Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурно-функциональные характеристики сердца у школьников–северян и их изменения при контролируемой бронхиальной астме

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональные характеристики сердца у школьников–северян и их изменения при контролируемой бронхиальной астме"

На правах рукописи 005050070

КРАЙНОВА Ирина Николаевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЦА У ШКОЛЬНИКОВ-СЕВЕРЯН И ИХ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ КОНТРОЛИРУЕМОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

03.03.01 - физиология

тьв 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Архангельск - 2013

005050070

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» в институте медико-биологических исследований

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Грибанов Анатолий Владимирович

Официальные оппоненты: Гудков Андрей Борисович

доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» (г. Архангельск), заведующий кафедрой гигиены и медицинской экологии

Цнркин Виктор Иванович

доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет» (г. Киров), профессор кафедры биологии

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Защита диссертации состоится « /£б> 2013 г. в _^2-часов на

заседании диссертационного совета Д 208.004.О/при ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России по адресу: 163000, г. Архангельск, пр. Троицкий, 51.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Северного государственного медицинского университета (163000, г. Архангельск, пр. Троицкий, 51).

Автореферат разослан « 9

2013 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, доктора наук д.м.н., профессор

Вилова Татьяна Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Охрана здоровья детей и обеспечение их нормального развития - одно из приоритетных направлений государственной политики (О.В. Шарапова, 2006).

Около 70% детского населения России - это дети школьного возраста (7-18 лет). В процессе обучения в школе показатели здоровья детей и подростков значительно ухудшаются. При этом известно, что на формирование здоровья детей влияют не только медико-социальные факторы, но и климатические условия в которых проживает человек (А.В.Грибанов, 1991; О.В. Шарапова, 2006; Т.Г. Авдеева, 2008;).

Условия Европейского Севера характеризуются сочетанием колебаний температуры и атмосферного давления, высокой относительной влажностью, жестким ветровым режимом, значительным изменением солнечной активности, своеобразием поведения магнитных полей, резкой фотопериодичностью и выраженным УФ-дефицитом. Все вышеперечисленные факторы предъявляют повышенные требования к функциональным системам организма человека, поэтому сердечно-сосудистая, дыхательная и другие системы здоровых детей-северян испытывают значительную нагрузку по сравнению с детьми южных и центральных регионов нашей страны (JI.B. Поскотинова, 2010; А.Б. Гудков, 2012).

Сегодня одной из глобальных проблем мирового здравоохранения становится высокая заболеваемость бронхиальной астмой (БА) (Информационный бюллетень ВОЗ, 2011. № 307; Expert Panel Report 3: Guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma (Report No.: 07-4051); Szefler Stanley J., 2012).

Бронхиальная астма y детей принадлежит к числу распространенных аллергических болезней. Согласно данным ВОЗ в настоящее время этим заболеванием страдают 5-10 % детской популяции во всем мире (2011). Данное заболевание, начавшееся в детстве, часто продолжается в зрелом возрасте, становясь причиной инвалидности, а иногда и летальных исходов.

Согласно эпидемиолгическим исследованиям в структуре заболеваемости данного заболевания около 70% составляют дети с контролируемой бронхиальной астмой (легкой степени тяжести), при этом данный контингент детей является самым недообследованным, поскольку они редко обращаются в поликлинику за медицинской помощью, пытаясь самостоятельно купировать приступ.

Тесная анатомо-физиологическая связь между дыхательной и сердечнососудистой системами обуславливает неизбежное вовлечение в патологический процесс при бронхиальной астме органов кровообращения. При этом расстройствам деятельности сердечно-сосудистой системы и сердца в частности при данном заболевании способствуют: нарушение функций внешнего дыхания и вегетативной нервной системы, гипоксия, гипоксемия и хроническая интоксикация (Л.Б.-А. Гацаева, 2008; SM. Peng, 2006).

В то же время, в литературе отсутствуют данные о погодовой возрастно-половой динамике структурно-функциональных параметров сердца у школьников Европейского Севера.

Практически отсутствуют данные об особенностях сердца детей-северян с контролируемой бронхиальной астме, при этом распространенность данного заболевания в Северо-Западном регионе является самой высокой в России (Л.С. Намазова-Баранова, 2011). При этом прогноз данного заболевания зависит не только от состояния органов дыхания, но и от структурных и функциональных изменений сердца, возникших в результате данного патологического процесса (А.И. Рывкин, 2005).

Исходя из этого, проведение настоящего исследования является весьма актуальным как с теоретических, так и с практических позиций.

Цель и задачи исследования. Цель работы — определить структурно-функциональные особенности сердца у школьников-северян в норме и с контролируемой бронхиальной астмой.

Применительно к этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить структурные и функциональные характеристики сердца у здоровых школьников-северян в зависимости от возраста, пола и этапа онтогенеза системы кровообращения детей и подростков Европейского Севера.

2. Выявить особенности развития левого желудочка сердца школьников Севера.

3. Определить структурные и функциональные параметры сердца у школьников с контролируемой бронхиальной астмой соответственно этапам развития системы кровообращения у детей и подростков Европейского Севера.

Научная новизна исследования. Впервые в условиях Европейского Севера установлена погодовая возрастно-половая динамика структурно-функциональных параметров сердца у школьников. Определено, что периодом наибольшего изменения структурно-функциональных параметров сердца мальчиков является период 10-13 лет, для девочек - 14-17 лет.

Выявлено влияние климатических условий Европейского Севера на параметры левого желудочка сердца школьников с учетом возраста и пола. Установлено, что размеры левого желудочка, а также ударный и минутный объемы кровообращения меньше данных показателей детей средней полосы.

У детей с контролируемой бронхиальной астмой определены структурно-функциональные изменения сердца, наиболее выраженные у мальчиков в 7-9 лет, у девочек — в 10-13 лет. Установлено, что параметры левого желудочка сердца детей с бронхиальной астмой не отличаются от параметров здоровых детей.

