Показатели вариационной пульсометрии

Для изучения состояния вегетативной регуляции сердечного ритма учащихся г.Сургута мы использовали метод вариационной пульсометрии по Р.М. Баевскому.

Функциональные показатели вариационной пульсометрии жителей г.Сургута от 7 до 20 лет характеризовались значительной лабильностью (табл. 5).

Таблица 5

Значения моды и индекса напряжения уроженцев г. Сургута 7 - 20 лет (M±m)

Возраст (лет)	Группа	Мо, мс	ИН, усл.ед.
7	Мальчики Девочки	660,37±11,09 671,43±10,43	208,32±10,14◊ 128,10±7,21
8	Мальчики Девочки	663,02±14,34 700,18±13,74	218,05±13,24◊ 129,15±8,32
9	Мальчики Девочки	724,32±12,57 722,37±13,67	209,74±11,12◊ 128,53±8,89
10	Мальчики Девочки	725,24±18,32 731,67±15,21	197,31±9,95◊ 137,86±9,47
11	Мальчики Девочки	738,19±15,12 739,09±17,15	124,17±7,38 128,44±8,01
12	Мальчики Девочки	757,02±13,48 750,09±12,24	88,33±6,46◊ 119,19±7,54
13	Мальчики Девочки	760,15±17,12 765,24±15,67	94,24±8,75◊ 199,43±11,22
14	Мальчики Девочки	769,64±14,11 785,71±16,04	137,48±9,94 128,73±8,59
15	Мальчики Девочки	796,18±15,03 785,89±13,09	179,65±12,32 164,31±10,01
16	Юноши Девушки	803,44±13,37 780,37±14,65	125,69±8,66◊ 206,02±10,53
17	Юноши Девушки	827,77±14,20 814,18±13,37	157,37±10,43 133,00±9,64
18	Юноши Девушки	830,12±15,62 823,39±14,24	82,18±6,71◊ 200,09±10,87
19	Юноши Девушки	835,24±18,09 834,58±17,31	88,38±7,32◊ 172,54±9,12
20	Юноши Девушки	854,19±17,38 822,08±16,28	205,40±11,84 190,46±10,45

Примечание: ^◊ - достоверные отличия в одних возрастных группах, р<0,05
Одним из важнейших показателей вариационной пульсометрии является мода (Мо). В наших исследованиях от 7 к 20 годам у всех обследованных прослеживалось стабильное увеличение Мо, что свидетельствовало о повышении роли парасимпатических влияний в регуляции сердечно-сосудистой системы и снижении степени влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Достоверных отличий в идентичных возрастных группах между значениями Мо у мальчиков, юношей и девочек, девушек мы не обнаружили.

Амплитуда моды (АМо) – число кардиоинтервалов, соответствующих значению (диапазону) моды. Этот показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, который в основном обусловлен влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы. Считают, что значения АМо в пределах 50-80% соответствуют умеренной симпатикотонии, в пределах 31-49 % вегетативному равновесию (Р.М. Баевский, 2000).

В наших исследованиях в возрастных группах мальчиков 8 - 11 лет, 14 - 17 лет, юношей 19-20 лет, а также во всех возрастных группах девочек, за исключением 12 лет наблюдались значения АМо, находящиеся в интервале умеренной симпатикотонии (рис. 9). В остальных группах: мальчики 7 лет, мальчики 12-13 лет, юноши 18 лет и девочки 12 лет наблюдалось вегетативное равновесие.

У девочек в периоде второго детства (8-11 лет) ВР отличался относительной стабильностью и составлял 247,94±11,35 мс в 8 лет и 256,00±12,22 мс в 11 лет.

Рис. 10. Вариационный размах вариабельности сердечного ритма (мс) уроженцев г. Сургута 7 - 20 лет

У детей г. Сургута 7 лет, как у мальчиков, так и у девочек СКО находился в пределах нормы. У мальчиков 7 лет СКО составляло 58,00±1,75 мс, у девочек – 61,79±1,81 мс. В возрасте 8 лет, т.е. в период адаптации к учебным нагрузкам начальной школы у мальчиков СКО приближалось к нижней границе нормы (рис. 12).

