CC BY
24
YAK 612.66-612.8.04 ББК 28.70
А.Э. ЩЕРБАКОВА
A.E. SHCHERBAKOVA
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ В ХМАО - ЮГРЕ
AGE FEATURES OF HEART RATE VARIABILITY OF PUPILS AND STUDENTS IN KHMAO - YUGRA
В работе представлены результаты обследования школьников и студентов 1022 лет, родившихся и проживающих в ХМАО - Югре. Методом регистрации вариабельности ритма сердца в спектральной и временной области определяли особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в различные возрастные периоды. Установлено, что симпато-парасимпатический баланс изменяется в сторону преобладания парасимпатического компонента с увеличением возраста. Значительные увеличение парасимпатического влияния установлено у девушек и юношей в 13-15 лет. Сдвиг в сторону симпатической активности наблюдается у юношей 18-22 лет.
There are pupils and students' examination results of 10-22 years old represented in the article who were born and are living in Khanty-Mansiyskiy Autonomous Region-Yugra. Vegetative regulation of warm rhythm during various age periods were determined by the method of heart rhythm variability registration in a spectral and time domain. It has been established that the simpatho-parasympathetic balance changes in favor of the prevalence of a parasympathetic component owing to age increase. Considerable changes have been noted at girls and young men of 13-15 years. The shift towards the sympathetic activity is observed at young men of 18-22 years.
Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, вегетативная регуляция, школьники, студенты, возрастные особенности, ХМАО - Югра.
Key words: heart rhythm variability, vegetative regulation, pupils, students, age features, KHMAO - Yugra.
Здоровье человека зависит как от динамически изменяющихся условий внешней среды, так и внутренней среды организма, от её функциональной организации, которая во многом определяется влиянием возрастного фактора. Организм школьников и студентов характерезуется, с одной стороны, незаконченностью морфологического и функционального развития, незрелостью регуляторных механизмов, подвижностью физиологических процессов, наряду с неустойчивостью гомеостаза и, с другой стороны, пластичностью [3, с. 3].
Особенности антропоэкологических условий ХМАО - Югры связаны с необходимостью оптимизации влияния среды обитания на организм молодых жителей ХМАО - Югры. Одной из ведущих систем жизнеобеспечения, в которой происходят изменения под воздействием факторов окружающей среды, является сердечно-сосудистая система. Её деятельность лимитирует развитие приспособительных реакций в разные возрастные периоды развития организма человека [2, с. 53; 3, с. 3].
Сердечно-сосудистая система участвует практически в любом адаптационном процессе организма как неотъемлемое звено целостной физиологической реакции. Универсальной реакцией организма в ответ на действия внешней и внутренней среды, отражающей результат многочисленных ре-гуляторных влияний на сердечно-сосудистую систему, является вариабельность ритма сердца (ВРС) [4, р. 165; 5, р. 83; 6, р. 88]. Ритм сердца при этом подходе рассматривается не только как показатель функции ритмовождения синусового узла, но, в большей степени, как интегральный маркер состояния множества систем, обеспечивающих гомеостаз организма [1, с. 39].
Материал и методы исследования
Обследовано 293 человека - учащихся лицея № 3 и студентов педагогического университета г. Сургута. Для изучения возрастных особенностей вегетативной регуляции ритма сердца все обследованные были разделены на группы: 10-12 лет (44 девочек и 36 мальчиков); 13-15 лет (39 девочек и 40 мальчиков); 16-17 лет (30 девушек и 20 юношей); 18-22 года (26 девушек и 58 юношей).
Кардиоритмографию - спектральный и временной анализ ВРС - проводили на электрокардиографе «Поли-Спектр» компании «Нейро-Софт» в соответствии с рекомендациями стандарта «Вариабельность ритма сердца. Стандарт измерения, физиологической интерпретации и клинического исследования» [7, р. 1043].
Результаты исследования и обсуждение
Результаты временного и спектрального анализа ВРС и структуры спектральной мощности ВРС учащихся различных возрастных групп представлены в таблицах 1 и 2.
Поскольку многие из величин, полученные при анализе ВРС во временной области тесно коррелируют с другими, к практическому использованию можно рекомендовать следующие показатели:
1. Стандартное отклонение (SD) величин нормальных интервалов R-R
- один из основных показателей ВРС в целом, и зависит от влияния на
синусовый узел симпатического или парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
2. Квадратный корень из суммы квадратов разностей между последовательными интервалами R-R - RMSSD. Значение этого показателя определяется преимущественно влиянием парасимпатического звена вегетативной регуляции.
3. Процент последовательных интервалов ^^ различие между которыми превышает 50 мс - pNN50.
