Изменение показателей сердечного ритма и кардиоинтервалов у детей 6-7 лет в ответ на активную ортостатическую пробу

DOI: 10.12731/wsd-2016-3-10 УДК 612.172.2:612.172.4

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И КАРДИОИНТЕРВАЛОВ У ДЕТЕЙ 6-7 ЛЕТ В ОТВЕТ НА АКТИВНУЮ ОРТОСТАТИЧЕСКУЮ ПРОБУ

Русских Н.Г., Иржак Л.И.

В статье рассматриваются результаты исследований электрокардиограммы детей 6-7 лет в покое и в ответ на активную ортостати-ческую пробу. В литературе по электрокардиографии детей вариабельность сердечного ритма рассматривается в основном по интервалам R-R и очень мало - по другим интервалам. Целью данной работы служит анализ длительности интервалов Р-Р, Р-Т и Т-Р, их изменение под воздействием функциональной пробы типа активной ортостатической.

Были обследованы (п=20) здоровые дети обоего пола в возрасте 6-7 лет в весенний период. Измеряли частоту сердечных сокращений пальпа-торно и по электрокардиограмме во II стандартном отведении на протяжении 100 кардиоциклов с помощью электрокардиографа «Аксион» ЭК1Т-07 в положении испытуемого лежа на спине и в ответ на активную ортостатическую пробу. Интервалы Р-Р, Р-Т и Т-Р измеряли с помощью линейки с погрешностью 0,5 мм. Результаты представлены в виде карди-оинтервалограмм с соответствующей статистической обработкой.

Результаты исследования показали, что в ответ на активную ортостатическую пробу частота сердечных сокращений увеличивается до 104±1,7 уд/мин (SD=7,8) против 84±1,8 уд/мин в контроле, то есть на 24%, сегмент Т-Р сокращается до 0,16±0,01 с (SD=0,07) против 0,24 ±0,02 с (SD=0,06) в контроле, что соответствует 33%, интервал Р-Р уменьшается до 0,61±0,02 с ^=0,08) против 0,71 ±0,02 с ^=0,07) в контроле, то есть на 14%, и интервал Р-Т - до 0,45±0,01 с (SD=0,03) против 0,47±0,01 с (SD=0,03) в контроле, то есть на 4%.

Ключевые слова: сердечный ритм; ортостатическая проба; частота сердечных сокращений; электрокардиограмма; вариабельность; дети.

THE CHANGE OF INDICATORS OF HEART RHYTHM AND CARDIO INTERVALS IN CHILDREN 6-7 YEARS IN RESPONSE TO THE ACTIVE ORTHOSTATIC TEST

Russkikh N.G., Irzhak L.I.

The article discusses the results of studies of the electrocardiogram in 6-7 year old children and their changes in response to the active orthostatic test. In the literature on children of electrocardiography, heart rate variability is considered only on the interval R-R. The Purpose of our work is the analysis of the duration of intervals P-P, P-T, T-P their change under the influence of the functional test type actortorelease.

The healthy children were examined (n=20) of both sexes aged 6-7years. The study was conducted in the spring. Measured heart rate by palpation and by using the electrocardiogram, which was recorded in the second standard lead throughout 100 cardiocycles with the help of electrocardiograph "Аксион" ЭК1Т-07. The subject was lying supine (control) and in response to active orthostatic test. The intervals P-P, P-T, T-P were measured with a ruler with an accuracy of 0.5 mm. The Results are presented in the form of cardiointervalogram (CCGS) are statistically processed.

The results of the study showed that in response to the active orthostat-ic test significantly increases the heart rate, increases to 104±1,7 beats/ min (SD=7,8) against 84±1,8 beats/min in control, that is for 24%, the T-P segment is reduced to 0,16±0,01 with (SD=0,07) against 0,24 ±0,02 with (SD=0,06) in control that corresponds to 33%, the interval P-P decreases to 0,61±0,02 with (SD=0,08) against 0,71 ±0,02 with (SD=0,07) in control, that is by 14%, and the P-T interval - to 0,45±0,01 with (SD=0,03) against 0,47±0,01 with (SD=0,03) in control, that is for 4%.