У мальчиков от 8 до 12 лет наблюдалось достоверное увеличение данного показателя от года к году. В возрасте 8 лет СКО составлял 46,00±5,11. В группе мальчиков 12 лет этот показатель составлял 71,62±10,17 мс, что свидетельствовало об усилении тонуса парасимпатической вегетативной нервной системы. У девочек в период с 8 до 11 лет значения СКО достаточно стабильны и составляли от 57,34±1,63 мс до 60,36±1,54 мс.

Рис. 12. Среднеквадратическое отклонение вариабельности сердечного ритма (мс) уроженцев г. Сургута 7 - 20 лет

В возрасте 14 лет у мальчиков отмечали увеличение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы (наблюдали уменьшение СКО). В период активных пубертатных перестроек у девочек, так же как и у мальчиков, усиливался тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, что находило отражение в достоверном уменьшении СКО. В 13 лет СКО у девочек составляло 48,45±1,59 мс, что приближалось к нижней границе нормы. В конце подросткового периода у мальчиков наблюдали вновь усиление парасимпатических влияний вегетативной нервной системы, однако в юношеском периоде онтогенеза происходило увеличение активности симпатической нервной системы. СКО девушек достоверно снижалось от 65,53±8,78 мс у 17-летних до 45,17±1,19 мс у 19-летних девушек. Т.е. в юношеский период онтогенеза нами не было отмечено характерного для данного возраста увеличения парасимпатических влияний на регуляцию сердечного ритма. СКО как у юношей, так и у девушек г. Сургута находилось в пределах нормы, но имело тенденцию к снижению своей величины, т.е. усилению симпатических влияний на предсердия.

Индекс напряжения (ИН) регуляторных систем характеризует активность механизмов симпатической регуляции и отражает суммарную активность симпато-адреналовой системы. В норме ИН колеблется в пределах 80-150 усл. ед. (Р.М. Баевский, 1997). Этот показатель чрезвычайно чувствителен к тонусу симпатической нервной системы. У девочек, девушек г. Сургута на изучаемом отрезке онтогенеза нарастали средние значения ИН, что указывает на повышение с возрастом активности симпатического отдела вегетативного отдела нервной системы. У мальчиков младшего школьного возраста (7-10 лет) средние значения ИН находились на уровне 197,31±9,95 - 218,05±13,24 усл.ед., что свидетельствует о высокой активности симпатического отдела вегетативной нервной системы. В возрасте от 11 до 19 лет у мальчиков средние значения ИН находились в пределах 82,18 ± 6,71 до 157,37 ±10,43 усл.ед., т.е. на уровне нормотонии, за исключением мальчиков 15 лет, где среднее значение ИН составляло 179,65 ± 12,32 усл.ед (табл. 5). Постепенное увеличение ИН у девочек, девушек Среднего Приобья свидетельствует об усилении влияния симпатической нервной системы на сердечно-сосудистую систему.

Широкий диапазон значений ИН как у обследованных мальчиков и юношей, так и у девочек и девушек, указывал на общий высокий уровень активности вегетативной регуляции сердечного ритма.

Достоверные отличия величины ИН в группах мальчиков и девочек наблюдались в младшем школьном возрасте от 7 до 10 лет, причем результаты исследования показали, что у девочек по сравнению с мальчиками превалируют парасимпатические влияния вегетативной нервной системы и угнетение симпатической нервной системы, что является более благоприятным фактором адаптации. Более низкий уровень центрального управления у девочек по сравнению с мальчиками также свидетельствует о наличии резервных возможностей организма.

Значения вариационной пульсометрии свидетельствовали о напряжении функционирования сердечно-сосудистой системы уроженцев Среднего Приобья.

Исходя из того, что наиболее вероятный уровень функционирования синусового узла сердца показывает величина Мо, а показатели АМо, ВР и ИН отражают воздействие симпатического или парасимпатического, а также центрального звена регуляции на синусовый ритм сердца, можно предполагать, что на хронотропную функцию сердца обследованных школьников и студентов выраженное влияние оказывает симпатическое звено регуляции при значительном участии центрального контура регулирования сердечного ритма, что свидетельствует о снижении резервных возможностей растущего организма в условиях Среднего Приобья.
Состояние внешнего дыхания уроженцев Среднего Приобья 7-20 лет

Система дыхания является одной из ведущих и во многом определяющих адаптивные способности организма к большому числу разнообразных факторов среды.

