Научная статья на тему 'Соотношение показателей вариабельности сердечного ритма и эндокринного статуса у подростков на Севере в процессе полового созревания'

Соотношение показателей вариабельности сердечного ритма и эндокринного статуса у подростков на Севере в процессе полового созревания Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
237
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Экология человека
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
Ключевые слова
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА / ГОРМОНЫ / ПОДРОСТКИ / СЕВЕР / HEART RATE VARIABILITY / HORMONES / ADOLESCENTS / NORTH

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Поскотинова Лилия Владимировна, Дёмин Д. Б., Кривоногова Е. В.

Изучены у подростков П-Ш и IV-V стадий полового развития на территории Архангельской области уровни гормонов в сыворотке крови (тиреотропин, тироксин, трийодтиронин, кортизол, инсулин) и параметры вариабельности сердечного ритма в покое и в ортостазе. С помощью корреляционного, факторного и регрессионного видов статистического анализа определены варианты межсистемных взаимодействий вегетативной нервной и эндокринной систем у подростков на Севере с учетом этапов полового созревания в динамике смены фотопериодов года. Показано, что у подростков, особенно девочек, на Севере возрастает значимость межсистемных взаимодействий с участием эндокринных факторов на завершающих этапах полового созревания. Степень и характер влияния эндокринных факторов на усиление симпатической реактивности на ортостаз у подростков в весенне-летний период года определяются этапом полового созревания и зависят от пола.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Поскотинова Лилия Владимировна, Дёмин Д. Б., Кривоногова Е. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CORRELATION OF HEART RATE VARIABILITY AND ENDOCRINE PARAMETERS AT ADOLESCENTS DURING PUBERTY FORMATION IN THE NORTH

There are studied levels of hormones in blood serum (thyrotropin, thyroxin, triiodthyronin, Cortisol and insulin) and parameters of heart rate variability in rest and in orthostasis at adolescents II III and IV-V puberty stages by Tanner in Arkhangelsk area. There are certain variants of intersystem interactions autonomic nervous and endocrine systems by means of correlation, factorial and regression kinds of the statistical analysis at adolescents in the North in view of puberty stages in dynamics of photoperiod's changer. It is shown, that importance of intersystem interactions with participation endocrine factors is increases at adolescents in final puberty stages, especially at girls. The degree and character of endocrine factors influence on strengthening of sympathetic reactance on orthostasis at adolescents during the spring-and-summer period are defined by a puberty stage and depend on a sex

Текст научной работы на тему «Соотношение показателей вариабельности сердечного ритма и эндокринного статуса у подростков на Севере в процессе полового созревания»

УДК [612.172.2:612.43]:612.661(470.1/.2)

соотношение показателей вариабельности СЕРДЕЧНОГО РИТМА И ЭНДОКРИННОГО СТАТУСА У ПОДРОСТКОВ НА СЕВЕРЕ В ПРОЦЕССЕ ПОЛОВОГО СОЗРЕВАНИЯ

© 2009 г. Л. В. Поскотинова, Д. Б. Дёмин, Е. В. Кривоногова

Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН, г. Архангельск

Потребность в комплексном подходе при рассмотрении адаптации к факторам Севера обусловливает необходимость анализа межсистемных взаимодействий при оценке уровня адаптированности организма человека [2, 4, 10, 13]. Значимым ритмообразующим фактором на данной территории является фотопериодизм, который определяет цикличность биологических функций. В настоящее время сведения об эндокринном обеспечении вегетативной регуляции ритма сердца в дискомфортных условиях среды обитания у подростков разноречивы и в большинстве случаев ограничиваются влиянием отдельных эндокринных систем на ритм сердца [5, 6]. В предыдущих наших исследованиях были показаны особенности соотношений параметров вегетативной регуляции ритма сердца и эндокринного статуса у подростков в зависимости от географической широты проживания на Европейском Севере [9]. Представляет интерес изучить межсистемные взаимодействия вегетативной нервной и эндокринной систем у подростков на Севере с учетом этапов полового созревания в динамике смены фотопериодов года.

