HEART RATE VARIABILITY AS A PROGNOSTIC CRITERION IN THE ASSESSMENT OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE CARDIO-VASCULAR SYSTEM IN ADOLESCENTS STAVROPOL TERRITORY


Cite item

Abstract

The complex assessment of heart rate variability in adolescents Russian and Turkmen ethnic groups living in the Stavropol region. The parameters of statistical, spectral analysis, variation pulsometry and index activity of regulatory systems. The findings suggest that enhancing sympathetic effects on the heart rate and stress regulatory mechanisms in the body of teenagers are more pronounced in Russian teenagers.

Full Text

Актуальность.Современные условия окружающей среды оказывают на организм человека мощное стрессогенное действие. В ответ на развитие стресса происходят адаптивные сдвиги, связанные с изменением функционального состояния организма. И, в первую очередь, эти изменения отражаются в деятельности сердечно-сосудистой системы, как ведущей системы гомеостаза. Как известно, сердце является весьма чувствительным индикатором всех происходящих в организме изменений. Ритм его сокращений, регулируемый через симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы (ВНС), очень чутко реагирует на любые стрессорные воздействия эндо- и экзогенного характера [1]. В настоящее время анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) занимает ведущую роль в оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Показатели ВСР, отражая влияние автономной нервной системы на деятельность сердца, рассматриваются в качестве предиктора кардиоваскулярных нарушений [4]. Следует отметить, что вегетативная сфера в пубертатном периоде является наиболее ранимой и определяет уровень здоровья. Различным функциональным и патологическим состояниям соответствуют определенные уровни функционирования организма. В физиологических условиях усиление воздействий одного из отделов ВНС приводит к компенсаторному напряжению в регуляторных механизмах другого, что переводит систему на новый уровень функционирования, восстанавливая соответствующие гомеостатические параметры. Здоровый организм отвечает на стрессорное воздействие обычным напряжением регуляторных систем, а нарушение баланса между звеньями регуляции приводит к снижению функциональных резервов и срыву механизмов адаптации [1-3]. В контексте вышесказанного, целью нашего исследования явилось изучение показателей ВСР как прогностического критерия в оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы у подростков Ставропольского края. Материал и методы исследования. В связи с поставленной целью нами проведено комплексное экспедиционное исследование 357 практически здоровых мальчиков (13-16 лет) и девочек-подростков (12-15 лет), проживающих на территории Туркменского района Ставропольского края. Выездные экспедиционные исследования проходили в 2011-2013 гг. на базе медицинских кабинетов школ. Критерием отбора служила этническая принадлежность подростков. На основании анкетного опроса в обследование включались школьники, имеющие в двух поколениях родителей одной национальности и проживающих на одной территории как минимум два поколения. Обследованные подростки разделены на четыре группы: I группу составили 84 мальчика русской национальности, II группу - 91 туркменский мальчик, III группу - 93 русские девочки и IV группу - 89 туркменских девочек. Оценка ВСР проводилась на основании данных статистического, спектрального анализов, вариационной пульсометрии и показателя активности регуляторных систем (ПАРС) с использованием программно-аппаратного комплекса «Варикард 2.5» при выполнении нагрузочной пробы (переход из клино- в ортоположение). Статистический анализ ВСР включал изучение следующих показателей: SDNN (мс) - среднеквадратическое отклонение динамического ряда R-R-интервалов, RMSSD (мс) - квадратный корень средней суммы квадратов разностей последовательных R-R-интервалов, pNN50 (%) - число пар R-R-интервалов с разностью более 50 мс в % к общему числу R-R-интервалов. Метод вариационной пульсометрии предусматривал анализ временных показателей: Мо (мс) - мода, АМо (%) - амплитуда моды, SI (усл. ед.) - индекс напряжения регуляторных систем. В ходе спектрального анализа оценивалась мощность высокочастотных колебаний HF (%), низкочастотных колебаний LF (%) и сверхнизкочастотных колебаний VLF (%). Далее нами проводилась оценка комплексного показателя ПАРС (усл. ед.) Анализ данных ВСР проводился с использованием описательной статистики прикладной программы Microsoft Excel for Windows 2007 и SPSS Statistics. Вычислялись среднее значение (М), стандартное ошибка среднего (m). Статистическая значимость различий оценивалась по t-критерию Стьюдента для независимых выборок, за критический уровень значимости различий принимали значение р≤0,05 (95%) [5]. Полученные результаты и их обсуждение. Известно, что показатель SDNN отражает суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения. В норме данный временной показатель характеризуют активность парасимпатического отдела ВНС, при этом снижение его значений указывает на увеличение симпатических влияний на ритм сердца. В нашем исследовании в клиноположении средние значения SDNN в группах туркменских мальчиков и девочек-подростков, также у русских девочек находились пределах нормы (40-80 мс). В выборке русских мальчиков-подростков выявлена наибольшая активность автономного контура регуляции, а у туркменских мальчиков - симпатического компонента (табл. 1). Таблица 1 Показатели статистического анализа у подростков разной национальности (M±m) Группы подростков SDNN, мс RMSSD, мс pNN50, % клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение I группа (n=84) 88,95±14,66 57,19±8,34 75,20±15,74 31,07±5,17 28,54±5,22 11,19±3,53 II группа (n=91) 63,94±6,95 53,59±7,34 55,71±6,67 39,97±9,13 23,53±3,92 8,70±2,86 III группа (n=93) 67,48±7,87 52,99±4,97 58,32±7,16 31,34±3,18 27,08±3,95 10,06±2,22 IV группа (n=89) 73,35±9,07 57,27±7,72 68,89±10,68 39,24±7,61 32,62±4,0 9,74±2,09 р1 р=0,120 р=0,747 р=0,244 р=0,589 р=0,442 р=0,584 р2 р=0,627 р=0,643 р=0,415 р=0,342 р=0,329 р=0,919 р1 - достоверность различий результатов между мальчиками I и II группы; р2 - достоверность различий результатов между девочками III и IV группы. Выполнение нагрузочной пробы привело к снижению значений SDNN во всех четырех группах подростков. Однако наименьшие значения выявлены у русских девочек. Также следует отметить, что наибольший размах колебаний изучаемого параметра установлен у русских мальчиков, а наименьший - у мальчиков туркменской национальности. Выявленные особенности указывают на напряжения механизмов регуляции, в частности, на повышение симпатической составляющей в регуляторном звене сердечного ритма. Показатель RMSSD также отражает вклад парасимпатического отдела в регуляцию сердечной деятельности. В норме данный параметр лежит в пределах 20-50 мс. Чем выше значения RMSSD, тем выше активность парасимпатического звена. В клиноположении все подростки характеризовались выраженной вагусной активностью на сердечный ритм, при этом большие значения RMSSD установлены у мальчиков русской национальности, а у туркменских мальчиков, напротив, значения изучаемого показателя были наименьшими. При проведении ортопробы показатель RMSSD проявлял тенденцию к снижению, что связано с уменьшением активности парасимпатического отдела регуляции и усилением симпатических влияний. Так, среди русских подростков обоего пола выявлено увеличение тонуса симпатической нервной системы, что в дальнейшем может привести к снижению функциональных резервов сердечно-сосудистой системы. Анализ pNN50, выявил несколько иную картину в клиноположении: активность автономного контура регуляции оказалась наиболее выраженной у туркменских девочек относительно остальных популяционных групп. Однако при выполнении нагрузочной пробы произошло перераспределение данного показателя в пользу большей парасимпатической активности среди русских подростков. Следующим этапом нами проведен спектральный анализ ВСР. Известно, что спектральный анализ позволяет исследовать активность отдельных уровней управления ритмом сердца [3]. В клиноположении во всех изучаемых группах наблюдалось выраженное преобладание парасимпатического звена регуляции, что подтверждалось более высокими значениями НF% (табл. 2). Таблица 2 Показатели спектрального анализа у подростков разной национальности (M±m) Группы подростков HF, % LF, % VLF, % клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение I группа (n=84) 34,19±3,35 19,84±2,44 43,88±2,18 53,09±3,89 21,93±2,94 27,07±4,17 II группа (n=91) 32,02±2,89 20,02±2,08 47,16±1,89 55,05±2,13 20,82±2,77 24,93±1,92 III группа (n=93) 36,73±2,37 21,99±1,49 42,93±2,15 57,14±2,07 20,34±1,64 20,87±1,82 IV группа (n=89) 38,46±2,50 23,05±1,81 40,79±1,42 52,74±2,00 20,74±1,96 24,21±1,78 р1 р=0,626 р=0,955 р=0,262 р=0,653 р=0,784 р=0,632 р2 р=0,617 р=0,653 р=0,411 р=0,132 р=0,876 р=0,196 р1 - достоверность различий результатов между мальчиками I и II группы; р2 - достоверность различий результатов между девочками III и IV группы. При выполнении ортопробы произошло снижение средних значений НF%, что связано с доминированием симпатических влияний ВНС, наиболее выраженных в группах русских подростков в сравнении с туркменскими. Показатель состояния системы регуляции сосудистого тонуса LF% в клиноположении оказался выше нормы у представителей всех четырех групп. Проведение нагрузочной пробы вызвало увеличение мощности колебаний сердечного ритма, что указывает на высокую активность вазомоторного центра, в большей степени выраженного у русских девочек. Мощность VLF% спектра отражает состояние сердечно-сосудистого подкоркового центра и психоэмоциональное напряжение, а также является чувствительным индикатором управления метаболическими процессами. Средние значения VLF% не выходили за пределы нормы в клино- и ортоположении, однако у русских мальчиков отмечались большие сдвиги VLF% при проведении функциональной пробы. Далее нами изучены показатели вариационной пульсометрии. Общеизвестно, что показатель Мо характеризует наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы, увеличение его значений свидетельствует о доминирующем влиянии парасимпатического звена регуляции. В нашем исследовании большая вагусная активность в клиноположении отмечалась у русских подростков (табл. 3). Таблица 3 Показатели вариационной пульсометрии у подростков разной национальности (M±m) Группы подростков Мо, мс АМо, % SI, усл.