Процессы адаптации вегетативной нервной системы детей 11-летнего возраста
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Методы исследования
Результаты исследования
Выводы
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Вегетативная нервная
система (ВНС) оказывает модулирующее влияние на сердечный ритм здорового
человека. Ваготонические и симпатико-тонические влияния противоположны по своей
направленности и оказывают соответственно тормозящее и возбуждающее действие. Парасимпатический
нейромедиатор ацетилхолин и симпатический норадреналин так же могут оказывать
влияния на синтез друг друга, особенно в условиях гипоксии [1,2]. Ацетилхолин
может уменьшать высвобождение норадреналина из нервных окончаний и снижать адренореактивность
миокарда. Норадреналин может повышать запас ацетилхолина и увеличивать его
концентрацию за счет угнетения активности холинэстеразы [3].
Для изучения реактивности
ВНС на внешние воздействия используют функциональные пробы или комплексный
набор кардиоваскулярных тестов по Ewing [4,5,6].
Однако, большинство исследований посвящены выявлению диабетической или
алкогольной невропатии у взрослых людей [4,5,6,7]. Стандарты проведения и
количество проб при изучении невропатии постоянно меняются.
В заявлении, принятом на
конференции по диабетической невропатии в Сан-Антонио 1988 год, указывалось 5
тестов. Следующая конференция 1992 года рекомендовала использовать 3 теста [8].
На территории Озерского
городского округа расположено предприятие атомной промышленности - ФГУП "ПО
Маяк", которое осуществляет радиоактивное загрязнение не только данной
местности, но и близлежащих территорий. Основными дозообразующими
радионуклидами на данной территории являются - 137Cs, 90Sr, 238-240Pu.
Среднесуточная
плотнотность выпадений β-активных элементов составляет 1,0 Бк/м2 ,
что в 2 раза выше фонового уровня по Уральскому региону. Плотность выпадения 137Cs составляет 0,6 Бк/м2
в месяц, в сравнении с показателями Уральского региона эти значения выше
в 4,6 раза. Плотность выпадений 90Sr составляет 7,3-11,5 Бк/м2
в год, что в 3,6-6 раз выше показателей по Уральскому региону [9].
Отсутствие нормативных
показателей тестов для детей различных возрастных групп создает сложности в
интерпретации полученных результатов в физиологических и клинических
исследованиях.
Актуальность
исследования В
связи с тем, что вегетативная нервная система принимает самое активное участие
в процессах адаптации организма, изучение ее реакции на функциональные пробы и
определение нормативных показателей этих проб, является актуальным у детей
данной возрастной группы.
Рабочей гипотезой
является предположение
о возможном напряжении механизмов адаптации, обусловленных воздействием
радиоактивных факторов.
Объектом
исследования является вегетативная нервная система детей 11летнего возраста.
Предмет
исследования – процессы
адаптации вегетативной нервной системы.
Цель: изучить процессы адаптации ВНС при
проведении функциональных проб у детей 11летнего возраста проживающих на
территории расположения предприятия атомной промышленности. Определить
нормативные показатели вегетативных кардиотестов.
К достижению цели ведет
решение следующих задач:
1.
Провести
вегетативные кардиотесты.
2.
Провести сравнение
показателей вегетативных кардиотестов детей проживающих в районе расположения
предприятия атомной промышленности с показателями детей проживающих в других
районах Челябинской области.
3.
Установить нормативные
показатели вегетативных кардиотестов у детей 11летнего возраста.
Материалами - являются результаты собственных
исследований.
Методы исследования: кардиоритмографический,
спектрального анализа, физиологические.
Научная новизна. Проведен сравнительный анализ
количественных показателей функционирования вегетативной нервной системы у
детей проживающих в районе расположения предприятия атомной промышленности.
Определены нормативные показатели вегетативных кардиотестов детей 11летнего возраста.
Теоретическая
значимость.
Материалы исследования углубляют знания о состоянии вегетативной нервной системы
у детей и ее участие в процессах адаптации, определяют направления путей
дальнейших исследований.
Практическая
значимость.
Материалы исследования могут быть использованы педиатрами при обследовании
детей, в курсе лекций по физиологии человека и педиатрии.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В эксперименте приняли
участие 70 детей: 35 мальчиков и 35 девочек, являющихся представителями 2-3
поколений семей проживающих в г.Озерске Челябинской области, средний возраст
которых составил 11,28±0,036 г. и 11,34±0,031 г. соответственно. Группу контроля составили дети челябинской области прямые родственники, которых и они сами не
проживали на территориях с неблагополучной радиоактивной обстановкой. Средний
возраст мальчиков ( n = 20) составил
11,37±0,033, девочек ( n =
20) – 11,30 ±0,036 лет.