ЖЕЛ является интегральным показателем, отражающим функциональные возможности системы внешнего дыхания у детей и подростков. Объем ЖЕЛ зависит от кровенаполнения легких, состояния диафрагмы, развития мускулатуры, осанки. Нарушение этих показателей, изменения в малом круге кровообращения ведут к уменьшению ЖЕЛ. Результаты проведенных исследований показали, что значения ЖЕЛ у мальчиков и девочек 7-17 лет изменялись прямо пропорционально возрасту (табл. 6).

Таблица 6

Жизненная емкость легких, время задержки дыхания уроженцев Среднего Приобья в возрасте 7-20 лет (M±m)

Возраст (лет)	Группа	ЖЕЛ, л	Проба Штанге, сек	Проба Генчи, сек
7	Мальчики Девочки	1,62±0,04◊ 1,50±0,03	31,90±0,54◊◊◊ 28,76±0,48	12,67±0,27◊◊◊ 11,12±0,21
8	Мальчики Девочки	1,70±0,05 1,58±0,04	32,08±0,48◊◊ 29,63±0,59	15,30±0,39◊◊◊*** 12,80±0,32**
9	Мальчики Девочки	1,84±0,08◊ 1,69±0,08	35,05±0,81** 32,90±0,72***	18,23±0,42◊◊◊*** 14,71±0,27***
10	Мальчики Девочки	2,10±0,06◊◊◊*** 1,70±0,07	38,44±0,96◊◊◊** 33,14±0,75	20,15±0,26*** 20,03±0,34***
11	Мальчики Девочки	2,22±0,09◊◊◊ 1,88±0,04	42,12±1,13◊◊◊* 36,15±0,84**	25,08±0,48*** 25,56±0,37***
12	Мальчики Девочки	2,50±0,05◊*** 2,36±0,03***	51,01±1,34◊◊◊*** 39,52±0,97*	28,33±0,74*** 26,32±0,69
13	Мальчики Девочки	2,76±0,09◊◊◊** 2,42±0,03	53,88±1,09◊◊◊ 45,25±1,12***	32,33±0,82◊◊◊*** 27,82±0,70
14	Мальчики Девочки	3,29±0,06◊◊◊*** 2,45±0,04	55,89±1,18◊◊◊ 48,42±1,13	32,73±0,76◊◊ 29,54±0,84
15	Мальчики Девочки	3,42±0,07◊◊◊ 2,76±0,06***	57,03±1,34◊◊◊ 48,96±1,06	35,03±0,81◊◊◊* 30,03±0,72
16	Юноши Девушки	3,68±0,08◊◊◊* 2, 83±0,09	59,61±1,48◊◊◊ 49,67±1,27	36,12±0,93◊◊ 32,77±0,79*
17	Юноши Девушки	3,81±0,09◊◊◊ 2,98±0,08	60,34±1,72◊◊ 52,93±1,48	37,03±0,87◊◊◊ 33,06±0,71
18	Юноши Девушки	4,20±0,07◊◊◊*** 2,99±0,07	64,08±1,62 60,08±1,59	37,15±0,94◊◊ 33,18±0,86
19	Юноши Девушки	4,51±0,08◊◊◊** 3,00±0,06	65,00±1,69◊◊ 59,37±1,47	38,01±1,05◊◊◊ 33,22±0,84
20	Юноши Девушки	4,60±0,08◊◊◊ 3,07±0,09	67,23±1,83◊◊◊ 59,48±1,53	38,15±0,91◊◊◊ 33,20±0,83

Примечание: ^◊ - достоверные отличия в одной возрастной группе, ^◊- р<0,05; ^◊◊ - р<0,01; ^◊◊◊ - р<0,001; ^* - достоверные отличия по сравнению с предыдущей возрастной группой, ^* - р<0,05; ^** - р<0,01; ^*** - р<0,001

Значения ЖЕЛ у мальчиков выше по сравнению с девочками во всех возрастных группах. Выявленные различия объясняются анатомо-физиологическими особенностями развивающегося организма.

