Экологические аспекты системогенеза сердечно-сосудистой системы в Восточной Сибири

ЗДОРОВЬЕ, ОБРАЗ ЖИЗНИ, ЭКОЛОГИЯ

© МИХАЙЛОВА Л.А.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СИСТЕМОГЕНЕЗА СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

Л.А. Михайлова Красноярская государственная медицинская академия, ректор -д.м.н., проф. И.П.Артюхов; кафедра физиологии, зав. -д.м.н., проф. Ю.И. Савченков

Резюме. Проведено обследование 293 детей обоего пола 7-12 лет, проживающего в различных экологических условиях: спальном районе промышленного города (I группа). и районе хранилищ ядерных отходов, расположенном в лесопарковом массиве (II). Показано, что в период второго детства независимо от экологических условий повышается эффективность и экономичность работы сердечно-сосудистой системы.

Ключевые слова: экология, системогенез, сердечно-сосудистая

система, дети, Восточная Сибирь.

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. 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 [1, 3, 5 -7].

Материалы и методы

Проведено обследование 293 детей 7-12 лет, проживающих в Восточной Сибири. В первую группу вошло 216 (101 мальчик и 115 девочек) школьников из спального района г. Красноярска, во вторую - 77 (35 мальчиков и 42 девочки), проживающих в районе хранения ядерных отходов (г. Железногорск). Жилой массив последнего 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 (КИГ) и клиноортостатической пробы (КОСП) позволили выявить особенности вегетативной регуляции сердца у обследованных детей [2].

Результаты исследований обработаны с использованием пакета программ Microsoft Excel для Windows - 2000 (версия 7). Проведенные статистические исследования, расчет коэффициента асимметрии явились основанием использования критерия Стьюдента при расчете достоверности различий между группами и обсуждения различий между двумя возрастными группами детей: 7-9 и 10-12 лет.

Результаты и обсуждение

Режим проживания и обучения школьников в г.Железногорске несколько отличен от такового контрольной группы. Дети обучаются в одну смену, а для младших школьников имеются комнаты отдыха для возможного дневного сна. Следует отметить более высокий уровень жизни детей сотрудников подобных предприятий: это и летний отдых на юге страны и за рубежом, это возможности полноценного рациона питания, а самое главное-это экологические условия. Жилой массив этого города расположен в лесопарковой зоне. Радиационная обстановка в зоне наблюдения горнохимического комбината (ГХК) по многолетним наблюдениям не превышает санитарные нормы [4]. Согласно данным СЭС имеет место лишь некоторое

90 137

увеличение концентрации Бг (0,0006 Бк/кг) и Сб (0,0021 Бк/кг) в воде реки Енисей на расстоянии 10 км ниже точки выпуска сбросов ГХК. Величина гамма- фона в населенных пунктах и сельских районах, расположенных в зоне наблюдения ГХК, не отличается от средних значений, характерных для остальной территории края.

Полученные результаты показали, что независимо от района проживания у мальчиков и девочек 10-12 лет средние значения систолического (АДс) и диастолического (АДд) артериального давления достоверно выше, чем у младших школьников. Достоверные половые отличия отмечены только у младших школьников I группы: у мальчиков АДс превысило значения девочек на +8,1% . АДд подвержено меньшим колебаниям. Следует отметить, что величина АДд у школьников II группы выше, чем у красноярцев. Так, у младших мальчиков на 13,1% и девочек- на 15,5%, а в возрастной группе 10-12 лет достоверные отличия имеются только между девочками (табл .1).

Особенности кровообращения у детей тесно связаны с интенсивностью обмена веществ. МОК у детей в возрастной группе 10-12 летних детей увеличен по сравнению с младшими школьниками. Достоверные отличия выявлены среди мальчиков, для девочек эти изменения носят характер

тенденции. Вместе с тем, у детей II группы значения МОК ниже, чем у их сверстников из экологически чистого района г. Красноярска: в младшем школьном возрасте достоверные отличия установлены у девочек (-18,4%), в среднем - у мальчиков ( на -11,5%). 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).

і

-Ї-

I группа  II группа

7-9 лет 10-12 лет 7-9 лет 10-12 лет

мальчики девочки

Рис.1. Показатель сердечного индекса СИ у детей Восточной Сибири.