ед. клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение клино-положение орто-положение I группа (n=84) 756,94±32,59 636,12±34,34 38,70±6,32 52,46±7,51 124,46±41,96 327,85±94,27 II группа (n=91) 704,47±31,86 590,16±29,21 44,16±4,28 54,97±7,20 135,42±26,12 301,04±103,74 III группа (n=93) 730,90±29,27 636,53±18,54 44,38±4,27 53,55±5,71 163,81±39,18 313,50±81,16 IV группа (n=89) 714,97±27,95 600,43±17,75 38,35±3,06 50,63±4,36 109,16±18,18 265,65±56,01 р1 р=0,259 р=0,312 р=0,472 р=0,811 р=0,822 р=0,851 р2 р=0,695 р=0,165 р=0,256 р=0,687 р=0,211 р=0,629 р1 - достоверность различий результатов между мальчиками I и II группы; р2 - достоверность различий результатов между девочками III и IV группы. Проведение нагрузочной пробы выявило снижение значений Мо, что указывает на усиление симпатического отдела, наиболее выраженного у мальчиков-туркменов. Анализ показателя АМо, отражающего активность симпатического звена регуляции, выявил большие значения в выборке туркменских мальчиков и русских девочек. В ортостазе также сохранялась данная динамика, при этом меньшие величины зарегистрированы у туркменок. Следует отметить, что индекс напряжения регуляторных систем (SI=50-150 мс) отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. В клиноположении во всех четырех группах значения SI свидетельствуют о доминировании симпатических влияний, наиболее выраженных в выборке русских девочек. В ортостазе наибольшие значения установлены у русских подростков обоего пола, что указывает на усиление центральных механизмов регуляции на сердечный ритм. Нами проведена комплексная оценка функционального состояния организма с учетом ПАРС. В клиноположении подростки характеризовались состоянием выраженного напряжения регуляторных систем (ПАРС 4-6), при этом большие значения ПАРС наблюдались у русских (5,41±0,40) и туркменских мальчиков (5,05±0,43) в сравнении с русскими (4,86±0,26) и туркменскими девочками (4,7±0,32). Выполнение функциональной пробы привело к изменению распределения ПАРС среди подростков. Так, у русских девочек выявлено состояние перенапряжения регуляторных механизмов (ПАРС 6-8=6,13±0,33), сопровождающееся снижением защитно-приспособительных реакций организма. В остальных трех группах подростков сохранялось состояние выраженного напряжения (у русских мальчиков ПАРС составил 5,64±0,47, у туркменских - 5,31±0,39 и 5,7±0,33 у туркменских девочек). Выводы. Таким образом, в нашем исследовании проведенный анализ ВСР иллюстрирует неоднородность изучаемых показателей. Данные ВСР позволили выявить выраженное напряжение механизмов регуляции сердечного ритма среди всех подростков. Наиболее выраженное напряжение с учетом интегрального показателя ПАРС установлено среди девочек русской национальности. Данный факт можно расценивать как прогностический критерий в оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы. В аспекте указанного можно предположить, что у девочек русской национальности высока вероятность развития сердечно-сосудистой патологии.
×

About the authors

L D Tsaturyan

Stavropol State Medical University

Email: L_tsaturian@mail.ru

R H Kuvandykova

Stavropol State Medical University

Email: rada.kuvandykova@gmail.com

References

  1. Агаджанян Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье: Учеб. пособие / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. - Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.
  2. Агаджанян Н.А. Этническая физиология: экология, адаптация, здоровье / Н.А. Агаджанян, Л.Д. Цатурян. - Ставрополь: Изд-во СГУ; Сервисшкола, 2011. - 256 с.
  3. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) / Р. М. Баевский // Уральский кардиологический журнал. - 2002. - № 1. - С. 85-89.
  4. Буй М. З. Связь вариабельности сердечного ритма и показателей системы гемостаза у больных ишемической болезнью сердца, осложненной хронической сердечной недостаточностью / М.З. Буй, А.Ю. Лебедева, И.Г. Гордеев и др. // Российский кардиологический журнал. - 2013. - №5 (103). - С. 6-11.
  5. Ефимова М.Р. Общая теория статистики / Под ред. М.Р. Ефимовой, Е.В. Петровой, В.Н. Румянцева. - М.: «Инфа-М», 1999. - 416 с.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies