Челябинский государственный  педагогический университет (г.Челябинск)

Эта статья опубликована сборнике научных трудов "Проблемы и перспективы современной науки" с материалами Четвертой Международной Телеконференции "Фундаментальные науки и практика" - Том 3 - №1. - Томск - 2011.

Укрепление здоровья населения нашей страны- одна из наиболее актуальных задач, к решению которой привлечены ученые из различных областей. Тем не менее, до сих пор их усилия не принесли желаемых результатов. Рост отклонений в состоянии здоровья наблюдается не только у взрослых, но и у детей и подростков [4]. Данное обстоятельство может быть связано не только с действием внешних неблагоприятных факторов, но и с состоянием здоровья женщин детородного возраста. В настоящее время на первое место в структуре детской патологии выходят нарушения со стороны опорно-двигательного аппарата (ОДА), а в акушерско-гинекологической практике данная проблема стоит достаточно остро. поэтому профилактика патологии ОДА у девочек препубертатного возраста - это существенный вклад в здоровье будущих поколений [5].
Анализ вариабельности сердечного ритма, являясь неинвазивным и достаточно информативным методом исследования, позволяет проанализировать количественные и качественные изменения в уровнях регуляции сердечно-сосудистой системы [В.М. Хаютин, Е.В. Лукошкова, 1999; 2000; Р.М. Баевский, Г.А. Никулина, 2000; Е.В. Быков, 2002; А.Р. Сабирьянов, 2004; С.К. Быструшкин, 2006; Ю.А. Первухина, 2010].
Данные, касающиеся особенностей вегетативной регуляции и мощности колебаний в диапазонах спектра РС у детей с нарушениями осанки значительно разнятся. Так, Е.В. Быков с соавт. [2004] показал, что у большинства детей с 1 и 2 степенью сколиоза преобладали НЧ волны РС (47,2% мощности спектра), которые тесно связаны с симпатической нервной системой. Вместе с тем А.В. Овечкин с соавт., [1991], в большинстве случаев (54% обследованных детей с искривлением позвоночного столба) наблюдал ваготонию, и только у 37% преобладание симпатических влияний на деятельность сердечно-сосудистой системы. Другие исследования [М.А. Хан с соавт., 2005] показали, что у детей в возрасте 8-15 лет с I и II степенью сколиотической болезни в 44% случаев наблюдалась эйтония, в 28% - преобладание симпатикотонии и в 28% - преобладание парасимпатической регуляции.
Цель настоящего исследования заключалась в оценке вариабельности ритма сердца девочек препубертатного периода, страдающих сколиозом на начальных этапах деформации.
Организация исследования. Обследование проводилось на базе МОУ СОШ № 19 г. Челябинска. Обследовано 73 девочки препубертатного периода со сколиозом I степени. Также была сформирована контрольная группа из 73 девочек. Средний возраст обследуемых был 12,8 лет. 
Методы исследования.
Вариабельность ритма сердца оценивали на основании данных автоматического измерения на аппаратно-программном комплексе «Кардио-тест» («Нейрософт», г. Иваново). При определении показателей вариабильности сердечного ритма в покое регистрировали 300 кардиоинтервалов. Для оценки ВРС использовали  методы статистической, математической и геометрической обработки результатов [Р.М. Баевский с соавт., 2001; А.П. Иванов с соавт., 2001; Ю.Р. Шейх-Заде с соавт., 2001; А.Н. Рагозин, 2001; 2002; Я.А. Туровский, И.Г. Кузнецова, 2004; Я.А. Туровский, 2004, В.И. Мамий, 2006]. Данные спектрального анализа ритма сердца у испытуемых школьников, интерпретировали согласно стандартам Европейского Кардиологического общества и Североамериканского общества электрофизиологии [Вариабельность сердечного ритма. Вариабельность физиологической сердечного и ритма: стандарты измерения, интерпретации клинического использования, 2000].
Нами был проведен эмпирический анализ вариационного ряда, по величине общей мощности медленноволнового спектра, испытуемые основной и контрольной групп были разделены на две: первая – общая мощность спектра (ОМС) до 4000 мс2, вторая – свыше 4000 мс2.
Данная дифференциация позволила более точно структурировать полученные данные, уменьшить вариационный размах и более точно оценить физиологический эффект применения оздоровительной технологии.
Результаты исследования.
Дифференциация по ОМС позволила снизить значения коэффициента вариации и сделать полученные данные пригодными для дальнейшего анализа.