Незначительный рост ЖЕЛ от 7 к 10 годам соответствовал плавным морфофункциональным изменениям мальчиков и девочек в этот период. Достоверные различия ЖЕЛ между группами начинались с первыми признаками полового созревания. Прирост соматометрических показателей в этот период у сургутян становился скачкообразным, и мы отмечали достоверное увеличение ЖЕЛ по сравнению с предыдущей возрастной группой. Более интенсивный прирост ЖЕЛ наблюдали в группах мальчиков, чем у девочек. К началу юношеского периода онтогенеза ЖЕЛ и у юношей, и у девушек достигала практически дефинитивного уровня. После 18 лет у юношей и 17 лет у девушек, когда наблюдали замедление роста длины тела, достоверных возрастных различий в показателях внешнего дыхания нами не выявлено. Значения ЖЕЛ у мальчиков и юношей совпадали или несколько превышали показатели возрастной нормы, но были ниже должных. Возможно, это связано с тем, что в расчетных формулах основным значением является длина тела, а сургутские мальчики и юноши выше своих сверстников Центральной России. Особенно заметна разница (около 0,5 л) в должной ЖЕЛ и полученными нами показателях в старшем подростковом и юношеском периодах онтогенеза. У девочек полученные нами значения ЖЕЛ и вариант нормы близки, а в возрасте 15-20 лет практически совпадали.

Для оценки антигипоксической устойчивости организма мы применили пробы с произвольной остановкой внешнего дыхания. У всех обследованных нами сургутян задержка на вдохе всегда была продолжительнее, чем на выдохе. За весь изучаемый отрезок онтогенеза у мальчиков увеличение времени задержки дыхания на вдохе произошло более чем вдвое. За период второго детства у мальчиков (от 8 до 12 лет) прирост задержки дыхания составил в среднем 59%, а на выдохе – 85%. Видимо, становление дыхательной механики, приводящее к удлинению выдоха тренирует устойчивость к гипоксии, и делает эту реакцию более управляемой.

Наряду с естественным биологическим развитием вентиляторной способности легких повышалась толерантность дыхательной системы к гипоксии. Это очень важное свойство неспецифической резистентности, которое играет значимую роль в развитии организма в условиях, требующих напряжения антигипоксических механизмов.

ЖИ характеризует функциональные возможности дыхательного аппарата и в норме составляет у мальчиков 65-70 мл/кг, у девочек 55-60 мл/кг. В обследованных нами группах, ЖИ только приближался к нижней границе нормы, не превышая ее (рис. 13).

Рис. 13. Динамика жизненного индекса (мл/кг) уроженцев г. Сургута 7-20 лет

Результаты вариационной хронорефлексометрии учащихся Среднего Приобья показали следующее (рис. 14-19).

Сравнение средних значений времени простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) показало общую положительную динамику (сокращение времени реакции) от младших к более старшим возрастным группам (рис. 14). Оказалось, что наиболее продолжительными латентные периоды ЗМР были у детей 7 и 8 лет, а наиболее короткими и стабильными у обследованных юношей и девушек 19, 20 лет.

Как свидетельствуют результаты наших исследований, с возрастом происходило достоверное укорочение времени ПЗМР у сургутян обоих полов, что вероятно, связано со становлением морфофункционального состояния ЦНС и ее высших отделов.

Наиболее заметно уменьшение времени реакции в период от 7 до 11 лет, как у мальчиков, так и у девочек, возможно, это связано с интенсивными изменениями свойств нейродинамических функций учащихся младших классов. В возрасте 13 лет скорость ПЗМР достоверно выше у девочек по сравнению с данными мальчиков того же возраста, что вероятно можно связать с началом активных пубертатных перестроек у мальчиков, и изменением функционального состояния организма в целом.

Рис. 14. Динамика простой зрительно-моторной реакции уроженцев г. Сургута (мс)
В пубертатный период наблюдались выраженные колебания ПЗМР, и только в юношеском периоде онтогенеза данный показатель стабилизировался.

У юношей 18 – 20 лет скорость двигательной реакции выше, чем у девушек. При этом ПЗМР у юношей 18 лет по сравнению со юношами 19 и 20 лет достоверно ниже (р<0,05).

