Geum.ru

Хаматова Резеда Минекасимовна типологические особенности кровообращения у детей 8-16 лет 03. 00. 13 Физиология человека и животных диссертация

Вид материалаДиссертация
5.2. Типологические особенности реакции сердечно-сосудистой системы у детей на физическую нагрузку
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

5.2. Типологические особенности реакции сердечно-сосудистой системы у детей на физическую нагрузку



Подвергнуто рассмотрению влияние физической нагрузки непрерывно возрастающей мощности на такие показатели сердечно-сосудистой системы, как сократительная функция миокарда (Аd), время изгнания крови из желудочков (Ти), минутный объем крови (МОК), ударный объем крови (УОК), частота сокращений сердца (ЧСС) (таблицы 26-43).

В результате воздействия физической нагрузки на организм школьников с различными типами кровообращения происходит увеличение сократительной функции миокарда, а также уменьшение длительности периода изгнания крови. Наибольшая, среди типов гемодинамики, Аd наблюдается у мальчиков 8, 10, 15 лет и у девочек 8, 9, 10, 11 лет с ГТК. Замечены большие значения Аd у девочек 12 и 15 лет с ЭТК. Более высокие значения Аd у лиц с ГрТК наблюдались у мальчиков 8, 11, 14, 16 лет. Таким образом, нет единой для всех возрастно-половых групп зависимости величины Аd от типа гемодинамики, так как у детей с различными типами кровообращения во время нагрузки наблюдаются повышенные значения сократительной функции миокарда (рис. 15). Время изгнания крови, напротив, имеет во всех возрастно-половых группах повышенные значения у детей с ГТК (рис.16). При этом для девочек, по-сравнению с мальчиками, при каждом из типов гемодинамики характерны большие значения Аd и меньшие – Ти во время физической нагрузки. Таким образом, УОК при ФН у школьников с ГТК увеличивается не только за счет роста сократительной функции сердца, но и за счет большего, по сравнению с другими типами гемодинамики, времени изгнания крови из желудочков, тогда как у детей с ГрТК и ЭТК сократительная функция миокарда увеличивается, а время изгнания крови значительно сокращается.

Частота сердечных сокращений во время велоэргометрической нагрузки больше у девочек с ГТК, ГрТК и ЭТК по-сравнению с мальчиками тех же


типов гемодинамики (рис. 17). При рассмотрении значений ЧСС в зависимости от типа кровообращения, более низкие значения наблюдаются в группах детей с ГТК. ЧСС выше у лиц с ГрТК при ФН, что достоверно зафиксировано у мальчиков 11, 14, 16 и девочек 9, 12, 14 лет. Мальчики 10, 13 и девочки 15, 16 лет с ЭТК также во время нагрузки имеют большие, по сравнению с другими типами гемодинамики, значения ЧСС. Не обнаружено достоверных различий между типами кровообращения по частоте сокращений сердца в возрасте 8, 9, 12, 15 лет у мальчиков и 8, 10, 11, 13 лет у девочек. Следовательно, лица с ГТК имеют самые малые значения, по сравнению с другими типами, ЧСС.

У лиц мужского пола 8-9, 11-16 лет и женского пола 8-10, 12, 15-16 лет с ГТК в ответ на нагрузку повышается УОК. Девочки 10, 13-16 лет и мальчики 11-12, 14, 16 лет с ЭТК во время нагрузки также имеют УОК, достоверно превышающий исходные значения. Для ГрТК характерно достоверное увеличение УОК при физической нагрузке только в возрасте 12 лет у мальчиков и в 16 лет у девушек. В группах 9, 11 летних девочек с ГрТК, а также 8 летних девочек с ЭТК происходит снижение УОК. Следственно, у лиц любого из типов кровообращения при физической нагрузке может значительно увеличиваться систолический выброс, тогда как снижение УОК ниже исходных значений характерно для девочек с ЭТК и ГрТК (рис. 18). При этом в возрасте 10, 12, 15 лет у мальчиков и 9, 10, 11, 15 лет у девочек во время физической нагрузки не обнаружены различия по УОК между типами кровообращения. Мальчики 8 и 11 лет и девочки 13 лет с ЭТК имеют во время нагрузки наибольшие значения УОК по сравнению с детьми других типов гемодинамики. Лица мужского пола 9, 14, 16 лет и женского пола 8, 12 лет с ГТК также демонстрируют наибольшие, среди типов кровообращения, значения систолического выброса. Для мальчиков 13 лет и девочек 14, 16 лет с ГрТК также во время физической нагрузки характерны высокие значения УОК.