Как правило, показатели SDNN, RMSSD и pNN50 изменяются однона-правлено. Согласно проведенным нами исследованиям, максимальные значения SDNN, RMSSD и pNN50 выявлены у юношей в возрасте 16-17 лет, что может указывать на высокий суммарный уровень вегетативной регуляции сердечного ритма в этой возрастной группе с преобладанием парасимпатической активности. Значения SDNN и RMSSD были достоверно ниже в сравнении с группой юношей 18-22 лет (р<0,02 и р<0,03 - соответственно). У девушек максимальные значения рассматриваемых показателей установлены в возрастной группе 18-22 лет. Самые низкие значения временных показателей ВРС отмечены у девочек и мальчиков в 10-12 лет. В каждой последующей возрастной группе значения SDNN, RMSSD и pNN50 были выше, чем в предыдущей, что указывает на снижение симпатической активности в более старшем возрасте.
По результатам спектрального анализа параметров ВРС учащихся различных возрастных групп установлены более низкие значения мощности в диапазоне очень низких частот (VLF) у девочек и мальчиков 10-12 лет, что свидетельствовало о вовлечении в регуляторные процессы центральных эрготропных систем. В каждой последующей группе значение мощности в диапазоне VLF было больше, за исключением юношей 18-22 лет, у которых значение VLF было ниже (1897,98±197,90), чем у юношей в возрасте 1617 лет (2602,00±581,60).
Общая мощность спектра отличалась самыми высокими значениями средних величин у подростков 16-17 лет. Достоверных отличий внутри групп и при сравнении возрастных групп не обнаружено.
Таблица 1
Показатели вариабельности ритма сердца школьников и студентов различных возрастных групп, М±т
Возраст 10-12 лет (п=80) 13-15 лет (п=79) 16-17 лет (п=50) 18-22 года (п=84)
Показатели Д (п=44) М (п=36) Д (п=39) М (п=40) Д (п=30) Ю (п=20) Д (п=26) Ю (п=58)
Временной анализ
RRNN, мс 767,34± 16,33 781,94± 17,75 832,18± 21,61* 848,15± 16,57* 894,42± 20,53 912,20± 18,27* 954,58± 37,15 954,95± 16,69
SDNN, мс 60,25± 2,84 67,03± 6,25 160,00± 27,20* 168,51± 28,94* 233,85± 31,86 268,90± 46,20 266,12± 45,05 168,05± 20,14"*
RMSSD, мс 59,25± 4,04 72,19± 10,24 215,45± 43.66* 219,77± 44,75* 324,70± 51,38 370,10± 72,79 368,38± 64,93 217,14± 30,85"*
pNN50, % 32,64± 3,18 33,94± 3,56 41,55± 3,38 34,10± 2,52 46,35± 3,42 39,54± 2,57 46,02± 4,71 41,89± 2,97
су % 7,78± 0,30 8,36± 0,63 17,63± 2,53* 18,98± 3,04* 25,40± 3,12 29,39± 4,87 26,35± 3,59 17,32± 1,99"*
Спектральный анализ
ТР, мс"2 4513,09± 368,12 4027,80± 444,32 5013,82± 533,64 4431,12± 488,55 5350,33± 660,24 5868,67± 620,98 4591,45± 599,52 5111,03± 453,47
VLF, мс"2 1421,45± 113,18 1405,81 ± 181,86 1585,97± 177,66 1953,25± 289,24 1935,71± 228,12 2602,00± 581,60 2262,31 ± 649,79 1897,98± 197,90
LF/ мс"2 1115,45± 113,79 1375,92± 210,71 1658,83± 299,00 1686,55± 234,97 2849,53± 468,51* 2460,00± 363,04 1475,92± 390,88* 2322,93± 281,00"
Н^ мс"2 1974,30± 213,69 1958,38± 288,35 2297,10± 292,62 1505,40± 177,72" 2981,41 ± 392,22 1485,33± 63,60"" 2094,55± 401,74 2455,90± 291,44
LF/ п.и 39,14± 1,90 37,61 ± 2,53 34,56± 1,93 37,18± 2,52 34,52± 2,56 37,45± 3,85 33,02± 2,30 41,43± 1,76""
Н^ п.и 60,86± 1,90 62,39± 3,53 65,43± 1,93 62,82± 2,52 65,48± 2,56 62,55± 3,85 66,98± 2,30 58,57± 1,76""
LF/HF 0,72± 0,06 0,72± 0,09 0,59± 0,05 0,71± 0,08 0,64± 0,10 0,74± 0,12 0,55± 0,06 0,79± 0,06"
Примечание. " - р<0,05; "" - р<0,01; """ - р<0,001 - достоверность различий между юношами и девушками в одной возрастной группе; * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 - достоверность различий по сравнению с предыдущей возрастной группой.