Методы исследования

Проведено обследование 380 подростков-учащихся (мальчики 13—16; девочки 12—15 лет) поселковых школ Приморского и Коношского районов Архангельской области, которые на момент обследования относились к I—II группе здоровья и находились в одинаковых социально-бытовых условиях. Все обследования проведены в динамике года — в октябре, декабре, марте и в июне. Для оценки стадии полового развития (СПР) подростков применялась единая шкала J. M. Tanner путем определения степени выраженности вторичных половых признаков [16]. Были выделены две группы с учетом СПР: I группа — 87 мальчиков и 70 девочек II — III СПР; II группа — 78 мальчиков и 145 девочек IV—V СПР. Среди обследованных подростков не было лиц с увеличенным (более 25 кг/м2) индексом массы тела (ИМТ); удельный вес лиц со сниженным ИМТ (менее 18,5 кг/м2) составил 37,8 % независимо от сезона года.

Изучали параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР) [3] с помощью аппаратно-программного комплекса «Варикард» (ООО «Рамена», г. Рязань) в режиме ортопробы [7] — регистрация ритмокардиограммы в течение 5 минут в положении лежа и стоя. При анализе использовали следующие показатели: RMSSD — среднеквадратичная разностная характеристика всего объема кардиоинтервалов как показатель активности парасимпатического звена вегетативной регуляции; ИН — индекс напряжения регуляторных систем, рассчитанный по формуле ИН = АМо / 2Мо х MxRMn, где АМо% — амплитуда моды, Мо — мода, MxDMn — вариационный размах значений RR в динамическом ряду;

Изучены у подростков П-Ш и стадий полового развития на территории Архангельской области уровни гормонов в сыворотке крови (тиреотропин, тироксин, трийодтиронин, кортизол, инсулин) и параметры вариабельности сердечного ритма в покое и в ортостазе. С помощью корреляционного, факторного и регрессионного видов статистического анализа определены варианты межсистемных взаимодействий вегетативной нервной и эндокринной систем у подростков на Севере с учетом этапов полового созревания в динамике смены фотопериодов года. Показано, что у подростков, особенно девочек, на Севере возрастает значимость межсистемных взаимодействий с участием эндокринных факторов на завершающих этапах полового созревания. Степень и характер влияния эндокринных факторов на усиление симпатической реактивности на ортостаз у подростков в весеннелетний период года определяются этапом полового созревания и зависят от пола.

Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, гормоны, подростки, Север.

TP, мс2 — общая мощность спектра колебаний длительности кардиоинтервалов как показатель преобладания вагусных влияний на ритм сердца; HF, % — мощность колебаний в диапазоне высоких частот (0,15—0,40 Гц) как показатель дыхательных (вагусных) влияний на ритм сердца; LF, % — мощность в диапазоне низких частот (0,04—0,15 Гц) как показатель преимущественно симпатической (барорефлекторной) активности; LF/ HF — отношение мощностей спектров в низко- и высокочастотных диапазонах как показатель преобладания симпатических влияний на ритм сердца; VLF, % — мощность колебаний в диапазоне очень низких частот (0,003—0,040 Гц) как показатель симпатических влияний на ритм сердца на уровне подкорковых центров вегетативной регуляции; IC — индекс централизации (IC = (LF + VLF) / HF) как показатель симпатических влияний на ритм сердца. Использовали значения ВСР в покое, значения ВСР при нагрузке и приросты к показателю в покое (нагрузка/покой х 100 %).

В день проведения ортопробы утром натощак у подростков производили забор крови из локтевой вены. В последующем в лаборатории им. проф. А. В. Ткачева Института физиологии природных адаптаций УрО РАН определяли уровни гормонов в сыворотке крови радиоиммунометрическим методом наборами фирмы «Immunotech» (Чехия) — тиреотропного гормона (ТТГ), общего тироксина (Т4), общего трийодтиро-нина (Т3), кортизола, инсулина (Инс).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 5.5 (Stat Soft. USA) и SPSS. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался за 0,05. Учитывались средние величины (M) и ошибка средней (m). Сравнение величин в выборках проводилось с использованием критерия Манна — Уитни (U-тест). Корреляционный анализ параметров проведен с участием ранговой корреляции по Спирмену. Учитывали только статистически значимые коэффициенты корреляций (р < 0,05—0,001).

