Патофизиологический анализ влияния факторов риска образовательной среды на функциональное состояние организма учащихся: донозологическое исследование 14. 00. 16 патологическая физиология 03. 00. 13 физиология

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

Онтогенетические особенности реакции сердечнососудистой системы на тестирование в спирометрической маске

Известно, что функциональное созревание симпатической регуляции сердечнососудистой системы продолжается до 15 лет, а в возрасте 8-11 лет в ней происходят качественные изменения, которые находят свое отражение в перестройке спектральных показателей вариабельности СР (О.Ю.Чиркова и др., 1999; А.Р.Галеев и др., 2002). Наши эксперименты не только подтверждают эти данные, но и дополняют их фактами незрелой реакции регуляторных систем организма учащихся на нагрузочную пробу, близкую к «бытовым» нагрузкам. Использованная нами функциональная проба имитирует условия, возникающие в общественном транспорте, или в закрытом помещении при длительном нахождении в нем большого количества людей, как это обычно происходит в школе.

Сравнительное изучение показателей сердечнососудистой системы у детей и подростков 6-17 лет, учащихся различных школ г. Москвы, выявило, что при тестировании без спирометрической маски такие показатели сердечнососудистой системы, как ЧСС, УО, ВБ, ИЦ и стресс-индекс, достигают уровня взрослых испытуемых к возрасту 15-16 лет. В возрасте 13-14 лет у подростков наблюдается период функционального напряжения регуляторных систем, что проявляется в снижении альфа-индекса и увеличении стресс-индекса. Уровень пАД стабилизируется к 21 году, как и спектральные показатели вариабельности пАД.

Общая мощность спектра вариабельности СР в наших исследованиях мало зависела от возраста, однако отмечено перераспределение относительного вклада в спектр разных частот. Выявлено снижение к 13 годам доли высоких частот диапазона HF, отражающих влияние на СР автономного контура регуляции, опосредуемого, главным образом, активностью парасимпатической нервной системы (Р.М.Баевский и др., 1984). Также к 13 годам показано возрастание доли низких частот LF, отражающих активность симпатического звена вегетативной регуляции и барорефлекторных механизмов (Р.М.Баевский и др., 1984; S.Malpas, 2002). Относительный вклад составляющей VLF, связанных с метаболическими, гуморальными, эмоцио- и психогенными влияниями на СР (Н.Н.Данилова, С.В.Астафьев, 2000; В.А.Машин, М.Н.Машина, 2000; Н.Б.Хаспекова, 2003; T.A.Kuusela et al., 2003; F.Togo et al., 2006; H.M.Stauss, 2007; С.Т.Зубкова, 2008 и др.), увеличивался с более раннего возраста (9-10 лет). Следует обратить внимание на некоторое снижение вариабельности СР и всех его составляющих спектра в возрасте 13-14 лет, что совпадает с периодом достижения уровня взрослых испытуемых по структуре спектра. По принятой в возрастной физиологии периодизации, данный возрастной интервал совпадает с началом подросткового периода (А.А.Маркосян, 1969; И.А.Аршавский, 1982) и одним из периодов индивидуального развития, называемых критическими (М.М.Безруких и др., 2007). Возможно, этот возрастной интервал соответствует тому этапу онтогенетического развития, когда морфологическое формирование сердечнососудистой системы уже близко к завершению, однако функциональное развитие еще недостаточно. Об этом же свидетельствуют результаты спектрального анализа вариабельности пАДС – возрастание общей мощности спектра у подростков 13-16 лет при опережающем, но транзиторном (в 13-14 лет) возрастании вклада низких частот LF, отражающего уровень симпатической и барорефлекторной регуляции АД (C.Julien et al, 2002; S.Malpas, 2002; T.A.Kuusela et al., 2003; H.M.Stauss, 2007).

