Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возрастные особенности вегетативной регуляции у здоровых детей

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Возрастные особенности вегетативной регуляции у здоровых детей"

На правах рукописи

СТРУЧКОВА Ирина Васильевна

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ У ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ

03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Тверь-2013

1 " !:'лц ¿-Уи

005538382

Работа выполнена на кафедре теории и практики сестринского дела в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тверская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный Макарова Ирина Илларионовна, доктор медицинских

руководитель: наук, профессор, ГБОУ ВПО «Тверская государственная медицинская академия» Минздрава России, заведующая кафедрой теории и практики сестринского дела

Официальные Рыжов Анатолий Яковлевич, доктор биологических оппоненты: наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Тверской государствен-

ный университет», заведующий кафедрой биомедицины

Макаревский Александр Борисович, кандидат биологических наук, ФГБОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия», заведующий кафедрой физического воспитания

Ведущая Федеральное государственное бюджетное образователь-

организация: ное учреждение высшего профессионального образования «Российский университет дружбы народов»

Защита диссертации состоится «_5 » декабря 2013 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.263.08 при Тверском государственном университете по адресу: 170002 г. Тверь, пр. Чайковского, 70/1 лит. Б, ауд. 318.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Тверского государственного университета по адресу: 170000, г. Тверь, ул. Володарского, 44 а.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 170002 г. Тверь, пр. Чайковского, 70/1 лит. Б, Тверской государственный университет, биологический факультет, диссертационный совет ДМ 212.263.08

Автореферат разослан «Д^» ¿¿¿-/■■¡¿-¿У^ё 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, .

кандидат биологических наук, доцент уМ.Н. Петушков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Развитие и сохранение здоровья детей является весьма актуальной государственной проблемой (Баранов A.A., 2009; Параничева Т.М. и соавт., 2011).

Оптимальный уровень деятельности функциональных систем организма ребенка определяется состоянием регуляторных систем, в частности - вегетативной регуляции, которое рассматривается многими учеными как один из значимых критериев здоровья ребенка, а его исследование привлекает своей научной актуальностью (Завьялов A.B., Смирнов В.М., 2009; Сабирьянов А.Р., Сабирьянова Е.С., 2011).

Качественные характеристики систем регуляции, их динамические особенности непосредственно связаны с процессами созревания вегетативного аппарата центральной нервной системы, контролирующего физиологические механизмы системной деятельности организма ребенка (Баранов A.A., Щеп-лягина J1.A., 2006). Так, результаты научных исследований убедительно показывают четкую связь анатомо-физиологических особенностей детей в различные периоды детства с состоянием нейрогуморальных механизмов вегетативного гомеостаза; отмечен параллелизм завершения формирования регу-ляторного аппарата вегетативной нервной системы (ВНС) и морфофункцио-нальной трансформации периода полового созревания (Казин Э.М. и соавт., 2008).

Один из наиболее информативных в настоящее время методов изучения регуляторных систем базируется на исследовании вариабельности сердечного ритма (ВСР) и позволяет, как количественно, так и качественно охарактеризовать общую активность регуляторных механизмов, а так же активность различных отделов ВНС (Баевский P.M., 2008; Солодчук О.Н., Спивак Е.М., 2012; Gerstner Т., Sprenger J., Schaible Т., Weiss С., Koenig S.; 2010). В многочисленных работах представлены значения различных показателей ВСР (Макаров J1.M. и соавт., 2009). Однако в течение времени менялись методологические подходы к их интерпретации, к оценке роли отдельных показателей в обеспечении функциональных систем организма ребенка в постнатальном онтогенезе (Шейх-Заде Ю.Р., Мухамбеталиев Г.Х., Чередник И.Л., 2009; Киселев А.Р., 2011; Налобина А.Н., Стоцкая Е.С., 2011; Zygmunt A., Stanczyk J., 2010). Несмотря на пристальное внимание ученых к данной проблеме, многие вопросы вегетативной регуляции здоровых детей все еще остаются до конца не изученными. Так, нуждается в уточнении нормативная база показателей ВСР у детей различных возрастных групп, динамизм вегетативного статуса и состояние вегетативного резерва у детей в постнатальном онтогенезе (Панкова Т.Б., 2008; Yiallourou S.R., Sands S.A., Walker A.M., Home R.S.C., 2012).

Таким образом, комплексное изучение состояния вегетативной регуляции у здоровых детей в различные периоды его жизни может быть весьма

полезным в понимании физиологии развития ребенка на этапах постнаталь-ного развития (Шайхелисламова MB., Ситдикова A.A., Ситдиков Ф.Г., 2008).

Все вышеизложенное и определило цель настоящего исследования.

Цель исследования

Дать характеристику физиологических особенностей вегетативной регуляции у здоровых детей на основе динамических изменений вариабельности сердечного ритма в различные периоды детства.

Задачи исследования

1. Определить состояние вегетативной регуляции у детей на этапах ее формирования в течение 1-го года жизни.

2. Выявить основные закономерности состояния вегетативной регуляции у детей дошкольного возраста.

3. Определить уровень функционирования регуляторных систем у детей младшего школьного возраста.

4. Исследовать состояние вегетативной регуляции у детей подросткового возраста.

Научная новизна исследования

Автором впервые уточнены значения показателей вариабельности сердечного ритма и определены типологические особенности вегетативной регуляции у здоровых детей на 1-ом году жизни: в возрасте 5 дней, 1, 3, б, 9 и 12 мес. жизни. Научной новизной является характеристика динамических изменений вегетативной регуляции у детей в различные периоды детства. Автором научно обоснованы основные закономерности функционирования регуляторных систем: исходные параметры, степень напряжения и функциональный резерв адаптации в возрастном аспекте.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Установлены основные параметры вариабельности сердечного ритма для возрастных групп: 1-го года жизни, дошкольников, младших школьников и детей подросткового возраста (13-17 лет);

2. Вегетативная регуляция у детей ассоциирована с возрастной периодизацией. В ее основе - процессы межконтурной трансформации от централизации к автономии в управлении сердечным ритмом, от умеренного преобладания центральной регуляции к умеренному преобладанию автономной регуляции, определяющей уровень напряжения регуляторных систем и функциональный резерв адаптации в соответствии с анатомо-физиологическими особенностями соответствующего возраста.

Научно-практическая значимость исследования

В исследовании представлена база данных показателей вариабельности сердечного ритма у детей 1-го года жизни, дошкольного и школьного возраста. Определена ассоциированность типов вегетативной регуляции с возрастом ребенка. В диссертационной работе дана характеристика закономерностей формирования вегетативной регуляции у здоровых детей в различные периоды онтогенеза. Автором выявлены основные закономерности межкон-

турного взаимодействия, степени напряжения регуляции и функционального резерва адаптации у детей различного возраста.

