Выявленные Н.И. Савицким [6], а в дальнейшем и другими авторами [1, 2, 7, 8] типы кровообращения подвели ученых к новому взгляду на исследование системы кровообращения. В основу деления на типы кровообращения (ТК) был положен расчет сердечного индекса (СИ), в результате которого группы испытуемых разделились на гипокинетический тип кровообращения (ГТК), характеризующийся низким значением СИ и относительно высокими величинами общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) и удельного периферического сосудистого сопротивления (УПСС); гиперкинетический тип кровообращения (ГрТК), который определяется высокими значениями СИ, ударного индекса (УИ), минутного объема кровообращения (МОК), ударного объема крови (УОК) и низкими ОПСС и УПСС; эукинетический тип кровообращения (ЭТК), занимающий промежуточное положение между вышеперечисленными типами кровообращения. Испытуемые, относящиеся к различным ТК, по-разному реагируют на функциональные нагрузки [3]. Однако в большинстве своем исследователи для изучения реакций системы кровообращения применяли одну из функциональных нагрузок.
Целью наших исследований было изучить влияние активной ортостатической пробы и велоэргометрической нагрузки повышающейся мощности на насосную функцию сердца в группах детей с различными типами кровообращения.
Материалы и методы исследований
В исследованиях принимали участие дети 9 – 12 лет мужского и женского пола, которые были разделены на четыре группы: 9 – 10 и 11 – 12 лет. Всего в обследовании участвовало 104 ребенка. В каждой возрастно-половой группе в зависимости от величины СИ исследуемые делились на три подгруппы с различными типами кровообращения: ГрТК – с высокими значениями СИ, ГТК – с низкими и ЭТК со средними значениями СИ. Определение типов кровообращения проводили по методике И. К. Шхвацабая с соавт. [8].
По электрокардиограмме, записанной в I отведении по Небу, находили ЧСС; по дифференциальной реограмме определяли УОК и МОК, которые рассчитывали по формуле В. Кубичека с соавт. в модификации Ю.Т. Пушкаря [5]. Регистрация дифференциальной реограммы осуществлялась автоматически при помощи аналого-цифрового преобразователя АД – 128 в комплекте с компьютером АТ Pentium. В наших исследованиях дети выполняли нагрузки ступенчато повышающейся мощности на велоэргометре ЭРГ-3 Казанского «Медфизприбора» без пауз отдыха.
Физиологическая оценка состояния насосной функции сердца проводилась на основании анализа следующих показателей:
ЧСС – частоты сердечных сокращений, уд/мин;
УОК – ударного объема крови, мл;
МОК – минутного объема кровообращения, л/мин.
Показатели фиксировались в состоянии покоя, при выполнении ортостатической пробы и физической нагрузки повышающейся мощности на велоэргометре.
При активной ортостатической пробе испытуемые самостоятельно меняли положение лежа на положение стоя. Продолжительность ортостатической пробы у детей была ограничена до 5 минут. Показатели ЧСС, УОК и МОК фиксировались в положении лежа и стоя на каждой из 5 последующих минут.
На велоэргометре нагрузка подбиралась индивидуально из расчета 0.50, 1.00 и 1.50 Вт/кг. Частота педалирования была постоянной и равнялась 60 об/мин. Длительность каждой ступени составляла 3 мин, т.к. считают, что этого времени достаточно для наступления устойчивого состояния сердечно-сосудистой системы.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики [4]. Для оценки достоверности различий нами использовались значения критерия t Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение
Перед нагрузкой наименьшие показатели насосной функции сердца (ЧСС, УОК и МОК) были зарегистрированы в группах детей с гипокинетическим типом кровообращения, а наибольшие – в группах детей с гиперкинетическим типом, независимо от возрастно-половых различий (табл. 1, 2). Так, в группах мальчиков во всех случаях, кроме двух, отмечалась аналогичная закономерность, а в группах девочек – кроме одного случая. По-видимому, как следует из результатов наших исследований и литературных источников, это характерно для лиц с ГТК и ГрТК.