Keywords: heart rate; orthostatic test; cardiovascular system; electrocardiogram; variability; children.

Введение

Специфические особенности строения, функций организма в целом и отдельных его систем характерны для различных периодов жизни человека, что обусловлено наследственными факторами и условиями, определяющими рост и развитие [1].

Особенности детей 6-7 лет. Старший дошкольный возраст - это период первого детства, период активного познания, творчества, общения. Но самое главное, это период подготовки к новому этапу в жизни - школьному обучению. Пожалуй, этот возраст - один из самых основных моментов в жизни детей 6-7 лет, так как кардинально меняется их жизнь, что связано с адаптационными возможностями организма. Этот период определяют как переходный, критический [2]. У детей в старшем дошкольном возрасте выделяют интерес к новым видам деятельности, интерес к миру взрослых, стремление быть похожими на них. Для детей этого возраста характерны познавательные интересы, установление и сохранение положительных взаимоотношений со взрослыми и сверстниками. Продолжается развитие сердечно-сосудистой системы, совершенствуется регуляция кровообращения. Даже 15-20 минутная учебная нагрузка вызывает серьезное напряжение сердечно-сосудистой системы, может нарушаться работа сердца. В этом возрасте происходит завершение процессов развития и преобразования системы органов дыхания, пищеварения, эндокринной и других систем [3, 4, 5]. Знание основных возрастных особенностей детей 6-7 лет позволяет не только трезво оценивать уровень готовности ребенка к школьному обучению, но и соотнести его реальные умения с его потенциальными возможностями.

В связи с трудностями адаптации детей этого возраста, необходимо комплексное изучение функционального состояния организма. Учитывая особенности физического развития, подготовленности и динамику физиологических показателей, особого внимания требует сердечно-сосудистая система, поскольку она обеспечивает приспособляемость всех функций организма. Для оценки адаптации сердечно-сосудистой системы к изменяющимся условиям среды используется анализ вариабельности сердечного ритма [6, 7]. Электрокардиография (ЭКГ) широко и проч-

но вошла в практику кардиофизиологического исследования детей. Это один из наиболее распространенных методов оценки функционального состояния миокарда в связи с неинвазивностью и технической простотой метода [8, 9, 10, 11, 12, 13].

Цель работы

Вариабельность сердечного ритма рассматривается с применением ЭКГ в основном по интервалам R-R и очень мало - по другим интервалам. Между тем, данные об интервальных показателях электрической активности миокарда необходимы для оценки функциональных резервов организма ребенка при нагрузках. В связи с этим целью данной работы служит анализ длительности интервалов Р-Р, Р-Т и Т-Р, их изменение под воздействием функциональной пробы типа активной ортостатической (АОП).

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось в первой половине дня (с 11.00 часов до 12.30 часов) в условиях естественного освещения на базе городского детского сада в весенний период. Температура воздуха в помещении составляла +200-220С, влажность воздуха - около 60%. Обследованы (п=20) дети обоего пола в возрасте 6-7 лет. По данным медицинских карт дети практически здоровы. На обследование было получено разрешение комиссии по этике Сыктывкарского государственного университета им. Пи-тирима Сорокина и родителей.

Измеряли рост (см), массу тела (кг), частоту сердечных сокращений (ЧСС) пальпаторно трижды в течение 30 секунд и по ЭКГ. ЭКГ записывали во II стандартном отведении на протяжении 100 кардиоциклов с помощью электрокардиографа «Аксион» ЭК1Т-07 в положении испытуемого лежа на спине (контроль) и в ответ на АОП. Интервалы Р-Р, Р-Т и Т-Р измеряли с помощью линейки с погрешностью 0,5 мм. Результаты представлены в виде кардиоинтервалограмм (КИГ) с соответствующей статистической обработкой. Рассчитывали среднее значение (М), стандартное отклонение (SD), ошибку средней (m).