Известно, что повышенная потребность растущего организма в кислороде удовлетворяется относительным увеличением МОК, как за счет возрастания его систолического объема (СО), 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 обнаружены 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 7,0% (р<0,05), а у девочек среднего школьного

возраста (II группы) ЧСС - на 8,4 % (р<0,05) выше, чем у мальчиков. Расчет СО по модифицированной для детей формуле Старра показал, что его величина имеет тенденцию увеличения во всех обследованных группах, у мальчиков носят достоверный характер: для I группы это увеличение составило +14,4% (р<0,05), для II - +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 отличается от уровня девочек во II группе на +21,1% (р<0,05) и +24,3% (р<0,05), а в I - эти изменения достоверны лишь у 10-12-летних детей и составили +10,0% (р<0,05).

80

70

60

50

40

30

20

10

0

I группа  II группа

7-9 лет 10-12 лет 7-9 лет 10-12 лет 7-9 лет 10-12 лет

мальчики девочки дети

Рис.2. Величина систолического объема (СО) у детей Восточной Сибири.

У детей на 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).

Таблица 1

Основные гемодинамические параметры у здоровых детей 7-12 лет

Возраст, лет Район проживания АДс, мм.рт.ст. АДд, мм.рт.ст МОК, л/мин ЧСС, уд./мин ЯЯс р. сек

Мальч. 7-9 Красноярск 3 101,86±1, 47 62,79±1,33 4,8± 0,2 79,95±1,88 0,74±0,02

Железногорск 2 111,79 ± 2,54 71,00 ± 2,61 5,0 ±0,3 81,89 ± 1,31 0,74 ±0,01

10-12 Красноярск 8 114,16±2, 25 71,83±1,37 5,4±0,2 78,61±1,28 0,78±0,01

Железногорск 3 116,06 ± 2,43 70,31 ± 1,55 5,6± 0,2 82,88 ± 2,13 0,73±0,02

7-9 Красноярск 2 100,95±1, 58 60,36±1,19 4,9 ± 0,2 84,43±2,08 0,73±0,02

Девоч. Железногорск 3 102,70±2, 05 69,70 ±1,70 4,0 ± 0,2 82,96±2,13 0,74±0,02

10-12 Красноярск 2 110,76±1, 39 67,08±0,89 5,2 ± 0,1 84,10±1,45 0,73±0,01

Железногорск 0 112,79±2, 22 72,47± 1,36 4,6± 0,3 89,95±2,84 0,68±0,02

Показатель достоверности отличия р 1- 2,3 р 1-2,3 р 1-3 р 1- 5 р 1- 3

между группами (р < 0,05) р 2-6 р 5-6,7 р 2-6 р 3-7 р 3-

р 7-8 р 4-8 р 5-6 р 7-8 р 4-8 4,6 р 4-8 р 7-8

Примечание: АДс- систолическое артериальное давление, АДд - диастолическое артериальное давление,

МОК - минутный объем кровообращения, ЧСС - частота сердечных сокращений, ЯЯ ср - длительность сердечного цикла.

Вопросы регуляции состояния сердечно-сосудистой системы, и характер их изменения в ходе адаптации к изменившемуся положению тела в пространстве можно оценить при проведении клиноортостатической пробы .

Ведущая ритмологическая характеристика кардиоцикла - мода (Мо) у детей обеих групп находится в пределах возрастных нормативов, интервал ее средних величин составляет 0,65-0,71 с. Отмечено, что у мальчиков I группы в 7-9- летнем возрасте Мо достоверно выше, чем у девочек. В других группах достоверных половых отличий нет. Вариационный размах длительности кардиоинтервалов (АХ), отражающий деятельность автономного контура регуляции ритма сердца, связанный с колебаниями тонуса блуждающего нерва, у мальчиков I группы достоверно снижается с возрастом (-13,5%), а у девочек остается на одном уровне. У детей II группы достоверных возрастных и половых отличий не выявлено. 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). Так, в препубертатном периоде развития независимо от пола и места проживания отмечается увеличение АМо во всех обследованных группах 10-12-лет по сравнению с младшим школьным возрастом. Расчет индекс напряжения (ИН) -

интегрального показателя уровня централизации регуляции сердечного ритма -показал, что все обследованные группы детей имели ИН, находящийся в пределах норм реакции (ИН = 80) и состояния адаптации (верхняя граница ИН, равная 160). Это позволяет думать о довольно стабильном ритме сердечной деятельности у здоровых детей Восточной Сибири.

