63

38,1±0,79

Стоя

111,38±0,71

72,7±0,57

85,69±0,61

38,63±0,59

Абс. разн.

1,9

1,32

1,6

0,54

р

-

-

-

-

Отн. разн.

1,73

1,84

1,91

1,41

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста.

В старшем школьном возрасте у большинства детей, за исключением городских мальчиков, изменения АД характеризуются ростом САД, ДАД, СДД и снижением пульсового давления, тогда как у городских мальчиков выявляется стабильность САД и ПД, повышение ДАД и СДД. У сельских девочек старшего школьного возрастает количество нормотонических реакций ДАД (от 27,56 до 21,05%, р<0,05), тогда как в остальных группах наблюдается рост количества гипертонических (у сельских мальчиков с 15,48% до 45,84%, у городских девочек с 45,69% до 57,88%, у городских мальчиков с 41,83% до 52,94% (р<0,05). При этом гипертоническая реакция диастолического артериального давления в активном ортостазе у детей характеризуется более низкими значениями показателя в положении лежа, с более выраженным снижением ударного (в среднем, на 27,6% у городских и 34,6% у сельских) и минутного объема кровообращения (в среднем, на 11,4% у городских и 25,1% у сельских детей), за исключением мальчиков старшего школьного возраста. В старшем школьном возрасте гипертоническая реакция диастолического артериального давления, по сравнению с гипотонической, сопровождается более выраженным снижением периферического кровообращения (в среднем, на 49,0% у детей с гипотонической реакцией и 60,9% у детей с гипертонической реакцией) в активном ортостатическом положении.

Для всех детей с гипотонической реакцией диастолического артериального давления в активном ортостазе характерны более высокие значения этого показателя в положении лежа, по сравнению с остальными детьми (75,7 мм.рт.ст, против 70,8 мм.рт.ст. при нормотонической реакции и 63,1 мм.рт.ст при гипертонической реакции) и минимальные изменения общего периферического сопротивления сосудов (0,67% против 16,2% при нормотонической и 36,87% при гипертонической реакции), за исключением сельских мальчиков старшего школьного возраста.

Анализ реакции показателей центрального кровообращения в активном ортостазе показал, что у городских девочек наблюдается более выраженная реакция ЧСС (например, в старшем школьном возрасте – 22,47%, по сравнению с сельскими – 16,36%, р<0,05). Кроме того, у городских детей при переходе в активное ортостатическое положение чаще встречаются гиперкинетические реакции ЧСС (более 30%) и рост их количества к старшему школьному возрасту – с 7,12 до 32,96% у девочек и с 14,47 до 23,92% у мальчиков (р<0,05). Гиперкинетическая реакциия частоты сердцебиений в активном ортостазе как у сельских, так и городских детей сопровождается более выраженным снижением ударного объема (в среднем на 38,3% при гиперкинетической и 26,6% при нормокинетической реакции) и периферического кровообращения (в среднем на 64,2% при гиперкинетической и 53,0% при нормокинетической реакции)

Анализ индивидуальных реакций минутного объема кровообращения показывает, что у мальчиков меньше реакций, сопровождающихся ростом МОК в активном ортостазе, которые определяются особенностью динамики УО при росте частоты сердцебиений (табл.12). При этом характерной особенностью гемодинамики при увеличении МОК в ортоположении является снижение ОПСС, тогда как при физиологической реакции показателя наблюдается рост показателя [Л.И. Осадчий 1982, 1986; R.C. Tarazi et all, 1970].

Таблица 12

Изменения показателей кардиогемодинамики в активном ортостазе у детей младшего школьного возраста в зависимости от типа реакции МОК (М±m)

Групп-па детей

Тип реакции МОК

Полож. при исслед.

ЧСС,

уд/мин

УО, мл

ФВ, %

МОК,

л/мин

ГДМ

Сниже-

ние (I тип)

Лежа

89,78±0,87

45±0,89

69,98±0,13

3,95±0,08

Стоя

101,51±0,83

30,2±0,44

63,98±0,19

3,02±0,05

Отн.изм.

13,06

-32,88

-8,57

-23,54

р

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

Увеличе-ние (II тип)

Лежа

89,36±1,32

32,57±1,86

68,6±0,4

2,88±0,16

Стоя

105,0±1,55

31,48±1,55

62,44±0,63

3,34±0,17

Отн.изм.

17,50

-3,34

-8,97

15,97

р

р<0,0001

-

р<0,0001

р<0,05

СДМ

Сниже-

ние (I тип)

Лежа

91,22±0,69

38,63±0,62

69,74±0,16

3,46±0,06

Стоя

99,56±0,62

27,19±0,94

62,93±0,2

2,48±0,04

Отн.изм.

9,14

-29,61

-9,76

-28,32

р

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

Увеличе-ние (II тип)

Лежа

92,85±1,32

28,38±0,77

68,31±0,2

2,56±0,07

Стоя

105,23±1,23

28,85±0,6

63,54±0,31

3,02±0,07

Отн.изм.