МОК при динамической нагрузке имеет наибольшие, среди типов кровообращения, значения у девочек 14, 16 лет и мальчиков 13 лет с ГрТК, а также у мальчиков 8, 10, 11, 16 лет и девочек 13 лет с ЭТК (рис. 19). В возрасте 9, 12, 14, 15 лет у лиц мужского пола и 8-12, 15 лет женского пола во время физической нагрузки не найдено достоверных различий между типами кровообращения по показателю минутного объема крови.

Таким образом, у детей 8-16 лет ЧСС, УОК, МОК во время физической нагрузки не характеризуются четкой закономерностью изменений в зависимости от типа гемодинамики, так как в разных возрастно-половых группах наибольшие значения вышеперечисленных показателей были найдены у детей либо с ГТК, либо с ГрТК, либо с ЭТК.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ



На основании данных возрастных изменений прироста таких показателей физического развития, как масса (m) и длина тела (Н), окружность грудной клетки (ОГК), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), площадь поверхности тела (Sт), обнаружены возрастные группы с наибольшей интенсивностью увеличения размеров тела: для девочек - 10, 13, 16 лет, а для мальчиков – 10, 13, 15-16 лет. Половые различия четко выражены по всем показателям в 16-летнем возрасте и почти не проявляются в 10 и 13 лет. В 10 лет мальчики опережают девочек по показателю Sт (р  0,05), а в 16 лет – по Н, ОГК, ЖЕЛ.

С возрастом повышается физическая работоспособность. Наибольший прирост физической работоспособности соответствует таким выделенным периодам наибольшей интенсивности ростовых процессов как 10 и 16 лет. Лишь в 13 лет наблюдается гетерохронность роста работоспособности и массо-ростового скачка. При этом половые различия проявляются в каждой из возрастных групп и демонстрируют более высокую работоспособность у лиц мужского пола.

Согласно результатам наших исследований в каждой из возрастно-половых групп обследованных школьников 8-16 лет замечены гипокинетический (ГТК) и эукинетический (ЭТК) типы кровообращения. Однако не во всех возрастно-половых группах (мальчики 9 лет, девочки 8 и 10 лет) нами были обнаружены лица с гиперкинетическим типом гемодинамики (ГрТК). От 8 до 16 лет соотношение количества детей с различными типами кровообращения внутри возрастно-половых групп изменяется без четкой закономерности.

Установлены различия между типами кровообращения по показателям физического развития. При этом достоверный характер различий между мальчиками с различными типами гемодинамики наблюдается в 9, 11, 15, 16 лет, между девочками – в 12, 14, 16 лет.

Для детей с гиперкинетическим типом гемодинамики характерны меньшие значения, по сравнению с гипокинетическим типом, m, Sт, Н, ОГК, ЖЕЛ, тощей массы тела. Вместе с тем, школьники с ГТК характеризуется относительной брахиморфностью, так как имеет пониженные значения индекса Вервека. Известно, что брахиморфность у детей является причиной возникновения избыточной массы (А.И.Клиорин, 1989; Е.В.Маркова, 1997). В наших исследованиях именно школьники с ГТК имели повышенные значения количества липидов и массо-ростового индекса, что указывает на избыточную массу тела. Вышесказанное подкрепляется исследованиями, показавшими взаимосвязь заболеваний обменного характера и ГТК (М.Д.Карвэ с соавт., 1989).

Напротив, дети с ГрТК имели пониженные показатели физического развития и характеризовались относительной долихоморфностью, предполагающей усиленное поглощение глюкозы тканями и потребление кислорода (Н.А.Агаджанян с соавт., 1998; С.В.Матвеева, 1998). Данный факт подтверждается исследованиями, выявившими зависимость минутного объема крови (МОК) от адреналина, ускоряющего гликогенолиз и липолиз, а также от инсулина, ускоряющего утилизацию глюкозы тканями у взрослых с ГрТК (Г.М.Яковлев с соавт., 1992; С.В.Матвеева, 1998).

У мальчиков различия в уровне физической работоспособности для разных типов системной гемодинамики не проявляются до 10 лет, а у девочек – до 12 лет. После указанных возрастных периодов и до 16 лет у лиц обоего пола наблюдаются более высокие значения физической работоспособности школьников, имеющих ГТК. Высокий уровень физической работоспособности у детей с избыточной массой тела расценивается как адаптация системы кровообращения к субмаксимальным усилиям (А.И.Клиорин, 1989). Имеются также опубликованные данные о повышении физической работоспособности у детей при развитии компенсаторного утомления сердечно-сосудистой системы (Г.Ф.Беренштейн с соавт., 1988).

