CC BY
31
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПЕРВОКЛАССНИКОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ В ШКОЛАХ С РАЗЛИЧНЫМ ОБЪЕМОМ КРУГЛОГОДИЧНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
А.Н. Шарапов, В.Н. Безобразова, С.Б. Догадкина1, Г.В. Кмить, Л.В. Рублёва ФГБНУ «Институт возрастной физиологии РАО», Москва
Показано, что автономная нервная регуляция сердечного ритма и функциональное состояние центрального и периферического кровообращения у первоклассников, обучающихся в школах с разным уровнем здоровьесберегающих мероприятий, значимо не различается. Сократительная функция и биоэлектрические характеристики миокарда, а также мозговое кровообращение первоклассников с различными типами автономной нервной регуляции имеют специфические отличительные черты, присущие каждому из трех типов регуляции АНС.
Ключевые слова: детский возраст, обучение, адаптация, сердечнососудистая система, вегетативная нервная система
Functional state of the cardiovascular system of the first-graders enrolled in schools with a different amount of year-round recreational activities. It is shown that the autonomic nervous regulation of the heart rate and the functional state of the central and peripheral blood circulation in first-graders enrolled in schools with different amounts of health procedures were not significantly different. Brain blood circulation and myocardium contractile function and bioelectrical characteristics of the first graders with different types of autonomic nervous regulation have specific distinctive features inherent in each of the three ANS regulation types.
Keywords: childhood, learning, adaptation, cardiovascular system, autonomic nervous system
Наиболее актуальной проблемой настоящего времени является сохранение здоровья подрастающего поколения в процессе обучения в школе. Интенсификация учебного процесса, повышение учебной нагрузки оказывают существенное влияние на психическое и социальное здоровье школьников [16].
Особого внимания заслуживает период начала обучения ребенка в школе и его адаптация к требованиям учебной деятельности в 1 классе. Особенности современных условий жизни, возможность выбора каждой школой режима дня и формы обучения в начальной школе могут вызвать неадекватную реакцию еще не вполне сформировавшегося организма ребенка на учебные нагрузки, привести к сдвигам в состоянии здоровья, снижению адаптивных возможностей организма. Изучение адаптационных возможностей организма ребенка в период начала систематического обучения в школе имеет большое значение, поскольку на этом этапе развития изменяются функциональные основы всех физиологических систем организма, растет напряжение адаптационных процессов.
1 Контакты: Догадкина С.Б. - E-mail: <[email protected]>
Адаптация - процесс, обязательно регулируемый нейрогуморальными механизмами, которые с возрастом претерпевают существенные изменения и окончательно формируются в более старшем возрасте. Изначально в реакцию адаптации включается сердечно-сосудистая система, играющая важную роль в поддержании гомеостаза организма. Отклонения, возникающие в регулирующих системах, предшествуют гемодинамическим, метаболическим, энергетическим сдвигам и, следовательно, являются наиболее ранним признаком неблагоприятного течения адаптации у детей. Сердечный ритм является индикатором этих отклонений, в связи с чем, исследование вариабельности сердечного ритма имеет важное прогностическое значение при проведении профилактических здоровьесберегающих мероприятий в школе.
Задача наших исследований заключалась в проведении сравнительного многокомпонентного анализа процессов морфо-функциональной адаптации у детей 78 лет, обучающихся в классах с различным объемом круглогодичных комплексных оздоровительных мероприятий.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено комплексное обследование 40 детей 7-8 лет - учащихся 1- х классов общеобразовательной школы и школы здоровья г.Москвы, где помимо обычных оздоровительных мероприятий, медицинским центром, работающим при школе, проводится комплекс круглогодичных оздоровительных мероприятий (физиотерапия, фитотерапия, витаминизация, массаж, галакамера). В штате медицинского центра работают 2 педиатра, физиотерапевт, 2 массажиста, медсестры; проводится индивидуальный подбор оздоровительных мероприятий и в расписание введены дополнительные уроки физкультуры с еженедельным посещением бассейна. Все обследованные дети, согласно данным медицинских карт, относились к 1-11 группам здоровья и имели физическое развитие, соответствующее возрастным нормам. Исследование проводили в 3 учебной четверти в первой половине дня.
Оценивали биоэлектрические характеристики и сократительную функцию миокарда, состояние периферического кровообращения сосудов головного мозга и предплечья, определяли типы вегетативной нервной регуляции сердечного ритма у детей 7-8 лет.
Оценку функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС) проводили с помощью методов временного и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма Михайлов, [12, 20, 22].