13,33

1,65

-6,98

17,96

р

р<0,0001

-

р<0,0001

р<0,0001

ГММ

Сниже-

ние (I тип)

Лежа

83,18±0,53

42,76±0,53

68,87±0,13

3,5±0,05

Стоя

96,95±0,49

28,43±0,36

61,74±0,2

2,73±0,04

Отн.изм.

16,55

-33,51

-10,35

-22,0

р

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

р<0,0001

Увеличе-ние (II тип)

Лежа

86,47±0,89

31,73±1,15

68,67±0,17

2,71±0,11

Стоя

95,93±3,12

28,8±0,69

63,53±0,4

3,03±0,11

Отн.изм.

10,94

-9,23

-7,48

11,80

р

р<0,01

р<0,05

р<0,0001

р<0,05

СММ

Сниже-

ние (I тип)

Лежа

85,79±0,7

42,95±0,96

70,07±0,13

3,56±0,06

Стоя

96,51±0,82

32,72±3,38

63,63±0,2

2,62±0,04

Отн.изм.

12,49

-23,81

-9,19

-26,40

р

р<0,0001

р<0,01

р<0,0001

р<0,0001

Увеличе-ние (II тип)

Лежа

86,67±1,2

29,0±1,03

68,22±0,14

2,37±0,06

Стоя

98,89±1,09

29,21±1,0

63,44±0,23

2,78±0,08

Отн.изм.

14,09

0,72

-7,0

17,29

р

р<0,0001

-

р<0,0001

р<0,0001

Примечание: ГДМ – городские девочки младшего школьного возраста; ГММ - городские мальчики младшего школьного возраста; СДМ – сельские девочки младшего школьного возраста; СММ - сельские мальчики младшего школьного возраста.

Типы реакции МОК зависимы от условий проживания. В частности, у городских детей с увеличением МОК выявляются более высокие результаты ПШ (рис. 9) и выраженное снижение АППК в активном ортостазе, тогда как выраженное снижение АППК у сельских детей наблюдается при снижении МОК.

Рис. 9. Результаты пробы Штанге (с), в зависимости от типа реакции минутного объема кровообращения у детей старшего школьного возраста. Примечание: ГДС – городские девочки старшего школьного возраста; ГМС – городские мальчики старшего школьного возраста; СДС – сельские девочки старшего школьного возраста; СМС – сельские мальчики старшего школьного возраста; * - статистически достоверные различия

Следовательно, ортостатическая нагрузка, которая позволяет оценивать не только функциональное состояние гемодинамики, но и организма в целом [Л.И. Осадчий, 2001; Е.В. Быков, 2002], способствует выявлению не только возрастно-половых особенностей, но и некоторых закономерностей и компенсаторно-приспособительных процессов, различающихся в зависимости от условий проживания детей.

Различия и общие закономерности изменений медленноволновых колебаний показателей сердечно-сосудистой системы при переходе в активное ортостатическое положение у сельских и городских детей

Анализ медленноволновых колебаний показателей кровообращения, которые являются чуткими маркерами регуляторных изменений при переходе в активное ортостатическое положение, показал не только возрастно-половые различия, но и зависимость реакции регуляторных систем от условий проживания детей. В частности, при отсутствии характерных изменений общей вариабельности РС в ортоположении для всех девочек характерно перераспределение относительной доли в диапазонах (рис. 10) с уменьшением мощности ВЧ диапазона и увеличении НЧ, что согласуется с данными других авторов и является проявлением роста активности симпатических влияний на РС [Р.М. Баевский, 2002; С.А. Котельников, 2002]. Однако за исключением сельских девочек старшего школьного возраста, выявляется относительное увеличение и ОНЧ колебаний, связанных с гуморальными факторами регуляции, в частности, циркулирующими катехоламинами [А.О. Навакатикян, В.В. Крыжановская, 1979; G.J. Cohen, A. Silverman, 1959], что свидетельствует о недостаточности сегментарных механизмов в поддержании адекватного уровня ЧСС в активном ортостазе [M. Pagani et al, 1986; O. Rimoldi et al, 1990].

А  Б

Рис. 10. Изменения относительной доли колебаний РС при переходе в активное ортостатическое положение у девочек младшего школьного возраста (А – городские; Б – сельские), * - статистическая достоверность разницы

Характерные изменения выявляются изменений ВРС у сельских мальчиков, которые проявляются ростом общей вариабельности, со стабильностью относительного распределения в младшем школьном возрасте (рис. 11) и перераспределением мощности из ВЧ диапазона в НЧ и ОНЧ старшем. У городских мальчиков ортостатическая нагрузка сопровождается стабильностью ОМС, относительным перераспределением в младшем школьном возрасте и относительной стабильностью мощности в диапазонах в старшем. Следовательно, условия проживания у мальчиков, а также возрастная динамика ортоустойчивости уровней регуляции ритма сердца, формируют характерные количественные и качественные изменения реакции на активный ортостаз систем регуляции РС.

