Содержание к диссертации
Введение
2.Обзор литературы
2.1.Возрастные особенности насосной функции сердца при функциональных нагрузках
2.1.1. Возрастные особенности насосной функции сердца при активной ортостатической пробел 9
2.1.2.Возрастные особенности насосной функции сердца при физических нагрузках 13
2.2.Индивидуально-типологические особенности сердечно-сосудистой системы 20
2.3. Влияние фаз дыхательного цикла на показатели насосной функции сердца 25
3.Организация и методы исследования
3.1.Организация исследования и контингент испытуемых 29
3.2.Методы исследования
3.2.1 . Метод исследования показателей насосной функции сердца .. 32
3.2.2.Метод исследования фаз дыхательного цикла 37
3.2.3 .Методика проведения активной ортостатической пробы 37
3.2.4.Методика проведения нагрузки повышающейся мощности 39
3.2.3 .Методы статистической обработки 40
4.Собственные результаты и их обсуждение
4.1.Возрастные особенности показателей насосной функции сердца детей и подростков в условиях относительного покоя и при активной ортостатической пробе
4.1.1 . Возрастные особенности показателей насосной функции сердца в условиях относительного покоя 41
4.1.2.Возрастные особенности реакций насосной функции сердца на активную ортостатическую пробу 45
4.1.3.Возрастные особенности реакций насосной функции сердца на активную ортостатическую пробу в зависимости от фаз дыхательного цикла 56
4.2.Возрастные особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков на нагрузку повышающейся мощности 61
4.3.Типологические особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков на функциональные нагрузки 87
5.3аключение 98
6.Выводы 106
7.Практические рекомендации 108
8.Список литературы 109
- Возрастные особенности насосной функции сердца при активной ортостатической пробел
- Влияние фаз дыхательного цикла на показатели насосной функции сердца
- Метод исследования показателей насосной функции сердца
- Возрастные особенности показателей насосной функции сердца в условиях относительного покоя
Введение к работе
Актуальность исследования. Важнейшей задачей, стоящей перед современной физиологией, является изучение закономерностей и особенностей развития растущего организма. Известно, что в настоящее время на детский организм оказывают все возрастающее влияние различные факторы, среди которых можно выделить недостаточно высокий уровень социально-экономических условий жизни, рост умственных нагрузок при относительно невысокой двигательной активности, неблагоприятные экологические условия, возрастание психофизиологических влияний и т.д. Все это негативно сказывается на состоянии здоровья детей и подростков, вызывая нежелательные перестройки функций организма, изменяя его устойчивость к различным воздействиям. В связи с этим возникает необходимость изучения особенностей растущего организма на разных возрастных этапах его развития и в широком возрастном диапазоне.
В детском и подростковом возрасте постоянно происходят изменения, связанные с ростом и развитием ребенка. При этом лимитирующем звеном в развитии приспособительных реакций организма является сердечная деятельность (Ф.З.Меерсон, 1975; Р.ААбзалов, 1987), одной из функций которой является насосная. Изучению насосной функции сердца посвящены многочисленные исследования (О.Д.Курмаев, 1966; И.ААршавский, 1967; АГайтон, 1969; Б.С.Кулаев, 1972; Ф.Г.Ситдиков, 1974; R.F.Rushmer, 1980; РААбзалов, 1985; И.О.Тупицын, 1985; Y.Bhambhani et. а!., 1994; M.G.Hopkins et. al, 1996; ТЛ.Зефиров, 1999; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Ю.С.Ванюшин, 2001; и др.). В работах этих авторов установлены возрастные особенности механизмов регуляции насосной функции сердца при различных двигательных, режимах.
Целесообразность изучения насосной функции сердца при
функциональных нагрузках различного характера вытекает из работ
Р.Р.Нигматуллиной (1999), Ю.С.Ванюшина, Ф.Г.Ситдикова (2003), т.к. эффективность адаптации организма детей и подростков к различным воздействиям определяется соотношением показателей насосной функции сердца. Один и тот же приспособительный результат может быть достигнут за счет различного соотношения данных функций.