Для оценки адаптационных возможностей организма ребенка применяли метод кросс-корреляционного анализа ВРС и вариабельности длительности дыхательного цикла (ВДДЦ), подразумевающего синхронную регистрацию ЭКГ и пневмограммы [12].
Возбудимость и проводимость миокарда изучались с помощью метода электрокардиографии. Амплитуда и длительность зубцов ЭКГ определялись в 12 общепринятых отведениях, длительность интервалов ЭКГ определялась по данным II стандартного отведения. Для изучения сократительной функции миокарда был применен метод поликардиографии. Запись поликардиограммы осуществлялась в положении исследуемого лежа, при задержке дыхания, после предварительного
отдыха в течение 10 минут. Анализ поликардиограммы базировался на сопоставлении элементов записанных кривых во времени по методике В.Л. Карпмана (1965) [8].
Изучение мозгового кровообращения проводилось в положении испытуемого лежа. Использовался метод биполярной реоэнцефалографии [19]. Регистрация реоэнцефалограмм проводилась при помощи компьютерного реографа "Реоспектр" в бифронтальном (Р-Р) отведении, что позволяло получать информацию о кровообращении лобных областей больших полушарий головного мозга.
Регистрация изучаемых параметров проводилась на следующих этапах эксперимента: в состоянии покоя, во время гипервентиляции, в процессе выполнения нагрузки, на 1 -й минуте восстановительного периода. В качестве функциональных проб в исследовании применяли активную ортостатическую пробу, дыхательную пробу с гипервентиляцией (30 с) и локальную статическую нагрузку на мышцы предплечья (30% от максимального произвольного усилия до отказа).
Все результаты были подвергнуты статистической обработке с помощью пакета программ «Статистика 6». Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента и непараметрическому критерию Вилкоксона.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При обследовании первоклассников, обучающихся в школах с разным уровнем здоровьесберегающих мероприятий, не выявлено значимых различий в состоянии автономной нервной регуляции (табл. 1).
Таблица 1
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся первых классов двух разных школ (М±т)
Школа ТР LF ОТ LFn ОТп LF/HF %ОТ
№2000 6875,1 ±667,8 2043,3 ±857,6 1571,1 ±372,7 3260,7 ±492,4 39,3 ±2,4 60,6 ±2,4 0,764 ±0,077 22,6 ±2,4 29,4 ±1,7 47,9 ±2,9
№981 5337,1 ±545,5 1363,8 ±492,8 1879,9± 319,3 2092,9 ±494,6 50,4 ±2,1 50,6 ±2,1 1,38 ±0,18 31,9 ±1,9 33,4 ±1,5 34,8 ±2,1
По-видимому, начало обучения, сопровождающееся комплексом независящих от проведения здоровьесберегающих мероприятий факторов, таких как новый классный коллектив, непривычно длительное ограничение двигательной активности, сам учебный процесс, требующий напряженного умственного труда, активизации внимания, овладения навыками поведения в школе, оказывает одинаковое влияние на учащихся обеих школ и вызывает некоторое напряжение адаптационных возможностей. В обеих школах выявлено около 15% первоклассников с низкой общей мощностью спектра и высокой сверхнизкочастотной и низкочастотной составляющими спектра сердечного ритма, что свидетельствует о напряженном функционировании автономной нервной системы у этих детей. У большинства первоклассников обеих школ отмечено хорошее состояние автономной нервной регуляции сердечного ритма. У первоклассников, обучающихся в «школе здоро-
вья» показатели вариабельности сердечного ритма характеризуются более высокой общей мощностью спектра и преобладанием высокочастотных колебаний, однако указанные отличия недостоверны. Тем не менее, преобладание ОТ-компонента в структуре ВРС учащихся согласуется с представлением об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающих нервов на сердце и является показателем индивидуальной устойчивости здорового организма к таким стрессирующим факторам как учебная нагрузка [Берсенева с соавт.,1998; Михайлов 2002 и др.].
Проведение кросс-корреляционного анализа вариабельности длительности дыхательного цикла (ВДДЦ) и ВРС выявило у первоклассников обеих школ амо-дальный тип гистограммы ВДДЦ и отсутствие синхронизации вариабельности сердечного ритма и дыхания, что свидетельствуют о несовершенстве механизмов автономной нервной регуляции у детей младшего школьного возраста и состоянии психоэмоционального напряжения у этих детей на начальном этапе образовательного процесса. Можно предположить, что и в школе здоровья, и в обычной общеобразовательной школе имеется достаточный уровень здоровьесберегающих мероприятий, а дополнительные мероприятия, которые проводятся в школе здоровья, скажутся на состоянии здоровья и адаптационных возможностях учащихся в процессе дальнейшего обучения в школе.