Таблица 1
Изменение показателей насосной функции сердца в группах мальчиков 9–10 (n = 22) и 11–12 (n = 31) лет при активной ортостатической пробе (0) и физической нагрузке (ФН)
|
показа тель |
нагрузка |
возраст |
ГТК |
ЭТК |
ГрТК |
|||
|
покой |
нагрузка |
покой |
нагрузка |
покой |
нагрузка |
|||
|
ЧСС уд/мин |
О |
9 - 10 |
82.2 ± 3.00 |
96.91 ± 2.10* |
83.80 ± 1.30 |
94.72 ± 1.50* |
84.24 ± 2.10 |
96.72 ± 3.61 |
|
ФН |
9 - 10 |
82.41 ± 4.08 |
145.21 ± 3.99* |
98.23 ± 3.13 |
157.79 ± 4.41* |
115.00 ± 2.00٧ |
147.89 ± 0.07 |
|
|
О |
11 - 12 |
76.40 ± 3.10 |
97.32 ± 3.50* |
77.32 ± 1.21 |
91.12 ± 1.30* |
83.23 ± 2.51 |
95.31 ± 1.40 |
|
|
ФН |
11 - 12 |
78.55 ± 2.62 |
131.60 ± 5.31* |
84.32 ± 2.44 |
138.63 ± 2.29* |
90.77 ± 4.48٧ |
140.29 ± 7.17 |
|
|
УОК мл |
О |
9 - 10 |
33.04 ± 2.60 |
25.60 ± 2.51 |
41.31 ± 1.70 |
30.8 ± 1.21* |
57.41 ± 2.50٧ |
33.20 ± 2.40 |
|
ФН |
9 - 10 |
39.89 ± 2.30 |
45.21 ± 4.21 |
41.79 ± 1.92 |
38.33 ± 1.94 |
47.98 ± 2.10٧ |
33.91 ± 2.31 |
|
|
О |
11 - 12 |
36.30 ± 3.10 |
36.62 ± 1.90 |
49.74 ± 1.70 |
32.90 ± 1.30* |
62.10 ± 3.41٧ |
31.60 ± 2.60 |
|
|
ФН |
11 - 12 |
40.84 ± 3.20 |
56.36 ± 5.20* |
46.03 ± 1.76 |
59.77 ± 3.84* |
48.09 ± 1.35 |
47.34 ± 2.53 |
|
|
МОК л/мин |
О |
9 - 10 |
2.71 ± 0.20 |
2.30 ± 0.32 |
3.42 ± 0.11 |
2.90 ± 0.10* |
4.82 ± 0.20٧ |
3.21 ± 0.30 |
|
ФН |
9 - 10 |
3.24 ± 0.13 |
6.56 ± 0.61* |
4.06 ± 0.12 |
6.03 ± 0.32* |
5.54 ± 0.21٧ |
5.01 ± 0.33 |
|
|
О |
11 - 12 |
2.83 ± 0.31 |
3.60 ± 0.20 |
3.80 ± 0.11 |
2.93 ± 0.11* |
5.20 ± 0.30٧ |
3.05 ± 0.30 |
|
|
ФН |
11 - 12 |
3.15 ± 0.16 |
7.34 ± 0.61* |
3.85 ± 0.13 |
8.27 ± 0.40* |
4.34 ± 0.24٧ |
6.65 ± 0.53 |
|
Примечание:
* – статистическая достоверность различий между результатами, полученными в условиях покоя и нагрузки;
٧ – статистическая достоверность различий между результатами групп детей гипокинетического и гиперкинетического типов кровообращения
Таблица 2
Изменение показателей насосной функции сердца в группах девочек 9–10 (n = 25) и 11–12 лет (n = 25) при активной ортостатической пробе (0) и физической нагрузке (ФН)
|
показа- тель |
нагрузка |
возраст |
ГТК |
ЭТК |
ГрТК |
|||
|
покой |
нагрузка |
покой |
нагрузка |
покой |
нагрузка |
|||
|
ЧСС уд/мин |
О |
9 - 10 |
79.72 ± 2.10 |
96.6 ± 4.12* |
82.30 ± 1.60 |
94.92 ± 2.01* |
88.0 ± 2.90٧ |
91.30 ± 3.32 |
|
ФН |
9 - 10 |
83.89 ± 2.03 |
155.34 ± 4.96* |
95.38 ± 2.81 |
156.38 ± 3.05* |
103.41 ± 5.38٧ |
144.83 ± 0.23* |
|
|
О |
11 - 12 |
75.82 ± 2.70 |
91.60 ± 2.82* |
78.32 ± 1.31 |
89.51 ± 1.40* |
79.32 ± 2.51 |
89.21 ± 1.70* |
|
|
ФН |
11 - 12 |
83.76 ± 1.68 |
154.58 ± 4.45* |
91.82 ± 2.97 |
161.81 ± 6.94* |
104.17 ± 5.45٧ |
167.81 ± 5.55* |
|
|
УОК мл |
О |
9 - 10 |
27.93 ± 1.50 |
30.21 ± 2.02 |
41.63 ± 1.40 |
27.40 ± 1.40* |
52.82 ± 3.71٧ |
30.82 ± 2.60* |
|
ФН |
9 - 10 |
32.47 ± 1.58 |
38.73 ± 5.63 |
38.48 ± 1.40 |
42.83 ± 5.57 |
41.19 ± 3.44٧ |
41.38 ± 3.79 |
|
|
О |
11 - 12 |
42.70 ± 3.80 |
40.2 ± 3.51 |
53.02 ± 2.20 |
33.9 ± 1.41* |
70.42 ± 3.02٧ |
33.21 ± 2.21* |
|
|
ФН |
11 - 12 |
45.00 ± 2.27 |
51.11 ± 3.49 |
47.64 ± 2.22 |
53.23 ± 5.79* |
56.50 ± 2.00٧ |
46.62 ± 3.55 |
|
|
МОК л/мин |
О |
9 - 10 |
2.23 ± 0.11 |
2.93 ± 0.20* |
3.43 ± 0.11 |
2.61 ± 0.11* |
4.71 ± 0.42٧ |
2.82 ± 0.31* |
|
ФН |
9 - 10 |
2.74 ± 0.18 |
5.89 ± 0.74* |
3.67 ± 0.18 |
6.60 ± 0.82* |
4.22 ± 0.24٧ |
5.99 ± 0.88* |
|
|
О |
11 - 12 |
3.21 ± 0.30 |
3.72 ± 0.31 |
4.10 ± 0.21 |
3.04 ± 0.11* |
5.60 ± 0.23٧ |
3.05 ± 0.21* |
|
|
ФН |
11 - 12 |
3.76 ± 0.18 |
7.92 ± 0.71* |
4.34 ± 0.15 |
8.49 ± 0.92* |
5.88 ± 0.36٧ |
7.84 ± 0.71* |
|
Примечание:
* – статистическая достоверность различий между результатами, полученными в условиях покоя и нагрузки;
٧ – статистическая достоверность различий между результатами групп детей гипокинетического и гиперкинетического типов кровообращения
Эукинетический тип кровообращения по изучаемым показателям занимал промежуточное положение.