А Б

Рис. 11. Изменения относительной доли колебаний РС при переходе в активное ортостатическое положение у мальчиков младшего школьного возраста (А – городские; Б – сельские), * - статистическая достоверность разницы

Несмотря на данные особенности, в активном ортостазе для всех детей закономерностью является смещение Мо спектра РС в ОНЧ диапазон и снижение частоты Ме спектра в пределах НЧ диапазона, что, несомненно, является следствием роста активности гуморальных факторов регуляции и частотной модуляции симпатических влияний [Л.И. Осадчий, 1982; 1986; С.А. Алмазов с соавт., 1992; Е. Sundin, 1958]. В частности, у городских девочек младшего школьного возраста Мо спектра снизилась с 0,057±0,0061 до 0,035±0,0061 Гц (р<0,01), а медиана с 0,107±0,0045 до 0,072±0,0024 Гц (р<0,0001).

Снижение сократимости миокарда в активном ортостазе, сопровождающееся характерным для всех детей ростом ОМС и снижением значений частотных характеристик вариабельности ФВ. Однако, в отличие от городских детей, у сельских (рис. 12) - наблюдалось характерное перераспределение мощности колебаний из ОНЧ в высокочастотный диапазон спектра, что может определяться не столько парасимпатическими влияниями, сколько активацией интракардиальных механизмов регуляции сократимости миокарда. При этом у городских детей, в диапазонах спектра ФВ характерных изменений не выявлялось. Такие различия ортостатической реакции систем регуляции сократимости миокарда могут свидетельствовать о большей ортоустойчивости инотропной функции сердца, в связи с тем, что сельские дети больше находятся в вертикальном положении.

А  Б

Рис. 12. Изменения относительной доли колебаний ФВ при переходе в активное ортостатическое положение у девочек младшего школьного возраста

(А – городские; Б – сельские), * - статистическая достоверность разницы

Результаты исследования показывают, что во всех группах детей реакция центрального кровообращения проявляется снижением МОК и частоты его медленноволновых колебаний, что свидетельствует об увеличении надсегментарных и снижении сегментарных регулирующих влияний на кардиогемодинамику в целом при переходе в активное ортостатическое положение [Е.В. Быков, 2002]. В частности, у сельских мальчиков младшего школьного возраста снижение Мо в ортоположении составляло с 0,064±0,0071 до 0,046±0,0048 Гц (р<0,05), а медианы с 0,13±0,0057 до 0,1±0,0039 Гц (р<0,0003).

Ниже представлены уравнения пошаговой линейной регрессии для МОК и спектральных характеристик показателей центрального кровообращения:

Городские девочки младшего школьного возраста:

МОКлежа=4,31–0,018ВЧ ФВ, %

МОКстоя=1,98+2,5Мо ДВНС+0,026НЧ ФВ, %

Городские мальчики младшего школьного возраста:

МОКлежа=2,3+0,021ВЧ ФВ, %+0,00003ОНЧ РС

МОКстоя=1,96–0,0006ОМС ФВ+0,03НЧ ФВ, %+0,00004НЧ РС–0,00009ОНЧ РС

Городские мальчики старшего школьного возраста:

МОКлежа=5,36–0,02ВЧ ФВ–0,042ВЧ ДВНС, %+6,02Мо ДВНС+6,72Мо ФВ–
–0,0013СНЧ РС+0,00005ОНЧ РС

МОКстоя=2,05–8,59Мо РС+0,031НЧ ДВНС, %+4,8Ме ФВ

Сельские мальчики старшего школьного возраста:

МОКлежа=2,98+0,24СНЧ РС, %+12,03Мо РС–0,05ВЧ РС, %+2,34СНЧ ДВНС+
+0,049НЧ ДВНС, %

МОКстоя=3,59–0,36ВЧ ДВНС+2,28СНЧ ДВНС

Как видно по результатам регрессионного анализа в младшем школьном возрасте в активном ортостазе возрастает значимость уровней и механизмов регуляции сократимости миокарда в поддержании адекватного уровня МОК. Кроме того, для данного возраста в ортоположении характерно расширение круга показателей медленноволновых колебаний кардиогемодинамики, тогда как в старшем школьном возрасте наблюдается их уменьшение, что, несомненно, является отражением онтогенетической адаптации системы регуляции на ортостатическую нагрузку.

Несмотря на различия динамики показателей АД у сельских и городских детей, а также в возрастно-половых группах, для всех детей характерной особенностью при переходе в активное ортостатическое является рост общей вариабельности САД, который определяется практически всеми диапазонами спектра. При этом неравномерность прироста мощности в диапазонах у сельских девочек младшего школьного возраста проявляется ростом доли НЧ (с 44,12 до 50,92%, р<0,05) и ВЧ диапазонов (с 7,74 до 12,91%, р<0,05) и снижением относительной доли ОНЧ колебаний с 45,39 до 33,5        % (р<0,05), а у мальчиков стабильностью относительной мощность в диапазонах, что сопровождается стабильностью показателей АД. У городских детей данного возраста рост ОМС сопровождается увеличением относительной доли ОНЧ (с 41,26 до 49,89%, р<0,05) колебаний и показателей артериального давления.

