Введение к работе
Актуальность. Вегетативная нервная система (ВНС) играет важную роль в регуляции деятельности внутренних органов На протяжении многих десятилетий большое внимание уделяется методам оценки ее состояния, в том числе, методу, основанному на математическом анализе вариабельности сердечного ритма, или ВСР (Баевский Р М, 1968, 2000, Saul G et al, 1990; Smdman N, 1995, Березный EA, Рубин AM, 1997, Вейн AM, 1998, Жемайтите Д И, 1998, Massin М, 1999, Михайлов В М, 2000, Щербатых Ю В., 2000, Pagam М , Maihani А , 2000, Грибанов А В и соавт, 2001, Patwardhan А. et al., 2001, Волокитина Т В , 2002, Горбунов Н П, 2002, Котельников С А и соавт, 2002, Ноздрачев А Д и соавт, 2005) Широкое использование этого метода в физиологии и клинической практике, в определенной степени, ограничено тем, что недостаточно изучена природа ВСР, а также противоречивы данные о показателях ВСР в зависимости от пола и возраста (Грибанов А В и соавт, 2001, Звягина ЕА и соавт, 2005, Орлова НИ, Рыбаков В П, 2005) Так, по одним сведениям, ВСР у девочек ниже, чем у мальчиков (Грибанов А В и соавт, 2001, Семенович А В , 2004), а по другим -она такая же (Чораян И.0, 2004) Противоречивость этих данных, возможно, связана с тем, что при анализе ВСР учитывается лишь ограниченное (5-6) число показателей, а наблюдения ведутся на малочисленной группе детей, а также без учета функциональной асимметрии мозга (ФАМ), наличия признаков вегетативных нарушений и других факторов, которые могут влиять на ВСР В литературе имеются единичные данные, указывающие на возможность взаимосвязи ВСР с ФАМ (Davey М et al, 2000, Димитриев Д А. и соавт, 2005, Звягина Е А. и соавт, 2005, Жигалова Г Г, 2005, Михайлова Н.Л , 2005, Олада Э~Я, 2005, Валькова Н.Ю 2007). Так, по данным Димитриева Д А. и соавт (2005), у леворуких студентов на экзамене происходит более выраженное снижение ВСР (судя по изменению значений амплитуды моды, индекса напряжения и отношения LF/HF), чем у праворуких. Звягина ЕА и соавт (2005), оценивая вегетативный коэффициент (по тесту Люшера), показали, что у леворуких 15-16-летних подростков активность симпатического отдела (СО) ВНС выше, чем у праворуких Показано (Михайлова Н Л, 2005), что студенты с признаками ведущего правого полушария имели более высокую ЧСС, чем студенты с признаками ведущего левого полушария Установлено (Валькова Н Ю, 2007), что у студентов вузов при ведущем правом полушарии (судя по оценке сенсорной и моторной асимметрии) активность СО ВНС, оцениваемая по анкетному вегетативному тесту, выше, чем при ведущем левом полушарии.
Имеются единичные сообщения авторов о связи ВСР с наличием признаков вегетативных нарушений (Орлова Н И, Рыбаков В П., 2005), которые показали, что у детей, имеющих вегетативные нарушения, при выполнении учебной нагрузки ВСР снижается более выражено, чем у детей без вегетативных нарушений
Учитывая большой интерес к методике оценки состояния ВНС по показателям ВСР, а также важность вегетативного обеспечения мозговой
деятельности у детей 1-3 классов, в работе были сформулированы следующая цель и задачи
Цель работы - оценить зависимость состояния вегетативной нервной системы у детей 1-3 классов (по показателям ВСР) от функциональной асимметрии мозга, наличия вегетативных нарушений, пола, года обучения
Задачи исследования.
-
Выявить распространенность функциональной асимметрии мозга (по ведущему глазу, уху, руке, ноге и ведущему полушарию) среди детей 1-3 классов с учетом пола, года обучения
-
Исследовать (анкетным методом А М Вейна) распространенность нарушений состояния ВНС среди детей 1-3 классов с учетом функциональной асимметрии мозга, пола и года обучения
3 Изучить вариабельность сердечного ритма (по данным
кардиоинтервалографии) у детей 1-3 классов с учетом пола, функциональной
асимметрии мозга и наличия признаков вегетативных нарушений
Новизна исследования Оценена распространенность правополушарной и левополушарной функциональной асимметрии мозга (по ведущему глазу, уху, руке, ноге и полушарию) и вегетативных нарушений (по анкетному методу А М Вейна) среди детей 1-3 классов общеобразовательных школ г Кирова Установлено, что в зависимости от признака асимметрии процент детей с правополушарной ФАМ (ПФАМ) варьирует от 15,0% до 40,1%, а процент детей с левополушарной ФАМ - от 56,0 до 81,1% Эти значения не зависят от года обучения и пола Так, среди девочек 1 класса процент лиц с признаками ПФАМ, тес ведущим левым глазом, левым ухом, левой рукой, левой ногой и правым полушарием составил соответственно 33,8%, 33,1% , 15,0%, 40,1% и 32,3% Число детей с вегетативными нарушениями достигало 30,8% -33,3% Этот показатель не зависит от пола, года обучения и ФАМ
Дана характеристика ВСР девочек и мальчиков 1-3 классов Новым является то, что анализ ВСР проводился по комплексу из 23 параметров математического анализа ВСР, а также с учетом ФАМ и наличия вегетативных нарушений.
Во-первых, это позволило внести коррективы в представление о динамике ВСР на протяжении первых трех лет обучения В частности, показано, что у девочек по сравнению с 1 классом во 2 классе ВСР снижается, а в 3 классе она становится такой же, как в 1 классе Это означает, что во 2 классе у девочек повышается эффективность р-адренергических воздействий на сердце, что косвенно говорит о повышении активности СО ВНС (или о снижении активности ПО ВНС), а в 3 классе активность СО ВНС вновь снижается У мальчиков, наоборот, по сравнению с 1 классом во 2 классе ВСР возрастает, а в 3 классе становится такой же, как в 1 классе Следовательно, у мальчиков во 2 классе активность СО ВНС снижается, а в 3 классе - возрастает Эти тендерные различия объясняются нами особенностями реакции организма девочек и мальчиков на учебную нагрузку и/или на процесс полового созревания, который у девочек, как известно, начинается на 1-2 года раньше, чем у мальчиков
Во-вторых, впервые удалось показать, что у девочек и мальчиков 1-3 классов ВСР зависит от ФАМ В частности, у детей с признаками правополушарной ФАМ (т е имеющих ведущий левый глаз, или ухо, или руку, или ногу, или правое полушарие) ВСР ниже, чем у их сверстников с признаками левополушарной ФАМ (тес ведущим правым глазом, или ухом, или рукой, или ногой, или левым полушарием) Такая закономерность характерна для всех детей 1-3 классов, в том числе имеющих вегетативные нарушения В целом, эти данные позволяют считать, что у детей с правополушарной ФАМ выше эффективность р-адренергических воздействий на сердце, а, следовательно, выше активность СО ВНС Наиболее вероятно, что эта закономерность обусловлена более выраженным влиянием правого полушария у детей с правополушарной ФАМ на состояние высших вегетативных центров, в том числе регулирующих деятельность сердца
В-третьих, впервые показано, что, независимо от ФАМ, у девочек и мальчиков 1-3 классов, имеющих вегетативные нарушения, ВСР ниже, чем у сверстников, не имеющих их Это указывает на более высокую эффективность Р-адренергических воздействий на сердце у детей с признаками вегетативных нарушений, а, следовательно, на более высокую активность СО ВНС Эти данные также свидетельствуют о том, что симптоматика нарушений в состоянии ВНС, выявляемая анкетным методом А М Вейна (по вегетативному тесту или по врачебному опроснику), преимущественно отражает повышение активности СО ВНС
В-четвертых, подтвердив данные ряда авторов о том, что у девочек младших классов ВСР ниже, чем у мальчиков, нами впервые показано, что такая закономерность характерна для детей 1, 2 и 3 классов, независимо от ФАМ и наличия признаков вегетативных нарушений Это означает, что у девочек на данном этапе онтогенеза эффективность р-адренергических воздействий на сердце выше, а, следовательно, и выше активность СО ВНС, чем у мальчиков. Выявленная закономерность согласуется с данными литературы о более высоком уровне развития высших психических функций (ВПФ) и успешности обучения у девочек в сравнении с мальчиками Это позволяет утверждать, что способность ребенка к активации СО ВНС является одним из важных условий его интеллектуального развития и высокой эффективности образовательной деятельности.