В периоды интенсивного роста, рассмотренные выше, отмечается увеличение количества детей с ГТК, характеризующегося наибольшими значениями антропометрических показателей, или уменьшение количества школьников с ГрТК. Следовательно, темпы физического развития могут зависеть от таких качественных характеристик выборки групп обследования, как типы кровообращения.

Достоверное урежение чатоты сердечных сокращений (ЧСС) с возрастом обнаружены с 11 лет у мальчиков и с 13 лет у девочек (р  0,05). Девочки имеют достоверно большую, по сравнению с мальчиками, ЧСС в 11-12, 15 лет (р  0,05). Отмечено возрастное увеличение ударного и минутного объемов крови (УОК и МОК). Достоверно большие значения УОК у мальчиков по сравнению с девочками замечены в 9-10, 16 лет (р  0,05), обратная картина наблюдалась в 12 лет (р  0,05). Достоверно большие значения МОК зафиксированы у мальчиков в16 лет и у девочек в 11-12, 15 лет (р  0,05).

Изменение сердечного индекса (СИ) у школьников от 8 до 16 лет, на наш взгляд, подчиняется соотношению типов кровообращения в каждой возрастно-половой группе. Считается, что для лиц с ГрТК характерно выраженное увеличение СИ (Г.М.Яковлев с соавт., 1992). Так, при увеличении внутри такой группы количества детей с ГрТК или ЭТК сердечный индекс повышается. При увеличении процентной доли школьников с ГТК исследуемый индекс уменьшается.

Нами зафиксировано снижение общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) в период от 8 до 16 лет, причем девочки имеют более высокие значения. Увеличение с возрастом показателей систолического (САД), диастолического (ДАД), среднего артериального давления (СрАД) происходит медленно. При этом достоверные возрастные различия проявляются не раньше 10 лет у девочек и 12 лет у мальчиков. Мальчики опережают девочек по уровню САД, ДАД, СрАД. По значениям пульсового давления (ПД) у детей 8-16 лет половых различий не обнаружено.

В состоянии покоя установлены достоверные различия между школьниками с различными типами кровообращения по всем выбранным показателям центральной гемодинамики. Согласно исследованиям некоторых авторов, большие тотальные размеры тела приводят к увеличению размеров левого желудочка и УОК (Н.В.Орлова, 1974; Ж.Н.Салата с соавт., 1974; В.Н.Аринчин, 1983; О.А.Мутафов, 1989; G.De Simone et. al., 1998). Однако, в наших исследованиях дети с ГТК, характеризующиеся повышенным уровнем физического развития имели пониженные значения УОК.

Снижение УОК может являться следствием того, что мощность сердечного сокращения (р), показатель напряжения миокарда (ПН) и скорость опорожнения желудочков (Vе) в наших исследованиях имели большие значения у школьников с ГрТК при наименьших значениях у детей с ГТК. В литературе констатируют, что содержание кальция в крови у лиц с ГТК понижено (М.Д.Карвэ с соавт., 1989). Так как сердечная мышца больше, чем скелетная зависит от внеклеточного содержания кальция (Ф.З.Меерсон с соавт., 1978), увеличивающего сократимость мышцы (А.П.Пуговкин с соавт., 1995), то, возможно, приведенные данные могут объяснить снижение скоростно-силовых характеристик миокарда у детей с ГТК.

Нами установлены более низкие значения ЧСС и большая длительность времени изгнания крови (Ти) у школьников с ГТК, что подтверждается наблюдениями детей с избыточной массой тела (А.И.Клиорин, 1989) и взрослых с ГТК (И.А.Миханов, 1991). Увеличение объема внеклеточной жидкости у лиц с ГрТК (Г.М.Яковлев с соавт., 1992) приводит к увеличению скорости кровотока, что, в свою очередь, ускоряет заполнение предсердий и учащает биение сердца (В.Ф.Ананин, 1995), которое мы наблюдали у детей с ГрТК.

Школьники с ГТК, в противоположность ГрТК, характеризуются пониженными значениями МОК и СИ, но и более высокими значениями индекса эффективности работы сердца (ИЭРС). Согласно исследованиям Г.М.Яковлева с соавт. (1992) для ГТК характерно повышение уровня экстракции кислорода из крови тканями, что обуславливает ограничение излишнего МОК. Данный факт подтверждается изучением состава крови А.И.Клиориным (1989) у детей с избыточной массой тела, показавшим у них повышенное содержание гемоглобина и эритроцитов, способствующее увеличению коэффициента использования кислорода.