Несмотря на то, что у детей старшего школьного возраста большинство показателей АД в ортоположении возрастает, у сельских детей рост ОМС не сопровождается перераспределением мощности в диапазонах (табл. 13), тогда как у городских выявляется снижение доли ОНЧ колебаний и рост НЧ. Следовательно, условия проживания детей оказывают значительное влияние не только на уровень АД систему ее регуляции, но и на ортостатическую устойчивость артериального давления, и реакцию уровней регуляции на ортостатическую нагрузку, что, в первую очередь, характеризует функциональное состояние гемодинамики в целом.

Таблица 13

Динамика относительного распределения мощности колебаний САД при переходе в активное ортостатическое положение у детей старшего школьного возраста

Возрастно-половая группа

Положение при исследовании

СНЧ, %

ОНЧ, %

НЧ, %

ВЧ, %

ГДС

Лежа

1,8

44,5

43,91

9,79

Стоя

1,47

35,59

50,51

12,43

р по Фишеру

-

р<0,05

р<0,05

СДС

Лежа

2,36

42,49

45,97

9,18

Стоя

2,35

41,53

46,78

9,34

р по Фишеру

-

-

-

-

ГМС

Лежа

2,63

49,48

38,57

9,32

Стоя

1,55

38,93

48,96

10,56

р по Фишеру

-

р<0,05

р<0,05

-

СМС

Лежа

1,76

48,83

37,82

11,58

Стоя

2,06

47,59

41,05

9,3

р по Фишеру

-

-

-

-

Примечание: ГДС - городские девочки старшего школьного возраста; ГМС - городские мальчики старшего школьного возраста; СДС - сельские девочки старшего школьного возраста; СМС - сельские мальчики старшего школьного возраста.

У всех обследованных детей снижение АППК сопровождается уменьшением общей вариабельности показателя, мощности колебаний в диапазонах спектра, снижением относительной доли ОНЧ колебаний и повышением значений частотных характеристик. В частности у сельских мальчиков старшего школьного возраста наблюдалось снижение ОМС с 863,11±56,14 до 289,26±17,34 мОм2 (р<0,001), относительной доли ОНЧ колебаний с 57,47 до 44,91% (р<0,05), рост мощности НЧ диапазона с 32,94 до 43,2% (р<0,05) и медианы спектра АППК с 0,034±0,001 до 0,047±0,0015 Гц (р<0,001). Учитывая это можно полагать, что независимо от условий проживания, возраста и пола детей реакция системы регуляции периферического кровообращения характеризуется уменьшением метаболических влияний и ростом симпатических.

Следовательно, анализ вариабельности показателей кровообращения и их динамика в положении активного ортостаза позволил выявить как общие закономерности и механизмы, так и различия регуляторной реакции сельских и городских детей на функциональную ортостатическую нагрузку.

Таким образом, результаты проведенного исследования обосновывают необходимость мониторинга особенностей индивидуального и популяционного уровня развития организма школьников на современном этапе, проживающих как в городе, так и на селе с целью выявления физиологических особенностей и донозологических изменений функционального состояния сердечно-сосудистой системы детей. Несомненно, закономерность онтогенетических адаптационно-компенсаторных процессов, присущих всем детям, обусловлена возрастными процессами, в т.ч. пубертатными. Однако, эколого-демографические различия места проживания (город-село), оказывают значительное влияние на развитие и функциональное состояние, в частности, сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции. Данное обстоятельство необходимо учитывать при определении норм и критериев развития кровообращения у детей, проживающих на селе и в городе. С другой стороны, особенности развития сельских детей необходимо учитывать при планировании профилактической работы на селе.

ВЫВОДЫ

1. Особенности адаптации сердечно-сосудистой системы к условиям проживания в сельской местности характеризуются более высокими показателями артериального давления (показатели диастолического давления сельских девочек выше, чем у городских сверстниц на 10,8% в младшем школьном возрасте и на 10,2% - в старшем) и приростом периферического кровообращения (20,7% - у мальчиков и 40,2% - у девочек) к старшему школьному возрасту у сельских детей.

Различия функционального состояния центрального кровообращения сельских и городских детей, определяемые особенностями адаптации к комплексу факторов внешней среды, проявляются в старшем школьном возрасте более высоким уровнем венозного возврата (по диастолической волне наполнения сердца - на 31,5% у девочек и на 25,5% у мальчиков) и частоты сердцебиений (на 8,4% у девочек и 5,4% у мальчиков) у сельских детей;

2. Независимо от условий проживания, для 48,4% обследованных детей в старшем школьном возрасте характерен гипокинетический тип кровообращения (по сердечному индексу). Тип кровообращения для большинства городских детей (85,6%) прямо пропорционально взаимосвязан с показателями центрального кровообращения; для большинства сельских детей (92,2%) характерна прямая дисперсионная зависимость сердечного индекса только от ударного и минутного объемов кровообращения. Для сельских девочек старшего школьного возраста выявляется характерная зависимость типа кровообращения (сердечного индекса) от индекса Эрисмана.