Соответствие диссертации Паспорту научной специальности

Диссертационное исследование соответствует пунктам 3 - «Исследование закономерностей функционирования основных систем организма» и 4 ■ «Исследование динамики физиологических процессов на всех стадиях развития организма» паспорта специальности 03.03.01 - «Физиология».

Апробация работы

Основные положения диссертации представлены и обсуждены на V Всероссийском симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (Ижевск, 2011 г.), IV Международном молодежном медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения - 2011» (Санкт-Петербург, 2011 г.), XV Всероссийском симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2012 г.), V Всероссийском с международным участием медико-биологическом Конгрессе молодых ученых «Симбиоз - Россия 2012» (Тверь, 2012 г.), XXII съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Волгоград, 2013).

Основные положения диссертации обсуждены на межкафедралышм заседании сотрудников кафедр физиологии, патологической физиологии, биологии, гистологии, эмбриологии и цитологии, химии и биохимии, педиатрии лечебного и стоматологического факультета, поликлинической педиатрии с основами формирования здоровья, нервных болезней и восстановительной медицины ФПДО, педиатрии и неонатологии ФПДО, теории и практики сестринского дела и научно-исследовательской лаборатории подростковой медицины НИЦ Тверской государственной медицинской академии 27 июня 2013 года.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 в журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация включает введение, обзор литературы, главу методы и объём исследования, 4 главы собственных исследований, обсуждение результатов исследования, выводы и практические рекомендации. Работа изложена на 151 странице, документирована таблицами (49) и иллюстрирована рисунками (24) и приложениями (2). Список литературы включает 168 отечественных и 27 зарубежных источников.

Автор выражает глубокую благодарность за консультативную помощь при выполнении исследования заведующему кафедрой педиатрии и неонатологии факультета последипломного образования ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России доктору медицинских наук, профессору С.М. Кушниру.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач проведено комплексное аналитическое контролируемое исследование 154 детей 1-ой группы здоровья.

Па основе возрастной периодизации (Рекомендации VII Всесоюзной конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии АПН ССР, Москва, 1965 г.) были сформированы 4 группы детей, подлежавших обследованию: 1-го года жизни (31 ребенок), 4-7 лет (35 детей), 8-12 лет (44 ребенка) и 13-17 лет (44 ребенка).

Критериями включения в группы исследования служили: возраст детей от 5 дней до 17 полных лет; принадлежность к I группе здоровья (Приказ МЗРФ №621 от 30.12.2003). Критериями исключения были: занятия спортом; период ранней адаптации, связанный с поступлением в детское образовательное учреждение или с миграцией семьи из районов с отличающимися климато-экологическими условиями; нетрадиционная форма обучения (программы повышенного уровня сложности); для девочек-подростков - менструация на момент исследования.

Данные о принадлежности ребенка к группе здоровья были получены на основании заключения о состоянии здоровья ребенка по данным профилактического осмотра педиатра и врачей специалистов (Приказ МЗ и МО РФ № 186/272 от 30.06.1992) путем копирования сведений из медицинской документации (форма 112/у, ф-026/у-2000).

Исследование выполнено в 2 этапа. На первом этапе проведено лонги-тудинальное исследование детей 1-го года жизни с изучением вариабельности сердечного ритма в динамике: в 5 дней (31 ребенок), 1 мес. (25 детей) 3 мес. (25 детей), 6 мес. (23 ребенка), 9 мес. (17 детей) и 12 мес. (22 ребенка).

На втором этапе для определения особенностей ВСР проведены одномоментные функциональные исследования детей дошкольного и школьного возраста (2, 3 и 4 групп). Возрастная динамика показателей оценивалась путем попарного сравнения групп: 2 гр. - с 1-ой, 3-ей - со 2-ой и 4-ой - с 3-ей.

Вариабельность сердечного ритма исследовалась путем регистрации кардиоинтервалограммы (КИГ) с помощью вегетотестера ВНС-Микро (2000 Гц, 12 бит) продолжительностью записи на коротких участках в течение 5 минут (500 кардиоциклов) и мониторингом 50 мм/с, 10 мм/мв; с антитремор-ной фильтрацией низкой частоты 35 Гц. 3, и последующей обработкой кардиоциклов на персональном компьютере системы Intel программой «Полиспектр» фирмы "Нейрософт" (Россия) версии 4.8.8.0. (Иваново, 2006). Экстрасистолы из анализа были исключены. Изучались показатели фоновой, активной ортостатической пробы, тилт-теста.

Интерпретации подлежали следующие показатели кардиоинтервалограммы: гуморального канала регуляции Мо (с); нейрогенной симпатической АМо (%), парасимпатической АХ (с) активности; а так же интегральные показатели - ПАПР (АМо/Мо, усл. ед.), характеризующий путь реализации цен-

трального стимулирования, стресс-индекс SI (АМо/2.Мо.ЛХ, усл.ед.), индекс вегетативного равновесия КМ (АМо/ДХ, усл.ед.). Активность автономного контура оценивалась по данным показателей ритмограммы: коэффициента вариации CV (%); межинтервальных различий RMSSD (мс) и стандартного отклонения SDNN (мс). Из данных спектрограммы анализировали показатель суммарной активность иейрогуморальпых влияний на сердечный ритм TP (мс2), его компоненты - мощность воли спектра в диапазоне высоких HF (мс2,%), низких LF (мс2,%) и «очень» низких VLF (мс2,%) частот, интегральные показатели - индекс вегетативного баланса LF/HF, индекс централизации 1С ((HF+LF)/VLF), индекс активации подкорковых структур ISCA (LF/VLF).

Исходный вегетативный тонус (ИВТ), как один из интегральных параметров ВНС, определяли по показателю SI, усл.ед. с выделением ваготониче-ского (ВТ), эйтонического (ЭТ), симпатикотонического (CT) и гиперсимпа-тикотонического (ГСТ) типов ИВТ (Баевский P.M. и соавт., 2003).

Оценка степени напряжения регуляторных систем детского организма была основана на определении по данным показателей SI (усл.ед.) и VLF (мс2) по методике Шлык Н.И. (2009) типа вегетативной регуляции: умеренного или выраженного преобладания центральной регуляции (I и II тип), умеренного или выраженного преобладания автономной регуляции (III и IV тип). Как показатель напряженности вегетативного баланса исследовалась структура спектра ВСР - HF(%): LF(%): VLF(%).

