Изучение здоровья детей подросткового периода наиболее актуально в связи с тем, что они являются потенциалом, обеспечивающим здоровье нации, и вследствие этого нуждаются в пристальном внимании и наблюдении [1]. Во время пубертатного периода подростки сталкиваются с физиологическими изменениями в организме, которые в дальнейшем обеспечивают наступление физической зрелости. С нарастанием темпа жизни учащиеся школьного возраста осознают значение хорошего образования, и это, соответственно, требует от них напряжения внутренних сил и ресурсов в процессе обучения [2]. Под влиянием внешней и внутренней среды система кровообращения подростков чутко реагирует на все изменения, возникающие в организме, и обеспечивает относительный гомеостаз. Именно в этом периоде предъявляются повышенные требования к адаптивным реакциям организма подростков, которые в свою очередь зависят от работы сердечно-сосудистой системы. Следовательно, актуальным является проведение исследований вариабельности сердечного ритма здоровых подростков с выявлением особенностей симпато-парасимпатического обеспечения сердечного ритма.
Вегетативная нервная система – это своеобразный комплекс центральных и периферических образований, которые регулируют функциональный уровень различных систем организма, необходимый для адекватной его реакции. Состояние ее можно охарактеризовать тремя параметрами – исходным вегетативным тонусом в состоянии покоя, вегетативной реактивностью под действием внешних и внутренних раздражителей и вегетативным обеспечением функций при различных нагрузках. Вегетативное обеспечение деятельности – это параметр, характеризующий, способность вегетативной нервной системы обеспечить функции организма и адаптировать его к различным факторам. Различают достаточное (нормотоническое), избыточное (гипертоническое) и недостаточное (гипотоническое) вегетативное обеспечение [3]. У детей пубертатного периода исходный вегетативный тонус отражает наличие относительного баланса между симпатическим и парасимпатическим отделами. Но для изучения отклонений вегетативного гомеостаза, а именно вегетативной регуляции и вегетативного обеспечения, необходимо проведение нагрузочных проб [4]. Изучение вариабельности ритма сердца даёт возможность проследить организацию вегетативного приспособительно-регуляторного обеспечения сердечного ритма [5, 6]. Функциональные возможности наиболее полно раскрываются при физических нагрузках и условиях повышенных требований к организму. С помощью пробы Мартине возможно оценить адаптивные способности сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
Исследования, проведенные разными авторами, раскрывали вопросы работы вегетативной нервной системы при различных патологиях детей или при влиянии негативных факторов внешней и внутренней среды на их организм [7, 8]. В связи с этим важным является углубленное исследование вегетативного статуса здоровых школьников в период пубертатного становления. Это позволяет избежать возникновения различных нозологических изменений и обеспечит профилактику патологических состояний с возможностью внедрения программ для коррекции отклонений. Задачей профилактической медицины является оценка состояния здоровья детей, прогнозирование и предупреждение возникновения различных реакций на стрессовые воздействия [9, 10]. Для определения оптимального функционирования различных органов и систем важную роль играет изучение региональных особенностей развития детского организма [11].
Цель исследования: изучение параметров вариабельности ритма сердца для вегетативного обеспечения деятельности у подростков низкогорья и среднегорья Кыргызстана.
Материалы и методы исследования
Обследованы учащиеся общеобразовательных школ № 2, 48 г. Бишкека (низкогорье – Н – 760 м над ур. м.): девочки 12–15 лет (n = 128), мальчики 13–16 лет (n = 126) и сел Кара-Ой, Бает, Чон-Сары-Ой Иссык-Кульской области (среднегорье – Н – 1800 м над ур. м.): девочки 12–15 лет (n = 112) и мальчики 13–16 лет (n = 108).