Таблица 1 – Временные и частотные компоненты динамического ряда R-R интервалов у девочек обеих групп с исходно низкой общей мощностью спектра

Общая мощность медленноволнового спектра ритма сердца у девочек основной группы после оздоровительных мероприятий претерпела статистически значимые изменения, выраженные ростом ее значений на 17,11 %, что может быть обусловлено увеличением количества регуляторных влияний [R.L. Hughson, 1994]. Анализ распределения мощности показал увеличение количества флуктуаций в высокочастотном диапазоне на 37,07 % (р ≤ 0,03), тогда как в ОНЧ и НЧ не выявлено существенных изменений.
При фоновом исследовании, доминирующим по мощности являлся очень низкочастотный диапазон, относительная доля колебаний в котором составляла 40,39 %, превышая долю НЧ диапазона на 6,82 %, а ВЧ - на 14,35 %, что свидетельствует о преобладании сочетанного влияния надсегментарных отделов автономной нервной системы, эндокринных или гуморальных факторов на синусовый узел, а также опосредованно метасимпатической нервной системой сердца, тогда как симпатическая и парасимпатическая регуляторная активность была менее выражена [P.M. Баевский, А.П. Берсенева, 1997; 2Р.М. Баевский с соавт, 2001; Ю.Л. Веневцева, 2000]. Кроме того, соотношение волновой активности в низко- и высокочастотных диапазонах свидетельствует о превалировании флуктуаций, напрямую связанных с активностью постганглионарных симпатических волокон над колебаниями РС определяемыми связью блуждающего нерва с синусовым узлом на 18,71% .
Повторное исследование показало, что участие в педагогическом эксперименте привело к увеличению количества флуктуаций в высокочастотном диапазоне медленноволновой вариабельности ритма сердца на 37,07% и повлияло как на величину ОМС, так и структуру вариабельности.
Изменения, которые, по-видимому, определяются адаптационными изменениями, характеризующие формирование более «экономичной схемы» надсегментарных и сегментарных вегетативных влияний.
Динамика НЧ norm и ВЧ norm обусловила изменения в значении параметра НЧ / ВЧ на 75,25 %, что свидетельствует об установление баланса в специальных реципрокных взаимоотношениях между симпатическим и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы.
Данные кардиоинтервалографии, несмотря на отсутствие большого количества статистически значимых изменений, также подтверждают эффективность применения оздоровительной технологии в педагогическом процессе и являются свидетельством значимых изменений в структуре регуляции ритма сердца.
Достоверная динамика зафиксирована только в значении параметра RRNN, характеризующего средние величины R-R интервала, что, наряду с тенденцией к уменьшению разброса между R-R min  R-R max (с 416,35 мс при фоновом и до 208,82 мс при повторном исследовании), свидетельствует о росте стабильности в регуляторном обеспечении ритма сердца и, следовательно, за счет роста вагусных влияний приводит к снижению частоты сердечных сокращений .

В целом, физиологический эффект от проведения педагогического эксперимента в группе девочек с исходно низкой общей мощностью спектра выражается нормализацией регуляторного обеспечения ритма сердца, росту активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и, в целом, может определяться как рост адаптационных возможностей организма.
Анализ временных и частотных компонентов динамического ряда R-R интервалов у испытуемых контрольной группы девочек с исходно низкой общей мощностью спектра не выявил статистически значимых изменений, что нашло отражение в сохранении определенного баланса регуляторной активности.