Функциональный резерв адаптации оценивался по данным кардиоин-тервалографии тилт-теста (у детей 1-го года жизни) и активной ортостатиче-скои пробы (у детей от 4 до 17 лет), с определением вегетативной реактивности (BP) и ее интерпретацией, как нормотоиической (ИТ), гиперсимпатико-тонической или асимпатикотоническои (ACT) по критериям Е.А. Соболевой (1984) и С.М. Кушнира, J1.K. Антоновой (2007) - для подросткового возраста.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием прикладного программного обеспечения: системы компьютерной математики MATLAB, v.6.5 с пакетом расширения Statistics Toolbox; программы WinPEPI v.10.01 (DESCRIBE Version 2.33). Для анализа и интерпретации данных были использованы методы описательной статистики (расчет среднего значения, ошибки, квадратичное и стандартного отклонения, медианы и квартилей), метод одиофакторного дисперсионного анализа с использованием процедуры Будстреп, одиофакторного дисперсионного анализа Краскала-Уоллиса (Kruskal-Wallis), не накладывающего ограничений на распределение генеральных выборок. Проверка статистических гипотез осуществлялась непараметрическими методами (критерии Мана-Уитни, Вилоксо-на). При сравнении выборочных долей использован непараметрический критерий х2- Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При определении параметров ВСР оказалось, что здоровым детям 1-го года жнзни была свойственна централизация в управлении сердечным ритмом, сопровождавшаяся высокими значениями показателей амплитуды моды АМо (от 50,8±4,41 до 63,2±2,98 %), стресс-индекса SI (от 303,5±69,4 до 570,2±68,4 усл.ед.) и низкими значениями индексов централизации 1С (от 0,54±0,08 до 1,24±0,20) и активации подкорковых структур ISCA (от 0,43±0,07 до 0,91±0,14). Было так же установлено, что ИВТ у детей на 1-ом году жизни характеризовался преобладанием ГСТ (у 96,0% - 58,8% детей). Об активности центрального контура вегетативной регуляции говорили и высокие значения волнового компонента спектра в диапазоне «очень» низких частот VLF (от 897,9±169,6 до 2682,9±612,9 мс2 и от 50,4±3,2 до 68,5±2,5%), расцениваемые, как явление гиперадаптации.

Исследование показало, что динамические изменения, иллюстрирующие начальный этап совершенствования механизмов нейроэндокринной регуляции у здоровых детей, проявились уже в период с 5 дней до 3-х мес. жизни в виде снижения активности гуморального канала центрального стимулирования по отношению к нейрогенному каналу (согласно снижению АМо/Мо, усл.ед. и росту Мо, с, все р<0,05) и некоторого снижения гиперадаптации (снижение VLF, мс2 и %, р<0,05).

Последующий динамизм изменений состояния регуляторных систем организма ребенка, как было установлено, охватывал возраст 3-6-9 мес. жизни и заключался в постепенном снижении активности центрального контура вегетативной регуляции в управлении сердечным ритмом (снижение АМо, с; SI, усл.ед. и рост 1С, ISCA, все р<0,05). Важно отметить, что снижение централизации в этот период сопровождал дебют активации автономного контура вегетативной регуляции, подтверждаемый данными спектрального анализа ВСР (TP, мс2 и HF, мс2, %), а так же показателями ритмограммы (CV,%; SDNN, мс; RMSSD, мс) и КИТ (ДХ, с; АМо/ДХ, усл.ед.). Для всех показателей р<0,05. Немаловажно добавить, что статистически значимое снижение гиперадаптации, согласно VLF (мс2 и %), у здоровых детей приходилось на возрастной период 3 и 6 мес. жизни.

К 6-му мес. жизни ребенка так же отмечен прирост гуморальной стимуляции и усиление взаимодействия центрального и автономного контуров регуляции сердечного ритма (рост Мо, с, р<0,05). Выявленное изменения активности надсегментарного и сегментарного уровней управления ритмом сердца у детей обусловили существенное снижение симпато-парасимпатического баланса (по данным LF/HF и АМо/ДХ, усл.ед, р<0,05) к возрасту 9 месяцев.

Известно, что одной из основополагающих характеристик вегетативной регуляции является степень напряжения регуляторных систем. О ее высоком уровне у детей 1-го года жизни свидетельствовали полученные значения SI (усл.ед.), LF/HF, индексов 1С и ISCA, а так же доминирование в струк-

туре спектра ВСР мощности волн «очень» низкой (УЫ% %) и низкой частот (ЪР',%), и преобладание у большинства здоровых детей (от 70,6 до 96,0 %) I типа регуляции. Существенное снижение степени напряжения регуляторных систем было отмечено у детей так же к 6 и 9-му мес. жизни.

Как оказалось, свойственный детям 1-го года жизни уровень функционирования регуляторных систем обеспечивал достаточный, на наш взгляд, функциональный резерв адаптации, а именно: от 29,4 до 64,0% детей на 1-ом году имели НТ и от 32,0 до 69,6% - ГСТ тип ВР. Выявленное в период от 6-ти до 9 мес. жизни ребенка изменение ВР наводило на мысль о параллелизме изменений резерва адаптации у здоровых детей 1-го года жизни и динамизма межконтурного взаимодействия, гиперадаптации и степени напряжения регуляторных систем.

Исследования показали, что изменения в системе вегетативной регуляции у детей в последующие 9-12 мес. жизни носили менее выраженный характер. Так о некотором снижении парасимпатической активности в этот период можно было предположить лишь па основании уменьшения значения показателя ГШЯБО (мс), происходившем на фоне снижения нейрогенных симпатических модуляций сердечного ритма (АМо,%) и степени напряжения регуляции (Б1, усл.ед.), что в сочетании демонстрировало стабилизацию в формировании исходных параметров регуляции к 12 мес. жизни ребенка. Для всех показателей р<0,05.

Анализ результатов изучения ВСР у здоровых детей 1-го года жизни показал, что централизация в управлении сердечным ритмом и процессы гиперадаптации, определяя уровень напряженности регуляции и функциональный резерв адаптации, являются суммарным отражением целесообразности контролирующей роли вегетативной регуляции в условиях уязвимости организма ребенка в важнейший критический период начала его постнатального развития.

В ходе дальнейшей работы получены данные, позволившие установить, что процессы преобразования межконтурного взаимодействия, выявленные у детей 1-го года жизни, имели продолжение и в дошкольном периоде детства.

Изучение ВСР здоровых детей 4-7 лет, при сравнении с данными детей 12 мес. жизни, выявило усиление в дошкольном возрасте связи мовду обоими контурами управления сердечным ритмом (рост Мо, с - на 44,2%, р<0,05) на фоне роста гуморальных влияний (рост Мо, с; снижение АМо/Мо, усл.ед. - на 43,0%, р<0,05), значимость которых, возможно, обусловлена созреванием и функциональной активацией к этому периоду жизни звеньев эндокринной системы. При этом роль нейрогенного симпатического канала центрального стимулирования (АМо, %) в обследуемой группе снижалась на 18,3% (р<0,05).

Выявленные при исследовании снижение значений показателей нейро-генной симпатической активности (АМо,%), коэффициента монотонности (АМо/АХ, усл.ед.), стресс-индекса усл.ед. - на 75,0%) и повышение зна-

чений индексов централизации (1С - на 241,9%) и степени активации подкорковых структур (18СА - на 84,5%) давали основание судить о значительном ослаблении стимулирующих влияний центрального контура вегетативной регуляции на сердечный ритм у здоровых детей дошкольного возраста (все р<0,05). Следует заметить, что показательным в отношении изменения уровня функционирования регуляторных систем организма, можно считать значительное снижение в исследуемой группе доли детей с ГСТ ИВТ до 11.4% (р<0,05), а так же определяемую у 57,1% обследованных ЭТ направленность ИВТ. Установленный при анализе полученных данных факт снижения на 30,1% (р<0,05) показателя относительной мощности волн спектра в диапазоне «очень» низких частот (УЪР,%), на наш взгляд, следует рассматривать как ослабление гиперадаптации, свойственное детям этой возрастной группы.

Данные о снижении степени напряжения у детей дошкольного возраста были получены на основании уменьшения значений показателей 51 (усл.ед.), УЬР (%), и/НР и роста индексов 1С, КСА, ассоциированных с указанными изменениями межконтурного взаимодействия (все р<0,05).

Одним из важных характерологических отличий вегетативного гомео-кинеза здоровых детей дошкольного возраста следует считать впервые установленное в исследовании доминирование автономного контура регуляции в структуре волнового спектра с превалированием высокочастотного парасимпатического компонента (НР,% > ЬР,% > \ТР,%), связанное, вероятно, с завершением становления тонуса центров блуждающего нерва (рисунок 1).

13-14 лет 8-12 лет 4-7 лет 12 мео.

1 39,3 31,2 29.5 * 1

1 | •• - я5" р, - '

1 43,8 315 23,7 [

"..................Г . * щщ 27.0 * |

1 40.8 * 324

[ ЯВЧ '"Г-т -1 ИНН

9,0 1 33,9 57,1 1

□ НР, % В1Р, % В \ZI_F, %

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Рисунок 1 - Соотношение компонентов волнового спектра ВСР (%) у детей различных возрастных групп (фоновая проба)

Примечание - Здесь (и на рисунках 2 и 3) * - статистическая значимость различий (р<0,05) с данными предшествующей по возрасту группы

Активацию парасимпатических модуляций у детей дошкольного возраста подтверждали так же и изменения ряда показателей кардиоинтервало-, ритмо- и спектрограмм: снижение АМо/АХ, усл.ед. (на 64.8%), ЬР/ИР (на 79,7%) и прирост АХ, с (на 112,5%), ]Ш880, мс (на 122,2%), ОТ, мс2 (на 608,4%) и Ш%% (на 31,8%), СУ, % (на 19,4%). Во всех случаях р<0,05. К

этому следует добавить, что выявленное доминирование автономного контура вегетативной регуляции определяло существенное снижение симпато-парасимпатического баланса, что подтверждалось данными КИГ и спектро-фаммы (LF/HF, АМо/ДХ, усл.ед.).

Исходя из данных о состоянии вегетативной регуляции, был определен свойственный детям 4-7 лет тип регуляции. Как оказалось в сравнении с детьми 12 мес. жизни у дошкольников число детей с умеренным преобладанием автономной регуляции (III тип) увеличилось на 58,4%, р<0,05 (рисунок 2).

Группа

2.8 2,3

13-17 лет

81,8

13,6

0% 20% 40% 60% 80% 100% Рисунок 2 - Типы регуляции у детей различных возрастных групп

Было установлено, что уровень функционирования систем организма, свойственный детям дошкольного возраста, обеспечивал НТ ВР у 40,0% детей этой возрастной группы (рисунок 3).

□ ACT, % В НТ, % В ГСТ, %

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Рисунок 3- Вегетативная реактивность у детей различных возрастных групп

Как видно из данных, приведенных на рисунке 3, у 51,4% здоровых детей дошкольного возраста реакция на ортопробу носила ACT характер. Неоднозначность данного факта, на наш взгляд, следует трактовать как реакцию на переход от высокого уровня регуляции (централизации) к более умерен-

Группа 13 17 лет 8-12 лет 4-7 лет 12 мес.

пому - автономному. В основе этого перехода - изменение уровня энергетических затрат: высоких - при выраженной СТ и экономизированных - при доминировании вагусной активности.

Таким образом, дошкольный возраст характеризовался выраженными, основополагающими изменениями в системе вегетативной регуляции: снижением центрального и доминированием автономного контуров, значительной активизацией парасимпатической активности, усилением взаимодействия контуров регуляции.

В ходе дальнейшего исследования было установлено, что у здоровых детей младшего школьного возраста сохранялась основная направленность дииамизма формирования вегетативной регуляции.

Так, у детей исследуемой возрастной группы были выявлены более высокие, в сравнении с детьми дошкольного возраста, значения показателя Мо, с (на 19,5%, р<0,05), свидетельствовавшие о дальнейшем усилении межконтурного взаимодействия. Статистически значимыми оказались данные, указывавшие на повышение значимости гуморачыюго и снижение активности нейрогенного симпатического канала регуляции (снижение АМо/Мо, усл.ед. - на 59,4%, АМо, % - на 27,7%; все р<0,05).

Анализ данных показал, что у детей этой возрастной группы, также как и в дошкольном возрасте, отмечалось снижение явлений централизации (снижение АМо, % - на 27,7%; Б1, усл.ед. - на 79,1%; рост 1С - на 30,6% и ¡БСА - на 29,3%; все р<0,05) и нарастание влияний автономного контура (ГШБЗО, мс). Следует отметить, что судя по показателю ЯМБ8О (мс), в этом возрасте заметно снижается темп прироста парасимпатической активности до 45,6% в сравнении с дошкольным возрастом, где прирост показателя в сравнении с данными детей 12 мес. составлял 122,2%, что также подтверждалось и снижением величины показателя суммарного эффекта регуляции СУ (%) на 18,1% (р<0,05).