В нашем исследовании проведение активной ортостатической пробы вызвало существенные изменения временных и спектральных показателей ВРС и показателей кросс-корреляционного анализа между ВРС и ВДДЦ у детей 7-8 лет (таб. 2, 3)
Таблица 2
Изменение показателей временного анализа ВРС при активной ортостатической пробе у учащихся первого класса (Ы±т)
Состояние R-Rmin R-Rmax RRNN SDNN RMSSD pNN50
Покой 549,69 ±17,85 945,82 ±31,38 702,74 ±12,69 65,87 ±6,67 67,46 ±7,21 28,31 ±3,45 9,63 ±1,33
Ортостаз 486,26* ±17,47 823,23* ±16,62 638,31* ±9,06 55,28* ±3,39 38,36* ±3,22 13,35* ±1,99 8,57 ±0,46
Таблица 3
Изменение показателей спектрального анализа ВРС при активной ортостатической пробе у учащихся первого класса (M±m)
Состояние ТР LF ОТ LFn ОТп LF/HF
Покой 6875,1 ±667,8 2743,3 ±1857,6 1671,1 ±372,7 3460,7 ±692,4 39,3 ±2,4 60,6 ±2,4 0,764 ±0,077 22,6 ±2,4 29,4 ±1,7 47,9 ±2,9
Ортостаз 4463,8* ±508,0 1888,6 ±260,4 1604,5 ±211,1 1484,4* ±295,3 58,1* ±2,2 41,8* ±2,2 1,745* ±0,231 40,2* ±2,1 34,3* ±1,6 25,4* ±1,8
Примечание: * - различия достоверны при P< 0,05 и выше в сравнении с со-
стоянием покоя
У всех детей отмечается достоверное снижение ЧСС, и средней длительности интервалов Я-Я. Достоверное снижение показателей ЯМ88Б, NN50% и pNN50%, возможно, связано со снижением активности парасимпатического отдела АНС при ортостатической пробе. У всех детей в ответ на ортостатическую пробу значительно снижается мощность высокочастотных колебаний в абсолютных и нормализованных единицах, что также свидетельствует о снижении вагусного контроля сердечного ритма. Показатель ЬБ/НБ, отражающий соотношение симпатического и парасимпатического отделов АНС увеличивается в 2.3-2.5 раза у детей обоих классов, что указывает на увеличение симпатической активности и существенное снижение парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма в ответ на ортопробу. Это же подтверждается и изменением структуры спектральной мощности ВРС при активной ортостатической пробе. Относительный рост LF, особенно значительный у мальчиков 7-8 лет указывает на активное включение вазомоторного центра в процесс регуляции сосудистого тонуса.
В работах Ротегат et а1. [24], Уатат010&Н^И80п,[27] и др. показано, что динамика отношения LF/HF отражает изменения симпатической активности, а по мнению Pagani et а1 [23], ЦЬта I. й а1 [26] и др. может характеризовать симпато-парасимпатический баланс. Нами использован данный показатель как отражение симпато-парасимпатического равновесия и мы разделили всех детей согласно значениям LF/HF (табл. 4, 5).