Особенностью детского организма является то, что его адаптация,
представляющая один из критериев здоровья, происходит на фоне
незаконченного морфогенеза в процессе функционального развития
(С.В.Хрущев, 1991). Каждая возрастно-половая группа имеет свои
специфические структурно-функциональные особенности. Поэтому изучение
изменений в деятельности сердца детей и подростков, в особенности на
функциональные нагрузки, будет способствовать выявлению
приспособительных возможностей и функциональных резервов сердечно
сосудистой системы. _____«_»-.
Целью работы явилось выявление возрастных и типологических особенностей реакций насосной функции сердца у детей и подростков в ответ на функциональные нагрузки.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1.Выявить возрастные особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков 5-16 лет на активную ортостатическую пробу.
2.Установить влияние фаз дыхательного цикла на показатели насосной функции сердца у детей 5-6 и 7-8 лет при активной ортостатической пробе.
3.Выявить возрастные особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков 5-16 лет на нагрузку повышающейся мощности.
4.Определить типологические особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков 9-Ю и 11-12 лет на функциональные нагрузки.
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Реакции насосной функции і сердца у детей и подростков имеют особенности, связанные с характером функциональных нагрузок.
2.Особенности реакций насосной функции сердца детей и подростков изменяются с возрастом.
З.Характер реакций насосной функции сердца детей и подростков зависит от типологических особенностей системы кровообращения.
Научная новизна. Впервые изучалась реакция насосной функции сердца (ЧСС, УОК, МОК) у детей и подростков в возрастном диапазоне от 5 до 16 лет на функциональные нагрузки разной мощности и физиологической направленности. Было выявлено, что при активной ортостатической пробе во всех возрастных группах увеличение частоты сердечных сокращений отмечается на первой минуте положения стоя и наибольшие сдвиги в хронотропной реакции сердца происходят в группе подростков в возрасте 15-16 лет по сравнению с другими группами испытуемых.
Впервые было показано, что фазы дыхания в группах детей 5-6 и 7-8 лет не оказывают влияние на показатели насосной функции сердца при смене положения тела из горизонтального в вертикальное.
В результате использования в исследованиях методических приемов непосредственно во время самой двигательной деятельности позволило нам впервые установить, что реакции насосной функции сердца детей 9-Ю и 11-12-летнего возраста на функциональные нагрузки определяются исходным типом кровообращения; показатели ударного и минутного объемов крови во время функциональных нагрузок в группах детей 9-Ю и 11-12-летнего возраста изменяются разнонаправлено.
Было показано, что показатели насосной функции сердца (ЧСС, УОК, МОК) при нагрузке повышающейся мощности во всех группах испытуемых
увеличиваются, и это зависит от мощности нагрузок и возрастных особенностей детей и подростков.
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты расширяют представления о возрастных особенностях насосной функции сердца детей и подростков в возрасте 5-16 лет при функциональных нагрузках. Выявление особенностей реакций насосной функции сердца на функциональные нагрузки разной мощности и различной физиологической направленности может способствовать успешному физическому воспитанию детей и подростков, управлению состоянием их здоровья. Результаты полученных исследований могут найти практическое применение в возрастной и спортивной физиологии, в педиатрии, в теории и практике физического воспитания детей и подростков.
Апробация работы. Основные материалы доложены на: V и VI Всероссийских симпозиумах и школы семинара молодых ученых и учителей «Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке» (Казань, 2000; 2002); Региональной научно-практической конференции «Качество жизни в трансформирующемся обществе» (Наб.Челны, 2001); XVIII съезде Всероссийского физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001); Региональной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных территорий» (Казань, 2002); Международном симпозиуме «Актуальные проблемы адаптации к природным и экосоциальным условиям среды» (Ульяновск, 2002); XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003); Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения О.Д. Курмаева (Казань, 2004); VII Всероссийском симпозиуме и школы семинара молодых ученых и учителей «Растущий организм: адаптация к учебной и физической нагрузке» (Набережные Челны, 2004).
