В массовых гигиенических исследованиях часто используются методы донозологической диагностики [6, 9, 10], среди которых особое место занимает метод кардиоинтервалометрии (КИМ) с анализом результатов по Р.М. Баевскому [1]. Однако при его применении в детских и подростковых коллективах следует учитывать не только возрастные особенности показателей КИМ, поскольку с возрастом происходят существенные изменения в характере вегетативной регуляции сердечного ритма [3, 7, 8], но и региональные и динамические изменения в характере вегетативной регуляции функций организма, происходящие на фоне современных тенденций в образовательном процессе [4, 5]. Поэтому, на наш взгляд, представляет научный интерес изучение тенденций в характере изменений механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у детей и подростков, проживающих на Юге России.
Цель исследования – дать сравнительную гигиеническую характеристику показателей вегетативной регуляции сердечного ритма для оценки популяционных тенденций, происходящих в этих физиологических параметрах детей и подростков за прошедшие 10 лет.
Материалы и методы исследования. В 2002 г. и 2012 г. в различных исследованиях, проводившихся на кафедре гигиены РостГМУ, с помощью прибора «МИР» были получены данные кардиоинтервалометрии (КИМ) соответственно 563 и 752 человек обоего пола по унифицированной программе. Обследованные дети и подростки представляли учащихся 3-х возрастных ступеней (1–4-х, 5–8-х и 9–11-х классов) средних общеобразовательных учреждений г. Ростова-на-Дону, Ростовской области и Краснодарского края (в том числе в статистической обработке и анализе использовались исходные данные КИМ, полученные в ходе исследований Буря Е.Ю. [3] – с разрешения автора). Исследования проводились у школьников однократно, непосредственно на уроках обученными специалистами на одном и том же приборе «МИР-21Е». После измерения 100 кардиоинтервалов (RR-интервалов) у школьников регистрировались и запрограммировано определялись в полуавтоматическом режиме такие показатели сердечного ритма (СР) как математическое ожидание RR-интервалов (их среднее значение – М), его среднеквадратическое отклонение (σ), амплитуда вариационного размаха (А) и мода RR-интервалов (Мо), амплитуда моды (АМо – в %). Кроме них, в автоматическом режиме рассчитывались и учитывались еще такие производные показатели как частота сердечных сокращений (ЧСС), вегетативный индекс напряжения по Р.М. Баевскому (ИН) [1], состояние вегетативного гомеостаза (СВГ), суммарный эффект регуляции (СЭР), функция автоматизма (ФА), устойчивость регуляции сердечного ритма (УР), каждый из которых имел 5-балльную оценку (-2, -1, 0, 1 и 2). Всего регистрировалось 12 показателей вегетативной регуляции сердечного ритма, среди которых определялся интегральный показатель КИМ – уровень стресса по Р.М. Баевскому [1] в баллах (от 0 до 3), соответствующих следующим градациям стресса: 0 – стадия физиологического покоя, 1 – стадия умеренного напряжения, 2 – стадия перенапряжения и 3 – стадия истощения регуляторных систем организма [3]. Статистический анализ полученных данных проводился в программе Statistica 6.0 в модуле «Основные статистики» по критерию t Стьюдента [2].
Результаты. Сравнительные результаты исследования по возрастным группам представлены в таблицах 1–3 и на рисунке 1. Так, в таблице 1 сравнение средних величин основных параметров СР учащихся начальных классов не выявило достоверных различий между данными 2012 и 2002 гг.
Таблица 1
Показатели вегетативной регуляции сердечного ритма учащихся 1–4-х классов в 2002 и 2012 гг.
№№ |
Показатели |
2002 г. |
2012 г. |
р |
M±m |
M±m |
|||
1. |
Обследовано (чел.) |
240 |
205 |
|
2. |
ЧСС (уд/мин.) |
89,84±0,88 |
88,35±0,97 |
0,253 |
3. |
ИН (усл. баллы) |
113,51±7,38 |
110,88±10,44 |
0,833 |
4. |
М R-R периода (мс) |
669,79±5,66 |
679,12±4,74 |
0,208 |
5. |
σ R-R периода (мс) |
62,08±1,83 |
66,29±2,29 |
0,128 |
6. |
А R-R периода (мс) |
461,96±22,89 |
509,49±15,14 |
0,078 |
7. |
Мо R-R периода (мс) |
625,42±6,16 |
637,27±4,65 |
0,140 |
8. |
АМо R-R периода (%) |
39,00±0,84 |
37,11±0,97 |
0,136 |
Статистически достоверных различий между группами сравнения не выявлено.