Анализ относительного вклада сегментарного отдела вегетативной нервной системы также указывает отсутствие статистически значимой динамики в структуре регуляции ритма сердца. Однако данные параметра НЧ / ВЧ, в виде тенденции, указывают на увеличение активности симпатических иннерваций над парасимпатическими, что может являться отражением прогрессирующего течения заболевания на фоне высоких учебных нагрузок и, следовательно, роста общей стрессовой нагрузки.
Анализ ритмограмм у испытуемых этой группы также не выявил статистически значимых изменений, но отмеченная тенденция к росту симпатических регуляторных влияний, видимо и определила некоторое увеличение средней продолжительности R-R интервалов .
Указанная тенденция, на фоне схожих по направлению изменений в значениях параметров R-R max, RMSSD и pNN50 может являться признаком роста «напряженности» в регуляторном обеспечении сердечно-сосудистой системы и отражать степень влияния мышц спины, рефлекторно-сегментарно связанных с системой кровообращения [1]. Скорее всего, отсутствие адекватного двигательного режима, наряду с доминирующим числом статических нагрузок в процессе обучения, для данной категории школьников является постоянным стрессовым фактором и приводит к снижению адаптационных возможностей, что, в перспективе, может привести к нарушению вегетативного равновесия и формированию синдрома вегето-сосудистой дистонии [1].
В группе девочек с исходно более высокими значениями общей мощности ритма сердца, участвовавших в педагогическом эксперименте, зафиксированы изменения, анализ и интерпретация которых свидетельствует о высокой эффективности оздоровительной методики .
У девочек основной группы с исходно высокой общей мощностью спектра наблюдаются статистически значимые изменения по всем представленным показателям. В частности, снижение общей мощности спектра обусловлено аналогичной динамикой вариабельности по всем диапазонам медленноволнового спектра. На рисунке 1, представлена столбчатая диаграмма, отображающая данные изменения в структуре регуляции ритма сердца.
Снижение ОМС в основной группе было вызвано практически однородной динамикой по всем диапазонам, что может свидетельствовать об оптимизации в структуре регуляторных влияний на ритм сердца и, как следствие, снижение количества флуктуаций. Основой для столь выраженного физиологического ответа, по- видимому, является изменение характера моторно-висцеральных взаимосвязей мышц туловища, рефлекторно связанных с сердечно-сосудистой системой (трапециевидная, большая грудная, подостная, грудино-ключично-сосцевидная, прямая живота, паравертербральные мышцы спины), функция которых наиболее страдает при сколиозе и сколиотической болезни.

 

 Рисунок 1 – Относительная динамика вариабельности ритма сердца у девочек основной группы с исходно высокой общей мощностью спектра по данным фонового и повторного исследований