Факторный анализ проводили в среде программы SPSS. Использовался метод главных компонент с вращением Varimax с нормализацией Кайзера. Для

интерпретации брались только информативные (кумулятивный процент от общей дисперсии выборки 70 и выше) и адекватные модели для данных выборок с мерой выборочной адекватности Кайзера — Мейера

— Олкина более 0,5.

С целью выявления роли гормонов в поддержании вегетативных реакций проведен множественный регрессионный анализ, где предикторами выступали эндокринные параметры, а зависимыми величинами взяты показатели ВСР — в положении лежа (покой) и в положении стоя (ортопроба). При асимметрии выборки в сторону положительных значений (скошенность вправо) величинам в выборке присваивали значения соответствующих натуральных логарифмов (Ln). Множественный регрессионный анализ проводили в программе Statistica 5.5 методом пошагового включения предикторов. Регрессия имела вид:

у = Intercept + В1х1 + В2х2+В3х3+В4х4+В5х5, где у — зависимая переменная (показатели ВСР); х — независимая переменная, предиктор (уровень гормона в крови); В — коэффициент уравнения регрессии; Intercept — свободная величина. Учитывали регрессионные уравнения, в которых статистически значимы (р < 0,05) всё уравнение (F-критерий

< 0,05) и коэффициенты уравнения регрессии В. Принимали к рассмотрению регрессионные модели, в результате построения которых распределение остатков соответствовало распределению Гаусса и коэффициент детерминации R2 был более 0,30. Все исследования проводились согласно требованиям Хельсинкской декларации 1975 года и ее пересмотра 1983; подросткам и их родителям предложено оформить информированное согласие на участие в обследовании.

Результаты исследований и их обсуждение

На рис.1 и 2 показано, что прирост симпатической активности при ортопробе значимо возрастает в марте как у мальчиков, так и у девочек независимо от этапа полового созревания. Так, у мальчиков I (р < 0,035) и II (р < 0,042) группы увеличился прирост показателя LF% относительно уровня в

700.0

600.0

500.0

400.0

300.0

200.0 100,0

0,0

-100,0

11

HF%

LF%

VLF% LF/HF

IC

700.0

600.0

500.0

400.0

300.0

200.0 100,0

0,0

-100,0

=быш1

HF%

LF% VLF% LF/HF

IC

■ октябрь

■ декабрь

□ март

□ июнь

Рис. 1. Приросты показателей ВСР при ортопробе к значению в покое у мальчиков-подростков (А) I группы (II—III СПР) и (Б) II группы (IV—V СПР) на Европейском Севере

Примечание к рис. 1 и 2. * и ** — уровни статистической значимости различий данных по сравнению с показателями в октябре (соответственно р < 0,05 и р < 0,01; уточненный уровень в тексте).

700,0!

600,0

500.0

“ 400.0

2

I 300.01Г

£ 200.0

100.0 0,0 -100,0 +

НР%

LF%

У1_Р% 1_Р/НР

700.0

600.0

500.0

400.0

300.0

200.0 100,0

0,0

-100,0

У ** **

У —

у г

У 1;

**

□ октябрь ■ декабрь

□ март

□ июнь

НР%

1_Р% У1_Р% 1_Р/НР

Ю

Рис. 2. Приросты показателей ВСР при ортопробе к значению в покое у девочек-подростков (А) I группы (П—Ш СПР) и (Б) II группы (IV—V СПР) на Европейском Севере

октябре. Прирост показателя LF/HF также значимо возрос в марте у мальчиков как I (р < 0,006), так II группы (р < 0,005). При этом у мальчиков II группы в марте значимо повышается активность подкорковых центров вегетативной регуляции (VLF%, р < 0,045; ГС, р < 0,005). У девочек в марте также наблюдается активизация симпатической реактивности при функциональной нагрузке, однако преимущественно на уровне подкорковых центров вегетативной регуляции. У девочек I (р < 0,008) и II (р < 0,007) группы прирост показателя VLF% значимо выше в сравнении с уровнем в октябре. У девочек I группы так же, как и у мальчиков, происходит усиление барорефлекторной активности — прирост показателя LF/HF (р < 0,045).

В июне у мальчиков в обеих группах сохранялась довольно высокая реактивность подкорковых центров вегетативной регуляции. У мальчиков II группы значим прирост показателей VLF% (р < 0,005) и ГС (р < 0,008) на фоне снижения вагусной реактивности (отрицательный прирост №%, р < 0,001). У девочек также наблюдается высокий прирост VLF% (I группы р < 0,004; II группы р < 0,005). Кроме того, прирост показателя LF/HF достиг своего максимума. При этом у девочек II группы в июне наблюдали максимум прироста ГС (р < 0,008).

У мальчиков I группы уровень кортизола в контрастные фотопериоды года (декабрь и июнь) был достоверно (р < 0,009 и р < 0,007) выше, чем в октябре (таблица). Уровень инсулина повышался в марте (р<0,001) и сохранялся в июне повышенным (р < 0,001). Секреция Т3 и Т4 была максимальна в декабре на фоне минимальной стимуляции тиреотрофов гипофиза (ТТГ), что свидетельствует о достаточном эндокринном обеспечении со стороны тиреоидных гормонов, которые необходимы для поддержания процесса термогенеза в зимний период. В июне тиреоидная функция была снижена — минимальная секреция Т3 и Т4 (р < 0,009). Таким образом, у мальчиков П—Ш СПР в декабре функция щитовидной железы и коры надпочечников максимальна, в марте происходит усиление активности инсулярного аппара-

та, а в июне — максимальный подъем концентраций инсулина и кортизола на фоне снижения функции щитовидной железы. У мальчиков II группы отмечено усиление секреции инсулина в декабре (р < 0,045). Достаточно динамично изменялся уровень Т3, который был минимальным в июне (р < 0,009). Сравнивая гормональные показатели у мальчиков обеих групп, можно констатировать, что у мальчиков II группы в октябре и особенно в декабре были более высокие уровни инсулина (р < 0,009). Также у старших мальчиков-подростков в марте более резко снижается активность щитовидной железы, особенно Т4 (р < 0,008), чем у мальчиков I группы.

У девочек I группы максимум уровня кортизола приходится на период июня, который достоверно выше такового в октябре (р < 0,025). Изменения уровня инсулина в течение года отражают повышения такового в декабре и в июне. Потребность в гормонах щитовидной железы относительно стабильна в течение года (нет значимых внутригодовых изменений ТТГ). Однако процессы дейодирования и секреция Т3 достаточно значимо изменялись в течение года — максимальный уровень Т3 был в октябре, а минимальный в июне (р < 0,007). Таким образом, можно констатировать, что общей особенностью для подростков ранних стадий пубертата является минимизация функции щитовидной железы в июне на фоне активизации секреции кортизола и инсулина. У девочек II группы максимум секреции кортизола был в июне (р < 0,045), достоверно повышаясь относительно уровней октября и декабря. Динамично изменялся уровень инсулина, который был максимальным в декабре и марте (р < 0,007 и р < 0,001) и затем незначительно снижался в июне, оставаясь достоверно выше, чем в октябре (р < 0,001). Изменения тиреоидной системы были минимальны, однако уровень Т3 был наиболее низким в июне (р < 0,035). Межгрупповые сравнения значений показали, что у девочек II группы в октябре (р < 0,001) и марте (р < 0,035) был более низкий уровень Т3.