Таблица 4
Показатели временного анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся первых классов с разным типом автономной нервной регуляции (М±т)
Группа кк шш к-к шах 8БШ рШ50 СУ
1 508,2 817,3 656,5 36,3 30,5 7,14 5,5
59,9 43,5 10,8 4,6 4,9 2,0 0,6
2 549,1 950,1 700,2 72,6* 69* 28,9* 11,3*
27,1 43,0 24,8 13,7 11,6 5,0 3,2
3 575,1 1018,6 732,9 76,8* 88,1* 40,4* 10,3*
12,7 57,9 17,8 8,3 11,5 5,2 0,9
Примечание: 1 группа - симпатотоники, 2- нормотоники, 3- ваготоники. здесь и в следующей таблице * - различия достоверны при Р<0,05 и выше в срав-
нении с 1 группой
Таблица 5
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся первых классов с разным типом автономной нервной регуляции (М±т)
Группа ТР УЬБ ЬБ НБ ЬБп НБп ЬР/НБ %УЬБ %ЬБ %НБ
1 1967,0 481,4 871,6 614,1 59,2 40,7 1,5 28,9 42,0 29
±545,4 ±102,9 ±260,6 119 1,3 1,3 0,09 3,9 2,3 1,9
2 11578,8 976,4 2493,9 3108,3 43,1 56,8 0,7 27,6 31,1 41,2
±751,2 ±480,5 ±711,4 911* 1,6* 1,6* 0,05* 4,5* 2,2* 3,0*
3 7716,2 867,4 1327,9 5521 23,7 76,3 0,32 13,7 20,2 66
±438, ±143,9 ±188,9 915,1 1,9 1,9* 0,03 2,1* 1,6* 2,7*
Проведение временного и спектрального анализа в группах детей с преобладанием симпатических и парасимпатических влияний на ритм сердца и со сбалансированной регуляцией сердечного ритма выявило различную структуру вариабельности ритма сердца у детей, относящихся к разным группам (табл.4,5). Так дети с преобладанием симпатической активности в регуляции сердечного ритма характеризуются достоверно более низкой общей мощностью спектра в сравнении с детьми 2-ой и 3-ей групп за счет более низкой мощности всех трех волновых компонентов (VLF, LF и ОТ). В данной группе преобладают колебания низкочастотного спектра (в 2 раза большие в сравнение с детьми с парасимпатической активностью ВСР). Структура симпатико-парасимпатического воздействия на сердечный ритм значительно отличается от таковой в 3-ей группе и характеризуется в 2 раза большим вкладом в регуляцию центральных эрготропных и симпатических влияний в сравнении с детьми с преобладанием парасимпатических влияний.
Показатели мозгового кровообращения детей 7-8 лет, полученные нами, в целом соответствуют значениям аналогичных параметров, имеющихся в литературе [1; 15; 18].
При анализе функционального состояния кровообращения головного мозга не выявлено достоверных различий между изученными параметрами у школьников, обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий. Однако реоэнцефалографические исследования у детей 7-8 лет выявили существенные отличия величин изученных показателей среди испытуемых с различными типами автономной нервной регуляции (табл. 6).
Таблица 6
Показатели мозгового кровообращения в состоянии покоя и в ходе функциональных проб у детей 7-8 лет с различными типами автономной нервной регуляции (M±m)
Период исследо- Группа Показатели
вания Т (с) Ди (%) а/Т (%) ЧСС (уд/мин)
Состояние покоя 1 0,65±0,022* 75.0±1.64* 19.8±0.56* 92.4±2.4*
2 0,71±0,032 72.6±1.57* 18.6±0.52 88.6±2.6
3 0,75±0.035* 63.2±1.28* 17.9±0.63* 85.1±*1.8*
Гипервентиляция 1 0.60±0.020& 78.2±2.16 20.3±0.45 100.4±2.0&
2 0.62±0.025& 76.7±1.14 20.2±0.54& 90.1±2.1
3 0.72±0.030 67.6±1.74& 21.6±0.48& 88.6±1.9
Физическая 1 0.68±0.050 73.8±1.67 20.2±0.68 91.9±1.16
нагрузка 2 0.69±0.034 77.6±2.53 20.9±1.10& 88.0±1.36
3 0.65±0.024& 69.5±1.59 24.3±0.72& 92.6±1.75&
1мин восстанов- 1 0.67±0.032 76.8±1.65 18.6±0.69 89.4±1.28
ления 2 0.69±0.052 73.8±2.27 18.2±0.78 90.8±1.90
3 0.73±0.08 64.5±1.36 17.6±0.72 85.0±1.48
Примечание: достоверные различия: * - между группами; & - по сравнению с состоянием покоя
Кровообращение головного мозга у детей 7-8 лет, относящихся к 1 группе, по сравнению с детьми 3 группы характеризуется низким тоническим напряжением церебральных артерий малого и крупного калибра. Аналогичные результаты получены нами в исследованиях, проведенных методом фокусированной импеданс-ной плетизмографии [18]. Выявленные различия тонического напряжения церебральных артерий у испытуемых с разным типом автономной нервной регуляции коррелируют с имеющимися данными о влиянии ВНС на тонус сосудов головного мозга [6]. Так, в состоянии покоя у испытуемых 3 группы значения показателей Т, а/Т и ЧСС были достоверно ниже, чем у детей 1 группы (1=2.2-2.3), а величины дикротического индекса - достоверно меньше, чем у детей 1 и 2 групп (1=4.9-5.6).
При гипервентиляции у всех испытуемых отмечено увеличение ЧСС на 4-5%, а также существенное повышение показателя а/Т и дикротического индекса ^=2.3-2.6).
