Изучение состояния механизмов адаптации у детей с ДЦП посредством анализа вариабельности сердечного ритма

ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИИ У ДЕТЕЙ С ДЦП ПОСРЕДСТВОМ АНАЛИЗА ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

В.А. КЛЕНДАР, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК

Аннотация

В статье рассматриваются результаты исследования регуляторных механизмов основных систем организма при использовании физических методов реабилитации детей с ограниченными двигательными возможностями посредством оценки вариабельности сердечного ритма.

Ключевые слова: динамика изменения регуляторных систем, адаптация к двигательным актам, анализ вариабельности сердечного ритма.

Abstract

In article results of research of regulatory mechanisms of the main systems of an organism are considered when using physical methods of rehabilitation of children with limited motive opportunities by means of an assessment of a heart rate variability.

Key words: dynamics of change of regulatory systems, adaptation to motive acts, analysis of heart rate variability.

Реакции системы кровообращения, и в частности ее регуляторные механизмы, рассматриваются как результат адаптации организма к действию большого числа разнообразных факторов внешней среды, в том числе и к двигательным актам. Ритмическая работа сердца как главного органа, обеспечивающего кровью все ткани, должна обладать наибольшим запасом приспособляемости к постоянно меняющимся внешним условиям. Изменение положения тела, движение, физическая или психическая нагрузка даже в минимальных масштабах заставляют сердце перестраиваться на новый ритм. В связи с этим аксиомой является концепция о сердечнососудистой системе как индикаторе адаптационных реакций всего организма [1, 2].

Состояние регуляторных систем у исследуемых с большим по времени дефицитом движения может значительно изменяться во время реабилитационного процесса. При этом важно не допустить их перенапряжения и дальнейшей возможности их истощения. Поэтому знание возможности степени напряжения систем регуляции на основе анализа вариабельности сердечного ритма позволит эффективно решать задачи оперативного педагогического и врачебного контроля за ходом и планированием реабилитационного процесса [3]. К сожалению, число работ, посвященных изучению функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы посредством анализа вариабельности сердечного ритма у детей-инвалидов с детским церебральным параличом (ДЦП) и другими врожденными нарушениями функционирования опорно-двигательного аппарата при ОПГМ (органическом поражении головного мозга), несмотря на актуальность исследования, недостаточно.

Снижение интенсивности объема двигательной активности у детей с ДЦП и другими НОДА (нарушениями опорно-двигательного аппарата) приводит к снижению функционирования сердечно-сосудистой и других систем. Это подтверждается исследованиями, в которых указывается на гипокинетический тип кровообращения у детей с ДЦП, снижение ударного и минутного объемов

крови, ударного и сердечного индексов [4, 5, 6]. При длительной обездвиженности происходит увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС), которое является проявлением общефизиологической закономерности процесса детренированности (неадаптированности) организма, что проявляется в снижении парасимпатических и усилении симпатических регуляторных влияний. Встречаемые в единичных публикациях сведения о состоянии сердечно-сосудистой системы у больных ДЦП носят, как правило, описательный характер; нет сведений об оценке физической работоспособности у больных ДЦП; неизвестно, на какие гемодинамические показатели следует ориентироваться при невозможности проведения пробы с физической нагрузкой [7, 8, 9, 10, 11, 12].

Общая двигательная активность детей-инвалидов зависит от возрастных изменений, индивидуальных исходных моторных возможностей, характера и длительности гипокинезии. Поэтому цель данного исследования - оценка показателей текущего функционального состояния, адаптационного потенциала, стрессовой реакции на движение в сравнении с аналогичными значениями у детей этого же возраста, не имеющих ограничений локомоторных функций по показателям вариабельности сердечного ритма на аппаратно-програмном комплексе «Варикард», который является одним из современных методов исследования в оценке состояния вегетативной регуляции организма.