Теоретическая и практическая значимость работы, внедренне результатов. Полученные в настоящем исследовании данные расширяют и углубляют современные представления о развитии сердца ребенка в

неблагоприятных условиях Европейского Севера и изменениях структурно-функциональных показателей сердца при контролируемой бронхиальной астме.

Результаты, полученные при исследовании структурных и функциональных параметров сердца у здоровых школьников Европейского Севера, могут быть использованы в качестве нормативов при проведении трансторакальной эхокардиографии у детей-северян.

Представленные данные могут быть рекомендованы для комплексной оценки состояния детей с контролируемой бронхиальной астмой и для разработки индивидуального подхода в наблюдении и лечении данных пациентов. Это диктует необходимость обязательного проведения трансторакальной эхокардиографии у детей с данным заболеванием, что будет способствовать снижению возможности развития осложнений, а также оптимизации диспансерного наблюдения ребенка.

Результаты исследования внедрены в практику работы центра компетенций развития ребенка «Содействие» института медико-биологических исследований САФУ имени М.ВЛомоносова (акт о внедрении от 23.10.2012), в работу детского отделения ФГБУЗ «СМКЦ имени Н.А.Семашко ФМБА России» (акт о внедрении от 14.11.2012), в учебный процесс кафедры возрастной физиологии и валеологии института естественных наук и биомедицины САФУ имени М.В. Ломоносова (акт о внедрении от 23.01.2013).

Основные положения, выносимые на защиту. 1). Развитие системы кровообращения у школьников-северян имеет свои особенности — основные линейные параметры сердца мальчиков достоверно увеличиваются к 9 и 13 годам, у девочек - к 8 и 12 годам. Основные функциональные показатели сердца у мальчиков достоверно изменяются к 9-10 и 13 годам, у девочек — к 8, 12-13 годам. Периодом наибольшего изменения структурно-функциональных параметров сердца мальчиков является период 10-13 лет, для девочек — 14-17 лет. 2). Размеры левого желудочка сердца, ударный и минутный объемы кровообращения мальчиков и девочек меньше значений данных показателей детей средней полосы. Масса миокарда левого желудочка, в основном, больше у детей Европейского Севера, чем у детей средней полосы, при этом достоверные отличия данного параметра выявлены у мальчиков в 13 лет, у девочек — в 8 лет. 3). У мальчиков с контролируемой бронхиальной астмой в возрасте 7-9 лет, а у девочек - в 10-13 лет сердечно-сосудистая система наиболее чувствительна к действию факторов данного заболевания.

Достоверность полученных результатов обеспечена

репрезентативностью и большим объемом выборки, использованием высокоинформативного метода трансторакальной эхокардиографии и применением адекватных исследованию математико-статистических методов обработки данных.

Легитимность исследования подтверждена решением этической комиссии института медико-биологических исследований Северного (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова (протокол №2 от 10.12.2008).

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на: XII Ломоносовских научных чтениях студентов, аспирантов и молодых ученых (Архангельск, 2010), I Региональной молодежной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физиологии человека на Севере» (Архангельск, 2010), заседании проблемной комиссии по медико-биологическим наукам САФУ имени М.В. Ломоносова (Архангельск, 2011, 2012), III Апрельских чтениях памяти профессора М.В. Пиккель (Архангельск, 2012), ежегодной апрельской конференции студентов и молодых ученых (Институт медико-биологических исследований САФУ имени М.В.Ломоносова), (Архангельск, 2012), заседаниях Архангельского отделения Физиологического общества им. И.П. Павлова (Архангельск, 2010, 2012), V Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (2012), VII Всероссийском конгрессе «Детская кардиология 2012» (Москва, 2012), Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты» (Архангельск, 2012).

Личный вклад автора заключается в самостоятельной разработке программы исследования и участии в его осуществлении. Результаты, представленные в диссертации по оценке структурно-функциональных параметров сердца школьников-северян в норме и при контролируемой бронхиальной астме, получены автором при обследовании детей и подростков в МУЗ «Городской поликлиники № 2» г. Архангельска. Анализ, интерпретация, изложение полученных данных, формулирование выводов и практических рекомендаций выполнены автором самостоятельно. Подбор статистических методик и обработка полученного материала также были проведены лично автором.

Диссертационная работа соответствует пункту 3 паспорта специальности 03.03.01 — физиология - исследование закономерностей функционирования основных систем организма.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 статьи в рецензируемых журналах по списку ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 18 рисунками. Библиография включает 200 отечественных и 51 зарубежную публикацию.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация исследования. Исследование структурно-функциональных параметров сердца проводили у детей 7-17 лет на базе МУЗ «Городской поликлиники № 2», родившихся и проживающих в городе Архангельске.

Всего обследован 639 ребенок, из них здоровых детей - 491, больных контролируемой бронхиальной астмой (легкой степени тяжести в период ремиссии) - 148 (табл. 1). Обследуемые были разделены на три группы по возрастам, соответственно этапам развития сердечно-сосудистой системы у детей-северян: 7-9, 10-13, 14-17 лет (A.B. Грибанов, 1991).

Диагноз контролируемой БА был верифицирован на основании анамнеза заболевания, клинической картины, проведения кожных аллергопроб с бытовыми, эпидермальными и пыльцевыми аллергенами, определения общего IgE, результатов функциональных методов исследования органов дыхания (исследование функции внешнего дыхания (ФВД), пикфлоуметрия). Степень тяжести заболевания устанавливали согласно рекомендациям Национальной программы «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика» (E.H. Калманова, 2000; В.Л. Баранов, 2002). Дети рассматриваемой группы не имели сопутствующую патологию сердечно-сосудистой системы по данным анамнеза, объективного осмотра и ЭКГ.

Таблица 1

Распределение школьников по возрасту и полу

Группы Здоровые Больные Итого

Мальчики Девочки Мальчики Девочки

7-9 лет 84 69 23 17 193

10-13 лет 92 72 23 22 209

14-17 лет 110 64 42 21 237

Всего 286 205 88 60 639

Стаж заболевания у детей с контролируемой бронхиальной астмой достоверно не отличался между мальчиками и девочками в группах 7-9, 10-13 и 14-17 лег. Статистически значимые отличия стажа данного заболевания у мальчиков выявлены в группе 10-13 лет по сравнению с группой 7-9 лет (р<0,05), в группе 14-17 лет по сравнению с группой 10-13 лет (р<0,001). У девочек с контролируемой бронхиальной астмой достоверное отличие стажа заболевания выявлено только в группе 10-13 лет по сравнению с группой 7-9 лет (р<0,001).