Данный факт может также обуславливать повышение вязкости крови, обнаруженное ранее у людей с ГТК (С.В.Матвеева, 1998). Ответное, согласно закону Ома (Б.Фолков с соавт., 1976; Физиология человека ..., 1996), сужение артериол приводит к наибольшим значениям у детей с ГТК в наших исследованиях общего периферического сопротивления сосудов.

В литературе имеются сообщения о ведущей роли почек в долгосрочном поддержании АД (В.С.Еремеев, 1996). Известен факт повышенной активности ренин-ангиотензиновой системы и вазопрессина у лиц с ГТК (Г.М.Яковлев с соавт., 1992), а также повышение способности к реабсорбции воды у детей с избыточной массой тела (А.И.Клиорин, 1989), направленной на сохранение объема циркулирующей крови (Б.С.Кулаев, 1972). Вышеперечисленное может быть причиной более высоких значений САД и СрАД у школьников с ГТК в наших исследованиях, что подкрепляется наблюдениями над детьми с ожирением (С.В.Волохова, 1999; G.De Simone, G.F.Mureddu, 1997). Исследования показывают также, что для любого типа гемодинамики фактором повышения артериального давления является увеличение ОПСС (И.П.Замотаев с соавт., 1978).

Кроме того, у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями чаще встречается ГТК (А.А.Бова с соавт., 1993; И.А.Астахов, 1997; И.В.Голуб, 1997; В.В.Котовский, 1997). Ключевые ферменты ренин-ангиотензиновой системы, также имеющей большое значение в регуляции артериального давления при ГТК (ангиотензин превращающий фермент и ангиотензиноген), включены в механизм формирования ишемической болезни сердца (М.И.Шадрина, 1997).

Известно, что компенсаторные изменения системной гемодинамики могут быть направлены или в сторону интенсификации деятельности сердца или в сторону сбережения сил сердца (А.П.Голиков с соавт., 1982; Н.Н.Савицкий, 1982; Б.А.Пыхтеев, 1988; В.И.Дубровский, 1999). Учитывая более интенсивную деятельность сердца у детей с ГрТК и снижение сократительной функции миокарда при повышенном артериальном давлении у школьников с ГТК в условиях покоя, данные «крайние» типы гемодинамики можно рассматривать как проявления сниженного потенциала системы кровообращения (М.Д.Карвэ с соавт., 1989). Следовательно, «крайние» типы гемодинамики демонстрируют перегрузку сердечно-сосудистой системы: для детей с ГТК – сосудистого (С.В.Матвеева, 1998), для детей с ГрТК – сердечного компонента (В.В.Муратов, 1993).

Результаты наших исследований показали, что на протяжении всего времени выполнения физической нагрузки в каждой из возрастно-половых групп ЧСС имеет достоверно большие, по отношению к исходным, значения с сохранением возрастной тенденции к экономизации хронотропной функции сердца во время физической нагрузки. У 8, 11-12 и 14-16-летних девушек во время выполняемой физической нагрузки ЧСС превышает соответствующие значения у мальчиков (р  0,05). Следовательно, адаптация к ФН у лиц мужского пола 8-16 лет проходит с меньшим напряжением функции сердца.

Увеличение ЧСС на достоверно большую, по отношению к предыдущему значению, величину на 1 минуте каждой ступени мощности нагрузки характерно для мальчиков 9, 11, 12, 14, 15 лет и девочек 8-11 и 13-16 лет. У лиц мужского пола 13, 16 лет и женского пола 12 лет повышение ЧСС происходило на первых минутах нагрузки мощностью 0,5 и 1,0 Вт/кг. Повышение ЧСС только на 1 минуте физической нагрузки характерно для мальчиков 10 лет. У мальчиков 8 лет подъем ЧСС наблюдается на 1 минуте физической нагрузки мощностью 0,5 и 1 Вт/кг, а также на каждой минуте 3 ступени мощности (р  0,05).

Физическая нагрузка (ФН) вызвала разнонаправленные изменения УОК у детей. В группах мальчиков 8, 12, 14, 15, 16 лет и девочек 10, 13, 14, 15 и 16 лет произошло увеличение УОК во время работы. У лиц мужского пола 9-11, 13 лет и женского пола 9, 11-12 лет во время выполнения нагрузки не замечено достоверное увеличение УОК. Зафиксирован так называемый сердечно-сосудистый дрейф (K.R.Turley, 1997), то есть снижение УОК от 29,95 до 26,24 мл под воздействием физической нагрузки, у девочек 8 лет на 1 минуте последней ступени мощности (р  0,05).