В целом было отмечено снижение исходного уровня функционирования систем вегетативной регуляции у детей данной возрастной группы, характеризовавшееся приростом (р<0,05) числа детей с ВТ ИВТ до 22,7% и снижением (р<0,05) доли СТ до 2,3%, при выявленном у 75,0% детей ЭТ ИВТ.

Говоря о динамизме процессов становления уровня вегетативной регуляции, следовало констатировать и дальнейшее ослабление степени напряженности регуляторных систем у детей младшего школьного возраста, определяемое интегральными показателями (усл.ед), 1С и 1БСА при сохранении структуры частотных компонентов в суммарной мощности волнового спектра сердечного ритма (НР,% > > УЫ\%) и доминирования (43,8%) мощности волн высокочастотного диапазона НБ, % (рисунок 1). Важно отметить, что в группе детей младшего школьного возраста на 28,0% (р<0,05) увеличилось по сравнению с данными дошкольной группы число детей с оптимальным, III типом регуляции и составило 90,9% (рисунок 2).

Исследование функционального резерва регуляторных систем, позволяло констатировать увеличение на 28,2% (р<0,05) числа детей с НТ реакцией

на ортостаз, а так же уменьшение в исследуемой группе удельного веса детей с ACT BP до 22,7% (рисунок 3).

Таким образом, в группе детей младшего школьного возраста происходило дальнейшее формирование систем вегетативной регуляции с усилением межконтурного взаимодействия, снижением централизации и усилением процессов автономии.

Возраст 13-17 лет у здоровых детей характеризуется как период пролонгирования процессов усиления взаимодействия центрального и автономного контуров управления (прирост Мо, с на 7,2%, р<0,()5) с повышением роли гуморального канала стимулирования (Мо, с; рост АМо/Мо, усл.ед. - на 25,6%, р<0,05) и снижением модуляций по нейрогениому симпатическому каналу (снижение АМо, % на 17,3%, р<0,05). В то же время, у подростков снижение процессов централизации менее выражено и подтверждается лишь снижением показателя АМо (%) па 17,3% (р<0,05). При этом такие показатели как SI (усл.ед.), LF/HF, 1С и ISCA остаются на уровне данных предыдущей возрастной группы, как и, в целом, состояние напряжения регуляторных систем.

Важно отметить, что отличительной особенностью вегетативной регуляции, свойственной подростковому возрасту, следует считать статистически значимое, хотя и весьма умеренное повышение показателя VLF, мс2 и %, соответственно на 32,9% и 19,7% (р<0,05), рассматриваемое как явление гиперадаптации. Следует полагать, что гиперадаптация имеет защитный характер у детей в наиболее значимые периоды развития детского организма - начала постнатальной жизни (на 1-ом году) и морфофункциональной перестройки периода полового созревания. К этому следует добавить, что у детей подросткового возраста неизменным оставалось преобладание HF-компонента в структуре волнового спектра (рисунок 1) и характерный для большинства детей (81,1%) III тип вегетативной регуляции (рисунок 2).

Кроме того, полученные данные свидетельствуют о расширении диапазона функциональных возможностей у здоровых подростков - в исследуемой группе доля детей с ACT BP снизилась почти в 10 раз, при росте доли ГСТ ВР в 3 раза, р<0,05. Как и в младшем школьном возрасте преобладающим (70,5%) был НТ тип ВР (рисунок 3).

Таким образом, на основании динамических возрастных изменений ВСР можно полагать, что подростковым периодом, вероятно, завершается процесс формирования оптимального уровня вегетативной регуляции.

В ходе работы оказалось, что у здоровых детей состояние активности бульбарных центров продолговатого мозга соответствует изменениям основных параметров вегетативной регуляции. Так установлено, что признаки активизации сосудодвигательного центра у детей регистрировались уже в возрасте 3-х, 6-ти и 9-ти месяцев жизни (согласно LF, мс2,% и ISCA, при р<0,05). Повышение к 6 и к 9 месяцам жизни ребенка показателя FIF, %, мс (р<0,05) позволило говорить об усилении у этих детей влияния дыхания на сердечный ритм. В дошкольном возрасте отмечено усиление выявленных

процессов. У детей младшего школьного возраста, согласно 18СА, прирост активности вазомоторного центра был на 84,5% (р<0,05) меньше, чем у дошкольной возрастной группы. Тогда как в подростковом периоде изменений активности бульварных центров, согласно исследованным показателям, не отмечалось. Анализируя данные, можно предположить, что интенсивное формирование процессов саморегуляции и становление обратной биологической связи начинается уже в детском возрасте и максимально выражено у детей на 1-ом году жизни и в период 4-7 лет.

Касаясь вопроса о различиях формирования вегетативной регуляции у здоровых детей в зависимости от пола, следует констатировать, что таковые, согласно показателям ВСР, впервые отмечены у детей 8-12 лет. О более высоком уровне активности автономного контура регуляции у мальчиков этого возраста свидетельствовали данные показателей АХ (с), СУ (%), 1Ш580 (мс), ТР (мс2), ЭТ (мс2 и %), АМо/ЛХ (усл.ед.), ЬР/НР. Все р<0,05. Для девочек 13-17 лет был характерен более высокий уровень централизации управления сердечным ритмом (УЬБ %; 1С; КС Л; ДХ, с, все р<0,05), что вероятно связано с более ранним началом гормональных пубертатных трансформаций.

Таким образом, в ходе исследования выявлены основные закономерности возрастной динамики вегетативной регуляции у здоровых детей, в основе которой - гармонизация межконтурного взаимодействия в сторону доминирования автономного контура регуляции, снижение процессов регуляторной напряженности и повышение функционального резерва адаптации. Полученные результаты исследования позволили еще ближе подойти к пониманию процессов становления вегетативной регуляции у здоровых детей в различные периоды детства.

ВЫВОДЫ:

1. Состояние регуляторных систем у здоровых детей на 1-ом году жизни характеризуется выраженной напряженностью вегетативного гомеокине-за, обусловленной процессами централизации и гиперадаптации с умеренным центральным типом регуляции и доминированием в спектре сердечного ритма волнового компонента в диапазоне «очень» низких частот. У здоровых детей 1-го года жизни следует выделить период 3-9 месяцев - период дебюта динамических изменений функциональной структуры вегетативной регуляции, заключающийся в снижении активности центральной стимуляции и адаптационной напряженности регуляторных систем с активизацией парасимпатических влияний автономного контура, обеспечивающих оптимальный уровень функционального резерва адаптации.