Гипервентиляция вызывала у детей 7-8 лет повышение тонического напряжения церебральных артерий малого и крупного калибра. Аналогичные изменения мозгового кровообращения при данной функциональной пробе наблюдались в исследованиях, проведенных у школьников разного возраста [1; 11]. Выявленное повышение тонуса мелких церебральных артерий согласуется с результатами исследований, показавших, что уменьшение напряжения СО2 в артериальной крови при гипервентиляции вызывает увеличение периферического сопротивления мозговых сосудов [21]. Возрастание тонуса крупных церебральных артерий на фоне увеличения ЧСС, очевидно, является проявлением реакции ауторегуляции мозгового кровообращения при изменениях центральной гемодинамики.
Таким образом, нами выявлены определенные различия реактивности мозгового кровообращения у детей с разным типом автономной нервной регуляции. Наиболее значительные изменения тонических показателей РЭГ в 3 группе под влиянием гипервентиляции указывают на более высокую реактивность церебральных сосудов у детей-«ваготоников» по сравнению с «нормо- и симпатотони-ками».
Во время локальной статической нагрузки у детей 7-8 лет наблюдалось повышение тонуса крупных мозговых артерий, что согласуется с результатами исследований, проведенных у школьников разного возраста [2]. Повышение тонуса крупных церебральных артерий сопровождалось возрастанием ЧСС, а согласно данным литературы и повышением АД [5,10]. Следовательно, выявленные изменения тонического напряжения крупных церебральных артерий можно расценивать как проявление ауторегуляции мозгового кровообращения при изменениях центральной гемодинамики, что согласуется с литературными данными [13,14].
Нами выявлены различия реактивности мозгового кровообращения у детей с разным типом автономной нервной регуляции. Наиболее выраженные изменения тонических показателей РЭГ отмечены в 3 группе, что свидетельствует о более высокой реактивности мозговых сосудов у детей-«ваготоников» по сравнению с «нормо- и симпатотониками».
Таким образом, реакция краткосрочной адаптации мозгового кровообращения детей 7-8 лет к локальной статической нагрузке характеризовалась существенным повышением тонуса крупных артерий головного мозга, а к гипервентиляции -
повышением тонического напряжения церебральных артерий малого и крупного калибра испытуемых. При этом, более высокая реактивность мозговых сосудов отмечена у детей - «ваготоников», которые в состоянии покоя характеризуются меньшим тоническим напряжением церебральных артерий.
Следовательно, автономная нервная система оказывает существенное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Изменения тонического напряжения церебральных сосудов, вызванные сдвигами параметров центральной гемодинамики, являются важными факторами механизмов ауторегуля-ции мозгового кровообращения, обеспечивающих адекватное кровоснабжение нервной ткани. При этом, реактивность мозгового кровообращения в значительной степени зависит от исходного тонуса крупных мозговых артерий, поскольку нейровегетативные влияния взаимодействуют с фоновой (например, парасимпатической) активностью.
Сравнительный анализ показателей биоэлектрической активности миокарда первоклассников (ЭКГ), обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий не выявил достоверных различий между указанными группами детей, что может быть обусловлено тем, что на первом году обучения влияние оздоровительных мероприятий на состояние биоэлектрических функций миокарда еще не проявилось в должной степени и поэтому необходимы дальнейшие пролонгированные исследования (табл.7).
Таблица 7
Длительность основных интервалов ЭКГ первоклассников, обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий (по данным II стандартного отведения) (М±т)
Тип школы Показатели
Я-Я макс., с Я-Я мин., с Я-Я ср., с Р-д, с QRS, с QT, с
А 0,778± 0,1260 0,640± 0,0656 0,704± 0,0889 0,130± 0,0178 0,083± 0,0074 0,355± 0,0183
Б 0,792± 0,1330 0,652± 0,0516 0,710± 0,0892 0,132± 0,0166 0,083± 0,0071 0,353± 0,0186
Примечания: А- общеоразовательная школа Б - школа с расширенным комплексом оздоровительных мероприятий.
Сравнительный анализ показателей биоэлектрической активности миокарда первоклассников с различными типами автономной нервной регуляции позволил установить следующие закономерности. У детей с преобладанием парасимпатических влияний на сердечно-сосудистую систему отмечается достоверно большая длительность сердечного цикла по сравнению с симпатотониками (табл.8,9). Время предсердно-желудочковой и внутрижелудочковой проводимости, электрической систолы у детей с преобладанием парасимпатических влияний на сердечно -сосудистую систему также несколько больше, чем у детей с преобладанием симпатических влияний на сердечно-сосудистую систему. У ваготоников обнаружены более низкие значения амплитуды зубцов Р и R, чем у симпатотоников
(Р<0,05), а также меньшая амплитуда зубца S и большая длительность зубца R, чем у симпато- и нормотоников (Р<0,05).