Выявленные корреляционные связи показателей ВСР и уровней гормонов в крови отражают вклад эндокрин-

Динамика эндокринных показателей у подростков Архангельской области (М ± т)

Октябрь Декабрь Март Июнь

Показатель 1 группа п=23 2 группа п=20 1 группа п=23 2 группа п=20 1 группа п=21 2 группа п = 19 1 группа п=20 2 группа п=19

Мальчики

Кортизол, нмоль/л 348,53±19,16 326,34±34,00 445,29±32,17 А р<0,009 404,87±26,80 321,70±25,22 364,27±35,45 478,85±26,64 А р<0,007 424,92±54,52

Инсулин, мкЕд/мл 7,68±0,57 10,66±0,91 7,99±0,69 14,31±2,08 А р<0,045 # р<0,009 11,56±1,15 А р<0,001 11,58±1,20 13,11±2,01 Ар<0,001 12,19±2,61

ТТГ, МЕд/л 2,16±0,20 1,87±0,19 1,77 + 0,14 1,74±0,15 1,90±0,16 2,10±0,14 А р<0,045 2,17±0,14 1,80±0,16

Т3, нмоль/л 1,70±0,07 1,79±0,09 1,97 ±0,05 А р<0,008 1,85±0,06 # р<0,035 1,92±0,04 1,77±0,05 А р<0,009 1,58±0,06 А р<0,009 1,43±0,05 А р<0,009

Т4, нмоль/л 94,41±2,36 92,63±4,48 96,78±2,57 84,96±2,42 # р<0,007 91,82±3,56 78,98±2,88 А р<0,035 # р<0,008 91,67±2,29 89,44±5,17

Девочки

Кортизол, нмоль/л 421,99±47,73 423,34±19,69 440,18±38,11 430,75±22,33 433,11±29,54 455,59±34,47 566,76±44,28 А р<0,025 531,70±26,13 А р<0,045

Инсулин, мкЕд/мл 11,42±1,26 8,11±0,88 13,22±1,91 14,98±1,90 А р<0,007 12,18±0,67 13,93±1,20 А р<0,001 14,16±3,27 12,05±0,96 А р<0,001

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ТТГ, МЕд/л 1,86±0,23 1,82±0,11 1,74±0,16 1,96±0,12 1,89±0,17 1,91±0,13 1,76±0,21 1,71±0,11

Т3, нмоль/л 2,12±0,07 1,71±0,05 # р<0,001 1,95±0,11 1,78±0,05 1,86±0,05 А р<0,035 1,70±0,05 # р<0,035 1,64±0,07 А р<0,007 1,57±0,07 А р<0,035

Т4, нмоль/л 95,01±5,17 96,81±2,73 111,26±7,13 97,81±2,44 97,10±2,82 96,42±2,70 98,28±4,45 95,21±2,01

Примечание. Уровни статистически значимых различий: А — значений в группе в сравнении с уровнем в октябре; # — между 1 и 2 группами в каждом сезоне.

ных влиянии в поддержании всех звеньев вегетативной регуляции как для обеспечения фонового вегетативного статуса (влияние на показатели ВСР в состоянии покоя), так и вегетативной реактивности при нагрузке (влияние на показатели ВСР при ортопробе). Установлено, что межсистемные взаимодействия рассматриваемых параметров были наиболее интенсивными у подростков на завершающих этапах полового развития (IV—V СПР), особенно у девочек (рис. 3). Характер связей свидетельствует о том, что гормоны тиреоидной системы (ТТГ, Т3) поддерживают преимущественно симпатические механизмы. При ортопробе в корреляционной структуре у девочек IV—V СПР увеличивается число прямых связей; в структуре задействованы показатели как симпатической, так и вагусной активности, а также инсулин и тиреоидные гормоны.

Небольшое число корреляционных связей у подростков на начальных этапах полового развития (II—III СПР) объясняется большими вариационными размахами рассматриваемых значений в течение всего периода исследования. Наибольшая зависимость вегетативных параметров от уровней гормонов в крови в данной группе была в весенне-летний период, особенно при ортостазе. Выявлено, что у мальчиков-подростков П—Ш СПР в весенне-летний период усиление симпатической реактивности, в том числе и активность подкорковых структур регуляции, происходило под влиянием секреции инсулина, гормонов тиреоидной системы и в меньшей степени кортизола (рис. 4А).