При выполнении испытуемыми функциональных нагрузок ЧСС увеличивалась независимо от возрастно-половых особенностей и вида нагрузок. Однако степень увеличения ЧСС, выраженная в процентах, уменьшалась от гипокинетического к гиперкинетическому типу кровообращения. Причиной этого, на наш взгляд, явились исходно большие значения ЧСС перед нагрузкой у лиц с ГрТК. Из этого следует, что начальное состояние организма во многом определяет характер последующих его реакций. Эта зависимость в биологии и медицине известна как «закон исходного значения». Обнаружение нами связи между реакцией кровообращения на функциональные нагрузки и исходным состоянием показателей насосной функции сердца содержит в себе все свойства «закона исходного значения», который показывает, что чем выше исходная активность, тем менее выражена реакция на активирующие стимулы.
Показатели УОК и МОК в результате применения функциональных нагрузок в исследуемых группах изменялись разнонаправленно. Так, ударный выброс при ортостатической пробе в группах детей с ЭТК и ГрТК уменьшался на достоверную величину независимо от обследуемых возрастно-половых групп. Однако в группе детей с гипокинетическим ТК наблюдалась неизменность или тенденция к уменьшению УОК независимо от возрастно-половых особенностей детей исследуемых групп.
При физической нагрузке нарастающей мощности больший УОК оказались способны проявлять мальчики в возрасте 11–12 лет с ГТК и ЭТК. В остальных случаях повышение УОК носило недостоверный характер. Подключение механизма Франка-Старлинга при ГТК во время физической нагрузки свидетельствовало о более экономичном характере адаптации. А при гиперкинетическом ТК во время адаптации к физической нагрузке это происходило за счет ино- и хронотропной функции миакарда без подключения механизма Франка-Старлинга [3].
Сердечный выброс в наших исследованиях при ортостатической пробе уменьшался, а при выполнении физической нагрузки увеличивался в группах детей с ЭТК и ГрТК, кроме как в группе мальчиков с ГрТК. В группе детей с ГТК наблюдалось увеличение МОК при выполнении ими физической нагрузки, а при смене положения тела отмечалась тенденция к уменьшению МОК, но чаще всего нами регистрировалось увеличение сердечного выброса, особенно в результате применения физических нагрузок повышающейся мощности.
На основании полученных нами экспериментальных данных показателей МОК и УОК «закон исходного значения» получил следующую интерпретацию: исходно меньшим значениям этих показателей соответствовали менее выраженные изменения, а исходно большим – значительные.
Заключение
Таким образом, как показали проведенные исследования, перед нагрузкой наименьшие показатели насосной функции сердца (частота сердечных сокращений, ударный объем крови и минутный объем кровообращения) были зарегистрированы в группах детей с гипокинетическим типом кровообращения, а наибольшие – в группах детей с гиперкинетическим типом, при физической нагрузке нарастающей мощности больший ударный объем крови оказались способны проявлять мальчики в возрасте 11–12 лет с гипокинетическим и эукинетическим типом кровообращения. Формирование реакций насосной функции сердца у детей 9–12 лет на функциональные нагрузки определяется исходным типом кровообращения.
Рецензенты:
Шайхелисламова М.В., д.б.н., профессор, профессор кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья человека ФГАОУ ВПО «Казанский федеральный университет», Министерство образования и науки РФ, г. Казань;
Усенко В.И., д.б.н., профессор, зав. кафедрой «Фармакология и токсикология» ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана», Министерство сельского хозяйства, г. Казань.
Работа поступила в редакцию 04.06.2014.
Библиографическая ссылка
Петрова В.К., Ванюшин Ю.С. НАСОСНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА ДЕТЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-1. – С. 86-89;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34647 (дата обращения: 19.04.2024).