Таблица 8
Амплитудные и временные характеристики основных зубцов ЭКГ детей 7-8 лет в зависимости от характера автономной нервной регуляции (М±т)
Группа Показатели
Р, мм Q, мм R, мм Б, мм Т, мм Q, с R, с
1 0,927± 0,3281 -0,540± 0,657 12,180± 1,743 -1,367± 0,691 3,720± 0,8507 0,010± 0,0096 0,049± 0,0020
2 1,033± 0,3602 -0,440± 0,455 12,380± 1,322 -2,493±* 0,890 3,967± 0,9544 0,011± 0,0010 0,040±* 0,0061
3 1,200±* 0,5331 -0,856± 0,6187 14,178± * 1,5741 -2,433±* 0,9536 3,969± 0,6764 0,011± 0,0010 0,035±* 0,0099
Примечания: 1 - группа детей с преобладанием ваготонических влияний на сердечно-сосудистую систему («ваготоники»), 2 - группа «нормотоников», 3 - группа детей с преобладанием симпатических влияний на сердечно-сосудистую систему («симпатотоники»); * - достоверность различий по сравнению с вагото-никами.
Таблица 9
Длительность основных интервалов ЭКГ детей 7-8 лет в зависимости от характера автономной нервной регуляции (М±т)
Группа Показатели
Я-Я макс., с Я-Я мин., с Я-Я ср., с P-Q, с QRS, с QT, с
1 0,824± 0,655± 0,734± 0,136± 0,084± 0,357±
0,1231 0,0747 0,0949 0,0101 0,0062 0,0202
2 0,801± 0,645± 0,715± 0,133± 0,085± 0,354±
0,1321 0,0507 0,0897 0,0202 0,0075 0,0174
3 0,683±*& 0,615±*& 0,647±*& 0,131± 0,081± 0,334±
0,0351 0,0343 0,0343 0,0207 0,0078 0,0148
Примечания: см. табл. 3; & - достоверность различий по сравнению с нор-мотониками.
Наблюдаемые особенности, характерные для ваготоников, объясняются отрицательным хронотропным эффектом блуждающего нерва. Укорочение большинства интервалов электрокардиограммы у симпатотоников связано с положительным хронотропным влиянием на миокард симпатических нервов. У ваготоников обнаружены более низкие значения амплитуды зубцов Р и Я, чем у симпатотоников (Р<0,05), а также меньшая амплитуда зубца 8 и большая длительность зубца Я, чем у симпато- и нормотоников (Р<0,05). Эти данные согласуются с данными других исследователей [4] и отражают влияние автономной нервной регуляции на биоэлектрические функции миокарда.
В результате поликардиографического исследования были получены данные по продолжительности основных фаз и периодов сердечного цикла у детей 7-8 лет, обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий.
Таблица 10
Длительность фаз сердечного цикла у детей 7-8 лет, обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий, в состоянии относительного
покоя (М±п)
П А Р А М Е Т Р Ы
Шко- Я-Я, ФА ФИС, Т, Е, Бш, Бо, Бэ, Д,
ла мс С,мс мс мс мс мс мс мс мс
№ 691.5 44.7 36.2 80.9 233.2 269.3 314.1 319.7 394.2
2000 + 81.1 +8.4 + 5.1 + 9.3 +27.6 +20.4 +21.9 +21.9 +46.7
№ 681.3 40.9 35.2 76.1 230.1 263.4 311.1 315.7 396.1
981 +71.1 +7.3 +10.1 +11.3 +17.6 +19.4 +22.1 +22.2 +36.1
Проведенное исследование позволило выявить, что у первоклассников, обучающихся в школах с разным объемом оздоровительных мероприятий, состояние сократительной и насосной функций миокарда существенно не различается. Так как это только начало обучения в школе, состояние детей примерно одинаковое. Возможно, что при дальнейшем лонгитудинальном исследовании, мы выявим определенные различия у этих двух групп школьников.
При изучении продолжительности фаз и периодов сердечного цикла в зависимости от типа автономной нервной регуляции (табл.11) было показано, что в группе школьников, характеризующихся более выраженными влияниями симпатического отдела автономной нервной системы (1 группа), механическая систола достоверно короче, по сравнению с детьми 2 и 3 группы, а также продолжительность сердечного цикла и фазы изометрического сокращения существенно меньше по сравнению с 3 группой.