Все дети имели физическое развитие, соответствующее возрастным нормам (В.И. Макарова, 2002). Исследование проводили в первой половине дня, в период наибольшей активности физиологических функций.

Методы исследования. В план обследования детей с данным заболеванием входило проведение ЭКГ в положении лежа, стоя, после

физической нагрузки, а также трансторакальная эхокардиография и спирография с бронхолитиком. Здоровым детям было проведено: ЭКГ в положении лежа, стоя, после физической нагрузки и трансторакальная эхокардиография.

Для оценки состояния основных показателей сердца применяли метод трансторакальной эхокардиографии. Ультразвуковое исследование сердца проводили по стандартным методикам на эхокардиографе Vivid 3, позволяющим визуализировать сердце в одно- и двухмерном режимах, проводить допплерэхокардиографию в импульсно-волновом и постоянно-волновом режимах, а также цветовое допплеровское исследование (X. Фейгенбаум, 1999; Н. Шиллер, 2005; А.С. Воробьев, 2010).

В работе использовали секторальный датчик с частотой 3 Мгц.

Определяли такие структурные параметры сердца, как диаметры правого желудочка, правого предсердия, легочной артерии, аорты, раскрытия аортального клапана, левого предсердия, а также конечно-систолический и конечно-диастолический размеры левого желудочка (КСР и КДР), толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки левого желудочка (3CJDK) в систолу и диастолу. Функциональные показатели: скорости на атриовентрикулярных клапанах, аорте и легочной артерии, рассчитывались -конечно-систолический (КСО) и конечно-диастолический (КДО) объемы, ударный объем (УО), минутный объем кровообращения (МОК), сердечный индекс (СИ), фракция выброса (ФВ) и частота сердечных сокращений за 1 минуту (ЧСС).

Процесс комплексного нарушения структуры и функции сердца в ответ на повреждающий фактор в широком понимании означает ремоделирование сердца, в первую очередь включает в себя увеличение массы миокарда, дилатацию полостей, поэтому в исследовании дополнительно для оценки состояния миокарда рассчитывалась масса миокарда левого желудочка (MMJDK), индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) и индекс относительной толщины стенок миокарда (ИОТ) (JI.H. Игишева, 2007).

Расчет объёма левого желудочка (V) в систолу и диастолу (КСО и КДО), ударного объёма (УО), фракции выброса (ФВ) проводили по методике Людвига Тейхольца (L. Teiicholtz, 1976):

V=7D3/(2,4+D), где

V — объем левого желудочка в систолу или диастолу (мл)

D — диаметр полости левого желудочка в систолу или диастолу (см). УО=КДО-КСО (мл);

ФВ=УО/КДО (%).

Массу миокарда левого желудочка (MMJDK) рассчитывали согласно методу ASE, или метод, предложенный Американской ассоциацией эхокардиографии (American Society of Echocardiography):

Масса миокарда левого желудочка (г) = 0,8х[1,04(толщина межжелудочковой перегородки в диастолу + конечно-диастолический размер левого желудочка+толщина задней стенки левого желудочка в диастолу)3 -

(конечно-диастолический размер левого желудочка)3] + 0,6 (O.A. Кисляк, 2007; Recommendations for Chamber Quantification: A Report from American Society of Echocardiography's Guidelines and Standarts Committee and the Chamber Quantification Writing Group, Developed in Conjunction with European association of Echocardiography, a Branch of the European Society of Cardiology, 2005).

Индекс массы миокарда (ИММ) рассчитывали как отношение ММЛЖ к площади поверхности тела:

ИММ=ММЛЖ/площадь поверхности тела (г/м2) (L. Teiicholtz, 1976).

Площадь поверхности тела = (Рост * Вес) * 0,0165.

Индекс относительной толщины (ИОТ) стенок миокарда определяли по формуле:

ИОТ=(МЖП+ЗСЛЖ)/КДР (В.А. Грачев, 2000; Ю.А. Васгок, 2003; A.B. Блинова, 2006), где

МЖП — межжелудочковая перегородка,

ЗСЛЖ — задняя стенка левого желудочка,

КДР - конечно-диастолический размер левого желудочка.

Для определения особенностей параметров ЛЯС сердца детей Европейского Севера были сопоставлены результаты эхокардиографии здоровых детей средней полосы России и детей, проживающих в условиях Европейского Севера. Контрольную группу составили дети 7-16 лет города Москвы, в каждой возрастно-половой группе было обследовано не менее 20 человек (Г.В. Кмить с соавт., 2010).

Статистическая обработка данных проведена с помощью компьютерных программ «SPSS 17.0 for Windows» и «Stadia 7». Все исследуемые параметры имели нормальное распределение. Для выявления различий между показателями, соответствующими критериям нормальности, использовали t -критерий Стьюдента. Пороговым уровень статистической значимости принимался при значении критерия р<0,05. Для установления структуры взаимосвязей переменных применялся факторный анализ.

За весь период самостоятельно обследовано 639 детей 7-17 лет, проведено и проанализировано 639 эхокардиограмм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование выявило, что основные линейные параметры сердца мальчиков достоверно увеличиваются к 9 и 13 годам, у девочек - к 8 и 12 годам, при этом выявлено, что некоторые структурные параметры сердца преобладают у мальчиков уже в 7 лет. Возможно, данное явление обусловлено тем, что размеры сердца напрямую зависят от уровня физического развития организма.

Основные функциональные параметры сердца у мальчиков достоверно изменяются к 9-10 и 13 годам, у девочек - к 8, 12-13 годам, при этом преобладание некоторых показателей мальчиков, как и структурных, выявлено

уже в 7 лет. Данные изменения подтверждают, что, вероятнее всего, ростовые скачки у девочек и мальчиков идут в различные возрастные периоды, что и отражается на изменении линейных и функциональных параметров сердца.