Метод кардиоинтервалографии (КИГ) – анализ вариабельности сердечного ритма информирует о состоянии регуляторных механизмов различных функций организма, нервно-рефлекторной и гуморальной регуляции деятельности сердца, взаимодействии симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
С целью изучения вегетативного обеспечения деятельности была использована проба Мартине с физической нагрузкой. Регистрировались фоновые показатели КИГ и АД в положении сидя в течение 5 мин, затем 20 приседаний в течение 30 с с записью КИГ и измерением АД в течение 5 мин после нагрузки. Достаточное вегетативное обеспечение деятельности характеризуется тахикардией и повышением систолического давления, при этом диастолическое давление остаётся на прежнем уровне или слегка снижается. Возвращаются показатели до нормативных значений в течение 3 мин, соответственно, организм подростка имеет достаточную адаптивную возможность к дозированным физическим нагрузкам. При недостаточном типе вегетативного обеспечения частота сердечных сокращений значительно учащается, систолическое артериальное давление не меняется или незначительно повышается, что ведёт к снижению пульсового давления. Для восстановления параметров сердечно-сосудистой системы требуется более 3–5 мин. Характеризует неэффективную работу сердца с большими энергозатратами. Избыточный тип вегетативного обеспечения характеризуется выраженным увеличением частоты сердечных сокращений, значительным повышением систолического, на 10 и более мм рт. ст. диастолического давления, медленная нормализация показателей (более 5 мин), что связано с неудовлетворительным механизмом адаптации к нагрузке.
Изучались показатели КИГ как амплитуда моды (АМо) и индекс напряжения регуляторных систем (ИН).
Амплитуда моды – это максимальное значение функции плотности распределения кардиоинтервалов, степень ригидности ритма сердца на наиболее вероятном уровне функционирования сердечно-сосудистой системы. Она отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, который обусловлен в основном степенью активизации симпатического отдела вегетативной нервной системы. Индекс напряжения характеризует состояние центрального контура регуляции и активность симпатического отдела вегетативной нервной системы [12, 13].
Полученные результаты обрабатывались при помощи программы SPSS statistics 21.
Результаты исследования и их обсуждение
Вегетативное обеспечение функций оценивалось с использованием пробы Мартине, которая выполнялась в 2 этапа. По изменению и восстановлению ЧСС и АД у обследуемых оценивали тип вегетативного обеспечения функций (рисунок). При исследовании после физической нагрузки у 91 девочки (71 %) и 76 мальчиков-подростков (61 %) низкогорья, 80 школьниц (71 %) и 72 юношей (67 %) среднегорья отмечалось учащение ЧСС в 1,5 раза, повышение АД на 10–30 %, восстановление показателей заняло 3 мин, что соответствует достаточному – нормотоническому типу вегетативного обеспечения. Преобладание подростков с хорошим состоянием сердечно-сосудистой системы и нормотоническим типом вегетативного обеспечения деятельности совпадает с данными российских исследователей [14].
Процентное соотношение типов вегетативного обеспечения деятельности подростков низко- и среднегорья
У 30 девочек (23 %) и 37 мальчиков (28 %) низкогорья, 24 девочек (21 %) и 24 мальчиков (22 %) среднегорья после пробы показатели АД не изменились, ЧСС увеличилась в 2 раза, восстановление параметров в течение 3–5 мин. Такие изменения характерны для недостаточного – гипотонического типа вегетативного обеспечения функций, сопровождаемого большими энергозатратами организма. Резкое повышение АД на 40 % и более, учащение ЧСС в 1,5–2 раза и восстановление гемодинамических показателей в течение 5–10 мин, имеющее место при гипертоническом типе вегетативного обеспечения, обнаружено у 7 девочек (6 %) и 13 мальчиков (11 %) г. Бишкека и 8 учениц (8 %), 12 юношей (11 %) Иссык-Кульского района. Гипертонический тип вегетативного обеспечения является патологическим, так как имеется неадекватный ответ сердечно-сосудистой системы на дозированную физическую нагрузку и характерен для подростков, имеющих предрасположенность к гипертонической болезни.
При анализе показателей кардиоинтервалограммы после физической нагрузки определены достоверные различия по параметрам амплитуды моды (Аmо) и индексу напряжения регуляторных систем (таблица).