Подтверждением выдвинутого предположения является анализ относительного распределения мощности по диапазонам медленноволнового спектра ритма сердца, в результате которого не выявлено существенной регуляторной перестройки.
Следовательно, динамика абсолютных значений вариабельности ритма сердца на фоне стабильности их относительного распределения у девочек основной группы с исходно высокой общей мощностью спектра свидетельствует о нормализации регуляторного обеспечения организма за счет оптимизации активности на надсегментарном и сегментарном уровне [2].
Анализ относительного вклада низко- и высокочастотных колебаний установил тенденцию к росту доли парасимпатических влияний РС над низкочастотными.
Изменения в вегетативном обеспечении РС проявляется в значениях НЧ norm (снижение на 3,81 %), ВЧ norm (увеличение на 3,82 %), а также изменением соотношения НЧ / ВЧ на 0,19 усл. ед., в сторону фактического установление баланса в специальных реципрокных взаимоотношениях между симпатическим и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы.
Несмотря на значительные изменения, выявленные при спектральном анализе ритма сердца, статистические характеристики динамического ряда R-R интервалов не претерпели существенной динамики и могут быть интерпретированы только в контексте тенденций.
У девочек с исходно высокой общей мощностью спектра при фоновом исследовании наблюдались достаточно высокие значения pNN50, как параметра отражающего процент от общего количества последовательных пар интервалов, различающихся более чем на 50 миллисекунд. Под воздействием педагогического эксперимента произошло уменьшение количества таких интервалов на 13,34% и, соответственно привело к снижению общей вариабельности, а тенденция к снижению разности между R-R min и R-R max, и динамика RRNN является признаком урежения частоты сердечных сокращений на фоне роста стабильности ритма сердца.
В контрольной группе, на фоне отсутствия статистически значимой динамики, преимущественно из-за большого вариационного размаха выборки и высоких значений коэффициента вариации, выявлена тенденция к уменьшению числа колебаний в высокочастотном диапазоне медленноволнового спектра и росту в очень низкочастотном.
При анализе величин CV виден его рост в параметрах ОНЧ на 8,97% и НЧ - на 9,70%, что, в совокупности с вышеуказанным, может являться признаком роста активности надсегментарных структур при снижении регуляторной роли сегментарных отделов, в частности, парасимпатической его части. Учитывая физиологическую сущность и генез очень низкочастотных колебаний можно опосредованно судить о нарастающем напряжении в системе регуляции сердечно-сосудистой системы, скорее всего связанным с растущим психоэмоциональным напряжением на фоне учебного процесса и деформации позвоночника [3].
Анализ ритмограмм у девочек контрольной группы (таблица 10), также не выявил статистически значимых изменений, но, на фоне тенденции, отмечается снижение величин R-R min (6,72%) и увеличение R-R max (6,41%), что приводит к росту вариационного размаха динамического ряда R-R интервалов, а также большему количеству последовательных пар интервалов, различающихся более чем на 50 миллисекунд (3,68 %).
Выводы:
В целом, оценивая эффективность педагогического эксперимента и степень его влияния на вариабельность ритма сердца у девочек, можно констатировать наличие значимого оздоровительного эффекта, проявляющегося нормализацией регуляторного обеспечения ритма сердца. В группе девочек с исходно низкой ОМС занятия способствовали увеличению показателя, преимущественно за счет роста активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, тогда как в группе девочек с исходно высокой ОМС выявлено резкое ее снижение практически по всем диапазонам медленноволнового спектра. Выявлено снижение вариабельности ритма сердца, установление фактического баланса в специальных реципрокных взаимоотношениях между симпатическим и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы, что, в совокупности, может определяться как рост адаптационных возможностей организма.

Список литературы:
1.    Баранов, А.А. Состояние здоровья детей как фактор национальной безопасности / А.А. Баранов, Л.А. Щеплягина, А.Г. Ильин, В.Р. Кучма // Российский педиатрический журнал. - 2005.- № 2. - С. 4-8.
2.        Баранов, А.А. Фундаментальные и прикладные проблемы педиатрии на современном этапе / А.А. Баранов, Л.А. Щеплягина // Российский педиатрический журнал. - 2005.- № 3. - С. 4-7.
3.    Сауткин, М.Ф. Динамика физического развития школьников г. Рязань за последнюю четверть XX столетия / М.Ф. Сауткин, Т.Н. Стунеева // Педиатрия. - № 2. – 2006. - С. 95-97.
4.    Ямпольская, Ю.А. Состояние, тенденции и прогноз физического развития детей и подростков России / Ю.А. Ямпольская, Е.3. Година // Российский педиатрический журнал. – 2005.- № 2. – С. 30-39.
5.    Ямпольская, Ю.А. Формирование в школьные годы физического развития и репродуктивного здоровья женщины / Ю.А. Ямпольская // Гигиена и санитария. - 2006. - №1. - С.3-6.