Результаты и их обсуждение

Рост детей в среднем составил 122±1,1 см, вес - 24±0,7 кг. Рост варьировался от 113 до 134 см, вес - от 19 до 34 кг.

Тестирование с помощью АОП является одним из наиболее простых и безопасных проб, которое позволяет не только оценивать резервные возможности сердечно-сосудистой системы и системы кровообращения и выявлять динамику развития сердечно-сосудистой системы, характерную для данного возраста, но и позволяют получать сведения об общей реакции адаптационных возможностей организма [3, 14, 15]. Изменения показателей вариабельности сердца, вегетативного и сосудистого компонентов реакции на АОП в несколько раз превышают те же показатели при гомеостазисе [14, 16]. Результаты длительности интервалов при контроле и под влиянием АОП представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Длительность (сек) интервалов Р-Р, Р-Т и сегмента Т-Р детей при контроле и под влиянием АОП

Испытуемые В покое После АОП

Р-Р Р-Т Т-Р %Т-Р Р-Р Р-Т Т-Р % Т-Р

М 0,71 0,47 0,24 32 0,61 0,45 0,16 25

SD 0,07 0,03 0,06 5,4 0,08 0,03 0,07 7

т 0,02 0,01 0,01 1,1 0,02 0,01 0,01 2

тт 0,58 0,43 0,12 19 0,51 0,4 0,06 12

тах 0,89 0,53 0,36 42 0,82 0,51 0,37 44

Счет 20 20 20 20 20 20 20 20

(V 10 4 31 21 9 4 37 28

Из полученных результатов видно, что интервалы Р-Р в покое и под действием АОП варьируются от 0,58±0,005 сек ^=0,05) до 0,89±0,01 с ^=0,1) и от 0,51±0,004 с ^=0,04) до 0,82±0,01 с ^=0,1). В среднем длительность интервала Р-Р меняется от 0,71±0,02 с (SD=0,07) в покое и до 0,61±0,02 с (SD=0,08) при АОП, то есть уменьшилась на 14% (рис.1). Менее всего изменчивость длительности сегмента Р-Т: от 0,43±0,001 с ^=0,01) до 0,53±0,002 с ^=0,02) в покое и при АОП соответственно у

каждого из испытуемых. В среднем длительность интервала Р-Т меняется от 0,47±0,01 с ^=0,03) в покое и до 0,45±0,01 с (SD=0,03). В ответ на АОП интервал уменьшился на 4% (рис.1).

0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 Р-Р* 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 р_р**

10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100

0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 р_Т * 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4

10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 10 19 28 37 46 55 64 73 в2 91 100

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05

10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 10 19 37 46 55 64 73 82 91 100

Рис. 1. Вариабельность КИГ детей 6-7 лет

* - контроль, ** - АОП по горизонтали - КИГ, по вертикали - секунды

В возрасте 6-7 лет, в силу недостаточной зрелости развития сердечно-сосудистой системы, наблюдается значительная индивидуальная вариабельность показателей работы сердца [12, 15, 17, 18, 19, 20]. У обследованных детей ЧСС в ответ на АОП увеличивается с 84±1,8 уд/мин ^=8,5) в покое до 104±1,7 уд/мин ^=7,8), то есть на 24 %. ЧСС варьируется у испытуемых от 64 до 100 уд/мин в покое и от 82 до 118 уд/мин в ответ на АОП.

Вывод

При АОП на 24% увеличивается ЧСС, практически на исходном уровне остается длительность интервала Р-Т (разница в 4%), интервал Р-Р сокращается на 14%, самое значительное уменьшение длительности - на 33% выявляется у интервала Т-Р. Из чего можно сделать вывод, что наименьшей изменчивостью в данном эксперименте обладает интервал Р-Т, а наибольшей - Т-Р. Применительно к оценке работы миокарда данный эффект свидетельствует о том, что у детей в возрасте 6-7 лет при физической нагрузке типа АОП увеличение ЧСС происходит на основе минимальных изменений временных затрат со стороны предсердно-желудоч-кового комплекса (РТ), но в основном - за счет сокращения длительности диастолического сегмента (ТР), играющего важную роль в определении функциональных резервов миокарда и организма в целом [8, 13].