Для определения особенностей параметров ЛЖ сердца детей Европейского Севера были сопоставлены результаты эхокардиографии здоровых детей средней полосы России и детей, проживающих в условиях Европейского Севера.

При анализе полученных результатов было установлено, что КСР ЛЖ и КДР ЛЖ сердца мальчиков и девочек Европейского Севера преимущественно меньше значений данных показателей детей средней полосы (рис. 1 и рис. 2).

7 8 9 10 И 12 13 14 15 16

возраст, лет

□ мальчики г.Архангельска ■ девочки г.Архангельска

Рис. 1. Конечно-диастолический размер левого желудочка у детей-северян по отношению к данным средней полосы.

Примечание: звёздочками обозначена достоверная разница между значениями КДР ЛЖ детей средней полосы и Европейского Севера: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** -р<0,001.

За 100% приняты значения КДР ЛЖ сердца мальчиков и девочек г. Москвы.

Такая же особенность определена и относительно УО и МОК. Данные параметры как бы «отстают» от таковых в средней полосе примерно на 1,5-2 года. Учитывая тот факт, что размеры сердца напрямую зависят от физического развития ребенка, можно предположить, что физическое развитие детей-северян также отстает от физического развития детей средней полосы. Подтверждением этого являются исследования физической работоспособности, которая также «отстает» у детей-северян в среднем на 1-2 года, поскольку данный параметр является интегральной характеристикой морфофункционального развития ребенка, в том числе и сердца.

возраст, лет

□ мальчики г.Архангельска !8 девочки г. Архангельска

Рис. 2. Конечно-систолический размер левого желудочка у детей-северян по отношению к данным средней полосы.

Примечание: звёздочками обозначена достоверная разница между значениями КСР ЛЖ детей средней полосы и Европейского Севера: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** -р<0,001.

За 100% приняты значения КСР ЛЖ сердца мальчиков и девочек г. Москвы.

Фракция выброса сердца больше у детей-северян, вероятно, за счет более выраженного влияния на работу сердца симпатического отдела нервной системы (рис. 3). Данный факт свидетельствует о более напряженном состоянии миокарда, что, в дальнейшем, может привести к формированию гипертрофии миокарда.

7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 возраст, лет

□ мальчики г.Архангельска Я девочки г.Архангельска

Рис. 3. Фракция выброса сердца у детей-северян по отношению к данным средней полосы.

Примечание: звёздочками обозначена достоверная разница между значениями ФВ детей средней полосы и Европейского Севера: * - р<0,05; ** -р<0,01; *** -р<0,001.

За 100% приняты значения фракции выброса сердца мальчиков и девочек г. Москвы.

Масса миокарда левого желудочка в основном преобладает у детей Европейского Севера, при этом достоверные отличия данного параметра выявлены у мальчиков в 13 лет, у девочек - в 8 лет. При этом известно, что даже небольшие изменения миокарда левого желудочка в пределах нормальных значений могут служить прогностическим признаком повышенного риска сердечно-сосудистых осложнений.

Изучая структурно-функциональные параметры сердца у здоровых школьников соответственно этапам онтогенеза системы кровообращения детей и подростков Европейского Севера, было выявлено, что за период обучения в школе происходит закономерное увеличение структурных показателей сердца (рис. 4).

% 140 130 120 110 100

МИ

а, а,

Ы 5

О О О « и ег >> О И 2 2

□ 10-13 лет ■ 14-17 лет

Рис. 4. Процентное увеличение структурно-функциональных показателей сердца у мальчиков Севера.

Примечание: за 100% приняты значения показателей сердца девочек предыдущей возрастной группы.

Все представленные параметры сердца имели достоверное отличие относительно предыдущего возраста.

У мальчиков в группе 10-13 лет происходит основной прирост структурных параметров сердца — отмечается максимальное увеличение таких параметров сердца как легочная артерия, левое предсердие, КСР ЛЖ и КДР ЛЖ, толщина межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЯС в систолу и диастолу, а также раскрытие аортального клапана. У девочек в группе 14-17 лет отмечается основное увеличение линейных параметров сердца.

Изменение функциональных параметров сердца у мальчиков в основном происходит в 10-13 лет. Отмечается значительное повышение КСО, КДО и снижение СИ и ЧСС; у девочек данная особенность выявлена в 14-17 лет -увеличение КСО, КДО', УО, МОК и снижение ЧСС (рис. 5).

Таким образом, периодом наибольшего изменения структурно-функциональных параметров сердца мальчиков является период 10-13 лет, для девочек — 14-17 лет.

%

140

130

120

Шн!

Л

л е в < I в § ° о

5 9 0 о ^

Л эт го

□ 10-13 лет в 14-17 лет

Рис. 5. Процентное увеличение структурно-функциональных показателей сердца у девочек Севера.

Примечание: за 100% приняты значения показателей сердца девочек предыдущей возрастной группы.

Все представленные параметры сердца имели достоверное отличие относительно предыдущего возраста.

Данное явление, вероятнее всего, вызвано более выраженным темпом физического развития мальчиков и обусловлено началом полового развития ребенка, в результате чего повышается уровень половых гормонов в крови, которые и являются одними из основных регуляторов роста в данный возрастной период. Антропометрические параметры физического развития девушек отстают от параметров юношей, что обусловлено гормональным статусом. Это отражается и на размерах сердца.

В результате проведения эхокардиографии у школьников с контролируемой бронхиальной астмой, проживающим в условиях Европейского Севера, с учетом пола и этапа онтогенеза системы кровообращения данного ребенка, были получены следующие результаты (рис. 6). У мальчиков с БА в группе 7-9 лег по сравнению со здоровыми отмечается статистически значимое преобладание таких параметров сердца как правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие, КДР ЛЖ, раскрытие аортального клапана, скорости кровотока на легочной артерии, КДО, УО, МОК и СИ. В возрасте 10-13 лет у мальчиков с БА достоверно значимо преобладают размеры правого предсердия, правого желудочка, диаметра аорты, скорости кровотока на трикуспидальном клапане, МОК и СИ. В 14-17 лет у мальчиков с БА статистически значимо преобладает лишь размер правого желудочка.

