Краткосрочная адаптация сократительной функции миокарда к физической нагрузке у детей 8 лет

КРАТКОСРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ МИОКАРДА К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ У ДЕТЕЙ 8 ЛЕТ

Г.В. Кмить1

Институт возрастной физиологии РАО, Москва

Методом поликардиографии проведено исследование реакции сократительной функции миокарда на физическую нагрузку детей 8 лет. Показано, что краткосрочная адаптация к динамической физической нагрузке в целом характеризуется уменьшением продолжительности сердечного цикла, времени изгнания крови, продолжительности механической, электрической и общей систол. Индивидуальный анализ показал наличие двух основных фазовых синдромов: гипердина-мии и гиподинамии миокарда.

Short-term adaptation of contractile myocardium function to physical activity in 8-year-old children. The method of polycardiography was used to study the reaction of contractile myocardium function to physical activity in 8-year-old children. It was shown that short-term adaptation to dynamic physical load is generally characterized by less duration of heart rate, blood circulation, duration of mechanic, electrical and general systoles. Individual analysis showed two main phase syndromes: hypodynamia and hypodynamia of myocardium.

Адаптация организма ребенка к изменяющимся условиям внешней среды представляет собой один из важнейших вопросов возрастной физиологии. Ведущую роль в адаптации организма к воздействию факторов внешней среды играет сердечно-сосудистая система [1]. Исследования ряда авторов [4, 7, 9] показали, что изменения параметров сократительной функции миокарда могут характеризовать процесс адаптации к различным нагрузкам у школьников.

Наиболее полную информацию о состоянии сократительной функции миокарда у детей можно получить методом поликардиографии, который позволяет определять продолжительность отдельных фаз систолы и диастолы левого желудочка, что представляет большой интерес при исследовании функциональной способности миокарда и изучении механизмов кардиогемодинамики в процессе возрастного развития и адаптации к различным видам деятельности.

Для изучения реакций срочной адаптации сократительной функции миокарда применяются различные функциональные пробы: локальная статическая нагрузка, физическая динамическая нагрузка, 2-х минутный бег на месте, орто- и антиортостатические пробы и другие.

По характеру изменений продолжительности отдельных фаз В.Л. Карпман (1965) выделил пять фазовых синдромов, основные из них - синдром гиподинамии и гипердинамии миокарда. Фазовый синдром гиподинамии характеризуется удлинением фазы изоволюмического сокращения, укорочением периода изгнания, а иногда и механической систолы, снижением скорости возрастания внутрижелудочкового давления, уменьшением внутрисистолического показателя и увеличением индекса напряжения миокарда. Синдром гиподинамии у здоровых людей может иметь место при недостаточном наполнении кровью

Контакты: 1 Кмить Г.В. - E-mail: galkmit@mail.ru

левого желудочка (функциональный), проба Вальсальвы, ортостатическая проба, у спортсменов (регулируемая гиподинамия). Фазовый синдром гипердинамии характеризуется укорочением фазы изометрического сокращения, периода изгнания и механической систолы, а также увеличением скорости повышения внутрижелудочкового давления, скорости опорожнения сердца и внутрисистолического показателя. У здоровых людей этот синдром имеет место при повышенной физической или психической нагрузке.

Исследования ряда авторов [2, 4, 9] показали, что нагрузки разного вида (локальные статические и динамические нагрузки в 30 и 50% от МПУ, работа на велоэргометре 1-1,5 Вт на 1 кг массы тела, длительностью 4 минуты) у школьников вызывают синдром гиподинамии и гипердинамии миокарда. При этом сдвиги фаз сердечного цикла во время выполнения нагрузки были достоверно большими у старших школьников по сравнению с 7-8-летними детьми.

Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей сократительной функции миокарда детей 8 лет в процессе краткосрочной адаптации к физической нагрузке.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для изучения сократительной функции миокарда был применен метод поликардиографии. Проводилась синхронная регистрация ЭКГ во II стандартном отведении, фонокардиограммы и каротидной сфигмограммы с помощью прибора Поли-Спектр-12.