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева П.П. Функциональные резервы организма и теория адаптации // Вестник восстановительной медицины: Диагностика. Оздоровление. Реабилитация. 2004. № 3. С. 4-11.

2. Бакиева Н.З., Гребнева Н.И. Комплексное исследование «школьной зрелости» современных детей // Вестник Тюменского государственного университета. 2014. № 6. С. 157-164.

3. Адамовская О.Н. Типологические и индивидуальные особенности автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей младшего школьного возраста при ортостатической подготовке // Новые исследования. 2012. № 3 (32). С. 37-50.

4. Параничева Т.М., Тюрина Е.В. Функциональная готовность к школе детей 6-7 лет // Новые исследования. 2012. № 1 (30). С. 135-144.

5. Черепанова Е.В. Морфофункциональное и психофизиологическое развитие детей 6-7 лет и их адаптация к систематическому обучению в школе // Мир науки, культуры и образования. 2010. № 4-1. С. 288-291.

6. Догадкина С.Б. Особенности вегетативной нервной регуляции сердечного ритма у детей 5 лет // Новые исследования. 2008. Т. 1. № 17. С. 64-71.

7. Кмить Г.В. Краткосрочная адаптация сократительной функции миокарда к физической нагрузке у детей 5 лет // Новые исследования. 2008. Т. 1. № 17. С. 58-63.

8. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. Издание второе, перераб. и доп. Иваново: Ивановская государственная медицинская академия, 2002. 290 с.

9. Стручкова И.В. Возрастные особенности вегетативной регуляции у здоровых детей: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Тверь, 2013. 17 с.

10. Осколкова М.К., Куприянова О.О. Электрокардиография у детей / АМН СССР. М.: Медицина, 1986. 288 с.

11. Vetter V.L. Electrocardiographic screening of all infants, children, and teenagers should be performed // Circulation, 2014, pp. 688-698. URL: http://circ.ahajournals.Org/content/130/8/688.full.pdf (дата обращения: 17.03.2016).

12. Seppala S., Laitinen T., Tarvainen M.P., Tompuri T., Veijalainen A., Savonen K. and Lakka T. Normal values for heart rate variability parameters in children 6-8 years of age: the PANIC Study // Clinical physiology and functional imaging, 2014, vol. 34, iss. 4, pp. 290-296.

13. Хаспекова Н.Б. Диагностическая информативность мониторирования вариабельности ритма сердца // Интернет-журнал по функциональной диагностике. 2013. № 23. С. 54-67.

14. Догадкина С.Б. Возрастные и индивидуальные особенности адаптационных возможностей у детей дошкольного и младшего школьного возраста // Новые исследования. 2013. № 2 (35). С. 57-65.

15. Оникул Е.В., Иржак Л.И. Амплитудно-временные характеристики электрокардиограммы детей трех и четырех лет в покое и при активной орто-статической пробе в зимнее время года // Экология человека. 2011. № 11. С. 31-35.

16. Barantke M., Krauss T., Ortak J., Lieb W., Reppel M., Burgdorf C., Pramstaller P.P., Schunkert H., Bonnemeier H. Effects of gender and aging on differential autonomic responses to orthostatic maneuvers // J Cardiovasc Electrophysiol, 2008, 19(12), рр. 1296-1303.

17. Крысюк О.Н. Возрастные особенности биоэлектрической активности миокарда и автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей 7-11 лет // Новые исследования. 2008. Т. 1. № 16-1. С. 52-60.

18. Noble A., Johnson R., Thomas A., Buss P. The cardiovascular system. Edinburgh, London. 2nd ed. 2010. Р. 183.

19. Рублева Л.В. Биоэлектрические функции миокарда у детей пятилетнего возраста в процессе краткосрочной адаптации к физической нагрузке // Новые исследования. 2008. Т. 1. № 17. С. 52-57.