Сравнение средних величин показателей КИМ у учащихся 5–8-х классов выявило достоверные различия в показателях ЧСС, ИН, М R-R периода, σ R-R периода, А R-R периода и Мо R-R периода. Из анализа данных табл. 2 следует, что в показателях КИМ 2012 г. у учащихся 5–8-х классов средняя ЧСС были меньше, чем у сверстников в 2002 г. (и потому были более высокими значения М R-R периода и Мо R-R периода), а также достоверно большей была амплитуда размаха R-R периода и средне квадратичное отклонение (σ R-R периода). Косвенно, это указывает на относительное уменьшение влияния симпатической нервной системы (СНС) на регуляцию СР.
Таблица 2
Показатели вегетативной регуляции сердечного ритма учащихся 5–8-х классов в 2002 и 2012 гг.
№№ |
Показатели |
2002 г. |
2012 г. |
р |
M±m |
M±m |
|||
1. |
Обследовано (чел.) |
150 |
322 |
|
2. |
ЧСС1 (уд/мин.) |
88,30±0,94 |
84,48±0,73 * |
0,002 |
3. |
ИН (усл. баллы) |
126,34±10,58 |
92,44±5,31 * |
<0,001 |
4. |
М R-R периода (мс) |
686,91±7,28 |
706,79±6,00 * |
0,049 |
5. |
σ R-R периода (мс) |
59,71±1,98 |
64,79±1,41 * |
0,039 |
6. |
А R-R периода (мс) |
336,81±16,31 |
408,21±12,43 * |
<0,001 |
7. |
Мо R-R периода (мс) |
649,67±8,16 |
673,53±6,44 * |
0,029 |
8. |
АМо R-R периода (%) |
39,71±2,10 |
36,57±0,93 |
0,110 |
* – статистически достоверные различия между группами сравнения.
Представленные в таблице 3 показатели КИМ учащихся 9–11-х классов выявили некоторые различия в основных параметрах СР старшеклассников 2012 и 2002 гг. Можно отметить тенденцию относительного возрастания влияния симпатической нервной системы на регуляцию СР, проявившуюся в некотором укорочении длительности R-R периода (М R-R периода) и его моды (Мо R-R периода), а также в уменьшении индивидуальных амплитуд его размахов (А R-R периода).
Таблица 3
Показатели вегетативной регуляции сердечного ритма учащихся 9-11-х классов в 2002 и 2012 гг.
№№ |
Показатели |
2002 г. |
2012 г. |
р |
M±m |
M±m |
|||
1. |
Обследовано (чел.) |
173 |
225 |
|
2. |
ЧСС (уд/мин.) |
78,99±1,00 |
80,81±0,84 |
0,163 |
3. |
ИН (усл. баллы) |
82,04±6,85 |
90,43±6,81 |
0,392 |
4. |
М R-R периода (мс) |
775,05±9,38 |
741,92±7,13 * |
0,004 |
5. |
σ R-R периода (мс) |
68,67±2,15 |
67,57±1,93 |
0,704 |
6. |
А R-R периода (мс) |
447,08±24,43 |
388,20±14,24 * |
0,028 |
7. |
Мо R-R периода (мс) |
742,49±11,01 |
712,44±7,32 * |
0,018 |
8. |
АМо R-R периода (%) |
33,87±1,01 |
34,67±0,83 |
0,537 |
* - статистически достоверные различия между группами сравнения.
В целом в данных таблиц 1-3 проявились сходные в 2002 и 2012 гг. возрастные тенденции урежения ЧСС и связанные с ними удлинения продолжительности R-R периода и его моды (Мо R-R периода), особенно заметные в показателях 2012 г. Кроме этого, в данных 2012 г. в большей мере прослеживается тенденция уменьшения амплитуды индивидуальных размахов R-R периодов, косвенно указывающая на уменьшение влияния парасимпатической нервной системы (ПСНС).