Регрессионный анализ выявил прямую зависимость симпатической активности при ортостазе от уровня инсулина и тиреоидных гормонов:

№% Ьп „ = 0,54 - 0,52хТ3 №2 = 0,40;

' — ортопроба ’ ’ ' ’ 5

Р < 0,01);

LF/HF „ = -10,82 + 0,49хИнс Ьп №2 =

ортопроба

0,40; р < 0,01).

Очевидно, что усиление симпатической активности у мальчиков П — Ш СПР происходит под прямым влиянием активизации инсулярного аппарата. Таким образом, наиболее тесная взаимосвязь вегетативных параметров с максимальным участием гормонов у мальчиков П — Ш СПР проявилась в марте именно при функциональной нагрузке. В целом в светлое время года (март и июнь) симпатические параметры, в том числе и активность подкорковых структур регуляции, были прямо связаны с уровнями гормонов (преимущественно инсулина и гормонов тиреоидной системы) как в состоянии покоя, так и при ортопробе.

У девочек-подростков П—Ш СПР в марте при нагрузке и в июне в покое поддержание как вагусных, так и симпатических механизмов, включая активность подкорковых структур регуляции, обеспечивали преимущественно гормоны щитовидной железы и в меньшей степени кортизол. Так, регрессионный анализ выявил значимость Т3 в поддержании симпатической активности в период марта:

ИН—ЬПортопроба = 2,51 + 1,58хТ3 (К2 = 0,35 р < 0,03).

Факторный анализ показал (рис. 4Б), что в июне у девочек I группы из вегетативных показателей наибольшей факторной нагрузкой обладали VLF%, ИН и RMSSD в состоянии покоя, а из гормональных

— Т3 (1 фактор).

У подростков IV—V СПР наиболее значимые факторные структуры получены в июне у девочек (рис. 5). Регрессионные модели подтверждают зависимость симпатической активности в данный период года у

Рис. 3. Корреляционные связи вегетативных и эндокринных показателей у девочек-подростков (А) I группы и (Б) II группы (г = 0,25-0,35; р < 0,05-0,01)

Примечание. Сплошная линия — положительная связь; пунктирная - отрицательная связь.

девочек IV—V СПР от секреции в первую очередь гормонов щитовидной железы и инсулина:

VLF % б = 4,16 + 16,26хТ3 (И2 = 0,40; р

х ортопроба ’ ’ ' ’ ’ г

< 0,002);

ИН Ln б = —2,31 + 1,17хТ3 + 2,22хИнс Ln

ортопроба

(И2 = 0,55; р < 0,01).

У мальчиков-подростков IV—V СПР выявлена связь изменений всех звеньев вегетативной регуляции с участием преимущественно кортизола и гормонов щитовидной железы и в меньшей степени инсулина.

Примененные статистические виды анализа для оценки эндокринно-вегетативных соотношений позволяют уточнить механизмы изменения вегетативной реактивности у подростков в зависимости от различных этапов полового созревания с учетом изменяющихся факторов среды обитания. Физиологический эффект положительной связи содержания кортизола и уровня высокочастотной части спектра ВСР (HF) может заключаться в поддержании функции дыхания, которое активизируется в условиях повышения потребности в кислороде [12]. Физиологической основой положительной связи кортизола и симпатических параметров ВСР является способность кортизола потенцировать действие адреналина на бета-адренорецепторы. Тиреотропин способен активизировать дыхательный и сосудистый центры на уровне нейромедиаторных взаимодействий в гипоталамусе. Это может обусловливать связь уровня в крови ТТГ с вагусными (дыхательными, HF) и недыхательными VLF) компонентами ВСР [1, 14]. Способность повышать

Рис. 4. Факторные структуры взаимосвязей уровней гормонов и вегетативных показателей при ортостазе у мальчиков-подростков I группы в марте (А) и в покое у девочек-подростков I группы в июне (Б); Ф1, Ф2 — факторы

Рис. 5. Факторные структуры взаимосвязей уровней гормонов и вегетативных показателей в покое (А) и при ортостазе (Б) у девочек II группы в июне; Ф1, Ф2, Ф3 — факторы