С целью изучения регуляции сердечного ритма при проведении физической реабилитации обследованы 16 детей-инвалидов в возрасте от 5 до 15 лет. Обследование проводилось в состояние покоя, в положении сидя без какой-либо нагрузки, запись ЭКГ проводилась в течение 5 мин.

Изучение автономной нервной регуляции сердечного ритма (СР) проводилось методом спектрального анализа вариабельности ритма сердца (ВРС). Адаптационные возможности организма оценивались по мощности спектра (ТР"), состояние механизмов регуляции - по волновым показателям ИБ-, LF- и VLF- диапазонов (ИБ-диапазон

отражает активность рефлекторных систем регуляции, восстанавливающих энергетический потенциал органов и систем; LF-диапазон выявляет активность рефлекторных систем регуляции, при длительной активности которых происходит истощение энергетических ресурсов органов и систем; VLF-диапазон отражает работу вазомоторного центра и гуморальных механизмов регуляции), состояние баланса механизмов расхода и восстановления энергии в организме по LF/HF. Результаты сравнивались с нормативными показателями здоровых детей соответствующего возраста.

1. Выявлено, что у 12 детей из группы (75%) показатели мощности спектра (ТР-), отражающие адаптационные возможности, снижены по сравнению с показателями возрастной нормы. Количественные показатели снижения: значительное - от 15 до 38% и очень значитель-

2. По показателям ритмограммы, отражающим состояние механизмов регуляции, наблюдается следующее распределение. У 7 чел. из группы (44%) главным регулирующим влиянием на ритм сердца являются волны высокочастотного диапазона (HF), у 6 чел. (38%) - волны низкочастотного диапазона (LF), у 3 чел. (18%) - очень низкочастотного диапазона (VLF).

Количество детей с симпатической и парасимпатической регуляцией примерно одинаково (38 и 44%).

Кроме того, у данной группы симпато-парасимпати-ческое влияние преобладает над гуморально-метаболи-ческим. HF+LF - 13 чел. (81%); VLF - 3 чел. (19%), что говорит о сохранности автономной регуляции сердца.

3. Выявлено, что среди обследованных преобладают дети с симпатическим (LF/HF >1) типом механизма восстановления энергии в организме - 8 чел. (50%), у 5 чел. (31%) наблюдается сбалансированный тип (LF/ HF 0,5-0,9) механизма баланса расхода и восстановления энергии, у 3-х чел. (19%) - парасимпатический механизм расхода и восстановления (LF/HF < 0,5).

Полученные результаты выявили, что по показателям мощности спектра (ТР-) результатов, сходных с возраст-

ное - от 45 до 97%. Снижение адаптационных возможностей такой степени характеризуется как астеноневро-тическое и говорит о состоянии астенизации организма. При таких показателях время и ресурсы, необходимые для восстановления, значительно увеличиваются, и это является примером гипоэргического варианта реагирования. У остальных 4-х детей из группы (25%) показатели мощности спектра (ТР-) повышены в сравнении с показателями возрастной нормы. У 2-х детей наблюдается повышение на 18 и 19%, что характеризуется как значительное повышение, или избыточное реагирование - гиперэргия, и у 2-х - очень значительное повышение - на 63 и на 93%, что говорит о выраженном дисбалансе адаптационных реакций, что определяется как состояние срыва или дисфункции адаптационных механизмов (табл. 1 и 2).

ной нормой, не обнаружено ни у кого из испытуемых. То есть показателей адаптационных реакций, соответствующих данному возрасту, испытуемые не имеют.

Преобладание детей с симпатическим типом влияния на регуляцию сердечного ритма является показателем снижения у них адаптационных возможностей организма.

Разделив исследуемую группу по возрастам 5-9 и 10-15 лет, можно проследить закономерности изменений адаптационных реакций, механизмов регуляции и сравнить их.

У детей младшей возрастной группы (5-9 лет) у большего количества детей, чем у старшей возрастной группы, снижены показатели адаптационных реакций (по гипоэргическому типу), а с возрастом увеличивается количество состояний дисфункционального типа реагирования (табл. 3).