Тип кровообращения определяет особенности периферического кровообращения, что у всех детей проявляется обратной пропорциональной связью общего периферического сопротивления сосудов и сердечного индекса, возрастно-половыми особенностями взаимосвязи показателей артериального давления и периферического кровообращения с типами гемодинамики;

3. По результатам спектрального анализа у сельских детей онтогенетическая адаптация к комплексу факторов внешней среды к старшему школьному возрасту проявляется повышением доли надсегментарных влияний на ритм сердца и общей вариабельности фракции выброса, тогда как у городских - увеличением влияний вегетативной нервной системы на ритм сердца, на фоне разнонаправленных изменений в диапазонах спектра фракции выброса.

Интегральный анализ медленноволновых колебаний показателей центрального кровообращения показывает, что у сельских детей младшего школьного возраста регуляция сердечной деятельности, в целом, осуществляется равнозначным участием отделов вегетативной нервной системы, тогда как у городских преобладают парасимпатические влияния на кардиогемодинамику. Как у сельских, так и у городских мальчиков к старшему школьному возрасту наблюдаются качественные изменения регуляции кардиогемодинамики, которые характеризуются ростом общей вариабельности минутного объема кровообращения и сопровождются более выраженным увеличением доли надсегментарных влияний (в младшем школьном возрасте 22,3% у городских и 27,9% у сельских, в старшем школьном возрасте - 28,1% и 35,6%, соответственно) у сельских мальчиков;

4. Более высокие показатели артериального давления у сельских детей, по данным анализа медленноволновых колебаний систолического артериального давления, определяются преобладанием надсегментарных влияний и гуморальных факторов регуляции на показатель. Возрастная динамика активности системы регуляции артериального давления как у сельских, так и городских девочек характеризуется снижением общей вариабельности артериального давления к старшему школьному возрасту, а у мальчиков - снижением надсегментарных влияний у сельских и симпатических влияний - у городских.

Для всех обследованных детей характерной закономерностью вариабельности амплитуды пульсации пальца кисти является преобладание очень низкочастотных колебаний, связанных с активностью метаболических факторов, гуморальных катехоламинов и ренинангиотензиновой системы в регуляции периферического кровообращения;

5. Комплексный статистический анализ выявляет функциональную взаимосвязь уровней регуляции периферического кровообращения и артериального давления у всех обследованных детей. Различия в структуре регуляции кровообращения, в целом, у сельских и городских детей проявляются в старшем школьном возрасте, что является результатом пубертатных нейроэндокринных изменений и условиями места проживания детей.

Для всех детей характерна взаимосвязь уровня физического состояния и активности уровней регуляции ритма сердца и периферического кровообращения. К старшему школьному возрасту, множественная регрессия выявляет расширение влияний механизмов регуляции центрального и периферического кровообращения на уровень физического состояния детей, исключение составили сельские девочки;

6. Особенности реакции показателей сердечно-сосудистой системы при переходе в активное ортостатическое положение проявляются более высоким уровнем неблагополучных реакций у городских детей (по показателям ЧСС, в среднем, у городских детей 19,6%, у сельских – 11,8%, со стороны ДАД, - 49,7% и 27,5%, соответственно). Артериальное давление в активном ортостазе в младшем школьном возрасте, характеризуется стабильностью у сельских и повышением показателей у городских детей;

7. Интегральная оценка медленнноволновых колебаний центрального кровообращения и амплитуды пульсации пальца кисти показывает, что реакция уровней регуляции на ортостатическую нагрузку не зависит от условий проживания детей школьного возраста. У сельских девочек в активном ортоположении выявляется увеличение влияний вегетативной нервной системы на артериальное давление, тогда как у большинства детей отмечается рост как сегментарных, так и надсегментарных влияний на данный показатель;

8. Для детей с гиперкинетической реакцией частоты сердцебиений в активном ортостазе характерно более выраженное снижение ударного объема (в среднем на 38,3% при гиперкинетической и 26,6% при нормокинетической реакции) и периферического кровообращения (в среднем на 64,2% при гиперкинетической и 53,0% при нормокинетической реакции);

9. Характерной особенностью детей с увеличением минутного объема кровообращения (28,0% всех обследованных детей) в активном ортостазе является стабильность ударного объема и снижение общего периферического сопротивления сосудов при переходе в ортоположение;

10. У детей с гипотонической реакцией диастолического артериального давления в активном ортостазе наблюдаются более высокие значения этого показателя в положении лежа, по сравнению с остальными детьми (75,7мм.рт.ст, против 70,8 мм.рт.ст. при нормотонической реакции и 63,1 мм.рт.ст при гипертонической реакции) и минимальные изменения общего периферического сопротивления сосудов (0,67% против 16,2% при нормотонической и 36,87% при гипертонической реакции), за исключением сельских мальчиков старшего школьного возраста.