Продолжительность латентного периода сенсомоторной реакции на зрительный раздражитель у детей и подростков связывают не только с морфофункциональным становлением периферического звена зрительного анализатора, но в большей степени, их центральных структур и, в целом, функционального состояния ЦНС (А.И. Киеня, О.В. Кириченко, 2001).

Мальчики, юноши являлись более реактивными на зрительный раздражитель по сравнению с девочками, девушками, статистически достоверные отличия выявлены в возрастных группах 8, 9, 11, 18 лет.

Анализ стандартного отклонения показал, что от года к году разброс значений ЗМР уменьшался. Улучшение выполнения заданий с возрастом можно связать с созреванием передних отделов коры больших полушарий, что проявляется в усилении функции контроля, благодаря чему обеспечивается более селективная активация мозговых структур. У большинства обследованных школьников и студентов скорость ПЗМР была выше у правой руки.

Рис. 15. Динамика простой зрительно-моторной реакции (мс) мальчиков, юношей г.Сургута

Рис. 16. Динамика простой зрительно-моторной реакции (мс) девочек и девушек г.Сургута

В возрастных группах 11, 14, 16,19 лет у мальчиков, юношей и 12,19,20 лет у девочек значения ПЗМР правой и левой руки были наиболее близки или практически совпадали. В возрастных группах 7,8,9,10,12 лет у мальчиков и 7,9,10 лет у девочек наблюдаются максимальные различия в значениях ПЗМР правой и левой руки (отличия достоверны, р< 0,05).

Был проведен анализ расчетных показателей вариационной хронорефлексометрии. Выделяют три количественных критерия, отражающих разные стороны функционального состояния центральной нервной системы, а также уровни работоспособности: «функциональный уровень нервной системы»; «уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы»; «устойчивость нервной реакции» (Т.Д. Лоскутова, 1975; М.П. Мороз, 2003).

Все объективные показатели функционального состояния ЦНС (ФУС, УФВ, УР) у школьников и студентов имели тенденцию к улучшению.

Величина критерия - функциональный уровень системы (ФУС) определяется главным образом абсолютными значениями ПЗМР, т.е. положением вариационной кривой относительно абсциссы. Данный критерий на протяжении изучаемого отрезка онтогенеза у сургутян плавно увеличивался от 2,1 до 2,7 усл. ед. (рис. 17).

Однако обращает на себя внимание тот факт, что данный показатель находился в пределах функционального состояния, который характеризуется как «сниженная работоспособность». Так, согласно М.П. Мороз (2003), в норме критерий хронорефлексометрии «функциональный уровень нервной системы» должен быть от 4,9 до 5,9 усл.ед.

Показатель вариационной хронорефлексометрии «уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы» (УФВ), является наиболее полной характеристикой состояния ЦНС и позволяет судить о ее способности формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему.

У школьников и студентов в возрасте от 7 до 20 лет УФВ находился в границах, которые соответствовали состоянию, характеризуемого как «незначительно сниженная работоспособность» в пределах от 2,0 до 3,7 усл.ед. (рис. 18). У сургутян критерий УФВ стабилизировался только с наступлением юношеского периода онтогенеза.

Критерий «устойчивость реакции» (УР), который рассматривают как показатель устойчивости состояний ЦНС постепенно увеличивался от 7 до 11 лет, как у мальчиков, так и у девочек. Данный показатель приближался к нормативным значениям (М.П. Мороз, 2003) только к 19, 20 годам, как у юношей, так и у девушек (рис. 19). Величина этого показателя тем больше, чем меньше вариабельность значений ПЗМР (Т.Д. Лоскутова, 1975; Л.П. Павлова, 1988).

Рис. 18. Значения критерия вариационной хронорефлексометрии «уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы» уроженцев г.Сургута (усл.ед.)

Рис. 19. Значения критерия вариационной хронорефлексометрии «устойчивость нервной реакции» уроженцев г.Сургута (у.е.)

Результаты работы выявили морфофункциональные и психофизиологические особенности уроженцев г. Сургута и могут служить критериями в оценке функционального состояния школьников и студентов, родившихся и проживающих в специфичных климатогеографических условиях Среднего Приобья.