Публикации. Автором опубликовано 8 научных работ по теме диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 131
Возрастные особенности насосной функции сердца при активной ортостатической пробел
Изучению реакций насосной функции сердца у лиц разного возраста при выполнении функциональных проб с переменой положения тела посвящены многочисленные работы: А.А.Аскерова, Е.И.Ковалева (1962), Р.Е.Мотылянской (1963), Г.З.Чуваевой (1963), Д.И.Комаренко (1970), Д.М.Померанцева (1970), И.О.Тупицына, Е.И.Якимовой (1980), Н.П.Москаленко, А.Б.Бабаева (1982), Л.Б.Губмана, Б.В.Петрова (1984), J.F.Chavez-Carbajal et al. (1990), Т.Ф.Костина, Д.Л.Длигача (1990), H.Tanaka et al. (1994), W.Wieling et al. (1995), Е.Р.Слабодской (1995), И.В.Гуштурова (1996), О.П.Желтова с соавт. (1998), Ю.С.Ванюшин, Ф.ГХитдиков (2003).
По данным Р.Е.Мотылянской (1963) возрастные различия при выполнении ортостатической пробы сводятся к более выраженному учащению пульса у занимающихся спортом молодых людей (18-20 лет) по сравнению со спортсменами старшего возраста. На выраженное учащение пульса в вертикальном положении у старших лиц по сравнению с молодыми указывал H.Kuchmeister (1958).
Г.З.Чуваева (1963) проводила ортостатическое обследование детей 7-8 лет, подростков в возрасте 13-15 лет и взрослых людей. Она установила определенную зависимость между степенью сдвигов, наблюдаемых в сердечно-сосудистой системе и возрастом испытуемых при переходе их из горизонтального положения в вертикальное положение. Оказалось, что у детей учащение сердечной деятельности при переходе в вертикальное положение составляло в среднем 12,8 уд/мин, у подростков оно составляло 17,6 уд/мин, а у взрослых достигало 19,2 уд/мин. Степень изменения частоты пульса у взрослых значительно больше, чем у детей. Автор приходит к выводу, что различия обусловлены не только незавершенностью морфо-функционального аппарата кровообращения ребенка, но и его локомоторного аппарата, скорее всего моторного анализатора и его связей с вегетатикой.
В исследованиях проведенных С.М.Духовичным (1963) отмечался прирост хронотропной функции сердца у молодых лиц в два раза больше, чем у людей пожилого возраста. Обнаруженные автором особенности изменения артериального давления при выполнении ортостатической пробы сводятся к более значительному снижению систолического артериального давления у лиц пожилого и старческого возраста по сравнению с людьми молодого возраста. Повышение диастолического давления более 10 мм рт. ст. наблюдалось чаще у молодых по сравнению с людьми более старшего возраста. По данным С.М.Духовичного возрастные отличия проявляются при изучении сдвигов пульсового давления. Снижение этого показателя более чем на 10 мм рт.ст. при переходе обследуемых из горизонтального положения в вертикальное зарегистрировано автором у молодых людей в 1,5 раза реже, чем у людей пожилого и старческого возрастов. Причины этого автор видит в ослаблении рефлексов с механорецепторов сосудов при старении организма.
Возрастные изменения частоты сердцебиений и артериального давления отмечаются в работах Н.П.Москаленко и А.Б.Бабаева (1983). Ими показано более выраженное уменьшение ударного и сердечного индекса и возрастание удельного периферического сопротивления в старшей возрастной группе. Возрастные различия ортостатических реакций авторами объясняются снижением тонуса вен и симпатического тонуса, а также утолщением артериол у лиц старшего возраста.