Особенностью нашей работы является оценка онтогенетических закономерностей формирования адаптивного ответа организма детей и подростков в новой функциональной пробе – тестировании в спирометрической маске. Как показано в данной серии экспериментов, в таких условиях у взрослых испытуемых в возрасте 22-35 лет основные показатели сердечнососудистой системы (ЧСС, УО, пАД, альфа-индекс, стресс-индекс) не изменяются, но возрастает общая мощность спектров вариабельности СР и пАДС, а также происходит увеличение доли высоких частот HF в спектре вариабельности СР (с соответствующим снижением показателей ВБ и ИЦ) и пАДД. Существенные отличия от показателей взрослых выявлены в самой младшей возрастной группе 6-8 лет (возрастание ЧСС и стресс-индекса, снижение доли VLF в спектре вариабельности СР и, наоборот, возрастание доли VLF в спектре вариабельности пАДС), в возрасте, когда, по данным других авторов (О.В.Коркушко и др., 1991; А.Р.Галеев и др., 2002; M.S.Silvetti et al., 2001; Z.Lenard et al., 2004), еще не закончено формирование систем вегетативной регуляции СР. В подростковом возрасте основными отличиями от взрослых испытуемых было снижение при выполнении функциональной пробы стресс-индекса и пАД (Рис. 5). При этом наибольшая степень снижения пАДД наблюдается в 13-14 лет и сопровождается снижением относительной мощности диапазона VLF в спектре вариабельности СР и диапазона LF в спектре вариабельности пАДС (на фоне меньшей степени возрастания общей мощности данного спектра). Данные факты свидетельствуют о том, при выполнении функциональной пробы с увеличением «мертвого» дыхательного пространства у подростков данного возраста в большей степени активируются автономные механизмы регуляции сердечнососудистой системы. Изменения функциональной активности симпатической системы (в первую очередь, ее высших отделов), контролирующей СР и пАД (C.Julien et al, 2002; S.Malpas, 2002; H.M.Stauss, 2007), в этом возрасте еще недостаточны для поддержания АД.

А

Б

Рис. 5. Изменения (в % по сравнению с тестированием без маски) пАДС (А) и пАДД (Б) при выполнении функциональной пробы. Группы испытуемых обозначены внизу цифрами. Статистическая значимость изменения показателя при выполнении функциональной пробы обозначена (#) (p < 0.05 Repeated measures ANONA), статистическая значимость отличий от группы взрослых испытуемых 6 обозначена (*)(p < 0.05 One way ANOVA), отличия от других групп обозначены над/под столбиками соответствующей цифрой.

Следующий возрастной период, 15-16 лет, также имеет признаки незавершенности функционального созревания вегетативной регуляции сердечнососудистой системы: снижение в процессе выполнения пробы стресс-индекса, снижение пАДД, снижение вклада диапазона VLF в спектрах вариабельности пАДС и пАДД и возрастание вклада низких частот LF в спектре вариабельности пАДС. Полученные данные предполагают, что функциональная проба вызывает у подростков активацию симпатического звена вегетативной регуляции, но степень ее активации все еще недостаточна для поддержания уровня АД. Эти результаты не совпадают с оценкой степени зрелости систем регуляции СР, полученными в спокойном состоянии, но согласуются с оценкой динамики становления уровня пАД.

Таким образом, использование новой функциональной пробы с увеличением «мертвого» дыхательного пространства при надевании спирометрической маски прибора САКР, позволило показать, что процесс онтогенетического развития вегетативной регуляции сердечнососудистой системы после 6 лет может быть условно разделен на несколько периодов. На первом этапе происходит повышение активности систем вегетативной регуляции СР, сопровождаемое признаками их функционального напряжения (к 13-14 годам). Затем идет становление показателей покоя и функциональное созревание систем регуляции СР (к 15-16 годам). Функциональное созревание системы регуляции пАД завершается, по нашим данным, к 21 году, однако данный факт нуждается в уточнении.

Полученные в данной главе результаты о возрастной динамике различных показателей сердечнососудистой системы и систем нейровегетативной регуляции, а также их реактивности в функциональной пробе с увеличением «мертвого» дыхательного пространства, послужили основанием для сравнительного анализа степени функциональной зрелости сердечнососудистой системы детей и подростков, подвергающихся действию различных факторов риска образовательной среды.

Blog

Онтогенетические особенности реакции сердечнососудистой системы на тестирование в спирометрической маске