Таблица 11
Длительность фаз сердечного цикла у детей 7-8 лет с разным типом вегетативного обеспечения сердечной деятельности
(М±т)
Тип R-R, мс ФАС мс ФИС мс Т, мс Е, мс Sm, мс So, мс Sэ, мс Д, мс LF/ HF
1 645.6 +23.2 42.7+ 7.0 25.3+ 5.2 68.0+ 7.5 230.1 +30.2 241.6 +12.6 314.0 +21.9 316.0 +22.3 401.7 +13.0 1.47 +0.2
группа
2 группа 704.4 +26.5 42.8+ 5.6 32.6+ 6.2 75.4+ 11.7 236.8 +28.5 279.6 +11.6 # 314.3 +25.9 322.3 +21.3 380.1 +17.9 0.78 +0.2 #
3 714.4 +24.5 Л 47.0+ 4.3 44.9+ 7.3* 91.9+ 9.0* 231.5 +27.5 278.9 +12.9 Л 319.9 +20.5 319.7 +24.3 378.1 +14.0 0.31 +0.1 Л
группа
Примечание: 1 группа - дети с преобладанием симпатических влияний;
2 группа - со сбалансированной автономной регуляцией;
3 группа - с преобладанием парасимпатических влияний в регуляции сердеч-
ного ритма.
# - обозначены достоверные различия между 1 и 2 группами;
* - достоверные различия между 1 и 3 группами.
Известно, что стимуляция симпатических нервов приводит к увеличению силы и частоты сердечных сокращений, скорости проведения возбуждения по проводящей системе сердца и сократительному миокарду. Уже в 1962 году S.F.Sfmoff и J.H. Mitchell [25] показали, что при стимуляции симпатических ветвей происходит укорочение периода изометрического сокращения и периода изгнания. В нашем исследовании продолжительность фазы изометрического сокращения была достоверно короче у детей с преобладанием симпатических влияний по сравнению с детьми, у которых преобладали парасимпатические влияния. Механическая систола (сумма фазы изометрического сокращения и периода изгнания) была достоверно меньшей у детей с преобладанием симпатических влияний на сердечную деятельность, что объясняется укорочением фазы изометрического сокращения, так как период изгнания достоверно не различался в разных группах детей.
ВЫВОДЫ
1. Не выявлено значимых различий в состоянии автономной нервной регуляции и функциональном состоянии центрального и периферического кровообращения у первоклассников, обучающихся в школах с разным уровнем здоро-вьесберегающих мероприятий. Показатели центрального и периферического кровообращения у первоклассников обеих школ соответствуют возрастным нормам.
2. Кровообращение головного мозга у детей 7-8 лет, с преобладанием парасимпатических влияний характеризуется низким тоническим напряжением церебральных артерий малого и крупного калибра.
3. Выявлены особенности реакции церебрального звена гемодинамики на пробу с гипервентиляцией и локальную статическую нагрузку: реакция краткосрочной адаптации мозгового кровообращения детей 7-8 лет к локальной статической нагрузке характеризовалась существенным повышением тонуса крупных артерий головного мозга, а к гипервентиляции - повышением тонического напряжения церебральных артерий малого и крупного калибра.
4. Выявлены определенные различия реакции системы мозгового кровообращения на предъявляемые нагрузки у детей 7-8 лет, относящихся к разным типам автономной нервной регуляции. Как при гипервентиляции, так и при выполнении статической нагрузки более высокая реактивность мозговых сосудов отмечена у детей с преобладанием парасимпатических влияний.
5. Показатели биоэлектрической активности миокарда первоклассников с различными типами автономной нервной регуляции имеют специфические отличительные черты, присущие каждому из трех типов регуляции АНС, в то же время ведущим фактором, определяющим электрофизиологическое состояние миокарда, у детей в возрасте 7-8 лет является «хронотропный фактор».
6. Автономная нервная система оказывает большое влияние на продолжительность фаз сердечного цикла: у школьников, характеризующихся более выраженными влияниями симпатического отдела, продолжительность сердечного цикла, фазы изометрического сокращения и механическая систола достоверно короче по сравнению с детьми с преобладанием парасимпатических влияний в регуляции сердечной деятельности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безобразова В.Н. Возрастные особенности мозгового кровообращения у детей среднего и старшего дошкольного возраста: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1980. - 20 с.
2. Безобразова В.Н. Возрастные особенности функционального состояния кровообращения головного мозга у детей 5-7 лет // Физиологические особенности индивидуального развития младших школьников при разных формах обучения. Деп. ВИНИТИ, 1998, 02.12.98, №3512-В.98
3. Берсенева И.А. Оценка адаптационных возможностей организма у школьников на основе анализа вариабельности сердечного ритма в покое и при ортостатической пробе: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 2000. - 17 с.