Запись исходной поликардиограммы осуществлялась в положении исследуемого лежа, при задержке дыхания, после предварительного отдыха в течение 10 минут. Вторично поликардиограмма регистрировалась сразу после физической динамической нагрузки. В качестве нагрузки использовалась модифицированная проба Летунова (20 приседаний за 30 секунд).

Анализ поликардиограммы базировался на сопоставлении элементов записанных кривых во времени по методике В. Л. Карпмана (1965). С помощью компьютерной обработки кривых вычисляли следующие параметры: продолжительность сердечного цикла ^^); фаза асинхронного сокращения (ФАС); фаза изоволюмического (изометрического) сокращения (ФИС);период напряжения (Т); период изгнания (Е); механическая систола (Sm); общая систола (So); электрическая систола ^э); диастолический интервал ф). Все величины измерены в миллисекундах.

Помимо указанных показателей, получаемых при непосредственном анализе кривых, определялся еще ряд относительных величин: 1) индекс напряжения миокарда (ИНМ); 2) внутрисистолический показатель (ВСП); 3) механический коэффициент Блюмбергера (МК).

Экспериментальные данные обработаны общепринятыми методами вариационной статистики. Степень достоверности различий между показателями в исходном состоянии и после нагрузки определялась по критерию Стьюдента. Во всех случаях граничным считался уровень значимости при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведенного исследования были получены данные по продолжительности основных фаз и периодов сердечного цикла у детей 8 лет (табл.1,2).

Исследование показало, что абсолютные величины параметров сократительной функции миокарда существенно не различаются у мальчиков и девочек этого возраста, что позволило объединить детей в одну группу. Полученные величины соответствуют литературным данным и возрастным нормативам [2, 6, 9].

Таблица 1

Длительность фаз сердечного цикла у детей 8 лет в состоянии относительного покоя

П А Р А М Е Т Р Ы

R-R ФАС ФИС Т Е Sm So Sэ Д

мс мс мс мс мс мс мс мс мс

685.1± 51.4± 30.8± 79.7± 229.5± 257.8± 306.6± 316.5 381.0±

26.09 1.50 2.02 1.43 5.40 5.81 6.81 ±7.30 21.30

Таблица 2

Поликардиографические индексы, длина и масса тела у детей 8 лет в состоянии относительного покоя

ВСП ИНМ МК Длина Масса

% % ед тела тела

см кг

89.2± 27.4± 2.70± 127,8± 28.7±

0,49 1,95 0.39 1,22 1,01

При изучении реакции сократительной функции миокарда на физическую динамическую нагрузку было показано, что у детей 8 лет происходят существенные перестройки фазовой структуры сердечного цикла (табл. 3).

Таблица 3

Изменение длительности фаз сердечного цикла при физической динамической нагрузке у детей 8 лет

П А Р А М Е Т Р Ы

Период R-R ФАС ФИС Т Е Sm So Sэ Д

исслед. мс мс мс мс мс мс мс мс мс

Исход. 685.1 + 51.4+ 30.8+ 79.7+ 229.5+ 257.8+ 306.6+ 316.5+ 381.0+

сост-е 26.09 1.50 2.02 1.43 5.40 5.81 6.81 7.30 21.30

Конец 608,4+ 49,0+ 28,8+ 75,2+ 201,1+ 227,3+ 273,7+ 292,8+ 350,3+

нагрузки 23,2* 1,67 2,11 1,68 6,17* 6,19* 7,04* 6,77* 15,0

Примечание: * - достоверность различий показателей между исходным состоянием и нагрузкой.

Анализ результатов показал, что динамическая физическая нагрузка у детей в целом по группе вызывает существенное уменьшение длительности сердечного цикла, времени изгнания крови, продолжительности механической, электрической и общей систол. Основным механизмом уменьшения длительности сердеч-

ного цикла при физической работе считают снижение тонуса блуждающих нервов и увеличение симпатических влияний на сердце.

