стр. 192-198

А.А.Ситдикова
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СИМПАТО-АДРЕНАЛОВОЙ СИСТЕМЫ И ОСОБЕННОСТИ
РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ДЕТЕЙ
МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
Для каждого периода онтогенеза характерно определённое соотношение между звеньями вегетативной регуляции сердечного ритма. У младших
школьников (7-9 лет) на хронотропную функцию сердца преимущественное
влияние оказывает симпатическое звено регуляции с вовлечением центрального контура управления сердечным ритмом [1, 2, 3, 4]. При этом большинству детей от 7 до 10 лет свойственна вегетативная неустойчивость. По данным разных авторов, группа вегетативно неустойчивых детей составляет от
60% до 90%. Это проявляется в виде преобладания симпато- или парасимпатикотонических влияний на сердечную деятельность [5, 6,]. По мнению В.П.
Рыбакова и О.С. Глазачева [5] дети с вегетативной лабильностью должны
быть отнесены к группе условно здоровых детей, имеющих риск возникновения вегето-сосудистых дистоний. Исходный вегетативный тонус детей (ИВТ)
во многом определяет их функциональные возможности. По данным одних
исследователей, дети-ваготоники имеют преимущество перед остальными в
обеспечении адаптивных реакций организма [7]. По данным других – именно
дети с преобладанием симпатических влияний на сердечную деятельность
отличаются большей мобилизационной готовностью в процессе срочной
адаптации к тестирующим нагрузкам. Вместе с тем, у симпатотоников отмечается напряжение механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы
(ССС), ведущие к расходу функциональных резервов организма.
Особая роль в нейро-гуморальной регуляции функций организма и
поддержании гомеостаза занимает симпато-адреналовая система (САС), которая оказывает своё действие через катехоламины [8]. Будучи гормонами
мозгового слоя надпочечников и медиаторами симпатического отдела нервной системы, катехоламины способны быстро влиять на метаболитические,
иммунные процессы, теплообмен организма, работоспособность сердечной
мышцы, функционирование центральной нервной системы, на организацию
стресса и адаптации. Установлено, что адреналин (А) учащает ритм сердечных сокращений, повышает возбудимость и сократимость сердечной мышцы,
усиливает распад гликогена в печени. Норадреналин (НА) резко суживает периферические сосуды, вызывает компенсаторное повышение вагусных влияний на сердце, выражающееся в ответном появлении брадикардии. Дофамин
(ДА) – предшественник НА – является медиатором симпатических образований в центральной нервной системе, оказывает на ССС воздействия, сходные
с эффектами А и НА. Считается, что А, обнаруживаемый в моче, имеет преимущественно надпочечниковое происхождение и отражает состояние
гормонального звена САС, НА выделяется окончаниями симпатических
нервов и отражает состояние медиаторного (нервного) звена. Экскреция
биологических предшественников отражает в значительной степени
резервные возможности системы. Формирование гормонального звена в
онтогенезе происходит раньше чем медиаторного, признаком относительной
функциональной зрелости системы является преобладание медиаторных
реакций на фоне адекватного повышения экскреции предшественников [9].
Физические нагрузки, применяемые в качестве функциональной пробы,
позволяют выявить реактивность и функциональные резервы САС, а
следовательно, и некоторые механизмы адаптации растущего организма в
целом [10]. В большинстве исслевований указывается на увеличение
экскреции катехоламинов при мышечной деятельности, что оценивается как
адекватное реагирование под влиянием физических нагрузок [11].
Уменьшение экскреции расматривается как показатель неблагоприятного
функционального состояния детей и напряженного функционирования САС.
Неадекватными считаются изменения, при которых увеличение экскреции
катехоаминов не сопровождается соответствующим повышением уровня ДА
и ДОФА. Недостаточно изучены возрастные и половые особенности реакции
срочной адаптации САС к умеренным дозированным нагрузкам. Отсутствует
анализ специфики реагирования САС в зависимости от ИВТ.
Младший школьный возраст расположен между двумя сложными,
бурно протекающими периодами развития и поэтому требует особого внимания. Именно в этом возрасте наблюдаются структурные и функциональные
изменения многих систем организма, в том числе сердечно-сосудистой и
нейроэндокринной, которым принадлежит особая роль в развитии ребёнка и
реализации генетической программы индивидуального развития [2, 12]. В
растущем организме взаимоотношения между эндокринными железами отличаются большой подвижностью, а функциональные резервы гормонов относительно невелики. Поэтому различные заболевания, нарушения питания и
режима дня, чрезмерные физические, умственные нагрузки и сопровождающее их психоэмоциональное напряжение могут вызвать у детей существенные нарушения эндокринной регуляции физического и полового развития.
В целом ряде работ были сделаны попытки связать активность САС с
динамикой показателей ССС и использовать показатели кровообращения в
качестве индикаторов стрессового состояния организма в различных
условиях жизнедеятельности.
В литературе отсутствуют исчерпывающие сведения о характере и динамике взаимоотношений между звеньями регуляции синусового ритма и показателями САС, изучению которых посвящены лишь единичные работы
[13], между тем известно, что из всех показателей функционального состояния организма наиболее информативны и чувствительны к новым воздействиям те, которые связаны с тонусом симпатической нервной системы.
