Некоторые механизмы регуляции сократимости миокарда детей среднего школьного возраста в покое и после дозированной физической нагрузки

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ СОКРАТИМОСТИ МИОКАРДА ДЕТЕЙ СРЕДНЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В ПОКОЕ И ПОСЛЕ ДОЗИРОВАННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
А.Р. Сабирьянов*, Е. С. Сабирьянова, ЮЛ. Первухина, О. Э. Возницкая ЮУрГУ, г. Челябинск, ЧГМА*, г. Челябинск
При помощи спектрального анализа фракции выброса за 500 кардиоинтервалов изучена медленноволновая вариабельность левого желудочка. Показана значимость автономных механизмов регуляции инотропной функции сердца у детей среднего школьного в покое и после кратковременных физических нагрузок.
Одной из причин повышенного внимания физиологов к медленноволновой вариабельности показателей кровообращения являются предположения о тесной их связи с активностью уровней системы регуляции [2, 3, 14 и др.].
С начала применения спектрального анализа для обработки последовательных R-R интервалов данная методика стала активно использоваться в научных исследованиях и в клинике. Особая актуальность, в силу неинвазивной регистрации параметров, отмечается в исследованиях, связанных с изучением онтогенетических особенностей системы регуляции у детей [4, 5,7 и др.].
Наиболее изученной у детей в настоящее время является вариабельность сердечного ритма, до сих пор недостаточно внимания уделено медленноволновым колебаниям сократимости миокарда.
Целью данных исследований являлось изучение медленноволновой вариабельности фракции выброса левого желудочка и ее динамики после кратковременной физической нагрузки.
Материалы и методы исследования
В исследованиях участвовали дети первой медицинской группы среднего школьного возраста (12−15 лет, девочки п = 278- мальчики п = 269).
Регистрация фракции выброса (ФВ) в положении лежа до и сразу после 20 глубоких приседаний проводилась в течение 500 кардиоинтервалов при помощи тетраполярной биоимпедансной рео-полиграфии на базе компьютерной системы «Кентавр П РС» фирмы «Микролюкс» (рекомендована к производству и применению в медицинской практике протоколом №POCC. RU. AK) 45. В211
от 28. 11. 2002 г.). В системе «Кентавр» ФВ (%) рассчитывается при помощи формулы Тагифта по электрокардиограмме (ЭКГ) первого стандартного отведения и первой производной трансторакальной реограммы [1].
Спектральный анализ проводился при помощи компьютерной программы, использующей метод быстрого преобразования Фурье. Изучались следующие характеристики вариабельности: общая мощность спектра (ОМС, уел. ед.), середина и мода спектра колебаний (Бт и Мо, Гц), распределение мощности по четырем диапазонам (уел. ед. и в %). При интерпретации результатов спектрального анализа учитывалось, что самые низкочастотные (СЫЧ) — 0−0,025 Гц и очень низкочастотные (ОНЧ) — 0,025−0,075 Гц — колебания являются маркерами активности высших центров вегетативной регуляции [9, 10], низкочастотные (НЧ) — 0,075−0,15 Гц — периферического отдела вегетативной нервной системы [6,13], а высокочастотные (ВЧ) —
0,15−0,5 Гц — блуждающего нерва и дыхательных движений [11,13].
Учитывая психомоторные особенности детей данного возраста, все результаты спектрального анализа подвергались 60% фильтрации, что позволило устранить помехи и погрешности в процессе регистрации показателей.
Результаты исследования и их обсуждение
В табл. 1 и 2 представлены показатели ФВ и ее медленноволновой вариабельности у детей среднего школьного возраста до и после кратковременной физической нагрузки в течение 500 кардиоинтервалов.
Таблица 1
Изменения фракции выброса и ее спектральных характеристик у детей младшего школьного возраста
после дозированной с жзической нагр] ГЗКИ
Пол Время исследований ФВ, % ОМС, уел. ед. Fm, Гц Мо, Гц
Девочки В покое 67,87 ± 0,24 0,85 ± 0,09 0,12 ±0,01 0,11 ±0,01
После нагрузки 69,13 ± 0,26 1,13 ±0,15 0,097 ± 0,01 0,09 ± 0,01
Абс. разница 1,26 0,28 -0,02 -0,01
3,54 1,63 -1,65 -0,99
Отн, разница 1,85 33,64 -17,65 -13,17
Актуальные проблемы здравостроения. Двигательная активность. Образование. Спорт
Окончание табл. 1
Пол Время исследований ФВ, % ОМС, уел. ед. Рт, Гц Мо, Гц
Мальчики В покое 67,58 ±0,27 1,33 ± 0,15 0,12 ±0,01 0,1 ± 0,01
После нагрузки 68,56 ±0,21 1,29 ±0,11 0,09 ±0,01 0,08 ± 0,01
Абс. разница 0,97 -0,05 -0,03 -0,02
t 2,80 -0,24 -2,92 -1,72
Отн. разница 1,44 -3,45 -26,14 -20,13
Таблица 2
Динамика распределения мощности колебаний фракции выброса по диапазонам спектра у детей младшего _______________ школьного возраста после кратковременной физической нагрузки ___________________________
Пол Время исследований СНЧ, уел. ед. ОНЧ, уел. ед. НЧ, уел. ед. ВЧ, уел. ед.