2. Динамизм вегетативного гомеокинеза у здоровых детей дошкольного и младшего школьного возраста направлен на дальнейшую оптимизацию управляющих воздействий, проявляющуюся снижением процессов централизации и гиперадаптации, повышением роли автономного контура вегетатив-

ной регуляции с нарастанием активности гуморального канала регуляции и уменьшением функциональной значимости нейрогенного симпатического пути центрального стимулирования, суммарный эффект которых детерминировал снижение степени напряжения и усиление межконтурного взаимодействия регуляторных систем.

3. Переходные регуляторные процессы, эйтоничсский характер которых детерминирован гармонизацией симпато-парасимпатического баланса у 57,1% здоровых детей дошкольного и 75,0% младшего школьного возраста, инициируют формирование оптимальных режимов работы функциональных систем организма ребенка и реализуются существенным (на 33,2%) приростом вегетативных воздействий на вазомоторный центр и большего вклада (в 6 раз) дыхательных волн в суммарное влияние на сердечный ритм у детей 4-7 лет и умеренным преобладанием автономной регуляции у подавляющего большинства (90,9%) детей 8-12 лет.

4. Уровень функционирования регуляторных систем у здоровых детей подросткового возраста характеризуется дальнейшей активацией межконтурного взаимодействия, ассоциированного с доминированием активности автономного контура, нарастанием процессов гиперадаптации, существенным повышением функционального резерва и повышением гуморальной активности, обусловленных морфофункционалыюй перестройкой, свойственной детям данной возрастной группы.

5. Формирование систем регуляции сердечного ритма у здоровых детей происходит немонотонно, за счет последовательного включения различных уровней регуляции и звеньев регуляторного процесса в соответствии с общими принципами онтогенеза, в зависимости от потребностей социально-средового развития и определяется степенью зрелости вегетативного гомео-стаза. Можно выделить возрастные этапы с наибольшей интенсивностью трансформаций регуляторных систем (9 мес., 4-7 лет) и со снижением их активности (5 дн. - 3 мес., 12 мес., 8-12 лет).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендовать кафедрам педиатрического профиля Тверской государственной медицинской академии на основе полученных данных по вариабельности сердечного ритма разработать скрининг-программу оценки состояния адаптации здоровых детей.

2. Главным врачам лечебных учреждений использовать полученные данные о состоянии вегетативной регуляции у здоровых детей в качестве дополнительного критерия оценки уровня здоровья ребенка.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Антонова, Л.К. Критерии прогноза неблагоприятного исхода у новорожденных в критическом состоянии / Л.К. Антонова, С.М. Кушнир, А.Н.

Малинин, Н.И. Кулакова, И.В. Стручкова // Актуальные проблемы педиатрии: материалы XV конгресса педиатров России (14-17 февраля 2011 г.). М., 2011.С. 25.

2. Антонова, JI.K. Вариабельность сердечного ритма новорожденных с различным уровнем здоровья / Л.К. Антонова, С.М. Кушнир, И.В. Стручкова, Е.А. Близнецова // Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение: материалы V Всероссийского симпозиума (26-28 окт. 2011 г.). Ижевск, 2011. С. 19-20.

3. Антонова, Л.К. Некоторые показатели вариабельности ритма сердца здоровых новорожденных / Л.К. Антонова, И.И. Макарова, Н.И. Кулакова, И.В. Стручкова // XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова: тез. докл. (19-25 септ. 2010 г.). М.-Калуга: БЭСТ-принт, 2010. С. 334.

4. Кушнир, С.М. Здоровые подростки и вариабельность сердечного ритма / С.М. Кушнир, Л.К.Антонова, И.В. Стручкова, A.A. Бекетова // Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение: материалы V Всероссийского симпозиума (26-28 окт. 2011 г.). Ижевск, 2011. С. 89-90.

5. Кушнир, С.М. Особенности вариабельности ритма сердца у подростков / С.М. Кушнир, И.И. Макарова, Н.И. Кулакова, И.В. Стручкова // XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова: тез. докл. (19-25 сент. 2010 г.). М.-Калуга: БЭСТ-принт, 2010. С. 339.

6. Кушнир, С.М. Состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у здоровых детей в различные периоды детства / С.М. Кушнир, И.В. Стручкова, И.И. Макарова, Л.К. Антонова И Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер. «Естественные науки», 2012. Вып. 18, № 3 (122). С. 161-165.

7. Макарова, И.И. Состояние вариабельности сердечного ритма у здоровых подростков / И.И. Макарова, И.В. Стручкова, С.М. Кушнир, A.A. Бекетова // Вестник ТвГУ. Сер. «Биология и экология», 2011. Вып.24, №32. С. 37-43.

8. Стручкова, И.В. Состояние функционального резерва адаптации по данным вариабельности сердечного ритма у здоровых детей 8-17 лет // Эко-лого-физиологические проблемы адаптации: материалы XV Всероссийского симпозиума (6-9 июня 2012 г.). М.: РУДН, 2012. С. 210.

9. Стручкова, И.В. Исследование вариабельности ритма сердца у здоровых школьников подросткового возраста /И.В. Стручкова, A.A. Бекетова// Санкт-Петербургские научные чтения - 2011: материалы IV Международного медицинского конгресса (7-9 декабря 2011 г.). С.-Пб., 2011. С. 357.

10. Стручкова, И.В. Состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у здоровых 3-х месячных младенцев // Симбиоз - Россия 2012: материалы V Всероссийского медико-биологического Конгресса молодых ученых (3-8 декабря 2012 г.). Тверь: Заповедник Времени, 2012. С. 65-67.

11. Макарова, И.И. Состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у здоровых детей школьного возраста / И.И. Макарова, С.М.

ГСушннр, И.В. Стручкова, Е.В. Усова // Вестник ТвГУ. Сер. «Биология и экология», 2012. Вып.27, №23. С. 21-27.