Целью наших исследований стало изучение функционального состояния САС и особенностей её реакций на физическую нагрузку у детей с различным исходным вегетативным тонусом.
Исследования проводились в средней общеобразовательной школе
№143 г. Казани.В исследовании принимали участие дети 8 лет, учащиеся 1
класса. Все школьники по данным медицинского осмотра были отнесены к
группе практически здоровых детей. Обследование проводилось 3 раза в год
– в октябре, феврале и в мае. В исследовании были использованы следующие
методы.
1. Метод математического анализа сердечного ритма по Р.М.Баевскому
[14]. По значениям вариационной пульсометрии (индекса напряжения (ИН),
амплитуды моды и вариационного размаха) учащиеся были отнесены к
различным вариантам
исходного вегетавтивного тонуса
(ИВТ):
симпатотоники (гиперсимпатотоники) – ИН больше 68,0 усл.ед.;
нормотоники – ИН от 46,0 усл. ед. до 68,0 усл. ед.; ваготоники – ИН меньше
46,0 усл. ед..
2. Флуориметрический метод определения адреналина (А), норадреналина (НА), ДОФА, ДОФамина (ДА) в одной порции мочи [15].
3. В качестве функциональной пробы использовали дозированную физическую нагрузку на велоэргометре РИТМ. Нагрузка задавалась индивидуально для каждого обследуемого: 1Вт на 1 кг тела с частотой педалирования
60 оборотов в минуту и продолжительностью 3 минуты.
Анализ полученных результатов показал, что для детей 8 лет, обучающихся в 1 классе, характерна выраженная вегетативная неустойчивость в регуляции сердечного ритма. В начале учебного года состояние эйтонии, т.е. оптимального соотношения симпатического и парасимпатического влияния на сердечный ритм, отмечается у девочек в 12,5% случаев, а у мальчиков в 16%. Для
подавляющего большинства детей характерна вегетативная дистония по симпатикотоническому типу (с включением гиперсимпатикотоническихсостояний): у
мальчиков в 50%, а у девочек в 66,5% случаев. От начала к середине учебного
года увеличивается относительное количество детей – нормо- и ваготоников.
Так, у мальчиков количество нормотоников возрастает от 16% до 40%, а у девочек – число ваготоников становится на 17,5% больше по сравнению с данными
октября. К концу учебного года у мальчиков не происходит изменений в процентном соотношении вариантов ИВТ. У девочек симпатические влияния на
сердечный ритм к маю месяцу резко возрастают и составляют при непрерывном
лонгитудиальномисследовании 75% от общего числа обследованных,а состояния нормотонии не встречаются.
Согласно полученным результатам, функциональное состояние САС
младших школьников зависит от ИВТ и имеет половые различия.
По нашим данным, у мальчиков 8лет в состоянии относительного покоя различия между исследуемыми группами в экскреции А и НА находятся
в пределах от 0,63 мкг/час до 0,86 мкг/час математически недостоверны, чего
не наблюдается по отношению к предшественникам. Максимальный уровень
экскреции ДА отмечен у нормотоников – 81,0 мкг/час, что на 19,4% выше
чем у ваготоников, а у симпатотоников значения ДОФА на 17% выше, что в
целом характеризует функциональное состояние САС мальчиков как более
напряженное и свидетельствует о возрастной симпатикотонии [5].
У девочек с симпатикотоническим вариантом ИВТ в покое отмечается
достоверно более высокий уровень экскреции А и ДОФА, чем у остальных.
Так, содержание А у них в моче составляет 0,54 мкг/час, а ДОФА
4,25мкг/час, что на 30% и 12% больше, чем у ваготоников. При этом уровень
экскреции НА у ваготоников на 17% выше, чем у симпатотоников. Достоверных различий в отношении ДА между группами не обнаружено.
По нашим данным, реакция САС на дозированную велоэргомертическую нагрузку зависит от исходного вегетативного тонуса детей и имеет ярко
выраженные половые различия.
У школьниц 1 класса дозированнаяфизическая нагрузкавызвала резкую и
высокую активацию САС (рис. 1). У девочек с преобладанием симпатических
влияний на сердечную деятельность наибольший процент прироста наблюдается
в отношении НА, уровень экскрециикоторого становится в 1,51 раз больше чем
до нагрузки.При этом скорость образованияДА значительно ниже, а показатели
ДОФА имеют стабильное значение. Таким образом, для девочек с симпатическим вариантом ИВТ свойственно повышение реактивностиобоих звеньев САС
с преобладаниеммедиаторного, при этом прирост экскреции предшественников
изменяется незначительно.У девочек -ваготониковреакция на нагрузкувыражается в более высокой активности адреналового звена – экскреция А возрастает
на 44,7 % , НА – на 17,9 % , при этом отмечается более существенные сдвиги в
экскреции предшественников,чем у симпатотоников(ДА на 33,6% и ДОФА на 4
%), что свидетельствует о более экономной реакции САС у девочек с парасимпатикотоническимвариантом ИВТ.