Девочки В покое 0,08 ± 0,03 0,17 ±0,03 0,27 ±0,05 0,32 ±0,05
После нагрузки 0,23 ± 0,05 0,34 ±0,06 0,26 ±0,05 0,30 ± 0,06
Абс. разница 0,15 0,17 -0,01 -0,02
1 2,69 2,59 -0,19 -0,29
Отн. разница 183,97 103,16 -4,83 -6,91
Мальчики В покое 0,07 ±0,01 0,23 ± 0,04 0,45 ± 0,07 0,59 ±0,09
После нагрузки 0,22 ± 0,04 0,38 ± 0,06 0,33 ± 0,06 0,35 ±0,06
Абс. разница 0,16 0,15 -0,11 -0,23
г 3,80 2,02 -1,38 -2,21
Отн. разница 229,79 63,40 -25,69 -39,58
Как видно из таблиц 1 и 2, несмотря на отсутствие различий величин ФВ и частоты ее медленноволновых колебаний у девочек и мальчиков, у последних статистически достоверно (р & lt- 0,01) более выражена общая вариабельность показателя (ОМС).
Данное обстоятельство связано с более высокой (р & lt- 0,05) мощностью колебаний в НЧ и ВЧ диапазонах спектра, что определяет различия относительного распределения ОМС медленноволновых колебаний ФВ у мальчиков и девочек (рис. 2).
Рис. 2. Динамика относительного распределения мощности колебаний ФВ в диапазонах медленноволнового спектра после кратковременной физической нагрузки у детей среднего школьного возраста
Из рис. 2 видно, что в обеих группах детей преобладает доля НЧ и ВЧ колебаний ФВ (у девочек -НЧ — 31,35%, ВЧ — 34,80%- у мальчиков — НЧ -33,83%, ВЧ — 41,49%). Однако у мальчиков более выражена мощность ВЧ колебаний, что свидетельствует о значимости парасимпатических влияний на сократимость миокарда в покое. Несмотря на существенные различия показателей медленноволновой вариабельности ФВ, одинаковость уровня сократимости миокарда может являться признаком более высокой адаптированности мальчиков и роли интра-кардиалъных механизмов регуляции инотропной функции сердца. Кроме того, это является критерием сбалансированности парасимпатических влияний на сократимость миокарда симпатическими, что прояв-
ляется более высокой мощностью НЧ колебаний ФВ. Однако проведение пошагового регрессионного анализа в обеих половых группах не выявляет зависимости ФВ от ее спектральных характеристик. Данное обстоятельство может свидетельствовать о высокой роли собственных, внутрисердечных механизмов регуляции сократимости миокарда покое у детей среднего школьного возраста и объясняет отсутствие различий ФВ. По-видимому, в покое медленноволновая вариабельность ФВ определяется общими регуляторными влияниями на кардиогемодинамику в целом.
После дозированной физической нагрузки наблюдается увеличение ФВ, более выраженное у девочек. При этом обнаруживается выравнивание спектральных характеристик показателя, в т. ч. и
92
Вестник ЮУрГУ, № 4,2005
Сабирьянов А. Р., Сабирьянова Е. С., Первухина Ю. А. Возницкая О.Э. __________________________________
относительного распределения ОМС в диапазонах у мальчиков и девочек (см. рис. 2). В обеих возрастных группах статистически достоверно повышается мощность колебаний в СНЧ и ОНЧ диапазонах спектра. Учитывая динамику ФВ, данное обстоятельство может быть связано с положительными инотропными механизмами, например, повышением циркулирующих катехоламинов, проявляющих вариабельную активность в данных диапазонах [8, 12]. Несомненно, важная роль в увеличении сократимости миокарда отводится и росту венозного возврата, активизирующего гете-рометрическую регуляцию (закон Франка-Старлинга). У мальчиков, наряду с этим, наблюдается снижение мощности ВЧ колебаний, связанных с активностью блуждающего нерва.