Выявлено, что на сердечную деятельность у детей младшей группы оказывают воздействие прежде всего волны HF-диапазона, то есть определяющим механизмом регуляции является в большинстве случаев ваготониче-ское воздействие у 44,4%; с увеличением возраста симпатическое воздействие усиливается в связи с увеличением

Таблица 1

Сравнение значений показателей адаптационных возможностей (ТР-) у здоровых детей и у детей с ДЦП

Норма, патология/возраст 5-9 л 10-15 л

Здоровые дети ТР- (мс2) 8239,2 - 4989,8 ТР- (мс2) 4989,8 - 4485,1

Дети с ДЦП ТР- (мс2) шт - 174,2 ТР- (мс2) шах- 77723,5 ТР- (мс2) шт - 2311,4 ТР- (мс2) шах - 11563,2

Таблица 2

Количественные значения показателей адаптационных возможностей и состояние механизмов

регуляции сердечного ритма у детей с ДЦП

Нозология / показатели адаптации ТР-- (мс2) ОТ LF VLF LF/HF >1 LF/HF 0,5-0,9 LF/HF < 0,5

снижение увеличение

ДЦП (5-15 л) 75% 25% 44% 38% 18% 50% 31% 19%

времени гипокинезии и дальнейшей задержкой развития адаптационных реакций, приводя к уменьшению парасимпатического влияния; с увеличением возраста

механизм восстановления энергии в организме симпатического типа возрастает, а количество реакций сбалансированного и парасимпатического типов уменьшается.

Таблица 3

Различия показателей адаптационных возможностей и состояние механизмов регуляции сердечного ритма

в разных возрастных группах у детей с ДЦП

Нозология / показатели адаптации TPw (мс2) HF LF VLF LF/HF >1 LF/HF 0,5-0,9 LF/HF < 0,5

снижение увеличение

ДЦП (5-9 л) 78% 22% 44,4% 33% 22,3% 44,4% 33,3% 22,3%

ДЦП (10-15 л) 71% 29% 42,8% 42,8% 14,4% 57% 29% 14%

Выводы

1. Низкие значения общей мощности спектра (ТР"" у большинства исследуемых (у 75%) говорят о сниженных адаптационных возможностях.

2. Значительно высокие показатели общей мощности спектра (ТР") у 25% исследуемых характеризуют неадекватность приспособительных реакций, или состояние вегетативной дисфункции.

3. У испытуемых отсутствуют адаптационные реакции, соответствующие показателям возрастных норм.

4. У детей с ДЦП с возрастом увеличиваются вегетативная дисфункция и преобладание симпатического

воздействия на сердечный ритм; тип реакций расходования и восстановления энергии сбалансированного и парасимпатического типов уменьшается.

5. Преобладание детей с симпатическим типом влияния на регуляцию сердечного ритма является показателем снижения адаптационных возможностей организма.

6. Снижение адаптационных возможностей и нарушение механизмов адаптации, выявляемые показателями вариабельности сердечного ритма, объясняются уменьшающимися количеством и объемом движений с увеличением возраста.

Литература

1. Парин В.В., Баевский P.M., Волков Ю.Н. и др. Космическая кардиология. - Л.: Медицина, 1967. - С. 206.

2. Парин В.В., Баевский P.M. Математический анализ ритма сердца. - М., 1968. - С. 14-26.

3. Калюжная P.A., Панавене В.В., Преснякова A.M. Адаптационные сдвиги основных функций сердечнососудистой системы на дозированную физическую нагрузку // Возрастные особенности сердца при физических нагрузках. - Ставрополь, 1979. - С. 14-26.

4. Мутовкина Т.Г. Патогенетическая роль нарушений системной гемодинамики при детском церебральном параличе: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Челябинск, 1998. - 23 с.

5. Винокурова Т.С. Возрастные особенности регуляции кровообращения при двигательных нарушениях у детей с церебральными спастическими параличами: автореф. дис. ... канд. биол. наук / Т.С. Винокурова, 1992. - 23 с.