12. Макарова, И.И. Состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у здоровых детей 9 месяцев жизни / И.И. Макарова, И.В. Стручкова // XXII съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова: тезисы докладов - Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2013. С. 316-317.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ACT - асимпатикотония

ВНС - вегетативная нервная система

BP - вегетативная реактивность

ВСР - вариабельность сердечного ритма

ВТ - ваготония

ГСТ- гиперсимнатикотония

ИВТ - исходный вегетативный тонус

КИТ - кардиоинтервалограмма

НТ - нормотония

СТ - симпатикотония

ЭТ - эйтония

Отпечатано методом оперативной полиграфии. ООО «Фаэтон Услуги», г.Тверь, ул. Советская, 21 Подписано в печать 25.10.2013 г. Формат 60x90/16 Усл. печ. л. 1

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ № ФУ-251

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Стручкова, Ирина Васильевна, Тверь

ГБОУ ВПО «Тверская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

0^201453543

Стручкова Ирина Васильевна

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

У ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ

03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -Макарова И.И., доктор медицинских наук, профессор

Тверь - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..........................................................................................................................4

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................10

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..........................................29

2.1. Общая характеристика обследованных детей........................................................29

2.2. Методы исследования..................................................................................................................31

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................................40

3.1. Состояние вегетативной регуляции у здоровых детей первого

года жизни..........................................................................................................................................40

3.1.1. Исходный вегетативный тонус......................................................................................42

3.1.2. Напряженность процессов регуляции..................................................................49

3.1.3. Функциональный резерв адаптации........................................................................54

3.2. Основные закономерности состояния вегетативной регуляции у здоровых детей дошкольного возраста......................................................................59

3.2.1. Исходный вегетативный тонус......................................................................................60

3.2.2. Напряженность процессов регуляции..................................................................65

3.2.3. Функциональный резерв адаптации........................................................................70

3.3. Уровень функционирования регуляторных систем у здоровых

детей младшего школьного возраста..........................................................................75

3.3.1. Исходный вегетативный тонус......................................................................................77

3.3.2. Напряженность процессов регуляции..................................................................81

3.3.3. Функциональный резерв адаптации........................................................................84

3.4. Состояние вегетативной регуляции у здоровых детей подросткового возраста..............................................................................................................89

3.4.1. Исходный вегетативный тонус......................................................................................91

3.4.2. Напряженность процессов регуляции..................................................................94

3.4.3. Функциональный резерв адаптации........................................................................97

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................102

ВЫВОДЫ......................................................................................................................................................................124

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................................................................126

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................................................................150

Приложение 1. Центральный тип вегетативной регуляции..............................150

Приложение 2. Автономный тип вегетативной регуляции................................151

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АНС - автономная нервная система АСТ - асимпатикотония

ВПАР - выраженное преобладание автономной регуляции

ВПЦР — выраженное преобладание центральной регуляции

BP - вегетативная реактивность

ВНС - вегетативная нервная система

ВСР - вариабельность сердечного ритма

ВТ - ваготония

ГСТ - гиперсимпатикотония

дн. - дней жизни

ИВТ - исходный вегетативный тонус ИН - индекс напряжения КИТ - кардиоинтервалограмма HT - нормотония

ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции

ПСТ — парасимпатикотония

САС - симпато-адреналовая система

СНС - симпатическая нервная система

СР - сердечный ритм

с.с. - степени свободы

СТ - симпатикотония

СУ - синусовый узел

ЦНС - центральная нервная система

усл.ед. - условные единицы

УПАР - умеренное преобладание автономной регуляции УПЦР - умеренное преобладание центральной регуляции ЧСС - частота сердечных сокращений ЭТ - эйтония

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Развитие и сохранение здоровья детей является весьма актуальной государственной проблемой. От того, в какой мере учитываются анатомо-физиологические особенности детей в различные периоды развития организма, в том числе периоды повышенной чувствительности и пониженной сопротивляемости, зависит психофизиологическая эффективность воспитания и обучения [104-106].

В качестве одного из важнейших критериев здоровья многие исследователи рассматривают оценку адаптационных возможностей организма [3; 96]. Качественные изменения адаптивных механизмов связаны с созреванием регуляторных структур центральной нервной системы (ЦНС), обуславливающих деятельность всех физиологических систем и поведение ребенка [2; 145]. Нейрогуморальные механизмы, обеспечивающие процесс адаптации, претерпевают с возрастом значительные изменения и окончательно формируются только к моменту завершения полового созревания [52; 103]. В связи с возрастными этапами созревания и развития регуляторных механизмов, интерес представляет способность организма к формированию оптимального для каждого возраста адаптивного реагирования. Поэтому особенно важным, по мнению ряда авторов, является исследование вегетативной регуляции детского организма [21; 162] и не только в определенных возрастных группах, но и ее динамики в онтогенезе [125]. Работы последних лет показывают, что истоки большинства психосоматических заболеваний взрослых начинаются с вегетативной дисфункции детского возраста [64; 88; 161; 195].

Основным показателем функционирования вегетативной нервной системы является вариабельность сердечного ритма, позволяющая количественно охарактеризовать активность различных отделов автономной нервной системы (соотношения между симпатическим и парасимпатическим

отделами ВНС) [19; 134; 176]. Было показано, что адаптационные возможности детского организма тесно связаны с типом регуляции сердечного ритма. Анализ автономных регуляторных влияний на ритм сердца у детей позволяет оценить степень созревания и состояние различных звеньев регуляторного механизма и охарактеризовать общую адаптационную реакцию всего организма в целом в различные возрастные периоды [38; 161].

Отсутствие однозначных представлений о возрастных изменениях вегетативной регуляции у детей приводит к трудностям интерпретации получаемых исследователями показателей вариабельности сердечного ритма у здоровых детей младшего и среднего школьного возраста [66; 134; 167].

Очевидно, что комплексное изучение физиологических функций и механизмов их регуляции, обеспечивающих адаптацию организма, актуально как в биологическом, так и социальном плане [152].

Несмотря на многочисленные исследования, остается фактом, что основные закономерности вегетативной регуляции у детей остаются недостаточно изученными [103]. Так, требуют уточнения возрастные показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР), нуждается в новом осмыслении закономерности формирования резервных возможностей растущего организма на основе возрастных аспектов адаптивности детского организма.

Все вышеизложенное и определило цель настоящего исследования.

Цель исследования

Дать характеристику физиологических особенностей вегетативной регуляции у здоровых детей на основе динамических изменений вариабельности сердечного ритма в различные периоды детства.

Задачи исследования

1. Определить состояние вегетативной регуляции у детей на этапах ее формирования в течение 1-го года жизни.

2. Выявить основные закономерности состояния вегетативной регуляции у детей дошкольного возраста.

3. Определить уровень функционирования регуляторных систем у детей младшего школьного возраста.

4. Исследовать состояние вегетативной регуляции у детей подросткового возраста.

Научная новизна исследования

Автором впервые уточнены значения показателей вариабельности сердечного ритма и определены типологические особенности вегетативной регуляции у здоровых детей на 1-ом году жизни: в возрасте 5 дней, 1, 3, 6, 9 и 12 мес. жизни. Научной новизной является характеристика динамических изменений вегетативной регуляции у детей в различные периоды детства. Автором научно обоснованы основные закономерности функционирования регуляторных систем: исходные параметры, степень напряжения и функциональный резерв адаптации в возрастном аспекте.