Особенности ортостатических реакций здоровых детей и подростков изучались в работах: СВ.Комина (1980), И.О.Тупицына и Е.И.Якимовой (1980), Л.Б.Губмана и Б.В.Петрова (1984), В.П.Медведева и Н.Б.Козьмин 11 Соколова (1987), Т.Ф.Костина и Д.Л.Длигача (1990), Н.И.Шлык (1991), Р.А.Шабунина (1992), И.В.Гуштуровой (1996) и др.
В работе И.В.Гуштуровой (1996) установлено, что в возрасте от 3 до 6 лет наблюдалось уменьшение положительного хронотропного эффекта, увеличение снижения минутного объема крови и темпов изменения общего и удельного периферического сопротивления. Приведенные факты можно расценивать как постепенную экономизацию гемодинамического ответа на ортостатическое воздействие детей в возрасте от 3 до 6 лет.
Исследованиями Н.И.Шлык (1991) было показано, что наиболее выраженное уменьшение ударного объема наблюдалось в 3 и 5 лет, а менее выраженное в 4 и 6 лет. Эти изменения центральной гемодинамики на ортостатическую пробу согласуются с данными математического анализа сердечного ритма. Автор считает, что в нечетные годы развития ребенка усиливается преобладание симпатического отдела вегетативной нервной системы, а в четные - парасимпатического. При переходе испытуемых из горизонтального положения в вертикальное не у всех детей наблюдается уменьшение ударного объема. Так, автором отмечается, что у 4 % детей ударный выброс снижался незначительно или нарастал в среднем на 5-8 %.
В работе Г.М.ДворяковскоЙ и В.Н.Вульфсон (1981) у детей в возрасте 10-16 лет отмечается значительное уменьшение ударного выброса, повышение диастолического и небольшое снижение систолического артериального давления, повышение удельного периферического сопротивления в ответ на активную ортостатическую пробу. Однако эти исследования показателей сердечно-сосудистой системы при изменении положения тела испытуемых проводились без учета конкретного возраста и пола школьников.
Л.Б.Губманым и Б.В.Петровым (1984) было установлено, что адаптационные возможности системы кровообращения на орто- и антиортостатические воздействия с возрастом повышаются, что свидетельствует о возрастном совершенствовании компенсаторных механизмов в регуляции кровообращения.
Аналогичные выводы были сделаны в работе Т.Ф.Костина и Д.Л.Длигача (1990), которые исследовали влияние возраста на антигравитационные реакции системы кровообращения лиц женского пола в возрасте 12-38 лет. Авторами также отмечалось, что наименее ортостатически устойчивыми среди испытуемых были обследуемые высокого роста, находящиеся в пубертатном периоде. Некоторые типы реакций при переходе в вертикальное положение, обнаруженные у здоровых подростков В.П.Медведевым и Н.Б.Козьмин-Соколовым (1987), такие как высокая напряженность симпатической и парасимпатической нервной системы проявляющиеся в быстром, иногда выраженном ответе вегетативной нервной системы, подтверждают выводы вышеперечисленных исследователей. Это, по мнению В.Г.Медведева и Н.Б.Козьмин-Соколова, является подростковой нормой и связано с определенной вегетативной неустойчивостью характерной для подросткового возраста.
Влияние фаз дыхательного цикла на показатели насосной функции сердца
Современный уровень развития физиологии придает большое значение функциональному взаимодействию различных систем организма. По словам А.Н.Меделяновского (1987) «важную роль приобретают не столько сами физиологические показатели, сколько соотношение значений этих показателей, которые характеризуют структуру данной живой системы в данном ее состоянии».
Вопрос о взаимодействии физиологических систем был поставлен давно. Подтверждением тому, в частности, являются высказывания Галена и Гиппократа: «... Все находится в совокупности частей, а в частях все содействует деятельности каждой из них...», « ...в теле все сливается в одно, все действуют согласованно и все друг другу сочувствуют...». Особенно это относится к функциональной связи дыхательной и сердечно-сосудистой систем, так как их можно рассматривать как две транспортные системы, обеспечивающие единую функцию - газообмен организма.