Критериями включения стали:
гармоничное физическое развитие, отсутствие субъективных жалоб и объективной
неврологической симптоматики, отсутствие в анамнезе черепно-мозговых травм,
эндокринных, кардиологических, аутоимунных заболеваний и синусовый сердечный
ритм.
С помощью
программно-аппаратного 12-канального кардиографа "Поли – спектр 8\Е"
(ООО "Нейрософт" г. Иваново) проводилась запись ЭКГ в 1, II
стандартном отведениях и отведении aVF, с автоматическим построением динамического ряда кардиоинтервалов
(программа "Поли-Спектр-Ритм") и последующей их оценкой.
Проба с глубоким
управляемым дыханием. Обследуемый лежит спокойно и по команде делает глубокий вдох в течение 5
секунд, затем последующий выдох так же в течение 5 секунд. Проба продолжается 1
минуту. Коэффициент дыхания (Кдых) определяется как отношение средних
значений R – R max / R – R min.
Определение К30:15.
Коэффициент 30:15
определяли в переходный период при проведении активной ортостатической пробы
(АОП). Исследуемый пациент под контролем
электрокардиографии, после 15 минутного нахождения в горизонтальном положении переходит
в ортостаз. На полученной ритмограмме фиксируются минимальный и максимальный R-R интервалы в диапазоне первых 40 кардиоциклов. Затем
вычисляется отношение значений самого длинного R-R интервала к
самому короткому.
Проба Вальсальвы. Пациент с наложенными электродами ЭКГ
держит во рту мундштук, соединенный трубкой с манометром через кран, которым
можно регулировать движение воздуха. Во избежание смыкания голосовой щели кран
должен быть немного приоткрыт. В течение 20 секунд записывается ЭКГ, затем
делается вдох и воздух выдыхается в мундштук, создавая давление 40 мм рт. ст. в течение 20 секунд. После этого в течение 20-30 секунд продолжается запись ЭКГ.
Коэффициент Вальсальвы (Квальс) вычисляется как отношение
максимального R-R интервала после натуживания к минимальному R-R интервалу во время натуживания.
Статистическая обработка
результатов исследования проводилась при помощи программы "Statistica – 6.0 for Windows". Оценка достоверности различий средних значений
сравниваемых групп определялись по t-критерию Стьюдента.
Для выявления границ
нормативных показателей определен их интерквартильный размах представленный в
виде медианы (Ме), 25 (С25) и 75 (С75) процентилей.
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Проба с глубоким
управляемым дыханием.
Целью данной пробы является выяснение характера реакции на стимуляцию
парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Коэффициент дыхания (К дых.
) можно рассчитать как отношение максимального среднего значения ЧСС регистрируемого
при вдохе к минимальному среднему значению ЧСС, которое наблюдается при выдохе,
либо отношением средних значений R-R max / R-R min .
В ходе пробы с глубоким
управляемым дыханием, не выявлено различий между экспериментальной и
контрольной группами ни по одному исследуемому показателю. Несмотря на более
низкие показатели ЧСС и как следствие более высокие показатели R-R интервалов у мальчиков по сравнению с девочками в
экспериментальной и контрольной группах, эти различия не являются достоверными (p > 0,05) (Табл. 1).
Таблица 1 Показатели
пробы с глубоким управляемым дыханием
Показатели
|
I группа (экспериментальная)
|
Пол
|
М (n = 35)
|
Д (n = 35)
|
Статистические показатели
|
M±m
|
σ
|
M±m
|
σ
|
ЧСС cр. макс
|
94,55±1,75
|
9,25
|
98,27±1,80
|
10,50
|
ЧСС cр.мин.
|
65,45±1,73
|
9,16
|
68,47±1,84
|
10,73
|
R-R cр.
макс., мс
|
934,21±24,77
|
131,09
|
896,82±23,77
|
138,604
|
R-R cр.,
мин., с.
|
641,69±11,46
|
60,66
|
617,62±12,33
|
71,87
|
К дых.
|
0,18
|
1,45±0,02
|
0,13
|
|
II группа (контроль)
|
Пол
|
М (n = 20)
|
Д (n = 35)
|
Статистические показатели
|
M±m
|
σ
|
M±m
|
σ
|
ЧСС cр. макс
|
94,30±2,13
|
9,28
|
96,15±2,75
|
11,98
|
ЧСС cр.мин.
|
65,65±1,97
|
8,57
|
66,25±2,33
|
10,17
|
R-R cр.