На некоторые тенденции в изменениях вегетативной регуляции СР, произошедшие за 10 лет наблюдений, более наглядно указывают дополнительные показатели КИМ – состояние вегетативного гомеостаза (СВГ), суммарный эффект регуляции (СЭР), функция автоматизма (ФА) и устойчивость регуляции (УР).
Так, в изменениях средних величин СВГ у учащихся 1–4-х (с -0,28±0,06 до -0,31±0,08 баллов) и 5–8-х классов (с -0,13±0,07 до -0,33±0,05 баллов соответственно в 2002 и 2012 гг.; р<0,05) отмечены сходные тенденции, которые объясняются (рисунок 1) заметным увеличением доли лиц с преобладанием ПСНС, уменьшением числа лиц с преобладанием СНС при сокращении доли лиц с сохраненным вегетативным гомеостазом. В группе учащихся 9–11-х классов в средних величинах СВГ за тот же период наблюдалась обратная тенденция (с -0,56±0,07 до -0,36±0,07 баллов; р<0,05), обусловленная уменьшением доли лиц с умеренным преобладанием ПСНС (с 28,3 % до 17,3 %; р<0,05), увеличением числа учащихся с общим преобладанием СНС в состоянии вегетативного гомеостаза (с 8,1 % до 15,6 %; р<0,05) и расширением представительства подростков с сохраненным вегетативным гомеостазом (с 44,5 % до 48,0 %; р>0,05).
Рис. 1. Состояние вегетативного гомеостаза у школьников 2002 и 2012 гг.
В средних значениях СЭР 1–4-х и 5–8-х классов также отмечаются общие тенденции, проявляющиеся в уменьшении средних величин СЭР: с 1,41±0,04 до 1,06±0,06 баллов и с 1,31±0,06 до 0,97±0,05 баллов в соответствующих возрастных группах с 2002 к 2012 гг. (все р<0,05). В основном это происходило (рисунок 2) за счет уменьшения доли детей с выраженной тахикардией (с 50,8 % до 34,1 % в 1–4-х классах и с 44,7 % до 31,7 % в 5–8-х классах; все р<0,05) и возрастания числа детей с нормокардией (с 9,6 % до 22,0 % в 1–4-х классах и с 14,0 % до 26,0 % в 5–8-х классах; все р<0,05).
Рис. 2. Суммарный эффект регуляции СР у школьников 2002 и 2012 гг.
Кроме этого, в данных 2012 г. отмечено появление единичных случаев умеренной и выраженной брадикардии (2,5 % в 1–4-х классах и 3,5 % в 5–8-х классах), вообще не регистрировавшихся в материалах исследований 2002 г. В группах старшеклассников подобные тенденции не наблюдаются, напротив, отмечалось относительное увеличение доли лиц с выраженной тахикардией (с 18,4 % до 26,2 % соответственно в 2002 и 2012 гг.; р>0,05).
В средних величинах функции автоматизма СР не выявлялось каких-либо достоверных сдвигов ни в одной возрастной группе за 10 лет наблюдений: -0,66±0,06 против -0,58±0,07 баллов, -0,46±0,07 против -0,46±0,05 баллов и -0,54±0,06 против -0,43±0,06 баллов (все р>0,05) соответственно у учащихся 1–4-х, 5–8-х и 9–11-х классов. Особых изменений не наблюдалось и в структуре оценок показателей, характеризующих функцию автоматизма. Так, у большинства учащихся в обеих группах сравнения регистрировался умеренный синусовый ритм: у 57,5 % и 61,6 % в 1–4-х классах, у 64,7 % и 61,8 % в 5–8-х и у 57,2 % и 60,9 % в 9–11-х классах соответственно в 2002 и 2012 гг. (все р<0,05). Отмечена общая возрастная тенденция снижения доли детей с выраженным нарушением автоматизма с 25,8 % и 26,3 % в 1–4-х классах до 15,6 % и 16,5 % в 9–11-х классах (в 2002 и 2012 гг. соответственно), а также появление в 2012 г. в каждой возрастной группе нескольких детей со стабильным ритмом: 1,4 % в 1–4-х классах, 1,0 % в 5–8-х классах и 2,2 % в 9–11-х классах (р>0,05), которые вообще не выявлялись в исследованиях 2002 г.