4. Глазачев О.С. Вегетативная нервная система: принципы строения, функции, методы исследования (Учебно-методическое пособие). - М., 1995. - 98 с.
5. Догадкина С.Б. Влияние статической нагрузки на сердечно-сосудистую систему детей младшего школьного возраста: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. -М., 1988. - 17 с.
6. Жица В.Т., Дарий А.А., Иордан Ф.А. Развитие нервного аппарата артериальной системы головного мозга на некоторых этапах пре- и постнатального онтогенеза человека //Тез. 4 Всесоюзн. конф. «Физиология развития человека». - М., 1990. - С. 104.
7. Карпман В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности. - М: Медицина, 1965. - 159 с.
8. Карпман В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности. - М: Медицина, 1965. - 159 с.
9. Касаткин В.Н. Школа здоровья // Школа здоровья. - 1994. - №1. - С. 5-12.
10. Кмить Г.В. Функциональное состояние миокарда детей 6-11 лет в процессе возрастного развития и адаптации к учебной нагрузке: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1992. - 20 с.
11. Костина Т.Ф. Адаптационные возможности мозгового кровообращения подростков//Физиология развития человека. Матер. межд. конф., посвящ. 55-летию Института возрастной физиологии РАО. - М., 2000. - С. 234-235.
12. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. - Иваново: Иван. Гос. Мед. академия, 2002. - 290 с.
13. Москаленко Ю.Е. О функциональных задачах деятельности механизма регуляции мозгового кровообращения // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. - 1991. - Т. 77, № 7. - С. 55-62.
14. Мчедлишвили Г.И., Исследования гемодинамики в мозгу человека. Методы клинической нейрофизиологии. - Л., 1977. - С. 139-156.
15. Пономарёва Т.А. Срочная адаптация системы кровообращения детей младшего школьного возраста к работе на компьютере: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 2005. - 20 с.
16. Расти, первоклашка: энциклопедия для родителей / Под ред. М.М. Безруких. - М.: Эксмо, 2010. - 640 с.
17. Русова Т.В., Жданова Л.А., Шиляев Р.Р. Состояние здоровья младших школьников с различным умственным и физическим развитием // Школа здоровья. - 1996. - № 2, Т.3. - С. 5-12.
18. Тупицын И.О., Андреева И.Г., Безобразова В.Н., Догадкина С.Б. и др. Развитие системы кровообращения // Физиология развития ребенка: Теоретические и прикладные аспекты. - М.: Образование от А до Я., 2000. - С. 148-167.
27 Яруллин Х.Х. Клиническая реоэнцефалография. - М.:Медицина, 1983. -217 с.
28 Heart rate variability. Standards of Measurement, Physiological interpretation and clinical use // Circulation. - 1996. - V. 93. - P. 1043-1065.
29 Jordan J., Shannon J.R., Diedrich A., Black B., Costa Fernando, Robertson D., Biaggioni I. Interaction of carbon dioxide and sympathetic nervous system activity in the regulation of cerebral perfusion in humans // Hypertension.- 2000.- V. 36, № 3.-С. 383-388.
30 Montano N., Gnecchi Ruscone T., Porta A., et al. Presence of vasomotor and respiratory rhythms in the discharge of single medullary neurons involved in the regula-
tion of cardiovascular system // J. Auton. Nerv. Syst. - 1996. - Vol. 57, N 1/2. - P. 116122.
31 Pagani M, Lombardi F, Guzzetti S et al Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variabilities as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog. COT Res 1986; 59: 178-193.
32 Pomeranz M, Macaulay RJB, Caudill MA. Assessment of autonomic function in humans by heart rate spectral analysis. Am J Physiol 1985; 248: HI51-H53.
33 Sfrnoff S.F., Mitchell J.H. The control of the function of the heart//Handb. of Physiol. sect.2. Circulation. - 1962. - Vol. 1. - P. 489-532.
34 Ubiria I., Telia A., Abuladze G. Relation between Heart Rate Variability and Peak Expiratory Flow in Healthy Schoolchildren // Bull. Of the Georgian Academy of Sciences. - 2003. - 167, № 3. - P. 546-548.
35 YamamotoY., Hughson RL, Peterson JC Autonomic control of heart rate during exercise studied by heart rate variability // J. Appl. Physiol. - 1991. - 71. - P. 11431150