чувствительность адренорецепторов к адреналину дает возможность физиологической интерпретации корреляционных связей тиронинов как с вагусными, так и с симпатическими параметрами ВСР! Эффекты инсулина на вегетативную регуляцию ритма сердца могут зависеть от уровня активности поджелудочной железы и инсулинчувствительности клеток. В большинстве случаев инсулин усиливает активность холинергических влияний на висцеральные системы [15], что отражается в наличии положительной связи HF-части спектра ВСР и уровня инсулина в крови. Можно предположить, что барорефлекторная деятельность (LF) поддерживается активностью инсулярного аппарата опосредованно через регуляцию данным гормоном уровня глюкозы [11]. Учитывая, что сверх-медленная активность ВСР отражает активность как подкорковых вегетативных, так и нейрогуморальных влияний на ритм сердца, положительная связь VLF и инсулина может быть следствием влияния инсулина на деятельность гипоталамических структур [8]. Однако высокая секреторная активность инсулина может вызвать изменение реактивности сосудистой стенки и поддерживать симпатические влияния на ритм сердца, что и наблюдали в настоящей работе. Принято считать, что параметр сверхнизкочастотной составляющей спектра ВСР (VLF) отражает нейрогуморальный компонент вегетативной регуляции. Наши исследования показали, что существует физиологическая основа для участия гормонов в формировании всех спектральных составляющих вариабельности сердечного ритма.

Выводы

Можно заключить, что у подростков на Севере возрастает значимость межсистемных взаимодействий с участием эндокринных факторов на завершающих этапах полового созревания (IV—V СПР). При этом интенсивность данных взаимодействий у девочек более выражена при функциональной нагрузке (ортопроба) в сравнении с таковой у мальчиков-подростков. У мальчиков-подростков П—Ш СПР наиболее тесная взаимосвязь вегетативных параметров с максимальным участием гормонов проявилась в марте при ортопробе. В марте и в июне симпатические параметры, в том числе и активность подкорковых структур регуляции, были прямо связаны с повышением влияния инсулина, гормонов тиреоидной системы и в меньшей

степени кортизола на адренергические структуры вегетативной регуляции. У девочек-подростков в начале пубертата (II—III СПР) максимальные межсистемные взаимодействия проявились в марте (при нагрузке) и в июне (в покое). При этом поддержание как вагусных, так и симпатических механизмов (включая активность подкорковых структур регуляции) обеспечивали преимущественно гормоны Т3 и Т4 и в меньшей степени кортизол. У мальчиков-подростков IV—V СПР выявлена связь изменений всех звеньев вегетативной регуляции с участием преимущественно кортизола и гормонов щитовидной железы и в меньшей степени инсулина. У девочек-подростков IV—V СПР усиление влияния симпатических механизмов на ритм сердца при нагрузке, в том числе с участием подкорковых центров вегетативной регуляции, поддерживается секреторной активностью в первую очередь гормонов щитовидной железы (Т3) и в меньшей степени со стороны инсулина и кортизола.

Список литературы

1. Ажипа И. Нервы желез внутренней секреции и медиаторы в регуляции эндокринных функций / И. Ажипа.

— М. : Наука, 1981. - 503 с.

2. Бойко Е. Р. Влияние продолжительности светового дня на гормональные и биохимические показатели у человека на Севере / Е. Р Бойко, А. В. Ткачев // Физиологический журнал им. И. М. Сеченова. — 1995. — Т. 81, № 7. — С. 86-92.

3. Вариабельность сердечного ритма: представление о механизмах / С. А. Котельников, А. Д. Ноздрачев, М. М. Одинак и др. // Физиология человека. — 2002. — Т. 28, № 1. — С. 130—143.

4. Здоровье человека и биосферы: комплексный медикоэкологический мониторинг / Н. А. Агаджанян, О. И. Апти-каева, А. Г. Гамбурцев и др. // Экология человека. — 2005.

— № 6. — С. 3—10.