6. Тайчер Г.С. Динамика показателей сердечнососудистой системы и вегетативной нервной системы при лечении детей с церебральными параличами // Достижения теории и практики о моторно-висцеральных рефлексах. - Вильнюс, 1972. - С. 168-170.

7. Губарева В.В., Лятс З.И., Кулахметова Д.У. Состояние сердечно-сосудистой системы детей, страдающих ДЦП // Актуальные вопросы сердечно-сосудистых и ревматических заболеваний у детей. - Алма-Ата.

8. Вульфсон И.Н. Сравнительная оценка некоторых абсолютных и относительных показателей гемодинамики у детей и подростков // Вопросы охраны материнства и детства. - 1975. - № 10. - С. 13-15.

9. Иоффе A.A. Кровообращение и гипокинетический синдром: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 1971. - 35 с.

10. Клименко Т.С., Винокурова Т.С. Состояние вегетативной нервной регуляции у больных детским церебральным параличом // Актуальные вопросы неврологии и психиатрии детского организма: тез. докл. Всес. конф. - Ташкент, 1984. - С. 86-87.

11. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов: монография. - Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009.

12. Догадкина С.Б. Характер автономной нервной регуляции сердечного ритма и адаптационные резервы организма детей 7-10 лет / С.Б. Догадкина // Новые исследования. - 2007. - Т. 1. - № 13-1. - С. 134-144.

References

1. Parin V.V., Bayevsky P.M., Volkov Yu.N. et al. Space cardiology. - L.: Medicine, 1967. - P. 206.

2. Parin V.V., Bayevsky P.M. Mathematical analysis of a rhythm of heart. - M., 1968. - P. 14-26.

3. Kalyuzhnaja P.A., Panavene V.V., Presnyakova A.M. Adaptation shifts of the main functions of cardiovascular system on the dosed physical activity//Age features of heart at physical activities. - Stavropol, 1979. - P. 14-26.

C*)

4. Mutovkina T.G. Pathogenetic role of violations of haemodynamics system in a children with cerebral palsy: autoref. of thesis of candidate of medical sciences. - Chelyabinsk, 1998. - 23 p.

5. Vinokurova T.S. Age features of regulation of blood circulation at motive violations at children with cerebral spastic paralyzes: autoref. of thesis of candidate of biol. sciences / T.S. Vinokurova, 1992. - 23 p.

6. Taycher G.S. Dynamics of indicators of cardiovascular system and vegetative nervous system at treatment of children with cerebral paralyzes//Achievements of the theory and practice about motor and visceral reflexes. - Vilnius, 1972. - P. 168-170.

7. Gubareva V.V., Lyats Z.I., Kulakhmetov D.U. Condition of cardiovascular system of the children suffering from cerebral spastic infantile paralysis // Topical issues of cardiovascular and rheumatic diseases at children. - Alma-Ata.

8. Vulfson I.N. Comparative assessment of some absolute and relative measures of haemodynamics at children and teenagers // Questions of protection of motherhood and the childhood. - 1975. - № 10. - P. 13-15.

9. Ioffe AA. Blood circulation and hypokinetic syndrome: autoref. of thesis of dr. of medical sciences. - M., 1971. - 35 p.

10. Klimenko T.S., Vinokurova T.S. Condition of vegetative nervous regulation at patients with a children's cerebral palsy//Actual problems of neurology and psychiatry of a children's organism: thesis of paper. - Tashkent, 1984. - P. 86-87.

11. Shlyk N.I. Warm rhythm and type of regulation at children, teenagers and athletes: the monograph. - Izhevsk: Publishing house "Udmurt university", 2009.

12. Dogadkina S.B. Nature of autonomous nervous regulation of a warm rhythm and adaptation reserves of an organism of children of 7-10 years / S.B. Dogadkina // New researches. - 2007. - V. 1. - № 13-1. - P. 134-144.