20. Deal B.J., Mavroudis C., Backer C.L. Surgery for arrhythmias in children // J. Cardiol, 2004, № 97, рр. 39-57.

References

1. Agadzhanyan N.A., Baevskiy R.M., Berseneva P.P. Funktsional'nye rezervy organizma i teoriya adaptatsii [Functional reserves of an organism and theory of adaptation]. Vestnik vosstanovitel'noy meditsiny: Diagnostika. Ozdorovle-nie. Reabilitatsiya [Messenger of recovery medicine: Diagnostics. Improvement. Aftertreatment], 2004, no 3, pp. 4-11.

2. Bakieva N.Z., Grebneva N.I. Kompleksnoe issledovanie «shkol'noy zrelosti» sovremennykh detey [A complex research of modern children''s «school maturity»]. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Tyumen state university], 2014, no 6, pp. 157-164.

3. Adamovskiya O.N. Tipologicheskie i individual'nye osobennosti avtonomnoy nervnoy regulyatsii serdechnogo ritma u detey mladshego shkol'nogo vozrasta pri ortostaticheskoy podgotovke [Typological and individual peculiarities of autonomic heart rate regulation in primary school children when performing an orthostatic heart rate test]. Novye issledovaniya [New researches], 2012, no 3 (32), pp. 37-50.

4. Paranicheva T.M., Tyurina E.V. Funktsional'naya gotovnost'k shkole detey 6-7 let [Functional school readiness in 6-7-year-old children]. Novye issledovaniya [New researches], 2012, no, 1 (30), pp. 135-144.

5. Cherepanova E.V. Morfofunktsional'noe ipsikhofiziologicheskoe razvitie detey 6-7 let i ikh adaptatsiya k sistematicheskomu obucheniyu v shkole [Morpho-

functional and psychophysiological development of children aged 6 and 7 and their adaptation to methodic school studies].Mir nauki, kul tury i obrazovaniya [World of science, culture and education], 2010, no, 4-1, pp. 288-291.

6. Dogadkina S.B. Osobennosti vegetativnoy nervnoy regulyatsii serdechnogo ritma u detey 5 let [Peculiarities of heart rate vegetative nervous regulation in

5-year-old children]. Novye issledovaniya [New researches], 2008, T. 1, no 17, pp. 64-71.

7. Kmit' G.V. Kratkosrochnaya adaptatsiya sokratitel'noy funktsii miokarda k fizicheskoy nagruzke u detey 5 let [Short-term adaptation of contractile myocardium function to physical activity in 5-year-old children]. Novye issledovaniya [New researches], 2008, T. 1, no 17, pp. 58-63.

8. Mikhaylov V.M. Variabel'nost' ritma serdtsa: opyt prakticheskogo prime-neniya [Variability of a rhythm of heart: experience of practical use]. Izdanie vtoroe, pererab. i dop. Ivanovo, Ivanovskaya gosudarstvennaya meditsinskaya akademiya Publ., 2002. 290 p.

9. Struchkova I.V. Vozrastnye osobennosti vegetativnoy regulyatsii u zdorovykh detey [Age features of vegetative regulation at healthy children]: Avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. Tver', 2013. 17 p.

10. Oskolkova M.K., Kupriyanova O.O. Elektrokardiografiya u detey [Electrocardiography at children] / AMN SSSR. Moskow, Meditsina Publ., 1986. 288 p.

11. Victoria L. Vetter. Electrocardiographic screening of all infants, children, and teenagers should be performed. Circulation. 2014. P. 688-698. URL: http:// circ.ahajournals.org/content/130/8/688.full.pdf (accessed March 17, 2016).

12. Seppala S., Laitinen T., Tarvainen M.P., Tompuri T., Veijalainen A., Savonen K. and Lakka T. Normal values for heart rate variability parameters in children

6-8 years of age: the PANIC Study. Clinical physiology and functional imaging. 2014. vol. 34. iss. 4. P. 290-296.