ПП ПЖ ЛП КДР Ао Рак Утк V ла КДО УО МОК СИ □ 7-9 лет □ 10-13 лет □ 14-17 лет

Рис. 6. Структурно-функциональные параметры сердца мальчиков с БА по сравнению со здоровыми (%%).

Примечание: за 100% приняты значения показателей сердца здоровых мальчиков соответствующей группы.

У девочек с БА в группе 7-9 лет по сравнению со здоровыми отмечается преобладание правого желудочка, диаметра аорты, а также МОК и СИ (рис. 7).

ПП ПЖ ЛП КСР КДР Ао Рак КСО КДО УО МОК СИ

□ 7-9 лет □ 10-13 лет 0 14-17 лет

Рис. 7. Структурно-функциональные параметры сердца девочек с БА по сравнению со здоровыми (%%).

Примечание: за 100% приняты значения показателей сердца здоровых девочек соответствующей группы.

В возрасте 10-13 лет отмечается преобладание не только правых отделов сердца, но и левых: левого предсердия, КСР ЛЖ и КДР ЛЖ, диаметра аорты и

раскрытия аортального клапана, а также КСО, К ДО и У О. В возрасте 14-17 лет у девочек с БА отмечается преобладание лишь правого желудочка.

Признаков легочной гипертензии у девочек и мальчиков с БА выявлено не было.

Возможно, выявленные особенности структурно-функциональных параметров сердца у детей и подростков с Б А свидетельствуют о том, что у мальчиков с данным заболеванием именно в возрасте 7-9 лет, а у девочек - в 10-13 лет сердечно-сосудистая система наиболее чувствительна к действию факторов заболевания. Именно в этих группах у мальчиков и у девочек с данным заболеванием отмечается наибольшее количество изменений параметров сердца, при этом известно, что стаж заболевания между рассматриваемыми возрастными группами мальчиков и девочек с БА достоверно не отличается.

Выявленные изменения подтверждаются данными факторного анализа -факторная модель структурно-функциональных параметров сердца детей с БА отличается от модели здоровых - I фактор у больных мальчиков и девочек 7-9 и 10-13 лет включает не только характеристики левых отделов сердца, но и параметры правых, что свидетельствует о повышении функциональной нагрузки на эти отделы. В группе 14-17 лет у девочек и мальчиков данной особенности не выявлено, что, возможно, связано с меньшим влиянием факторов БА на параметры сердца в этом возрасте.

У мальчиков и девочек с бронхиальной астмой размеры параметров ЛЖ такие как ММЛЖ, ИММЛЖ и ЙОТ не отличаются от параметров здоровых детей, что, скорее всего, дает право говорить об отсутствии признаков повышенного риска осложнений со стороны левых отделов сердца у детей с контролируемой БА.

Таким образом, параметры сердца школьников Севера отличаются от показателей детей средней полосы - меньшими размерами ЛЖ, УО, МОК, при больших значениях фракции выброса и ММЛЖ. Показатели сердца детей с БА также имеют свои особенности по сравнению со здоровыми детьми.

ВЫВОДЫ

1. Основные линейные параметры сердца мальчиков Европейского Севера достоверно увеличиваются к 9 и 13 годам, у девочек — к 8 и 12 годам. Основные функциональные показатели сердца у мальчиков достоверно изменяются к 9-10 и 13 годам, у девочек - к 8, 12-13 годам, при этом выявлено, что некоторые структурные и функциональные параметры сердца мальчиков преобладают над показателями девочек уже в 7 лет.

2. За период обучения в школе происходит неравномерное изменение структурных и основных функциональных показателей сердца у школьников-северян, при этом периодом наибольшего изменения структурно-

функциональных параметров сердца у мальчиков является период 10-13 лет, а у девочек — 14-17 лет.

3. Особенностями развития сердца детей и подростков Севера являются более низкие значения конечно-систолического и конечно-диастолического размеров левого желудочка, в то время как масса миокарда левого желудочка в основном больше у детей-северян - достоверные отличия данного параметра выявлены у мальчиков в 13 лет, у девочек - в 8 лет.

4. Ударный и минутный объемы кровообращения у девочек и мальчиков Европейского Севера преимущественно меньше значений данных показателей детей средней полосы, при этом фракция выброса сердца больше у детей-северян, что указывает на более напряженное состояние миокарда.

5. У мальчиков с контролируемой бронхиальной астмой в возрасте 7-9 лет, а у девочек — в 10-13 лет сердечно-сосудистая система наиболее чувствительна к действию факторов данного заболевания. Факторный анализ взаимоотношений параметров сердца подтверждает повышенную функциональную нагрузку на правые отделы сердца у детей с бронхиальной астмой в возрасте 7-9 и 10-13 лет.

6. У девочек и мальчиков с контролируемой бронхиальной астмой, проживающих в условиях Европейского Севера, размеры параметров левого желудочка не отличаются от параметров здоровых детей, что, скорее всего, дает право говорить об отсутствии признаков повышенного риска осложнений со стороны левых отделов сердца у детей с данным заболеванием.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.В программу массовых профилактических осмотров детей и подростков Европейского Севера следует включить проведение эхокардиографического исследования у мальчиков в 10-13 лет, у девочек - в 14-17 лет для своевременной диагностики гипертрофии миокарда у детей Севера.

2. В плане диспансерного наблюдения детей и подростков с бронхиальной астмой необходимо предусмотреть осмотр детского кардиолога и эхокардиографическое исследование.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Малофеевская И.Н., Грибанов А.В. Возрастно-половая динамика функциональных показателей сердца у детей-северян 7-15 лет// Бюллетень института развития ребенка. - 2010. - № 3. - С. 58-60.

2. Малофеевская И.Н. Возрастно-половая динамика линейных размеров сердца у детей-северян 7-15 лет //Материалы I региональной молодежной

научно-практической конференции «Актуальные проблемы физиологии человека на Севере 2010. - Архангельск, 2010. - С. 70-71.

3. Малофеевская И.Н. Морфофункциональные особенности сердца у детей 10-12 лет с бронхиальной астмой в период ремиссии // Бюллетень СГМУ (выпуск XXV). - 2010. - № 2. - С. 69-70.

4. Малофеевская И.Н. Динамика морфологических параметров сердца у детей 7-15 лет // Тезисы VI Всероссийского Конгресса «Детская кардиология 2010». - Москва, 2010. - С. 302-303.

5. Грибанов A.B., Малофеевская И.Н. Возрастная динамика морфофункционального состояния сердца у школьников Севера//Экология человека.-2011.-№ 11.-С. 25-30.

6. Малофеевская И.Н. Морфофункциональные особенности сердца у детей-северян школьного возраста с бронхиальной астмой // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - № 5. [Электронный ресурс] URL: http://www.science-education.ru/99.

7. Грибанов A.B., Краннова И.Н. Морфофункциональное состояние левого желудочка сердца у школьников приполярного региона // Вестник Поморского университета. - 2011. — № 4. — С. 40-46.

8. Малофеевская И.Н. Состояние сердечно-сосудистой системы у детей 10-12 лет с бронхиальной астмой // Материалы региональной научно-практической конференции в рамках ежегодной конференции «Ломоносова — достойные потомки». — Архангельск, 2011. - С. 165-167.

9. Малофеевская И.Н. Морфофункциональные показатели сердца у детей-северян 7-17 лет в зависимости от пола и возраста // Тезисы VII Всероссийского семинара памяти профессора H.A. Белоконь «Детская кардиология в аспекте междисциплинарных связей». - Уфа: Башкортостан, 2011.-С. 58-59.

10. Крайнова И.Н. Особенности левых отделов сердца у детей-северян школьного возраста с бронхиальной астмой в стадии ремиссии // Тезисы VII Всероссийского конгресса «Детская кардиология 2012». — Москва, 2012. — С. 424-425.

11. Крайнова И.Н. Особенности правых отделов сердца у детей-северян школьного возраста с бронхиальной астмой // Сборник научных трудов межрегиональной научно-практической конференции, посвященной памяти проф. М.В. Пиккель. - Архангельск, 2012. - С. 54-58.

12. Крайнова И.Н. Особенности параметров геометрии левого желудочка сердца у детей Европейского Севера // Материалы Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты». — Архангельск, 2012. - С. 149-153.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БА- бронхиальная астма

ЗСЛЖ - задняя стенка левого желудочка

иммлж - индекс массы миокарда левого желудочка, г/ м2

ИОТ- индекс относительной толщины

кдо- конечно-диастолический объем, мл

КДР- конечно-диастолический размер, мм

КСО- конечно-систолический объем, мл

КСР- конечно-систолический размер, мм

ЛА- легочная артерия

ЛЖ- левый желудочек сердца

ЛП- левое предсердие

МЖП- межжелудочковая перегородка

ММЛЖ- масса миокарда левого желудочка, г

мок- минутный объем кровообращения, л

пж- правый желудочек

ПП- правое предсердие

САФУ- Северный (Арктический) федеральный университет

СИ- сердечный индекс, л/м2

УО- ударный объем, мл

чсс- частота сердечных сокращений, удары в минуту.

Подписано в печать 31.01.2013 Бумага офсетная. Формат бумаги 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 575

Отпечатано в ООО «Типография «Пресс-Принт» Архангельск, ул. Гагарина, 42, оф. 507 Тел./факс: 212-210,212-616

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Крайнова, Ирина Николаевна, Архангельск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА»

На правах рукописи 04201355702 '^Сгсс^^-^^

Крайнева Ирина Николаевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЦА У ШКОЛЬНИКОВ-СЕВЕРЯН И ИХ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ КОНТРОЛИРУЕМОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

03.03.01 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор А.В.Грибанов

Архангельск - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ............... 3

ВВЕДЕНИЕ............................................................................. 4

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Возрастная динамика морфофункционального состояния сердца у детей школьного возраста................................................ 9

1.2 Эхокардиография как метод оценки морфофункциональных параметров сердца у детей........................................................... 20

1.3 Структурно-функциональные особенности сердца при бронхиальной астме.................................................................. 27

Глава II. ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.... 39 Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Возрастно-половая характеристика структурно-функционального состояния сердца у школьников Европейского Севера 48

3.2 Особенности параметров левого желудочка сердца школьников Европейского Севера................................................................................................59

3.3 Структурно-функциональное состояние сердца у школьников Европейского Севера в зависимости от этапа развития системы кровообращения............................................................................................................................................68

3.4 Структурно-функциональные изменения сердца

у детей-северян 7-17 лет с контролируемой БА..................................................................77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................................................................................95

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................................102

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ......................................................................................104

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................................105

ПРИЛОЖЕНИЕ..............................................................................................................................................133

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БА - бронхиальная астма

ВОЗ - Всемирная Организация Здравоохранения Зд - здоровые дети

ЗСЛЖ - задняя стенка левого желудочка ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка, г/ м

ИОТ - индекс относительной толщины

КДО - конечно-диастолический объем, мл

КДР - конечно-диастолический размер, мм

КСО - конечно-систолический объем, мл

КСР - конечно-систолический размер, мм

ДА - легочная артерия

ЛЖ - левый желудочек сердца

ЛП - левое предсердие

МЖП - межжелудочковая перегородка

МКК - малый круг кровообращения

ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка, г

МОК - минутный объем кровообращения, л

ОФВ] - объем форсированного выдоха

ПЖ - правый желудочек

ПП - правое предсердие

ПСВ - пиковая скорость выдоха

РААС - ренин-ангиотензин-альдестероновая система

'У

СИ - сердечный индекс, л/м УО - ударный объем, мл ФВ - фракция выброса, %

ЧСС - частота сердечных сокращений, удары в минуту ЭРФ - эндотелий расслабляющий фактор

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Охрана здоровья детей и обеспечение их нормального развития - одно из приоритетных направлений государственной политики [193].

Около 70% детского населения России - это дети школьного возраста (7-18 лет). В процессе обучения в школе показатели здоровья детей и подростков значительно ухудшаются. При этом известно, что на формирование здоровья детей влияют не только медико-социальные факторы, но и климатические условия, в которых проживает человек [1, 51, 193].

Условия Европейского Севера характеризуются сочетанием колебаний температуры и атмосферного давления, высокой относительной влажностью, жестким ветровым режимом, значительным изменением солнечной активности, своеобразием поведения магнитных полей, резкой фотопериодичностью и выраженным УФ-дефицитом. Все вышеперечисленные факторы предъявляют повышенные требования к функциональным системам организма человека, поэтому сердечнососудистая, дыхательная и другие системы здоровых детей-северян испытывает значительную нагрузку по сравнению с детьми южных и центральных регионов нашей страны [56, 140].

Сегодня одной из глобальных проблем мирового здравоохранения становится высокая заболеваемость бронхиальной астмой (БА) [10, 211, 237].

БА у детей принадлежит к числу распространенных аллергических болезней. Согласно данным ВОЗ в настоящее время этим заболеванием страдают 5-10 % детской популяции во всем мире [10, 33, 91, 189, 201, 213]. Данное заболевание, начавшееся в детстве, часто продолжается в зрелом возрасте, становясь причиной инвалидности, а иногда и летальных исходов [33].

Согласно эпидемиолгическим исследованиям в структуре заболеваемости БА около 70% составляют дети с контролируемой БА (легкой степени тяжести) [33], при этом данный контингент детей является самым недообследованным, поскольку они редко обращаются в поликлинику за медицинской помощью, пытаясь самостоятельно купировать приступ.

Тесная анатомо-физиологическая связь между дыхательной и сердечно-сосудистой системами обуславливает неизбежное вовлечение в патологический процесс при БА органов кровообращения. При этом расстройствам деятельности сердечно-сосудистой системы и сердца, в частности, при данном заболевании способствуют: нарушение функций внешнего дыхания и вегетативной нервной системы, гипоксия, гипоксемия и хроническая интоксикация [43, 44, 229].

В то же время, в литературе отсутствуют данные о погодовой возрастно-половой динамике структурно-функциональных параметров сердца у школьников Европейского Севера.

Практически отсутствуют данные об особенностях сердца детей-северян с контролируемой БА, при этом распространенность данного заболевания в Северо-Западном регионе является самой высокой в России [5]. При этом прогноз Б А зависит не только от состояния органов дыхания, но и от структурных и функциональных изменений сердца, возникших в результате данного патологического процесса [157].

Исходя из этого, проведение настоящего исследования является весьма актуальным как с теоретических, так и с практических позиций.

Цель и задачи исследования. Цель работы - определить структурно-функциональные особенности сердца у школьников-северян в норме и с контролируемой бронхиальной астмой. Применительно к этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить структурные и функциональные характеристики сердца у здоровых школьников-северян в зависимости от возраста, пола и

этапа онтогенеза системы кровообращения детей и подростков Европейского Севера.

2. Выявить особенности развития левого желудочка (ЛЖ) сердца школьников Севера.

3. Определить структурные и функциональные параметры сердца у школьников с контролируемой БА соответственно этапам развития системы кровообращения у детей и подростков Европейского Севера. Новизна исследования. Впервые в условиях Европейского Севера

установлена погодовая возрастно-половая динамика структурно-функциональных параметров сердца у школьников. Определено, что периодом наибольшего изменения структурно-функциональных параметров сердца мальчиков является период 10-13 лет, для девочек - 14-17 лет.

Выявлено влияние климатических условий Европейского Севера на параметры левого желудочка сердца школьников с учетом возраста и пола. Установлено, что размеры левого желудочка, а также ударный и минутный объемы кровообращения меньше данных показателей детей средней полосы.

У детей с контролируемой бронхиальной астмой определены структурно-функциональные изменения сердца, наиболее выраженные у мальчиков в 7-9 лет, у девочек - в 10-13 лет. Установлено, что параметры левого желудочка сердца детей с бронхиальной астмой не отличаются от параметров здоровых детей.

Научно-практическая значимость. Полученные в настоящем исследовании данные расширяют и углубляют современные представления о развитии сердца ребенка в неблагоприятных условиях Европейского Севера и изменениях структурно-функциональных показателей сердца при контролируемой бронхиальной астме.

Результаты, полученные при исследовании структурных и функциональных параметров сердца у здоровых школьников Европейского Севера, могут быть использованы в качестве нормативов при проведении трансторакальной эхокардиографии у детей-северян.

Представленные данные могут быть рекомендованы для комплексной оценки состояния детей с контролируемой БА и для разработки индивидуального подхода в наблюдении и лечении данных пациентов. Это диктует необходимость обязательного проведения трансторакальной эхокардиографии у детей с контролируемой БА, что будет способствовать снижению возможности развития осложнений, а также оптимизации диспансерного наблюдения ребенка.

Результаты исследования внедрены в практику работы центра компетенций развития ребенка «Содействие» института медико-биологических исследований САФУ имени М.В. Ломоносова (акт о внедрении от 23.10.2012), в работу детского отделения ФГБУЗ «СМКЦ имени H.A. Семашко ФМБА России» (акт о внедрении от 14.11.2012), в учебный процесс кафедры возрастной физиологии и валеологии института естественных наук и биомедицины САФУ имени М.В. Ломоносова (акт о внедрении от 23.01.2013).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Развитие системы кровообращения у школьников-северян имеет свои особенности - основные линейные параметры сердца мальчиков достоверно увеличиваются к 9 и 13 годам, у девочек - к 8 и 12 годам. Основные функциональные показатели сердца у мальчиков достоверно изменяются к 9-10 и 13 годам, у девочек - к 8, 12-13 годам. Периодом наибольшего изменения структурно-функциональных параметров сердца мальчиков является период 10-13 лет, для девочек - 14-17 лет.