Отмеченное достоверное снижение длительности сердечного цикла, происходящее за счет уменьшения продолжительности механической, электрической и общей систол, без существенного изменения времени диастолы свидетельствуют о благоприятной реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, поскольку период расслабления является одним из ведущих факторов саморегуляции сокращения миокарда и восстановления энергетических запасов в мышечных клетках. Выявленное уменьшение продолжительности сердечного цикла без существенного изменения времени диастолы не нарушает восстановление энергетических ресурсов миокарда и обуславливает эффективность последующей систолы [8].

При индивидуальном анализе было установлено, что у 12% детей на физическую динамическую нагрузку отмечался фазовый синдром гипердинамии миокарда, который проявлялся в укорочении фазы изометрического сокращения, снижении времени изгнания крови и механической систолы. У 15% детей отмечен фазовый синдром гиподинамии миокарда, т.е. удлинение периода напряжения за счет фазы изометрического сокращения, снижение времени изгнания крови и механической систолы, а также увеличение индекса напряжения миокарда. У остальных детей фазовый синдром на нагрузку не определен, изменения показателей структуры сердечного цикла носили разнонаправленный характер.

Предполагается, что гипердинамический синдром перестройки сократительной функции миокарда является результатом повышенной активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, а гиподинамический - парасимпатического отдела [5]. Гипердинамический тип реакции является, по мнению ряда авторов, более благоприятным и свидетельствует о хороших функциональных резервах сердца [3, 4, 9].

ВЫВОДЫ

1. При динамической физической нагрузке происходят существенные перестройки фазовой структуры сердечного цикла. У всех детей 8 лет отмечено достоверное снижение на нагрузку продолжительности сердечного цикла, времени изгнания крови, продолжительности механической, электрической и общей систол.

2. Индивидуальный анализ показал, что у 12% детей на физическую динамическую нагрузку отмечался фазовый синдром гипердинамии миокарда (укорочение фазы изометрического сокращения, снижение времени изгнания крови и механической систолы). У 15% - синдром гиподинамии миокарда (удлинение периода напряжения за счет фазы изометрического сокращения, снижение времени изгнания крови и механической систолы).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Валеева Э.Р., Степанова Н.В, Габидуллина С.Н. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и адаптивные возможности современных школьников // Мат. Междунар. Конф. «Физиология развития человека». - М., 2000. - С. 127-128

2. Индивидуальные особенности развития системы кровообращения школьников / Под ред. И.О. Тупицына. - М., 1995. - 64 с.

3. Карпман В. Л. Фазовый анализ сердечной деятельности. - М: Медицина, 1965. - 159 с.

4. Кмить Г.В., Колодько О.Е. Влияние локальной статической нагрузки на сократительную функцию левого желудочка сердца у детей 6-7 лет // Физиология человека. - 1990. - Т. 16, № 3. - С. 55-58.

5. Макаридзе О.В. Влияние орто- и антиортостатической пробы на фазы сердечного цикла левого и правого желудочков у здоровых лиц и больных ишемической болезнью сердца // Кардиология. - 2000. - 40, № 7. - С. 22-26.

6. Преснякова Н.М. Взаимосвязь сократительной функции миокарда с основными показателями гемодинамики у современных школьников 7-17 лет: автореф.дис...канд.биол.наук. - М., 1979. - 24 с.

7. Прокофьева В.Н., Кузнецов В.И., Кореневская А.А. Зависимость продолжительности фаз и периодов сердечного цикла у спортсменов от направленности тренировочного процесса // Физиология человека. - 2007. - Т. 33, №6. - С. 71-78.

8. Трегубова М.В. Особенности сократительной деятельности сердца дзюдоистов 16-20 лет массовых разрядов при различной интенсивности физических нагрузок: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Челябинск, 2008. -22 с.

9. Тупицын И.О. Возрастная динамика и адаптационные изменения сердечнососудистой системы школьников: автореф. дис. ... докт. мед. наук. - М., 1986. -42 с.