Многочисленные литературные данные (Л.С.Ульянинский, ЛА.Джураева, 1965; А.Гайтон, 1969; В.А.Кузьменко с соавт., 1980; Б.М.Цукерман с соавт., 1980; В.Ф.Молчатская, 1990; В.М.Покровский, 1990; Ю.С.Ванюшин, Ф.Г.Ситдиков, 2003) показывают наличие определенных взаимоотношений внутри кардиореспираторной системы, которые проявляются во влиянии фаз дыхательного цикла на ритм сердечных сокращений (дыхательная аритмия), на изменение ударного объема крови; в определенной приуроченности начала сердечного и дыхательного цикла, кардиореспираторной синхронизме и т.д. Б.М.Цукерман с соавт. (1980) выявили влияние глубокого редкого дыхания на синусный режим ритма сердца. Это, по их мнению, может оказаться полезным индикатором функционального состояния сердечнососудистой системы, и они предложили данное дыхание как функциональную пробу для оценки работы сердца. В.Ф.Молчатская (1990) отмечает такую взаимосвязь в дыхательной аритмии в работе сердца, фазовых изменениях частоты сердечных сокращений при понижении и повышении внутрилегочного давления (пробы Мюллера и Вальсольвы), наличие дыхательного ритма в активности эфферентных вагусных сердечных волокон и сердечного ритма в активности эфферентных систем, «типичного» экспираторного нейрона и диафрагмального нерва и др. В.А.Кузьменко с соавт. (1980) одним из механизмов оперативного согласования дыхания и сердечной деятельности выявили приуроченность начала вдоха и выдоха к определенному участку сердечного цикла. Такая фазовая связь оказалось наиболее выраженной при спокойном дыхании в положении лежа. В.М.Покровский (1990) исследовал сердечно-дыхательный синхронизм, т.е. полное совпадение сердцебиений и частоты дыхания (1:1). Эта модель искусственна, однако позволяет выявить скрытые формы влияния центральной нервной системы на деятельность сердца и дыхательного синхронизма в детском возрасте, что вероятней всего связано с морфофункциональными особенностями нервной и эндокринной системами у детей. М.ЛТищенко, А.М.Сеппен, В.В.Судакова (1973) изучали закономерности изменения ударного выброса при задержке дыхания на вдохе и выдохе в условиях относительного покоя. Оказалось, что при спокойном дыхании на полный дыхательный цикл приходится от трех до семи сердечных сокращений в зависимости от соотношения частоты дыхания и частоты сердцебиений. Средняя за дыхательный цикл величина УОК составляла 76 мл, В процессе выдоха происходило увеличение ударного выброса, а в процессе вдоха - уменьшение. Однако точного соответствия между экстремумами вдоха и выдоха и максимумом и минимумом УОК установить не удалось. М.И.Тищенко с соавт. (1973) отметили, что длительность сердечного цикла при спокойном дыхании увеличивается на вдохе и уменьшается на выдохе, что противоречит данным, полученным Л.С.Ульянинским и Л.А.Джураевой (1965) о длительности сердечного цикла в различные периоды дыхательного цикла. АХайтон (1969) приводит физиологическое объяснение колебаниям УОК в определенные фазы дыхательного цикла. Так, во время вдоха происходит растяжение сосудов легких и это увеличивает их емкость, что приводит к депонированию крови в сосудах легких. В этом случае к левому отделу сердца притекает меньше крови. А во время выдоха объем легочных сосудов становится меньше и депонированная кровь в избытке поступает к левому отделу сердца. понимания колебаний длительности сердечного цикла, обусловленных возмущающим воздействием дыхания, считают (Б.Фолков, Э.Нил, 1976), что необходимо учитывать неодинаковый удельный вес силы сокращения правого и левого желудочков сердца в суммарной силе сердечного сокращения. Отношение силы сокращения левого желудочка к силе сокращения правого желудочка у здоровых людей должно соответствовать отношению масс желудочков и примерно равно 2,3:1. Поэтому в момент вдоха, несмотря на увеличение по сравнению с равновесным состоянием силы сокращения правого желудочка, больше сказывается уменьшение силы сокращения левого желудочка и суммарная сила сердечного сокращения, следовательно, и длительность интервалов R-R будет меньше. Увеличение силы сокращения левого желудочка на выдохе приводит к возрастанию суммарной силы сердечного сокращения и длительности интервалов R-R.