Несмотря на данные изменения медленноволновой вариабельности ФВ, проведение ранговой корреляции и регрессионного анализа позволяет говорить о преимуществе интракардиальных механизмов регуляции в росте сократимости миокарда после дозированной нагрузки. В частности, у девочек после кратковременной физической нагрузки ранговая корреляция не обнаруживает линейных связей между ФВ и ее спектральными характеристиками. Результаты пошаговой регрессии показывают отрицательную зависимость ФВ девочек от Мо спектра, которая у большинства смещается в СНЧ и ОНЧ диапазоны. Следовательно, снижение частоты медленноволновых колебаний показателя связано с отрицательными инотропными механизмами, которые не оказывают значимого влияния на сократимость.
У мальчиков после нагрузки ранговая корреляция обнаруживает отрицательную связь ФВ с мощностью СНЧ (г = -0,28- р & lt- 0,02) и ОНЧ (г = -0,42-р & lt- 0,0004) диапазонов. При регрессионном анализе наблюдается отрицательная зависимость показателя от мощности ОНЧ диапазона (/3=-0,36- р & lt- 0,006). Однако, несмотря на это, у мальчиков после дозированной физической нагрузки сократимость миокарда возрастает, а особенности функциональной связи и зависимости ФВ и спектральных характеристик, по-видимому, отражают менее выраженную динамику показателя.
Заключение
Таким образом, проведенные исследования сократимости миокарда детей среднего школьного возраста с использованием спектрального анализа показывают значимую роль внутрисердечных механизмов регуляции инотропной функции в покое. Рост фракции выброса после дозированной физической нагрузки определяется интракардиальными механизмами сократимости миокарда в ответ на увеличение венозного возврата. Результаты ранговой корреляции и регрессионного анализа свидетельствуют о присутствии отрицательных инотропных механизмов, определяющих вариабельность фракции выброса в ультра и очень низкочастотном диапазонах.
Некоторые механизмы регуляции сократимости миокарда детей среднего школьного возраста…
Литература
1. Астахов А. А. Физиологические основы биогшпедансного мониторинга гемодинамики в анестезиологии (с помощью системы «Кентавр»): В 2-х т. — Челябинск, 1996.
2. Баевский P.M., Чернышов М. К Некоторые аспекты системного подхода к анализу временной организации функции в живом организме // Теоретические и прикладные аспекты временной орга-низации биосистем. -М.: Наука, 1976. — С. 174−186.
3. Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах / С. А. Котельников, А. Д. Ноздрачев, М. М. Одинок и др. // Физиология человека. — 2002. — Т. 28. -№ 1. — С. 130−143.
4. Галеев А. Р. Использование показателей сердечного ритма для оценки функционального состояния школьников с учетом их возрастных особенностей и уровня двигательной активности: Автореф. дис… канд. биол. наук — Новосибирск, 1999. -20 с.
5. Доцоев Л. Я. Возрастные особенности вариабельности сердечного ритма у детей дошкольного возраста // Инжиниринг в медицине. Колебательные процессы гемодинамики. Пульсация и флюктуация сердечно-сосудистой системы: Сб. научных трудов II научно-практической конференции и I Всероссийского симпозиума 30 мая -1 июня 2000 г. — Челябинск: АТМН, 2000. — С. 151−153.
6. Жемайтите Д. И. Связь реакции сердечного ритма на пробу активного ортостаза с характерами центральной гемодинамики // Физиология человека. -1989. — Т. 15. — М2.- С. 30.
7. Макаров Л. М. Циркадная вариабельность ритма сердца у здоровых детей 3−15 лет по данным холтеровского мониторирования электрокардиограммы // Педиатрия. -№ 6. -1998. — С. 7−11.
8. Навакатикян А. О., КрыжановскаяВ.В. Возрастная работоспособность умственного труда. — Киев: Здоров'-я, 1979. — 207 с.
9. Роль структур головного мозга в организации вегетативных функций / Б. И Каменецкая, Н. Б. Хаспекова, НЮ. Березова и др. //Журн. невропатологии и психиатрии. -1988. -№ 12.- С. 35.
10. Хаспекова Н. Б. Регуляция вариативности ритма сердца у здоровых и больных с психогенной и органической патологией мозга: Автореф. дис… докт. мед. наук. — М., 1996. — 48 с.
11. Хаютин В. М., Лукошкова Е. В. Спектральный анализ колебаний частоты сердцебиений: физиологические основы и осложняющие его явления // Российский физиологический журнал имени ИМ. Сеченова. -1999. — Т. 87. -№ 7.- С. 893−909.
12. Cohen G.J., Silverman A. Physiological investigation of vascular response variability // Phsy-chosom. Res. -1959. -V. 3. -P. 185−210.
13. Heart rate variability frequency domain analysis / Z. Ori, G. Monir, J. Weiss et al. // Amb. Electrocard. -1992. — V. 10. -Ns 3. -P. 499.
14. Malik M. Heart rate variability // Curr. Opin Cardiol. — 1998. -V. 13. -№ l. -P. 36−44.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой