Становление сердечно-сосудистой системы у здоровых детей Восточной Сибири

Последнее время широко обсуждаются вопросы, касающиеся целесообразности и необходимости хранения ядерных отходов на территории государств, а также влияния подобных «могильников» на здоровье населения. Особенно важна эта проблема для детского населения, поскольку процесс становления отдельных функциональных систем организма в онтогенезе проходит несколько фаз, и от того, насколько зрелыми являются те или иные исполнительные механизмы в конкретных функциональных системах, будет зависеть уровень здоровья ребенка [1, 3-5]. Незаконченность морфологического и функционального развития у детей в процессе их роста, незрелость регуляторных механизмов, подвижность физиологических процессов, наряду с неустойчивостью гомеостаза высокая активность энергетического обмена способствуют тому, что ребенок чрезвычайно остро реагирует на возмущающие влияния среды.

Предметом настоящего исследования послужило выяснение характера функционирования сердечно-сосудистой системы у детей препубертатного возраста, проживающих в районе ядерных хранилищ, поскольку именно на этом возрастном отрезке происходит становление регуляторных процессов данной системы.

Объект и методы исследования

Проведено обследование 293 детей 7-12 лет, проживающих в Восточной Сибири. В первую группу вошло 216 школьников (101 мальчик и 115 девочек) из спального

района г. Красноярска, вторую группу составили 77 школьников (35 мальчиков и 42 девочки), проживающих в районе хранения ядерных отходов (г. Железногорск), жилой массив которого расположен в лесопарковой зоне. Все дети находились на обычном двигательном режиме (уроки физкультуры 2 раза в неделю), не имели хронических заболеваний и не болели в последние 3 месяца ОРВИ. Состояние сердечно-сосудистой системы изучали на аппаратнопрограммном комплексе «Valenta+», измеряли артериальное давление по методу Короткова, рассчитывали показатели пульсового давления, минутного объема кровообращения (МОК), сердечного индекса (СИ = МОК/ площадь поверхности тела). Методы кардиоинтервалографии (КИТ) и клиноортостатической пробы (КОСП) позволили выявить особенности вегетативной регуляции сердца у обследованных детей. Результаты исследований обработаны с использованием пакета программ Microsoft Excel для Win-dows-2000 (версия 7). Проведенные статистические исследования, отсутствие достоверных отличий между группами позволили объединить обследованных детей в две группы: 7-9 лет и 10-12 лет.

Результаты исследований и их обсуждение

В процессе роста и развития ребенка и подростка наряду с увеличением массы и объема сердца изменяются соотношения его отделов и положение в грудной клетке, дифференцируется гистологическая структура сердца и сосудов, совершенствуется нервная регуляция сердечно-сосудистой системы.

Основные параметры, отражающие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у детей младшего и среднего школьного возраста, проживающих в различных экологических условиях, представлены в табл. 1. У мальчиков и девочек 10-12 лет средние значения систолического (AДС) и диастолического ^ДД) артериального давления достоверно выше, чем у младших школьников. Систолическое артериальное давление ^ДС) у детей по мере роста и развития организма увеличивается в обеих группах (табл. 1). Достоверные половые отличия выявлены только у младших школьников г. Железногорска: у мальчиков AДС превысило значения показателей у девочек на 8,1% (р < 0,05). Полового диморфизма в других возрастных группах по данному показателю нет.

Диастолическое артериальное давление (ДДД) подвержено меньшим колебаниям, только у детей I группы имеет место достоверное увеличение этого показателя с возрастом (р < 0,05). Кроме этого, следует отметить, что величина ДДД у школьников II группы выше, чем у красноярцев, у младших мальчиков на 13,1 % (р < 0,05) и девочек - на 15,5% (р < 0,05), а в возрастной группе 10-12 лет достоверные отличия имеются только между девочками (8%, р < 0,05) (табл. 1).

Особенности кровообращения у детей тесно связаны с интенсивностью обмена веществ. Минутный объем кровообращения (МОК) является показателем, зависящим от уровня потребности организма в кислороде. Высокая потребность в кислороде приводит к увеличению объема крови, перекачиваемого сердцем в единицу времени.

МОК у детей в возрастной группе 10-12 лет детей увеличен по сравнению с младшими школьниками. Достоверные отличия выявлены среди мальчиков: для I группы это увеличение составило +12,5% (р < 0,05), для II группы +12% (р < 0,05), для девочек эти изменения носят характер тенденции (р > 0,05).

Вместе с тем у детей II группы значения МОК ниже, чем у их сверстников г. Красноярска: в младшем школьном возрасте достоверные отличия выявлены у девочек (-18,4%, р < 0,05), в среднем школьном возрасте - у мальчиков (на -11,5%, р < 0,05), в других группах эти изменения носят характер тенденций.

Относительный показатель объемного кровотока - сердечный индекс (СИ) имеет следующую закономерность: в исследуемом возрастном интервале этот показатель снижается независимо от половой принадлежности и экологических условий проживания (рис. 1). В I группе для мальчиков эти изменения составили -15,7% (р < 0,05), для девочек - 14% (р < 0,05), для II группы - 11,5% (р < 0,05) и -27,3% (р < 0,05) соответственно для мальчиков и девочек. Кроме этого, следует отметить, что у девочек II группы величина СИ достоверно (р < 0,05) ниже в обеих возрастных

группах (на 12% и 16,3%), у мальчиков достоверных отличий нет. Эти данные можно трактовать как повышение экономичности работы системы кровообращения по мере роста и развития ребенка.

Известно, что повышенная потребность растущего организма в кислороде удовлетворяется относительным увеличением МОК как за счет возрастания его ударного (или систолического) объема, так и за счет увеличения частоты сердечных сокращений (ЧСС). С этих позиций представляет интерес анализ возрастной динамики указанных показателей. Согласно полученным данным, на препубертатном периоде развития ЧСС имеет тенденцию снижения, кроме этого, выявлены и половые отличия. Установлено, что у мальчиков г. Красноярска в обеих возрастных группах ЧСС ниже, чем у девочек, на 5,6% (р < 0,05) и 7% (р < 0,05), а у девочек среднего школьного возраста И группы ЧСС на 8,4% (р < 0,05) выше, чем у мальчиков.

Расчет систолического объема (СО) по модифицированной для детей формуле Старра (Романцева НА., 1975) показал, что его величина имеет тенденцию увеличения во всех обследованных группах, у мальчиков носит достоверный характер: для I группы это увеличение составило +14,4% (р < 0,05), для II группы +10,7% (р < 0,05), у девочек эти изменения носят характер тенденций (рис. 2). Выявлен половой диморфизм: в младшем и среднем школьном возрасте показатели СО у мальчиков отличаются от уровня девочек во II группе на +21,1% (р < 0,05) и +24,3% (р < 0,05), а в I группе эти изменения достоверны лишь у 10-12-летних детей, и они составили +1096 (р < 0,05).

В целом можно сказать, что у детей в препубертатном периоде развития независимо от пола и экологических условий проживания работа сердечно-сосудистой системы становится более эффективной (увеличивается МОК) и экономичной (снижается СИ, ЧСС на фоне увеличения СО).

С этих позиций представляет интерес изучение становления регуляторных процессов, обеспечивающих работу сердца. Вопросы регуляции некоторых показателей сердечно-сосудистой системы и характер их изменения в ходе адаптации к изменившемуся положению тела в пространстве можно оценить при проведении клиноортостатической пробы (КОСП). Для предотвращения ортостатического коллапса организм производит общую перестройку системы кровообращения и включает саморегулирующую систему мозговых сосудов. Результатом общей перестройки системы кровообращения при КОСП является удержание системного АД на должном уровне. Последнее зависит от систолического выброса, общего периферического сопротивления сосудов, объема циркулирующей крови. Переходные характеристики системы кровообращения при КОСП обладают высокой информативностью и дают возможность оценить состояние механизмов адаптивной саморегуляции автономной нервной системы, ее возможности, быстродействие, устойчивость, точность регулирования [1,2].

Использование КОСП у обследованных школьников дало следующие результаты (табл. 2). Как известно, у детей уровень симпатических влияний на деятельность сердца и ее центральной регуляции в группах младших и средних школьников с возрастом снижается, усиливаются парасимпатические влияния [2, 3]-

Ведущая ритмологическая характеристика кардиоцикла - мода (Мо), отражающая активность гуморального канала регуляции, находится на верхних границах возрастных нормативов. У детей обеих групп ее величина находится в пределах возрастных нормативов, интервал ее средних величин составляет 0,65-0,71 с. Выявлено, что у мальчиков I группы в 7-9-летнем возрасте Мо достоверно (р < 0,05) выше, чем у девочек, в других группах достоверных половых отличий нет. Кроме этого, у мальчиков младшего школьного возраста, проживающих в г. Красноярске, этот показатель достоверно на 7,4% ниже, чем у детей II группы, у остальных групп детей не выявлено достоверных изменений этого показателя.

Вариационный размах длительности кардиоинтервалов (БХ) является показателем деятельности автономного контура регуляции ритма сердца и связан с колебаниями тонуса блуждающего нерва. У мальчиков I группы он достоверно снижается с возрастом (-13,5%, р < 0,05), у девочек остается на одном уровне, у детей II группы достоверных возрастных и половых отличий не выявлено (табл. 2).

Полученные данные позволяют говорить о стабильно высоком во всех возрастных группах влиянии на сердечный ритм вегетативной нервной системы, о чем свидетельствует показатель амплитуды моды (АМо). О повышении стабильности ритма сердца у детей в препубертатном периоде развития независимо от пола и места проживания свидетельствует тенденция увеличения АМо во всех обследованных группах 10-12 лет по сравнению с младшим школьным возрастом, достоверное увеличение отмечено только во II группе девочек (+21,1%, р < 0,05) (табл. 2). Кроме этого, имеется достоверное увеличение Мо у девочек I группы 10-12 лет по сравнению с мальчиками соответствующего возраста (+11,7%, р < 0,05).

Расчет индекса напряжения (ИН) - интегрального показателя уровня централизации регуляции сердечным ритмом - в группах обследованных детей показал, что все обследованные группы детей имели ИН, находящийся в пределах норм реакции (ИН = 80) и состояния адаптации (верхняя граница ИН, равная 160) (табл. 2). Это позволяет говорить о довольно стабильном ритме сердечной деятельности у здоровых детей Восточной Сибири.

Другой расчетный параметр - индекс вегетативного равновесия - ИВР

узел по нервным (АМо) каналам. Полученные данные свидетельствуют о тенденции повышения ИВР с возрастом как у мальчиков, так и у девочек независимо от экологических условий проживания, лишь у девочек II группы эти изменения достоверны и составили +47,6% (р < 0,01).

Т аким образом, данные, отражающие работу автономного и центрального контуров регулирования деятельности сердца, свидетельствуют о преобладающем влиянии центрального контура регулирования.

Выводы

Становление сердечно-сосудистой системы в процессе роста и развития здоровых детей 7-12 лет проходит этап становления: достоверно увеличивается систолическое и диастолическое артериальное давление, возрастает минутный объем кровообращения и снижается его относительная величина - сердечный индекс.

Стабильность сердечного ритма у школьников в препубертатном периоде развития повышается в основном за счет централизации его регулирования, что проявляется в тенденции увеличения амплитуды моды, снижении величины вариационного размаха, повышении амплитуды моды и индекса вегетативного равновесия. Эти процессы характерны для детей обоих полов и проживающих в исследуемых районах.