Метод исследования показателей насосной функции сердца
В группе подростков 15-16 — летнего возраста независимо от пола произошли наибольшие изменения в ЧСС на первой минуте положения стоя. Так, ЧСС в группе мальчиков увеличилась на 21,21 уд/мин, а в группе девочек на 16,40 уд/мин (табл. 4.1.6). Это самые значительные сдвиги в хронотропной реакции сердца при переходе испытуемых из положения лежа в положение стоя. Если рассмотреть эти изменения в группе 5-6 - летних детей, то ЧСС в группе мальчиков при переходе из положения лежа в положение стоя увеличилась на 11,62 уд/мин, в группе девочек на 8,40 уд/мин. Считается, что естественной реакцией на изменение положения тела является учащение пульса от 5 до 15 уд/мин, а у подростков и юношей такая реакция может быть более выраженной (Е. A. Nwosu et. al,. 1994; Н. Rieckert, 1996). По-видимому, с возрастом совершенствуется хронотропная реакция сердца, что находит отражение в увеличение ЧСС при переходе испытуемых из положения лежа в положение стоя. Максимальное увеличение ЧСС при ортостатической пробе было характерно для детей и подростков, имеющих наименьшие значения данного показателя в положение лежа, т.е. для 15-16 -летних, а минимальное увеличение ЧСС для группы детей в возрасте 7-8 лет. Литературные данные (Д. И. Комаренко, 1970; И.-В. Гуштурова 1966; Н. В. Исмагилова, 1977) также свидетельствуют об увеличении с возрастом прироста ЧСС при ортостатической пробе. По-видимому, такие различия обусловлены незавершенностью морфо - функционального аппарата кровообращения, а также моторного анализатора и его связей с вегетативной нервной системой.
Межполовых различий в ЧСС в группах испытуемых как в положении лежа, так и в положении стоя отмечено не было. В этом проявилас идентичность в исследуемых группах в регуляции хронотропных возможностей сердца.
Показатели УОК при переходе испытуемых из положения лежа в положение стоя во всех группах, кроме группы детей в возрасте 5 — 6 лет, уменьшились на достоверную величину. Это отмечалось на 1-ой или 2-ой минутах положения стоя. В дальнейшем наблюдалось незначительное снижение УОК в положении стоя независимо от половых различий. Причиной этого является снижение венозного притока крови к сердцу по нижней полой вене, что может привести к уменьшению ударного объема крови (R. J. Ward et. al. 1966; В. М. Михайлов, 1969), и это может составить до 50 % величины ударного выброса в условиях покоя.
В своих исследованиях при ортостатической пробе мы наблюдали более значительное снижение УОК у детей 11-12, 13-14, 15-16 лет. По-видимому это происходит в результате увеличения емкости венозной системы, которая, как известно, с возрастом увеличивается. В результате проявления гидростатического фактора гравитации депонирование крови происходит в системе сосудов нижней полой вены и вен нижних конечностей (Б. Фолков, Э. Нил, 1976; Л. И. Осадчий, 1982; В. Е. Катков, 1988). С возрастом вены расширяются, а увеличение емкости вен приводит к возрастанию количества депонирующей крови. Это отражается на венозном возврате крови к правому предсердию и уменьшению объема наполнения его полостей, что соответственно приводит к снижению УОК.