Впервые сделана попытка выделить группу наиболее информативных показателей математического анализа ВСР (из 23) с целью оптимизации алгоритма исследования состояния ВНС на основе данных кардиоинтервалографии. В частности, установлено, что половые различия лучше всего отражают 6 показателей (математическое ожидание, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации, амплитуда моды, индекс напряжения и абсолютная мощность HF-волн), различия между детьми при учете ФАМ - 3 показателя (математическое ожидание, индекс напряжения и коэффициент вариации), а наличие у детей признаков вегетативных нарушений - 10 показателей (вариационный размах, амплитуда моды, индекс
напряжения, отношения LF/HF, отношение (VLF+LF)/HF, дисперсия, коэффициент вариации, отношение VLF/HF, нормированная мощность HF-волн и коэффициент монотонности)
Научное и практическое значение результатов работы Результаты исследования углубляют представление о природе ВСР, в частности, указывают на связь ВСР с ФАМ, с наличием вегетативных нарушений, полом ребенка Они расширяют -представление об онтогенетических особенностях состояния ВНС, о роли ВНС в реализации образовательной деятельности ребенка Результаты работы представляют интерес и с методической точки зрения - они могут быть полезны при оценке состояния ВНС у детей 1-3 классов, в том числе для выявления вегетативных нарушений, а также при изучении ФАМ Результаты работы могут быть использованы в учебном процессе (общая и возрастная физиология, педиатрия, детская неврология)
Положения, выносимые на защиту
-
Среди мальчиков и девочек 1-3 классов общеобразовательных школ число детей с признаками правополушарной функциональной асимметрии мозга (тес ведущим левым глазом, или ухом, или рукой, или ногой, или правым полушарием) в зависимости от признака асимметрии варьирует от 15,0% до 40,1%, а число детей с признаками вегетативных нарушений, выявляемыми анкетным методом А М. Вейна, - от 30,8% до 33,3% Эти значения не зависят от пола ребенка и года обучения
-
На протяжении первых трех лет обучения в общеобразовательной школе изменяется вариабельность сердечного ритма (ВСР), а следовательно, меняется активность вегетативной нервной системы (ВНС) Характер этих изменений зависит от пола - во 2 классе (по сравнению с 1 классом) у девочек ВСР снижается, а у мальчиков - возрастает Следовательно, активность симпатического отдела (СО) ВНС во 2 классе у девочек возрастает, а у мальчиков - снижается В 3 классе и у девочек, и у мальчиков ВСР (и активность СО ВНС) становится такой же, как в 1 классе.
3 Среди детей 1-3 классов общеобразовательных школ ВСР ниже (а, следовательно, выше активность СО ВНС) у лиц, имеющих признаки правополушарной ФАМ (в сравнении со сверстниками, имеющими признаки левополушарной ФАМ), у лиц с признаками вегетативных нарушений (в сравнении со сверстниками без этих нарушений), а также у девочек в сравнении с мальчиками С учетом данных литературы, это позволяет утверждать, что способность ребенка к активации СО ВНС является одним из условий его интеллектуального развития и высокой эффективности образовательной деятельности
Внедрение. Результаты исследования используются в учебной и научной деятельности кафедры нормальной физиологии Кировской медицинской академии
Апробация работы. Результаты исследования представлены в трудах международной научной конференции «Асимметрия и поведение человека» (Киев, 2005), научно-практической конференции «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, 2005), Всероссийской научно-практической конференции
«Актуальные проблемы профилактики неинфекционных заболеваний» (Москва, 2005), I Национального конгресса по валеологии «Качество жизни и здоровье» (Санкт-Петербург, 2005), V молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2006), международного симпозиума «Центральная нервная система и патология органов кровообращения» (Санкт-Петербург, 2006), а также доложены на заседании Кировского отделения физиологического общества им. И.П. Павлова (2007)
Личное участие автора. Все исследования, представленные в работе, выполнены лично автором
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 172 страницах Она состоит из введения, четырех глав («Обзор литературы», «Методы исследования» «Результаты исследований», «Обсуждение результатов»), заключения и выводов, содержит 27 таблиц Список литературы включает 195 работ отечественных и 116 работ зарубежных авторов