5. Использование модели физиологического мониторинга для комплексной оценки адаптивных возможностей учащихся в процессе образовательной деятельности. Сообщение II. Особенности гормонального психовегетативного статуса у подростков, проживающих в разных социальноэкологических условиях / А. И. Федоров, Э. М. Казин, В. Г. Селятицкая, О. В. Овчинникова // Физиология человека. — 2002. — Т. 28, № 6. — С. 64—68.

5. Комплексное лонгитудинальное исследование особенностей физического и психофизиологического развития учащихся на этапах детского, подросткового и юношеского периодов онтогенеза / Э. М. Казин, Н. Г. Блинова, Т. В. Душенина, А. Р Галлеев // Физиология человека. — 2003.

— Т. 29, № 1. — С. 70—76.

7. Кузьменко В. А. Сердечный компонент ортостатической реакции при разной исходной частоте сердцебиений / В. А. Кузьменко // Физиология человека. — 1986. — № 4. — С. 684.

8. Покрышкин В. И. Нейрофизиологический анализ действия инсулина на центральную нервную систему : автореф. дис. ... канд. мед. наук / Покрышкин В. И. — М., 1972. — 18 с.

9. Поскотинова Л. В. Эндокринное обеспечение вегетативной регуляции ритма сердца у подростков на Севере /

Л. В. Поскотинова, Е. В. Кривоногова, Е. В. Типисова // Экология человека. — 2006. — № 7. — С. 14—19.

10. Становление системы гипофиз — щитовидная железа — гонады в пубертате у мальчиков Архангельской области / Р. В. Кубасов, Д. Б. Демин, Е. В. Типисова, А. В. Ткачев // Российский физиологический журнал им И. М. Сеченова. — 2005. — № 4. — С. 400—407.

11. Тычинин В. А. Физиологический анализ гипогли-кемической функции инсулина / В. А. Тычинин. — Киев : Наукова думка, 1980. — 250 с.

12. Физиология адаптационных процессов : руководство по физиологии. — М. : Наука, 1986. — 635 с.

13. Хаснулин П. В. Экологически обусловленный стресс и дизадаптивные гипертензивные реакции на Севере / П. В. Хаснулин, Е. Л. Потеряева, В. И. Хаснулин // Экология человека. — 2005. — № 7. — С. 36—39.

14. Nink M., Krause U, Lehnert H., Schulz V. etc. // Pneumologie. — 1991. — Vol. 45, № 1. — P. 246—248.

15. Milcu S. M., Radian N. // Stud. Cercet. Endocrinol.

— 1969. — Vol. 20(6). — P. 507—516.

16. Tanner J. M., Whitehouse R. H. // Arch. Dis. Cheild.

— 1976. — Vol. 51. — P. 170—179.

CORRELATION OF HEART RATE VARIABILITY AND ENDOCRINE PARAMETERS AT ADOLESCENTS DURING PUBERTY FORMATION IN THE NORTH

L. V. Poskotinova, D. B. Dyomin, E. V. Krivonogova

Institute of Environmental Physiology, Ural branch RAS, Arkhangelsk

There are studied levels of hormones in blood serum (thyrotropin, thyroxin, triiodthyronin, cortisol and insulin) and parameters of heart rate variability in rest and in orthostasis at adolescents II-III and IV-V puberty stages by Tanner in Arkhangelsk area. There are certain variants of intersystem interactions autonomic nervous and endocrine systems by means of correlation, factorial and regression kinds of the statistical analysis at adolescents in the North in view of puberty stages in dynamics of photoperiod’s changer. It is shown, that importance of intersystem interactions with participation endocrine factors is increases at adolescents in final puberty stages, especially at girls. The degree and character of endocrine factors influence on strengthening of sympathetic reactance on orthostasis at adolescents during the spring-and-summer period are defined by a puberty stage and depend on a sex.

Key words: heart rate variability, hormones, adolescents, North.

Контактная информация:

Поскотинова Лилия Владимировна — кандидат медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией биоритмологии Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН

Адрес: 163061 г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249

E-mail: [email protected]

Статья поступила 28.04.2009 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.