Показатели значений кардиоинтервалографии подростков низко- и среднегорья после физической нагрузки
|
Тип вегетативного обеспечения деятельности |
Пол |
Местность |
n |
Amo % |
ИН |
|
Нормотонический |
дев |
н/г |
91 |
61,3 ± 6,9 |
119,3 ± 36,4 |
|
с/г |
80 |
74,7 ± 7,6* |
127,2 ± 45,2* |
||
|
мал |
н/г |
76 |
64,2 ± 5,9 |
125,1 ± 32,7 |
|
|
с/г |
72 |
68,9 ± 8,9 |
139,8 ± 33,2* |
||
|
Гипотонический |
дев |
н/г |
30 |
55,6 ± 8,5 |
79,3 ± 23,3 |
|
с/г |
24 |
58,2 ± 9,2 |
76,5 ± 11,2 |
||
|
мал |
н/г |
37 |
53,2 ± 11,0 |
71,2 ± 26,9* |
|
|
с/г |
24 |
54,6 ± 9,2 |
83,3 ± 24,2* |
||
|
Гипертонический |
дев |
н/г |
7 |
66,9 ± 7,2 |
193,6 ± 32,3 |
|
с/г |
8 |
67,2 ± 8,2 |
194,0 ± 46,2 |
||
|
мал |
н/г |
13 |
76,8 ± 8,2 |
188,3 ± 32,6 |
|
|
с/г |
12 |
79,1 ± 10,6 |
204,1 ± 39,8* |
Примечание. * – различия достоверны (Р < 0,05) между показателями девочек и мальчиков низкогорья (н/г) и среднегорья (с/г).
У девочек среднегорья с нормотоническим типом показатели АМо на 13,3 % выше по сравнению с низкогорьем, гипотоническим типом – на 2,6 %, а у школьниц с гипертоническим типом различия незначительные и составляют 0,3 %. При обследовании мальчиков получены следующие результаты: у среднегорцев с достаточным вегетативным обеспечением деятельности показатели на 4,7 % выше, с недостаточным типом на 1,3 %, с избыточным типом на 2,3 % соответственно.
При сравнении показателей по индексу напряжения (ИН) выявлены следующие различия: у девочек с достаточным типом в условиях среднегорья на 7,9 ед. выше по сравнению с низкогорьем, что свидетельствует об активности механизмов симпатической регуляции у девочек среднегорья. У девочек низкогорья с гипотоническим типом, наоборот, показатели достоверно на 2,8 ед. выше, по сравнению с жительницами среднегорья, что указывает на пониженную активность механизмов симпатической регуляции у девочек среднегорья с гипотоническим типом. У девочек с гипертоническим типом отсутствуют достоверные различия в показателях.
Анализ данных параметров кардиоинтервалографии мальчиков-подростков выявил достоверные различия в показателях ИН. У школьников среднегорцев с нормотоническим типом индекс напряжения достоверно на 14,6 ед. выше, чем у низкогорцев. У юношей среднегорья с гипотоническим типом обсуждаемый показатель на 12,1 ед. выше, чем у школьников низкогорья. У подростков-среднегорцев с гипертоническим типом индекс напряжения на 15,8 ед. выше, чем у низкогорцев, из чего следует, что у среднегорцев-юношей преобладает центральный контур регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.
И.Е. Кононец, А.А. Калыкеева (2018) у 160 подростков обоего пола в возрасте 15–16 лет, учащихся колледжа различных специальностей, изучали параметры вариабельности ритма сердца и вегетативной реактивности. В результате проведенных исследований установлено преобладание реактивности симпатического отдела вегетативной нервной системы у юношей гуманитарных и девушек технических специальностей, что обусловлено различными нагрузками в учебных заведениях [15].
Заключение
Таким образом, при изучении параметров вегетативной нервной системы школьников, проживающих в условиях низко- и среднегорья Кыргызстана, получены различия в сравниваемых группах. У девочек среднегорья с достаточным типом вегетативного обеспечения деятельности индекс напряжения выше по сравнению со школьниками г. Бишкека, что свидетельствует об активности механизмов симпатической регуляции у них. У проживающих в условиях низкогорья девушек с гипотоническим типом ИН превышает значения у сверстниц в среднегорье, что обусловлено низкой активностью симпатической регуляции деятельности сердца в среднегорной местности.
У школьников-среднегорцев с равными типами вегетативного обеспечения деятельности индекс напряжения выше, чем у низкогорцев, что свидетельствует о преобладании у подростков среднегорья центрального контура регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.
У большинства подростков (67–71 %), проживающих в условиях низкогорья и среднегорья, выявлен нормотонический тип вегетативного обеспечения деятельности. 23–28 % школьников имеют гипотонический тип и 8–11 % – гипертонический тип, что свидетельствует о неудовлетворительной адаптации системы кровообращения к физическим нагрузкам. В связи с этим учащиеся подростки общеобразовательных школ нуждаются в постоянном наблюдении и проведении профилактических мер.