У мальчиков дозированная физическая нагрузка умеренной мощности
не сопровождается положительными сдвигами в экскреции катехоламинов
(рис. 2). Так, у симпатотоников после тестирующей нагрузки произошло
снижение А и НА на 31,8% и 32,8%, а ДА и ДОФА на 34,5 % и 6,4 % соответственно. У мальчиков нормотоников имеет место слабо выраженная медиаторная реакция ( НА увеличивается от 1,36 мкг/час до 1,42 мкг/мин), снижение А и предшественников наблюдается в меньшей степени, чем у симпатотоников. А понижается на 18,6%, ДА – на 17,2%, ДОФА – на 2,2%, что является крайне неблагоприятным фактом, свидетельствующим о низких функциональных возможностях САС. У мальчиков с парасимпатикотоническим
состоянием ИВТ снижение уровня экскреции НА, ДА и ДОФА выражено в
меньшей степени, чем у остальных, имеет место положительная гормональная реакция САС (увеличение А на 0,05 мкг/час по отношению к покою).
Таким образом, нами выявлены половые отличия в реакции САС на
физическую нагрузку умеренной мощности у детей 8 лет с различным исходным вегетативном тонусом. Более адекватные реакции характерны для девочек, они сопровождаются положительными сдвигами в экскреции катехоламинов и их предшественников, при этом у девочек – симпатотоников реакция
менее экономная, так как отсутствует положительный сдвиг ДОФА. У мальчиков дозированная физическая нагрузка выявила низкий уровень резервных
и функциональных возможностей САС, что может свидетельствовать о напряжении их организма в процессе адаптации к учебной деятельности.
Рис 1. Процент прироста экскреции катехоламинов у девочек в ответ на дозированную велоэргометрическую нагрузку.
Рис 2. Процент прироста экскреции катехоламинов у мальчиков в ответ на
дозированную велоэргометрическую нагрузку.
Литература
[1] Баевский Р.М. Проблемы прогнозирования и исследования состояния здоровья организма в процессе адаптации к различным воздействиям. // Нервные и эндокринные механизмы стресса. Кишинев, 1980. С. 46-49.
[2] Калюжная Р.А. Взаимодействие социальных и биологических факторов в
формировании сердечно-сосудистой системы растущего организма // Проблемы об-
щей и возрастной физиологии в педагогических вузах страны. Тез. докл. Всесоюз.
науч. конф. Ставрополь. 1983. Ч.1. С. 141-142.
[3] Панова Н.А., Олешкевич Т.Г. Возрастные особенности регуляции сердечного ритма школьниц (7-18 лет) г. Ставрополя // Функциональные особенности
сердца при физических нагрузках в возрастном аспекте. Ставрополь. 1977. С. 52.
[4] Антропова М.В. Реакции основных физиологических систем организма детей 6-12 лет в процессе адаптации к учебной нагрузке // Физиология человека. 1988.
Т.9. №1. С. 18-24.
[5] Глазачев О.С., Судаков К.В. Взаимодействия функциональных систем гомеостатического уровня у детей и подростков в норме и радиоэкологически неблагоприятной среде // Успехи физиол. наук. 1999. Т. 30. №3. С. 73-83.
[6] Вейн А.М. Рук-во для врачей. Заболевания вегетативной нервной системы.
М. 1991.С. 624.
[7] Шлык Н.И., Гуштурова И.В. Влияние различных двигательных режимов на
состояние двигательного аппарата и сердечно-сосудистую систему у детей дошкольного возраста // Гигиена и санитария. 1987. №9. С. 76-77.
[8] Меньшиков М.Н. Матлина Э.Ш. Клиническая биохимия катехоламинов. М.
1967. С.25-31.
[9] Крылова А.В. Функциональное состояние сердечно-сосудистойи симпато-адреналовой систем школьников11-16 лет: Автореф. дис. канд. биол. наук. Казань. 1990.
[10] Антонова М.В., Ефимова С.П., Лосева О.А. Исследование готовности детей
к обучению на основании морфофункциональных и психофизиологических показателей // Новые исследования по возрастной физиологии. М. 1976. Вып 1 (6). С. 11-13.
[11] Кассиль Г. Н. Некоторые общие закономерности реагирования симпатоадреналовой систеиы при адаптации организма к физическим нагрузкам. // Нервные
и эндокринные механизмы стресса. Кишинев. 1978. С. 122-135.
[12] Безруких М.М. Динамика статистических характеристик сердечного
ритма у подростков 14-16 лет в процессе учебной деятельности // Новые исследования в возрастной физиологии. М. 1985. Вып.2. С.58-62.
[13] Шайхелисламова М.В. Функциональное состояние сердечно-сосудистой и
симпато-адреналовой систем студентов 17-19 лет в течение адаптации к процессу
обучения в ВУЗе.: Автореф. дис. канд. биол. наук. Казань. 1991.
[14] Баевский Р.М. Прогнозирование на грани нормы и патологии. М. 1979.
[15] Матлина Э.Ш., Киселёва З.М., Софиева И. Флуориметрический метод определения адреналина, норадреналина, ДОФА, ДОФамина в одной порции мочи. М.
1965.