При гипертонической реакции диастолического артериального давления в активном ортостазе у детей наблюдаются более низкие значения показателя в положении лежа, с более выраженным снижением ударного (в среднем, на 27,6% у городских и 34,6% у сельских) и минутного объема кровообращения (в среднем, на 11,4% у городских и 25,1% у сельских детей), за исключением мальчиков старшего школьного возраста. В старшем школьном возрасте гипертоническая реакция диастолического артериального давления, по сравнению с гипотонической, сопровождается более выраженным снижением периферического кровообращения (в среднем, на 49,0% у детей с гипотонической реакцией и 60,9% у детей с гипертонической реакцией) в активном ортостатическом положении;

11. Результаты множественной регрессии, у детей младшего школьного возраста выявляют расширение круга механизмов регуляции показателей кардиогемодинамики и повышение значимости уровней регуляции сократимости миокарда, участвующих в поддержании адекватного уровня минутного объема кровообращения в активном ортостазе. В старшем школьном возрасте в активном ортостазе наблюдается сужение круга механизмов регуляции показателей кардиогемодинамики, определяющих минутный объем кровообращения.

В младшем школьном возрасте у большинства детей (79,9%) в ортоположении характерна зависимость среднединамического давления от очень низкочастотных колебаний периферического кровообращения. В старшем школьном возрасте у девочек в активном ортостазе выявляется зависимость данного показателя от частотных характеристик амплитуды пульсации пальца кисти, у городских мальчиков - от симпатических влияний на артериальное давление, а для сельских мальчиков характерно значительное расширение механизмов регуляции артериального давления и периферического кровообращения, оказывающих влияние на уровень среднединамического давления;

13. Различия механизмов онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды у сельских детей, по сравнению с городскими, проявляются в показателях артериального давления, хронотропной функции сердца, превалированием надсегментарнных механизмов регуляции, тогда как общей закономерностью для всех обследованных детей является физиологичность функционального состояния и развития гемодинамики и уровней ее регуляции.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется более широко внедрять современные методы анализа медленноволновой вариабельности показателей кровообращения при проведении медико-биологических исследований, а также при донозологической диагностике, как в городе, так и на селе, для оценки функционального состояния детей, выявления особенностей онтогенетической адаптации к факторам внешней среды;

2. Детским лечебно-профилактическим учреждениям в диагностике вегетативных нарушений, а также для оценки эффективности их лечения рекомендуется использовать не только современные методы анализа медленноволновой вариабельности ритма сердца, но и других показателей гемодинамики (фракции выброса, диастолической волны наполнения сердца, ударного объема, минутного объема кровообращения, систолического артериального давления и амплитуды пульсации пальца кисти;

3. В научных и прикладных исследованиях рекомендуется сочетанное использование кластерного анализа частотных характеристик медленноволновой вариабельности показателей кровообращения и сравнительного анализа относительного вклада разночастотных колебаний для оценки функционального взаимодействия уровней регуляции основных показателей центрального и периферического кровообращения;

4. При проведении научных и прикладных исследований рекомендуется более широко использовать нелинейные методы оценки функциональной взаимосвязи между показателями кровообращения и характеристиками их медленноволновой вариабельности;

5. В современных условиях развития России для сельских и городских детей рационально составление и внедрение программ сохранения и укрепления здоровья, подразумевающих не только популяционный, но и личностный подход, учитывающий особенности онтогенетической адаптации ребенка.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Сабирьянов А.Р. Физиологические особенности спектральных характеристик пульсации крупных и мелких сосудов в покое и при переходе в ортостатическое положение / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, С.Г. Устюжанин // Вестник ЮУрГУ. – 2003. – №5(б). – С.101–104.

2. Сабирьянов А.Р. Динамика межсистемных, кардиореспираторных связей в условиях детского оздоровительного центра / А.Р. Сабирьянов, А.В. Ненашева, Е.С. Сабирьянова, С.Г. Устюжанин, Н.В. Сергеева // Вестник ЮУрГУ. – 2003. – №5(21). – С.51–54.

3. Сабирьянов А.Р. Особенности частоты сердцебиений и ее вариабельности у мальчиков младшего школьного возраста в зависимости от преобладающих медленноволновых колебаний ритма сердца / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, И.Г. Петриванов // Казанский медицинский журнал. – 2004. - №6. – С. 409-412.

4. Сабирьянов А.Р. Особенности динамики показателей кардиореспираторной системы и физической подготовленности у детей школьного возраста в условиях летнего оздоровительного центра / А.Р. Сабирьянов, С.А. Личагина, А.В. Шевцов, С.Г. Устюжанин, Е.С. Сабирьянова, Н.В. Сергеева // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2004. – № 5. – С.98–105.