макс., мс
|
929,20±28,39
|
123,75
|
926,80±34,15
|
148,83
|
R-R cр.,
мин., с.
|
642,55±13,64
|
59,46
|
633,75±19,31
|
84,18
|
К дых.
|
1,45±0,04
|
0,18
|
1,46±0,03
|
1,12
|
Разница между средними
максимальными и минимальными значениями ЧСС составила 29,10±1,56 сокр./мин. у
мальчиков и 29,79±1,17 сокр./мин. у девочек в основной, 28,65± 1,98 сокр./мин у
мальчиков и 29,90±1,57 у девочек в группе контроля (p > 0,1). Различия между средними значениями максимальных и
минимальных R-R интервалов так же не являются достоверными (p>0,1), в экспериментальной группе
эти показатели у мальчиков составили 292,52±20,98 мс., у девочек - 279,21±15,06
мс., в группе контроля - 286,65±20,98 мс. у мальчиков и 293,052±19,90 мс. у
девочек.
Показатели К дых. не
имеют половых и межгрупповых различий (p > 0,1). На основании полученных данных определены
нормативные показатели К дых. , вне зависимости от пола они лежат в
границах 1,37 – 1,55 у.е. (Табл. 3.). Отмечена высокая корреляция между К дых
и средним максимальным R-R интервалом (r= 0,66 , p <
0,0001), что еще раз подтверждает возможность использования пробы с глубоким
управляемым дыханием для исследования реактивности парасимпатического
отдела ВНС.
Коэффициент 30:15. Так же как и коэффициент дыхания,
отношение К30:15 характеризует реактивность парасимпатического
отдела ВНС. Как низкие, так и высокие значения этого коэффициента могут служить
маркерами вегетативной дистонии и позволяют уточнить генез тахи - или
брадикардии. Например, тахикардия может быть обусловлена не повышенной
симпатической активностью, а проявлением вагусной недостаточности.
Так же как и при пробе с
глубоким управляемым дыханием не выявлено межгрупповых и половых различий в
характере реакции n.vagus на переходный процесс ортостаза (p> 0,05). Нормальными значениями К30:15
для данной возрастной группы вне зависимости от пола можно считать от 1,35 до
1,61 (Табл. 2).
Таблица 2 Показатели
пробы Вальсальвы и К30:15
Показатели
|
I группа (экспериментальная)
|
Пол
|
М (n = 35)
|
Д (n = 35)
|
Статистические показатели
|
M±m
|
σ
|
M±m
|
σ
|
R макс (КВальс)
|
1025,62±31,12
|
164,66
|
955,12±31,68
|
184,71
|
R-R мин (КВальс)
|
525,86±18,23
|
96,49
|
532,41±12,99
|
75,76
|
КВальс.
|
2,00±0,07
|
0,38
|
1,805±0,06*
|
0,33
|
К 30:15
|
1,50±0,03
|
0,16
|
0,17
|
Показатели
|
II группа (контроль)
|
Пол
|
М (n = 20)
|
Д (n = 20)
|
Статистические показатели
|
M±m
|
σ
|
M±m
|
σ
|
R макс (КВальс)
|
1030,65±39,73
|
173,19
|
999,00±49,94
|
217,69
|
R-R мин (КВальс)
|
522,45±24,82
|
108,17
|
544,90±18,56
|
80,92
|
КВальс.
|
2,01±0,08
|
0,38
|
1,84±0,08
|
0,37
|
К 30:15
|
1,53±0,04
|
0,17
|
1,49±0,04
|
0,16
|
*p = 0,031 по сравнению с мальчиками
Проба Вальсальвы. Эта проба является интегральным
показателем функционирования симпатического и парасимпатического механизмов
барорефлексов.
Между показателями
максимальных и минимальных значений R-R интервалов не выявлено достоверных половых
различий в обоих группах (p > 0,05).
Однако наблюдается больший размах R-R макс.- R-R мин. у
мальчиков, что проявляется в более высоком показателе КВальс. (p < 0,05) по сравнению с девочками в экспериментальной
группе (Табл. 2). В группе контроля мальчики так же имели более высокие
показатели КВальс по сравнению с девочками, однако различия не
являются достоверными. Не выявлено достоверных межгрупповых различий
Нормальными
для мальчиков можно считать значения 1,75 - 2,28, для девочек - 1,55 - 2,10. Результаты
показателя КВальс. девочек сопоставимы с данными V. S.