2. Размеры левого желудочка сердца, ударный и минутный объемы кровообращения мальчиков и девочек меньше значений данных показателей детей средней полосы. Масса миокарда левого желудочка, в основном, больше у детей Европейского Севера, чем у детей средней полосы, при этом достоверные отличия данного параметра выявлены у мальчиков в 13 лет, у девочек - в 8 лет.

3. У мальчиков с контролируемой БА в возрасте 7-9 лет, а у девочек - в 10-13 лет сердечно-сосудистая система наиболее чувствительна к действию факторов БА.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на: XII Ломоносовских научных чтениях студентов, аспирантов и молодых ученых (Архангельск, 2010), I Региональной молодежной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физиологии человека на Севере» (Архангельск, 2010), заседании проблемной комиссии по медико-биологическим наукам САФУ имени М.В.Ломоносова (Архангельск, 2011, 2012), III Апрельских чтениях памяти профессора М.В.Пиккель (Архангельск, 2012), ежегодной апрельской конференции студентов и молодых ученых (Институт медико-биологческих исследований САФУ имени М.В.Ломоносова), (Архангельск, 2012), заседаниях Архангельского отделения Физиологического общества им. И.П. Павлова (Архангельск, 2010, 2012), V Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (2012), VII Всероссийском конгрессе «Детская кардиология 2012» (Москва, 2012), Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты» (Архангельск, 2012).

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 статьи в рецензируемых журналах по списку ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 18 рисунками. Библиография включает 200 отечественных и 51 зарубежную публикацию.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Возрастная динамика морфофункционального состояния сердца у детей школьного возраста

Ухудшение состояния здоровья детей школьного возраста в Российской Федерации обусловлено несоблюдением санитарно-гигиенических норм и правил учебного процесса в школе и дома, требований здорового образа жизни - гипокинезией, несбалансированным низкокалорийным питанием с недостаточным содержанием белков, витаминов и микроэлементов, чрезмерным увлечением телевидением и компьютерными играми, вредными привычками [1, 71, 76, 109, 132, 193, 200].

Существенное влияние на здоровье и состояние физиологических систем оказывают и климатические условия, в которых проживает ребёнок [51]. Климатические факторы Европейского Севера делятся на специфические и неспецифические. Неспецифические - это холод, высокая относительная влажность, тяжелый аэродинамический режим, то есть факторы, которые встречаются и в других регионах Земли. К специфическим для северных широт можно отнести изменение фотопериодизма, колебание атмосферного давления и факторы электромагнитной природы. Необходимо подчеркнуть, что отрицательное воздействие этой группы факторов практически не блокируется социальными и другими мерами защиты [52, 56, 186]. Экологические проблемы региона являются прямым следствием антропотехногенного загрязнения природной среды со стороны целлюлозно-бумажного, гидролизного, теплоэнергетического, военно-промышленного (судо- и машиностроительного) и других производств [52, 196].

Все эти факторы оказывают своё влияние на формирование растущего организма, на состояние и развитие его физиологических систем, приводя к преждевременным функциональным изменениям и развитию донозоологических состояний, в основе которых лежит истощение гомеостатических механизмов в системе потребления и транспорта кислорода [58, 61, 92, 101, 140].

Сердце, как и вся система кровообращения, в каждом возрастном периоде претерпевает анатомические и функциональные изменения, обусловленные физиологической целесообразностью [22, 55, 105, 191, 196].

Закладка сердца появляется у эмбриона в конце 2-й недели развития из простой трубки (стадия трубчатого сердца), через которую кровь проходит одним сплошным потоком. В конце 3-й - начале 4-й недели у эмбриона 2-3 мм длиной неравномерный рост сердечной трубки приводит к изменению и усложнению формы. Образуется сигмовидное сердце, в котором различают венозный синус, следующий за ним венозный отдел, артериальный отдел (первичный желудочек) и затем артериальный ствол. В этот период сердце начинает сокращаться. В дальнейшие стадии развития венозный и артериальный отделы сердца разрастаются и между ними возникает глубокая перетяжка.

Из венозного отдела образуются два больших выроста, представляющих собой первичные ушки сердца. Оба колена артериального ствола постепенно срастаются. Так формируется двухкамерное сердце эмбриона (4-я неделя развития). На этой стадии существует лишь большой круг кровообращения; малый круг складывается позже в связи с развитием легких. Дальнейшим этапом развития является образование межпредсердной перегородки (стадия трехкамерного сердца), при этом предсердия сообщаются между собой посредством овального окна. На 6-й неделе развития эмбриона происходит разделение желудочковой камеры (стадия четырехкамерного сердца), одновременно формируются

атриовентрикулярные клапаны, и происходит разделение общего артериального ствола на аорту и легочную артерию [14, 20, 21, 22, 117, 141].

После рождения ребёнка вследствие большей нагрузки на левый желудочек мышечный слой сердца растёт быстрее и к концу второго года жизни вдвое превосходит вес правого желудочка. Происходит быстрое нарастание массы сердца в целом: к 8 месяцам оно удваивается, к 3 годам -утраивается, к 5 годам - увеличивается в 4 раза, к 6 годам - в 11 раз, а затем увеличение сердца замедляется. Существует три периода, когда этот рост идет с максимальной скоростью: первые два года жизни, от 12 до 14 лет и от 17 до 20 лет. В период с трёх до 7-8 лет при относительно медленном темпе роста массы сердца совершается его окончательная тканевая дифференцировка, обогащение соединительной тканыо, дальнейшее утолщение мышечных волокон. В возрасте старше 10 лет происходит интенсивный рост всех элементов с заметным увеличением количества соединительной ткани, появляются вкрапления жира. Масса сердца несколько больше у мальчиков, чем у девочек. Эта разница увеличивается вначале медленно (до 11 лет), затем сердце девочек увеличивается быстрее, и в 13-14 лет оно становится больше. После этого возраста масса сердца у мальчиков вновь нарастает более интенсивно [72].

По мнению В.П.Медведева и А.М.Куликова [113] интенсивность нарастания тотальных размеров сердца является н