Наблюдаемые нами изменения УОК у подростков 15 — 16 лет при ортостатической пробе близки к значениям взрослых людей, полученные рядом авторов (М. Д. Момот с соавт., 1984; В. В. Иванов, 1985).
Такое снижение УОК при ортостазе с большей степенью выражено у детей старшего возраста и подростков, что отмечалось в работах Д. И. Комаренко (1970), В. В. Мещерякова (1986).
При переходе из положения лежа в положение стоя снижение УОК компенсируется активными гемодинамическими реакциями в результате раздражения барорецепторов синокаротидных зон, правого и левого сердца, полых вен, артериальной системы и рецепторов растяжения внутригрудных сосудов (Б. С. Кулаев, 1972; F. М. Abboud et al., 1979; Л. И. Осадчий, 1975; 1982), В вертикальном положении гидростатическое давление в области этих рецепторов изменяется, что приводит к снижению импульсации от барорецепторов, и при этом включаются приспособительные реакции. Происходит сужение резистивных и емкостных сосудов и это приводит к увеличению ЧСС (Л. И. Осадчий, 1982).
Основным регулятором, обеспечивающим адекватность ортостатической реакции системы кровообращения, особенно в первые минуты изменения положения тела, является симпатическая нервная система (D. Fluck, С. Salter, 1973; М J. Morris et al., 1980; В. Р. Вебер, 1983; Н. М. Москаленко, М. Г. Глезер, 1979). Понижение УОК, которое приводит к снижению систолического артериального давления рефлекторно включает в формирование компенсаторных реакций симпато — адреналовую систему и повышается секреция катехоламинов (X. М. Марков с соавт., 1974; В. Г. Пинелис с соавт., 1977). Как показали работы некоторых авторов (Л. Б. Губман, Б. В. Петрова, 1984; И. В. Гуштурова, 1996) положительная хронотропная реакция детей на ортостатическую пробу сопровождается не только увеличением активности симпатической нервной системы. Это также согласуется с мнением W. Wieling et al. (1983) и Д. И. Жемайтите (1989), которые считают, что рефлекторное учащение сердечного ритма при ортостазе является результатом включения парасимпатической регуляции в деятельности сердца.
Результаты таблицы 4.1.7. свидетельствуют, что при активной ортостатической пробе наблюдается так называемый сердечно-сосудистый дрейф (К. R. Turley, 1997), т.е. снижение УОК от 1 до 26,55 мл.
Возрастные особенности показателей насосной функции сердца в условиях относительного покоя
Однако сопоставление лишь частотных характеристик не дает полного представления о сердечной деятельности. Поэтому нами изучались показатели, связанные с силовой характеристикой сердечно-сосудистой системы. В результате этого было установлено, что с возрастом происходит значительный рост ударного и минутного объемов крови. Это свидетельствует в пользу существующей теории соответствия высоких значений насосной функции сердца показателям физического развития. К 10-14 годам практически завершается дифференциация сердца, которое по своим характеристикам и структурным показателям приближается к сердцу взрослого человека (СВ. Хрущев, 1980; ПСМощич с соавт., 1986). Выявлено, что наибольшие темпы роста сердца наблюдаются в период полового созревания (М.П.Сапин, В.И.Сивоглазов, 1977), что обусловлено нарастанием объема мышечных волокон и объема сердца в основном за счет увеличения желудочков. Гормон СТГ стимулирует гипертрофию миокарда, увеличение сократимости миоцитов и регулирует гипертрофию желудочков (B.L.Silverman, J.R.Friedlander, 1997). Все это положительно сказывается на росте ударного и минутного объемов крови.