Практическая значимость исследования

В исследовании представлена база данных показателей вариабельности сердечного ритма у детей 1-го года жизни, дошкольного и школьного возраста. Определена ассоциированность типов вегетативной регуляции с возрастом ребенка. В диссертационной работе дана характеристика закономерностей формирования вегетативной регуляции у здоровых детей в различные периоды онтогенеза. Автором выявлены основные закономерности межконтурного взаимодействия, степени напряжения регуляции и функционального резерва адаптации у детей различного возраста.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Установлены основные параметры вариабельности сердечного ритма для возрастных групп: 1-го года жизни, дошкольников, младших школьников и детей подросткового возраста (13-17 лет);

2. Вегетативная регуляция у детей ассоциирована с возрастной периодизацией. В ее основе - процессы межконтурной трансформации от централизации к автономии в управлении сердечным ритмом, от умеренного преобладания центральной регуляции к умеренному преобладанию автономной

регуляции, определяющей уровень напряжения регуляторных систем и функциональный резерв адаптации в соответствии с анатомо-физиологическими особенностями соответствующего возраста.

Внедрение в практику

Материалы диссертации используются в учебном процессе при обучении студентов на кафедре нормальной физиологии Башкирского государственного медицинского университета, на кафедре теории и практики сестринского дела Тверской государственной медицинской академии. Результаты диссертационного исследования используются в работе ГБУЗ Тверской области «Детского санатория «Радуга».

Соответствие диссертации Паспорту научной специальности

Диссертационное исследование соответствует пунктам 3 - «Исследование закономерностей функционирования основных систем организма» и 4 -«Исследование динамики физиологических процессов на всех стадиях развития организма» паспорта специальности 03.03.01 - «Физиология».

Апробация работы

Основные положения диссертации представлены и обсуждены на V Всероссийском симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (Ижевск, 2011 г.), IV Международном молодежном медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения -2011» (Санкт-Петербург, 2011 г.), XV Всероссийском симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2012 г.), V Всероссийском с международным участием медико-биологическом Конгрессе молодых ученых «Симбиоз - Россия 2012» (Тверь, 2012 г.) и XXII съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Волгоград, 2013).

Основные положения диссертации обсуждены на межкафедральном заседании кафедр физиологии; патологической физиологии; биологии; гистологии, эмбриологии и цитологии; химии и биохимии; педиатрии лечебного и стоматологического факультета, поликлинической педиатрии с основами формирования здоровья, нервных болезней и восстановительной

медицины ФПДО, педиатрии и неонатологии ФПДО, теории и практики сестринского дела и научно-исследовательской лаборатории подростковой медицины НИЦ Тверской государственной медицинской академии 27 июня 2013 года.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы методы и объём исследования, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 195 источников: 168 отечественных и 27 зарубежных. Текст иллюстрирован 49 таблицами, 24 рисунками, 2 приложениями.

Автор выражает глубокую благодарность за консультативную помощь при выполнении исследования заведующему кафедрой педиатрии и неонатологии факультета последипломного образования ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России доктору медицинских наук, профессору С.М. Кушниру.

ГЛАВА 1

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В последнее десятилетие исследованиям функциональных систем организма ребенка и, в частности, системе вегетативной регуляции уделяется достаточно внимания [19; 96; 127]. В области физиологии известны фундаментальные исследования системогенеза развития организма ребенка, достаточно хорошо описаны этапность, гетерохрония физического, функционального и психофизиологического развития, гетеродинамичность и гетеросенситивность [103; 116; 130; 135; 145; 166]. Общеизвестно, что формирование здорового поколения невозможно без понимания физиологии, специфических черт возрастной эволюции функциональных систем, их деятельности в критические периоды биологического развития человека [21]. В связи с возрастными этапами созревания и развития регуляторных механизмов, интерес представляет способность организма к формированию оптимального для каждого возраста адаптивного реагирования. Поэтому особенно важным, по мнению ряда авторов, является исследование вегетативной регуляции детского организма [21; 27]. Одним из информативных методов оценки уровня функционирования регуляторных систем является исследование параметров вариабельности сердечного ритма, позволяющие количественно охарактеризовать активность различных отделов автономной нервной системы [19; 161]. Анализ автономных влияний на ритм сердца у детей позволяет оценить степень созревания и состояние различных звеньев регуляторных механизмов на организм, в целом, в различные возрастные периоды [38].

В современном обществе общепризнанной стала точка зрения о том, что именно здоровье должно быть в центре внимания, как медицины, так и каждого отдельного человека. Уже многие годы ученые рассматривают здоровье, как текущий уровень адаптационных возможностей организма [2; 38; 54], а их снижение считают главной причиной появления патологических отклонений [29]. Большинство исследователей едины во мнении, что успешность адаптации

зависит от функционирования регуляторных систем организма, что дает основание считать их состояние одним из критериев здоровья человека [2; 38; 113].

Сегодня широко известны разработанные в физиологии представления об общих принципах организации и регуляции. Один из них - многоуровневый принцип, характерный для всех физиологических систем. В качестве различных уровней регуляции принято рассматривать нервную и эндокринную регуляторные системы [51], которые, в то же время, объединены в единую систему нейрогуморальных взаимоотношений [96]. Системный принцип регуляции подразумевает поддерживание различных показателей организма на оптимальном уровне с помощью функциональных систем. В основе данного положения лежит теория, разработанная в середине XX века П.К.Анохиным и развивавшаяся в дальнейшем другими учеными [4; 140].

Общей стратегией организации адаптивных реакций организма с обязательным участием вегетативной нервной системы является повышение гомеостатической устойчивости, гармонизации межсистемных отношений и снижения энергетических затрат на адаптацию. Регуляция функций протекает тем совершенней, чем больший диапазон возможностей предоставляют организму границы его физиологической нормы, чем больше физиологические резервы организма [90; 118]. То есть, состояние целостного организма определяется оптимальностью воздействий управляющих механизмов, способностью обеспечивать адаптацию к условиям среды [19].

Баевский Р.М выделяет три уровня активности регуляторных систем: уровень контроля, регуляции и управления, соответственно которым возрастает их напряжение. Состояние регуляторных систем, степень их напряжения показывают, каким запасом функциональных резервов располагает организм. Ученый полагает, что поддержание достаточных адаптационных возможностей организма и обеспечение здоровья находится в прямой зависимости от функциональных резервов организма, его способности мобилизовать эти

резервы для поддержания и сохранения устойчивого гомеостаза в изменяющихся условиях среды [19].

Поддержание гомеостаза, приспособление функционального состояния систем организма к изменениям внутренней и внешней среды обеспечивает вегетативная нервная система (ВНС). Изучение активности ее функционирования широко применяется сегодня в качестве одного из подходов к оценке индивидуального уровня здоровья с �