13. Khaspekova N.B. Diagnosticheskaya informativnost' monitorirovaniya variabel'nosti ritma serdtsa [Diagnostic informational content of monitoring of variability of a rhythm of heart]. Internet-zhurnal po funktsional'noy diagnostike [The Internet magazine on functional diagnostics], 2013, no 23, pp. 54-67.

14. Dogadkina S.B. Vozrastnye i individual'nye osobennosti adaptatsionnykh voz-mozhnostey u detey doshkol'nogo i mladshego shkol'nogo vozrasta [Influence of age and individual characteristics on adaptation in children of preschool and early school age]. Novye issledovaniya [New researches], 2013, no 2 (35), pp. 57-65.

15. Onikul E.V., Irzhak L.I. Amplitudno-vremennye kharakteristiki elektrokar-diogrammy detey trekh i chetyrekh let v pokoe i pri aktivnoy ortostaticheskoy probe v zimnee vremya goda [Amplitude and time intervals of electrocardiogram in three-four-year old children during rest and after active orthotest in winter]. Ekologiya cheloveka [Human ecology], 2011, no 11, pp. 31-35.

16. Barantke M., Krauss T., Ortak J., Lieb W., Reppel M., Burgdorf C., Pramstaller P.P., Schunkert H., Bonnemeier H. Effects of gender and aging on differential autonomic responses to orthostatic maneuvers. J Cardiovasc Electrophysiol. 2008. 19(12), рр. 1296-1303.

17. Krysyuk O.N. Vozrastnye osobennosti bioelektricheskoy aktivnosti miokarda i avtonomnoy nervnoy regulyatsii serdechnogo ritma u detey 7-11 let [Age features of myocardium bioelectric activity and autonomous nervous regulation of cardiac rhythm in 7-11 year old children]. Novye issledovaniya [New researches], 2008, T. 1, no 16-1, pp. 52-60.

18. Noble A., Johnson R., Thomas A., Buss P. The cardiovascular system. Edinburgh, London. 2nd ed, 2010. 183 P.

19. Rubleva L.V. Bioelektricheskie funktsii miokarda u detey pyatiletnego vozrasta v protsesse kratkosrochnoy adaptatsii kfizicheskoy nagruzke [Myocardium bioelectric functions in 5 year old children in process of short-term adaptation to physical load]. Novye issledovaniya [New researches], 2008, T. 1, no 17, pp. 52-57.

20. Deal B.J., Mavroudis C., Backer C.L. Surgery for arrhythmias in children. J. Cardiol. 2004. no 97. P. 39-57.

ДАННЫЕ ОБ АВтОРАХ

Русских Надежда Геннадьевна, аспирант кафедры теоретических и медико-биологических основ физической культуры

Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина

Октябрьский пр., 55, г. Сыктывкар, 167001, Российская Федерация rung76@mail.ru

Иржак Лев Исакович, доктор биологических наук, профессор, руководитель научно-образовательного центра «Проблемы гипоксии», заслуженный деятель науки РФ, заслуженный деятель науки Республики Коми

Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина

Октябрьский пр., 55, г. Сыктывкар, 167001, Российская Федерация irzhak@syktsu.ru

DATA ABOUT THE AUTHORS Russkih Nadezhda Gennadyevna, Postgraduate Department of Theoretical and Medical-Biological Basics of Physical Culture

Syktyvkar State University named after Pitirim Sorokin 55, Oktjabrskii pr., Syktyvkar, 167001, Russian Federation rung76@mail.ru

Irzhak Lev Isakovich, Doctor of Biological Sciences, Professor, Principal of the Scientific and Educational Center "Hypoxia Problems", Honored Worker of Science of the Russian Federation, Honored Worker of Science of the Komi Republic

Syktyvkar State University named after Pitirim Sorokin 55, Oktjabrskii pr., Syktyvkar, 167001, Russian Federation irzhak@syktsu.ru