Объективная характеристика функционального состояния детей и подростков предполагает всестороннее исследование функций под воздействием различных проб и тестов, которые моделируют различные факторы среды. Одним из таких тестов является изменение положение тела в пространстве, трактуемое как явление естественное, не связанное с использованием каких-либо дополнительных усилий. Поддержание определенного оптимального уровня кровообращения при перемене позы является результатом вегетативной регуляции. Поэтому для оценки приспособительных возможностей сердечно-сосудистой системы широко используется ортостатическая проба, сдвиги при которой изучаются на активное и пассивное изменение положения тела. Активное изменение положения тела предполагает, что испытуемый самостоятельно переходит из одного положения в другое, например, встает. При этом судят о способности «мышечного насоса» преодолевать последствия гидростатического эффекта (В.Л.Карпман, 1965; Л.И. Осадчий, 1982). К числу достоинств этой пробы следует отнести простоту ее выполнения, высокую информативность, нетрудоемкость и возможность применения у лиц любого возраста. Поэтому в клинической медицине и в практике трудовой экспертизы применяется активная ортостатическая проба (Л.И. Осадчий, 1975; 1982).
В результате проведенных исследований нами было выявлено, что физиологическая реакция на активную ортостатическую пробу у детей и подростков разных возрастных групп проявилась изменением всех показателей насосной функции сердца. Переход в вертикальное положение тела вызывает резкое повышение гидростатического давления в сосудах нижней части тела вследствие действия столба крови (А.Гайтон, 1969; Г.С.Белкания, 1982). Это приводит к депонированию крови и уменьшению сердечного выброса. Степень возникающего при этом застоя зависит от тонуса вен нижних конечностей и эффективности работы абдоминоторакального насоса (В.Л.Карпман, В.В.Парин, 1980). По видимому, чем ниже тонус венозных стенок и чем менее энергично кровь присасывается к сердцу, тем меньшим будет венозный возврат крови и тем хуже будет осуществляться наполнение правых, а затем и левых полостей сердца (Y.Wang et.al., 1960). Запись электрокардиограммы ежеминутно позволило нам установить, что наибольшие изменения в частоте сердцебиений независимо от возраста, происходят на первой минуте положения стоя. Следовательно, переходный период из одного положения в другое сведен до минимума. Это, по-видимому, одна из особенностей хронотропной реакции сердца на активную ортостатическую пробу в группах исследуемых детей и подростков. Следующая особенность, которая проявилась у детей и подростков на активную ортостатическую пробу, заключалась в том, что наибольшие изменения в хронотропной реакции сердца отмечались в группе подростков в возрасте 15-16 лет. По-видимому, с возрастом совершенствуется хронотропныи ответ сердца при переходе испытуемых из положения лежа а положение стоя, что находит отражение в росте частоты сердцебиений. Максимальное увеличение ЧСС при ортостатической пробе было характерно для подростков, имеющих наименьшие значения данного показателя в положении лежа, т.е. для 15-16-летних подростков, а минимальное увеличение ЧСС отмечалось в группе детей 7-8 лет. В этом случае нами была обнаружена зависимость известная в биологии и медицине как «закон исходного значения», который показывает, что чем выше исходная активность, тем менее выражена реакция на активирующие стимулы. Показатели УОК при переходе испытуемых из положения лежа в положение стоя во всех группах, кроме группы детей 5-6 лет, уменьшались на достоверную величину. Это отмечалось на 1-ой и 2-ой минутах положения стоя. В дальнейшем наблюдалось незначительное снижение УОК в положении стоя независимо от пола испытуемых. В своих исследованиях мы наблюдали при ортостатической пробе более значительное снижение УОК у детей старшего возраста и подростков. Это происходит в результате увеличения емкости венозной системы, которая, как известно с возрастом увеличивается.
Снижение сердечного выброса в исследуемых группах выражено значительно меньше, чем ударного объема крови. Вероятно, это обусловлено, прежде всего, рефлекторным увеличением частоты сердечных сокращений. Так, в возрасте 5-6 лет мы не отмечали уменьшение МОК при смене положения тела. Незначительное понижение УОК в этой возрастной группе компенсируется увеличением ЧСС, поэтому МОК остается достаточно стабильным (р 0,05). Следовательно, основным механизмом в поддержании МОК в этих условиях является хронотропныи, т.к. УОК практически не меняется.