Прирост УОК наибольший на 1 минуте нагрузки. При этом как у мальчиков, так и у девочек во время динамической нагрузки сохраняется возрастная тенденция к росту УОК (р  0,05). Динамика УОК в течение физической нагрузки имеет четкие половые различия, выявленные для групп школьников 8, 12, 16 лет, когда УОК у мальчиков во время физической нагрузки превышает соответствующие значения у девочек (р  0,05). Во время ФН у мальчиков не замечено снижения систолического выброса, а также эпизодического включения инотропного механизма, характерных для девочек. У девочек же ярко видна возрастная зависимость, когда от 16 до 8 лет происходит эпизодическое отключение инотропного механизма.

В течение велоэргометрической нагрузки у всех испытуемых зарегистрировано повышение МОК. При этом абсолютные значения МОК подчиняются возрастной тенденции к повышению и во время нагрузки. Наибольшие значения прироста МОК по отношению к предыдущему функциональному состоянию наблюдаются на 1 минуте ФН и часто превышают 50%. Половые различия в реакции МОК на физическую нагрузку выявлены для групп школьников 8, 15, 16 лет (р  0,05), когда у мальчиков во время физической нагрузки МОК превышает соответствующие значения у девочек (р  0,05). В возрасте 11 лет также выявлены половые различия в реакции МОК на ФН, которые заключаются в достоверно больших значениях у девочек.

В результате воздействия физической нагрузки у школьников с различными типами кровообращения происходит увеличение сократительной функции (Ad) миокарда, а также уменьшение длительности периода изгнания крови (Tu). Нет единой для всех возрастно-половых групп зависимости величины Аd от типа гемодинамики, так как у детей с различными типами кровообращения во время нагрузки наблюдаются повышенные значения сократительной функции миокарда. Время изгнания крови, напротив, имеет во всех возрастно-половых группах повышенные значения у детей с ГТК.

Таким образом, УОК при ФН у школьников с ГТК увеличивается не только за счет роста сократительной функции сердца, но и за счет большего, по сравнению с другими типами гемодинамики, времени изгнания крови из желудочков, тогда как у детей с ГрТК и ЭТК сократительная функция миокарда увеличивается, а время изгнания крови значительно сокращается.

ЧСС выше у мальчиков 11, 14, 16 и девочек 9, 12, 14 лет с ГрТК при ФН. Мальчики 10, 13 и девочки 15, 16 лет с ЭТК также во время нагрузки имеют большие, по сравнению с другими типами гемодинамики, значения ЧСС. Не обнаружено достоверных различий между типами кровообращения по частоте сокращений сердца в возрасте 8, 9, 12, 15 лет у мальчиков и 8, 10, 11, 13 лет у девочек. Следовательно, лица с ГТК имеют самые малые значения, по сравнению с другими типами, ЧСС.

У лиц любого из типов кровообращения при физической нагрузке может значительно увеличиваться систолический выброс, тогда как снижение УОК ниже исходных значений характерно для девочек с ЭТК и ГрТК. При этом в возрасте 10, 12, 15 лет у мальчиков и 9, 10, 11, 15 лет у девочек во время физической нагрузки не обнаружены различия по УОК между типами кровообращения. Мальчики 8 и 11 лет и девочки 13 лет с ЭТК имеют во время нагрузки наибольшие значения УОК по сравнению с детьми других типов гемодинамики. Лица мужского пола 9, 14, 16 лет и женского пола 8, 12 лет с ГТК также демонстрируют наибольшие, среди типов кровообращения, значения систолического выброса. Для мальчиков 13 лет и девочек 14, 16 лет с ГрТК также во время физической нагрузки характерны высокие значения УОК.

МОК при динамической нагрузке имеет наибольшие, среди типов кровообращения, значения у девочек 14, 16 лет и мальчиков 13 лет с ГрТК, а также у мальчиков 8, 10, 11, 16 лет и девочек 13 лет с ЭТК. В возрасте 9, 12, 14, 15 лет у лиц мужского пола и 8-12, 15 лет женского пола во время физической нагрузки не найдено достоверных различий между типами кровообращения по показателю минутного объема крови.

Таким образом, у детей 8-16 лет ЧСС, УОК, МОК во время физической нагрузки не характеризуются четкой закономерностью изменений в зависимости от типа гемодинамики, так как в разных возрастно-половых группах наибольшие значения вышеперечисленных показателей были найдены у детей либо с ГТК, либо с ГрТК, либо с ЭТК.