3. У детей, проживающих в лесопарковом массиве рядом с хранилищем атомных отходов, не выявлена четко очерченная направленность в изменении показателей исследуемой системы.

Основные гемодинамические параметры у здоровых детей 7-12 лет, М ± т

Возраст, годы Район проживания п АДс, мм рт. ст. АДД, ММ рт. ст. її ., чес, RRcp., сек.

Мальчики 7-9 лет I группа 43 101,86 ± 1,47 62,79 ± 1,33 4,8 ± 0,2 79,95 + 1,88 0,74 + 0,02

II группа 19 111,79 + 2,54 71,00 + 2,61 5,0 + 0,3 81,89+1,31 0,74 + 0,01

10-12 лет I группа 58 114,16 ±2,25 71,83 + 1,37 5,4 + 0,2 78,61+1,28 0,78 + 0,01

II группа 16 116,06 + 2,43 70,31 + 1,55 5,6 ± 0,2 82,88 + 2,13 0,73 ± 0,02

Девочки 7-9 лет I группа 42 100,95 + 1,58 60,36+1,19 4,9 + 0,2 84,43 + 2,08 0,73 + 0,02

II группа 23 102,70 ± 2,05 69,70+1,70 4,0 + 0,2 82,96 + 2,13 0,74 + 0,02

10-12 лет I группа 72 110,76+1,39 67,08 ± 0,89 5,2 + 0,1 84,10 + 1,45 0,73 ± 0,01

II группа 19 112,79 + 2,22 72,47 + 1,36 4,6 ± 0,3 89,95 + 2,84 0,68 + 0,02

Показатель достоверности отличия между группами (Р < 0,05) Р1-2,3 Р2-6 Р1-2,3 Р5-6, 7 Р7-8 РІ-3 Р2-6 Р4-8 Р5-6 РІ-5 Рз-7 Р4-8 РІ-3 Рз-4,6 Р4-8 Р7-8

Примечание. АДс — систолическое артериальное давление, АДд — диастолическое артериальное давление, МОК—минутный объем кровообращения, ЯСС—частота сердечных сокращений, RRcp. — длительность сердечного цикла.

Показатели КИГ у здоровых детей в различных экологических условиях

Возраст, годы Район проживания п Мо, с АХ, с АМо, % ИНф, усл. ед. ИВР, усл. ед.

Мальчики 7-9 лет I группа 43 0,70 ± 0,02 0,37 + 0,03 35,02 ± 2,00 95,77 + 15,74 133,62 + 20,09

II группа 19 0,67 ± 0,02 0,32 + 0,04 36,74 + 2,96 120,00 + 20,36 166,53 + 27,53

10-12 лет I группа 58 0,71 + 0,01 0,32 + 0,02 36,16 ±1,70 111,59+13,34 158,78+17,74

II группа 16 0,72 ± 0,02 0,26 + 0,03 41,06 + 2,77 146,06 + 20,44 200,56 + 28,37

Девочки 7-9 лет I группа 42 0,62 + 0,01 0,28 + 0,01 38,41 ± 1,92 134,95 + 15,33 166,87 + 16,26

II группа 23 0,70 ± 0,03 0,33 + 0,03 35,87 + 2,98 106,87 + 21,18 143,48 ± 25,38

10-12 лет I группа 72 0,68 + 0,01 0,30 + 0,02 40,41 + 1,77 132,63 + 13,53 179,08 ± 16,85

II группа 19 0,65 + 0,02 0,27 + 0,03 44,53 + 2,69 162,05 + 26,57 211,37 ±21,11

Показатель достоверности отличия между группами Р1-5 Р2-4 Р5-7 Р1-5 Рз-7 Рб-8 Рб-8 Рб-8 < 0,01

Примечание. Мо —мода, АХ—вариационный размах, АМо — амплитуда моды, ИНф — индекс напряжения в покое, ИВР — индекс вегетативной регуляции.

Рис. 1. Показатель СИ у детей.

а