Другой расчетный параметр - индекс вегетативного равновесия - ИВР (ИВР = АМо/ДХ) является важной характеристикой для описания процессов стабилизации работы сердечной деятельности. Констатирована тенденция повышения ИВР с возрастом, как у мальчиков, так и у девочек независимо от экологических условий проживания. Полученные данные свидетельствуют

о преобладающем влиянии центрального контура регулирования на исследуемом отрезке онтогенеза независимо от пола и места проживания детей.

Динамика становления сердечно-сосудистой системы и показателей, отражающих ее работу, у детей обследованных групп, представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Процентные отклонения показателей сердечно-сосудистой системы у детей из района хранения ядерных отходов: а) 11 по сравнению с 7-летними; б) 7 и в) 11-летние по сравнению со сверстниками из экологически благоприятного района промышленного города.

Примечание: АДс - систолическое артериальное давление; АДд -диастолическое артериальное давление; МОК - минутный объем кровообращения; СИ - сердечный индекс; ЧСС - частота сердечных сокращений; Х - вариационный размах кардиоцикла; Мо - мода; АМ0-амплитуда моды; ИВР - индекс вегетативного равновесия.

В процессе роста и развития детей, проживающих в городе атомщиков, на препубертатном периоде онтогенеза наблюдается увеличение таких показателей как АДс, АДд, МОК, достоверно снижается его относительная величина - СИ. Наряду с этим наблюдается повышение стабильности сердечного ритма, что проявляется в снижении вариационного размаха (АХ), повышении Мо, АМо. На этом этапе развития у девочек преобладают влияния центрального контура регуляции на автономный, что можно расценивать как более зрелую регуляцию деятельности сердца. Закономерный характер этих процессов не идет в диссонанс с процессами роста и развития данной системы у детей из других исследуемых районов. Это подтверждается данными сравнения показателей сердечно-сосудистой системы у 7- и 11-летних подростков из районов хранения ядерных отходов и спального района промышленного города (рис. 3б, рис.Зв). В группе 7летних детей отличия наблюдались по таким параметрам, как МОК и СИ(у детей из III группы они выше), а стабильность сердечного ритма у этой группы детей выше, чем у их сверстников из г.Красноярска. В 11-летнем возрасте как у мальчиков, так и у девочек, проживающих в лесном массиве города атомщиков, сохраняется более стабильный ритм сердца по сравнению со сверстниками из спального района промышленного города.

Сердечно-сосудистая система в процессе роста и развития здоровых детей 7-12 лет проходят 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 на 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.

Таким образом, становление сердечно-сосудистой системы в процессе роста и развития здоровых детей 7-12 лет проходит следующие этапы: достоверно увеличивается систолическое и диастолическое артериальное давление, возрастает минутный объем кровообращения и снижается его относительная величина- сердечный индекс. Стабильность сердечного ритма у школьников на 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. У детей, проживающих в лесопарковом массиве рядом с хранилищем атомных отходов, не выявлена четко очерченная направленность в изменении показателей исследуемой системы.

ECOLOGICAL ASPECTS OF SYSTEMOGENESIS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM IN EASTERN SIBERIA

L.A. Mihajlova Krasnoyarsk state medical academy 293 children (both sexes: 7-12 years old) were examined. These children live in different ecological conditions: bedroom community (I group) and area of depository of radioactive waste, locating in forest park (II group). It was revealed,

that in the second period of childhood, independently of ecological conditions, effectiveness and economy of cardiovascular system work is increased.

Литература

1. Агаджанян Н.А. Адаптационная медицина и здоровье // Вестник.. -2005. - №2. - С. 10-18. .

2. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический

анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984. - 222 с.

3. Быструшкин С.К., Айзман Р.И. Состояние сердечно-сосудистой системы у детей 8-9 лет в норме и при нарушениях интеллектуального развития // Физиология человека. - 2006. - Т.32, №2. - С. 130-132.

4. Климацкая, Л. Г., Куркатов С.В. Особенности среды обитания и здоровья населения Красноярского края. - Красноярск: КрасГМА, 2002. - 91 с.

5. Кузнецова О.В., Сонькин В. Д. Спектральный анализ вариабельности ритмов сердца, артериального давления и дыхания у детей 8-11 лет в покое // Физиология человека. - 2005. - Т.31, №1. - С. 33-39.

6. Михайлова Л.А. Здоровый подросток Сибири.Физиологические и экологические аспекты становления кислородтранспортной функции. -Новосибирск: Наука, 2006. - 192с.

7. Ширяева И.С., Савельев Б.П., Куприянова О.О. Параметры

функционального состояния кардиореспираторной системы ребенка // Рос.пед.ж. - 2000. - №1. - С. 41-43.