5. Сабирьянов А.Р. Особенности вариабельности сосудистого кровообращения детей младшего и среднего школьного возраста / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2004. - № 5. – С.16-20.

6. Сабирьянова Е.С. Динамика спектра колебаний сердечного выброса после кратковременной физической нагрузки у детей / Е.С. Сабирьянова // Вестник Уральского государственного технического университета – УПИ. – 2005. - №16(68), том 2. – С.244–247.

7. Сабирьянов А.Р. Особенности фракции выброса левого желудочка и ее вариабельности у девочек в зависимости от преобладания диапазона спектра медленноволновых колебаний / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, Ю.А. Первухина, В.В. Епишев, О.Э. Возницкая // Казанский медицинский журнал. – 2005. – №5. – С.372–374.

8. Сабирьянова Е.С. Механизмы регуляции хроно- и инотропной функции сердца в зависимости от преобладания медленноволновых колебаний ударного объема у детей младшего и среднего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Вестник ЮУрГУ. – 2005. – №4(33). – С.129–131.

9. Сабирьянов А.Р. Возрастные особенности вариабельности показателей центрального кровообращения у детей младшего и среднего школьного возраста / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова // Российский педиатрический журнал. – 2005. - №6. – С.4-7.

10 Сабирьянов А.Р. Особенности медленноволновых колебаний амплитуды пульсации пальца кисти у сельских и городских детей среднего школьного возраста / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, Р.С. Сафиуллин, А.Р. Баймышева // Казанский медицинский журнал. – 2006. - №5. – С.345-348.

11. Сабирьянов А.Р. Современные особенности морфофункционального состояния сельских и городских детей младшего школьного возраста / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, О.Э. Возницкая // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2006. - № 5. – С.105-107.

12. Сабирьянова Е.С. Влияние летнего отдыха на ортостатическую устойчивость кровообращения у детей / Е.С. Сабирьянова // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2008. - №4. – С. 34-36.

Другие публикации:

Монографии: 13. Сабирьянова Е.С. Некоторые вопросы физиологии оздоровления: Монография / Е.С. Сабирьянова, А.Р. Сабирьянов, С.Г. Устюжанин. - Челябинск: ЧелГМА, 2007. – 127 с.

14. Сабирьянова Е.С. Особенности ортоустойчивости кровообращения сельских и городских детей: Монография / Е.С. Сабирьянова. - Челябинск: ЧелГМА, «Рекпол», 2007. – 118 с.

Статьи: 15. Сабирьянова Е.С. Эффективность оздоровления детей в условиях летних центров / Е.С. Сабирьянова, А.Р. Сабирьянов // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2004. – Том 90, №8, Часть 1. – С.452–453.

16. Сабирьянова Е.С. Некоторые особенности генеза медленноволновой вариабельности минутного объема кровообращения у детей / Е.С. Сабирьянова, А.Р. Сабирьянов // Альманах «Новые исследования» – 2004. – №1–2. – С.335.

17. Сабирьянова Е.С. Особенности показателей медленноволновой вариабельности артериального давления у детей младшего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Фундаментальные исследования. – 2005. - №6. – С.104.

18. Сабирьянова Е.С. Изменения медленноволновой вариабельности систолического артериального давления после кратковременной физической нагрузки у детей / Е.С. Сабирьянова, А.Р. Сабирьянов // Бюллетень сибирской медицины. – 2005. – Том 4, прил. 1. – С.167.

19. Сабирьянова Е.С. Особенности изменений амплитуды пульсации пальца кисти и ее медленноволновой вариабельности в активном ортостазе у девочек младшего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // «Актуальные вопросы оздоровления, реабилитации и спортивной медицины». Сб. тр., посвященный 55-летию врачебно-физкультурной службы Челябинской области. – Челябинск, 2005. – С.70.–74.

20. Сабирьянова Е.С. Некоторые особенности морфофункциональных показателей сельских и городских детей младшего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Актуальные вопросы оздоровления, спортивной и восстановительной медицины: сборник трудов, посвященный 60-летию врачебно-физкультурной службы России. – Челябинск: ЧелГМА, 2007. – С.47-51.

21. Сабирьянова Е.С. Функциональное состояние кардиореспираторной системы сельских и городских детей младшего школьного возраста, проживающих на Южном Урале / Е.С. Сабирьянова // Актуальные вопросы оздоровления, спортивной и восстановительной медицины: сборник трудов, посвященный 60-летию врачебно-физкультурной службы России. – Челябинск: ЧелГМА, 2007. – С.51-56.

22. Сабирьянова Е.С. Особенности ортоустойчивости хронотропной функции сердца и механизмов регуляции ритма сердца у сельских и городских детей / Е.С. Сабирьянова //Актуальные проблемы восстановительной медицины: Материалы 2-ой областной научно-практической конференции. – Челябинск: УралГУФК, 2007. – С.61-64.