Средние значения устойчивости регуляции (УР) особых изменений не претерпели за 10 лет наблюдений, за исключением данных учащихся младших классов: последние увеличились с -0,98±0,06 до -0,63±0,08 баллов (р<0,05) в основном за счет суммарного возрастания доли лиц с дисрегуляцией СР с преобладанием СНС и дисрегуляцией по центральному типу (с 0,8 % до 13,7 % в 2002 и 2012 гг. соответственно; р<0,05) и некоторого снижения суммарной доли лиц с переходными типами дисрегуляций и дисрегуляциями с преобладанием ПСНС (с 60,9 % до 49,2 % в 2002 и 2012 гг. соответственно; р<0,05). Тенденция нарастания суммарной доли лиц с дисрегуляцией СР с преобладанием СНС и дисрегуляциями по центральному типу с 2002 к 2012 гг. отмечена и в других возрастных группах: с 1,3% до 9,0% в 5-8-х классах и с 1,2% до 6,2% в 9-11-х классах (все р<0,05).
Не смотря на некоторые различия в тенденциях изменений показателей вегетативной регуляции СР, у учащихся 3 возрастных групп средние значения уровней стресса за 10 лет практически не менялись: 1,17±0,07 и 1,29±0,08 в 1-4-х классах, 0,85±0,08 и 0,91±0,07 – в 5–8-х классах и 0,84±0,08 и 0,93±0,07 в 9–11-х классах 2002 и 2012 гг. соответственно (все р>0,05). При этом структура уровней стресса все-таки несколько различалась между возрастными группами (рис. 3).
Рис. 3. Структура распределения по уровням стресса (в %) учащихся в 2002 и 2012 гг.
Так, в данных младшей и средней возрастных групп в 2012 г. отмечается увеличение суммарных долей лиц с признаками перенапряжения и истощения механизмов вегетативной регуляции (с 30,8 % до 38,5 % в 1–4-х классах и с 20,7 % до 27,0 % в 5–8-х классах) при одновременном сокращении доли детей в состоянии умеренного напряжения (соответственно с 38,8 % до 33,2 % и с 35,3 % до 27,0 %). В данных 9-11-х классов относительный рост среднего уровня стресса к 2012 г. обусловлен уменьшением доли подростков с уровнем вегетативной регуляции в состоянии физиологического покоя (с 50,3 % до 44,4 %) и относительным увеличением доли учащихся с уровнями регуляции СР в состоянии умеренного физиологического напряжения (с 23,1 % до 28,9 %; все р>0,05).
Заключение
Анализ показателей кардиоинтервалометрии у учащихся-сверстников 2002 и 2012 гг. выявил сходные возрастные тенденции в вегетативной регуляции сердечного ритма в группах сравнения, в том числе выражающиеся в увеличении с возрастом доли детей с «нулевой» группой стресса. Вместе с тем у учащихся младшей и средней ступени отмечена некоторая тенденция относительного увеличения детей 2-й и 3-й группы стресса (вегетативная регуляция которых находится в стадии перенапряжения и истощения), что может указывать на усиление влияния учебного процесса на механизмы неспецифической адаптации школьников. Это сопровождается увеличением среди детей 1-й и 2-й возрастных ступеней доли лиц с преобладанием влияния парасимпатической нервной системы в вегетативной регуляции сердечного ритма и уменьшением доли лиц с выраженной тахикардией в суммарном эффекте регуляции. В 3-й возрастной группе школьников каких-либо заметных изменений в показателях вегетативной регуляции сердечного ритма за 10-летний интервал наблюдений не выявлено.
Библиографическая ссылка
Максимов О.Л., Машдиева М.С., Занина М.Я., Аветисян З.Е., Ванян Г.Е. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ В ПОКАЗАТЕЛЯХ КАРДИОИНТЕРВАЛОМЕТРИИ ШКОЛЬНИКОВ 2002–2012 ГОДОВ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26472 (дата обращения: 14.01.2025).