Baldwa и D. J. Ewing , полученными при обследовании взрослых пациентов в
возрасте до 40 лет, однако пациенты в этом эксперименте не были разделены по
гендерному признаку [7].
Так
как при описании невропатий часто используют бальную систему оценок, нами
составлена оценочная таблица для детей 11летнего возраста (Табл. 4).
Таблица 3 Нормативные
показатели вегетативных кардиотестов детей 11летнего возраста
Показатели
|
N
|
M±m
|
σ
|
C2
|
C10
|
C25
|
Ме
|
C75
|
C90
|
C98
|
К дых.
|
N=110
|
1,46±0,015
|
0,15
|
1,19
|
1,25
|
1,37
|
1,45
|
1,55
|
1,62
|
1,70
|
К 30/15
|
N=110
|
1,49±0,02
|
0,17
|
1,24
|
1,32
|
1,35
|
1,43
|
1,61
|
1,74
|
1,81
|
N=55
|
1,818±0,047
|
0,34
|
1,31
|
1,37
|
1,56
|
1,73
|
2,10
|
2,29
|
2,48
|
К вальс. М
|
N=55
|
2,005±0,054
|
0,38
|
1,31
|
1,39
|
1,76
|
2,06
|
2,28
|
2,38
|
2,58
|
Таблица 4 Оценочная
таблица вегетативных кардиотестов детей 11летнего возраста
Проба
|
Норма (0 баллов)
|
Пограничное
значение (1 балл)
|
Патологическое
значение (2 балла)
|
К дыхания
|
>1.35
|
1.25-1.35
|
<1.25
|
K30:15
|
>1.35
|
1.30-1.35
|
<1.30
|
K Вальс. Девочки
|
>1.55
|
1.35-1.55
|
<1.35
|
К Вальс. Мальчики
|
>1.75
|
1.40 – 1.75
|
<1.40
|
ВЫВОДЫ
1.
По результатам
пробы с глубоким дыханием, ортостатической пробы, пробы Вальсальвы у детей
11летнего возраста, проживающих в районе расположения предприятия атомной промышленности
не выявлено различий с их сверстниками из других регионов Челябинской области.
2.
Средние
показатели К дых и К 30:15 в обеих группах находятся в
пределах нормы определенных для лиц молодого возраста [5].
3.
При проведении
пробы Вальсальвы отмечены половые различия КВальс. , что связано с более
высокой реактивностью вегетативной нервной системы у мальчиков на данную пробу.
4.
Полученные результаты
можно использовать в качестве нормативных показателей для детей 11летнего
возраста.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хитров Н.К., Пауков В. С. Адаптация сердца к гипоксии. М.:
Медицина, 1991. - 240 с.
2. Хитров Н. К. Симпатические и парасимпатические механизмы
регуляции сердца при адаптации к гипоксии и ее нарушениях: автореф. …дис. д-ра.мед
нук. М., 1980.- 38 с.
3. Хитров Н. К. Свистухин А. И., Тезиков Е. Б. Зависимость
деятельности холинэргических механизмов сердца от состояния симпатической
иннервации и содержания в нем норадреналина при гипоксии.// Бюлл. экспер. биол. и мед.: - 1979.- Т. 37, №
6. - С. 523-525. .
4. Данилов А.Б., Осокин В. Ю., Садеков, Р.К.
Кардиоваскулярные пробы при некоторых формах патологии. // Журн. невропатол. и
психиатрии - 1991. №5, - С. 22-25.
5. Михайлов В.М. Вариабельность сердечного ритма: опыт
практического применения метода. Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2002. - 290
с.
6. Ewing D.J., Martin C. N., Young R.J., The value of
cardiovascular autonomic function tests: 10 years experience of diabetes. //
Diabetes care 1985, 8: 491-498.
7. V. S. Baldwa , D. J. Ewing., Heart rate response to
Valsalva manoeuvre. Reproducibility in normals and relation to variation in
resting heart rate in diabetics. // Heart 1977, 39: 641-644.
8. R. Kahn., Proceedings
of a consensus development conference on stadardized measures in diabetic
neuropathy. Autonomic nervous system testing. // Diabetes
Care 1992, 15: 1095-1103.
9. Подтесов Г.Н. (ред.), Комплексный доклад о состоянии
окружающей среды Челябинской области в 2005 г. Челябинск: "Челябинский дом печати", 2006. - 223 с.