Таблица 2
Структура спектральной мощности вариабельности ритма сердца школьников и студентов различных возрастных групп, М±т
Возраст 10-12 лет (п=80) 13-15 лет (п=79) 16-17 лет (п=50) 18-22 года (п=84)
Показатели Д (п=44) М (п=36) Д (п=39) М (п=40) Д (п=30) Ю (п=20) Д (п=26) Ю (п=58)
VLF, % 33,56± 2,36 30,44± 2,30 30,67± 1,99 33,79± 2,24 28,50± 1,49 33,19± 3,42 28,52± 2,32 29,11± 1,99
LF, % 25,25± 1,19 25,37± 1,64 23,37± 1,25 23,75± 1,36 24,57± 1,79 24,17± 2,09 23,42± 1,84 28,39± 1,23"
ВД % 41,18± 2,24 44,20± 2,68 45,96± 2,16 42,47± 2,45 46,92± 2,12 42,67± 3,50 48,04± 2,37 42,49± 1,98
Примечание. " - р<0,05; "" - р<0,01; """ - р<0,001 - достоверность различий между юношами и девушками в одной возрастной группе; * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 - достоверность различий по сравнению с предыдущей возрастной группой.
Изучение структуры спектральной мощности ВРС (табл. 2) показало наличие хорошо выраженных волн во всех трёх диапазонах частот у школьников и студентов. Во всех изучаемых группах преобладают быстрые волны HF, доля которых составляет от 41,18% - у девочек 10-12 лет до 48,04% -у девушек 18-22 лет. Медленные волны LF занимают от 23,37% - у девочек 1315 лет до 28,39% - у юношей 18-22 лет от общего спектра. Доля очень медленных волн VLF минимальна в группе 16-17-летних девушек - 28,50% и максимальна у юношей 13-15 лет - 33,79%.
По данным структуры спектральной мощности, у детей 10-12 лет преобладает активность симпатического отдела ВНС над парасимпатическим, что подтверждается большим процентным вкладом медленных и очень медленных волн.
У девушек в возрасте 16-17 и 18-22 лет вклад медленных волн в общий спектр, отражающий вагусные влияния на сердечный ритма, становится больше при одновременном снижении доли медленных и очень медленных волн. У юношей доля HF компонента не изменяется в 16-17 и 18-22 года. Отмечен достоверно более высокий процент вклада медленных волн у юношей 18-22 лет по сравнению с девушками (р<0,03), что указывало на смещение баланса отделов вегетативной нервной системы в сторону симпатикотонии.
Таким образом, рост и развитие организма сопровождаются формированием вегетативных регуляторных механизмов, характеризующихся усилением вклада парасимпатического отдела вегетативной нервной системы с возрастом. Однако это положение, справедливое в допубертатном периоде развития, видимо, утрачивает свою силу в периоде полового созревания, когда на продолжающееся формирование механизмов вегетативной регуляции значительное влияние оказывают процессы нейрогормональной перестройки, обусловленные пубертатном. Увеличение доли симпатических влияний у юношей 18-22 лет, родившихся и проживающих в ХМАО - Югре, может указывать на напряжение регуляторных механизмов, обеспечивающих регуляцию сердечного ритма в данной возрастной группе.
Литература
1. Подпалов, В.П. Прогностическое значение параметров вариабельности сердечного ритма как фактор риска развития артериальной гипертензии [Текст] / В.П. Подпалов [и др.] // Кардиология. - 2006. - № 1. - С. 39-42.
2. Шестирикова, Н.В. Популяционная оценка здоровья и сердечно-сосудистого риска пришлого городского населения Крайнего Севера [Текст] / Н.В. Шестирикова, С.А. Токарев ; под ред. член-корр. РАМН, проф. А.А. Буганова. -Омск : Изд-во ОмГМА, 2004. - 142 с.
3. Шиян, А.В. Особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативного статуса у детей и подростков в процессе онтогенеза : атореф. дис. ... канд. биол. наук [Текст] / А.В. Шиян. - Краснодар, 2005. - 23 с.
4. Kaufman, C.L. Relationships between heart rate variability, vascular function and adiposity in children [Text] / C.L. Kaufman et. all // Clin. Auton. Res. - 2007. -Vol. 17 (3). - P. 165-171.
5. Kazuma, N. Heart rate variability in normotensive healthy children with aging [Text] / N. Kazuma [et. all] // Clin. Exp. Hypertens. - 2002. - Jan-Feb. - 24 (1-2). -P. 83-89.
6. Kleiger, R.E. Heart rate variability: measurement and clinical utility. Annals of Noninvasive Electrocardiology [Text] / R.E. Kleiger, P.K. Stein, J.T. Bigger. -2005. - P. 88-101.
7. Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing Electrophysiology. Heart Rate Variability Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use. - Circulation, 1996. - P. 10431065.