23. Сабирьянова Е.С. Различия регуляции хронотропной функции сердца городских и сельских девочек школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Физическая культура, здравоохранение и образование в свете идей выдающегося врача и педагога В.С. Пирусского: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Томск: Аграф-пресс, 2007. – С. 93-97.

24. Сабирьянова Е.С. Изменения кардиогемодинамики и ее регуляции у детей младшего школьного возраста после кратковременной физической нагрузки / Е.С. Сабирьянова, А.Р. Сабирьянов // Физическая культура, здравоохранение и образование в свете идей выдающегося врача и педагога В.С. Пирусского: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Томск: Аграф-пресс, 2007. – С. 88-93.

25. Сабирьянова Е.С. Особенности реакции показателей сердечно-сосудистой системы на активный ортостаз у сельских и городских детей младшего и старшего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Актуальные вопросы восстановительного лечения, оздоровления, спортивной медицины: сборник трудов, посвященный 5-летию создания кафедры ЛФК, спортивной и восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии. – Челябинск: ЧелГМА, 2008. – С. 90-95.

26. Сабирьянова Е.С. Системный анализ медленноволновых колебаний показателей кровообращения у сельских и городских детей / Е.С. Сабирьянова // Актуальные вопросы восстановительного лечения, оздоровления, спортивной медицины: сборник трудов, посвященный 5-летию создания кафедры ЛФК, спортивной и восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии. – Челябинск: ЧелГМА, 2008. – С.95-102.

27. Сабирьянова Е.С. Особенности изменений показателей центрального кровообращения и уровней регуляции ритма сердца у сельских и городских детей при переходе в активное ортостатическое положение / Е.С. Сабирьянова // Известия Челябинского научного центра. – 2008. – Вып. 2(40). – С. 47-51.

28. Сабирьянова Е.С. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и вариабельности ритма сердца у сельских и городских девочек старшего школьного возраста / Е.С. Сабирьянова // Актуальные вопросы восстановительного лечения, оздоровления, спортивной медицины: сборник трудов областной научно-практической конференции. – Челябинск: ЧелГМА, 2009.- С. 101-108.

29. Сабирьянова Е.С. Возможности онтогенетической адаптации сердечно-сосудистой системы и уровней ее регуляции к комплексу факторов внешней среды, проживающих в условиях села и города / Е.С. Сабирьянова // Современные возможности восстановительного и реабилитационного лечения в условиях «НУЗ ОАО «РЖД»: сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции. – Челябинск: ЧелГМА, 2009. – С. 8-12.

30. Сабирьянова Е.С. Различия и особенности ортостатической реакции показателей кардиогемодинамики у детей младшего школьного возраста, проживающих в условиях промышленного города и села / Е.С. Сабирьянова // Современные возможности восстановительного и реабилитационного лечения в условиях «НУЗ ОАО «РЖД»: сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции. – Челябинск: ЧелГМА, 2009. – С. 161-164.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД (BP) – артериальное давление;

АПА (Athrx) - амплитуда пульсации аорты;

АППК (Atoe) – амплитуда пульсации пальца кисти;

ВНС – вегетативная нервная система;

ВРС – вариабельность ритма сердца;

ВЧ (HF) – высокочастотный диапазон;

ДАД – диастолическое артериальное давление;

ДВНС (Fw) – диастолическая волна наполнения сердца;

ИВА – индекс вегетативной активности;

ИМС – индекс мышечной силы;

ИРД – индекс Руффье-Диксона;

ИФС – индекс физического состояния;

ИДК (DO2i) – индекс доставки кислорода к тканям;

ИЭ – индекс Эрисмана;

МОК (Сo) – минутный объем кровообращения;

НЧ (LF) – низкочастотный диапазон;

ОГК – окружность грудной клетки;

ОГ – окружность головы;

ОМС (Power) – общая мощность спектра;

ОНЧ (VLF) – очень низкочастотный диапазон;

ОПСС – общее периферическое сопротивление сосудов;

ОШ – окружность шеи;

ПД – пульсовое давление;

ПШ – проба Штанге;

РС (Hr) – ритм сердца;

САД (ВР) – систолическое артериальное давление;

СДД – среднединамическое давление;

СИ (Ci)– сердечный индекс;

СНЧ (UVLF) – самый низкочастотный диапазон;

УО (Sv)– ударный объем;

ФВ (Ef) – фракция выброса;

ХИ (Hi) – Хитер-индекс;

ЧДД – частота дыхательных движения;

ЧСС (HR) – частота сердечных сокращений;

Fm – середина спектра медленноволновых колебаний;

Мо – мода спектра медленноволновых колебаний;

Подписано в печать _________. Тираж 200 экз.

Объем 1,9 уч.-изд. л. Формат 60х84/16.

Изд-во ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина 76







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.