Формирование аллостаза, особенности роста и развития детей из социально неблагополучных семей

Особенностью реакции на УН у девочек МОУ было снижение регуляторных влияний на АПА, а у девочек СРЦ наоборот - повышение регуляторных влияний на ЧСС, ФВ и АПА, следовательно, УН для девочек СРЦ является стрессовой. Холодовая проба привела к исчезновению количественных и качественных межгрупповых различий в ОМС регуляции сердца. Реакция на холодовую нагрузку у девочек МОУ проявлялась в увеличение мощности регуляции ЧСС при снижении ОМС регуляции УО и всех сосудистых характеристик. У девочек СРЦ повышалась мощность регуляции ЧСС, на фоне снижения ОМС УО и ФВ и сохранение количественных регуляторных воздействий на сосуды. Таким образом, у девочек СРЦ регуляторная реакция на холодовое воздействие проявляется только со стороны регуляции сердца без участия сосудистого компонента.

Относительное распределение спектральных характеристик ЧСС показало, что основными в группах являются гуморальные механизмы регуляции (50%-55%), которые при всех пробах остаются доминирующими у девочек СРЦ. У девочек СРЦ при нагрузках значение симпатического звена регуляции снижается, но возрастает роль высших нейрогенных механизмов, парасимпатический контур инертен. У девочек МОУ значение гуморальных механизмов также при всех пробах доминирует, кроме ортопробы, в которой высока роль симпатического отдела регуляции. Роль нейрогенного звена регуляции возрастала при умственной и холодовой пробе, была снижена при пробе с ФН (рис. 15).

Рис. 15. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ЧСС у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных пробах

Относительное распределения спектральных характеристик УО показало, что в состоянии относительного покоя в сравниваемых группах преобладает значение гормональных механизмов регуляции (40%-45%). У девочек СРЦ на втором месте стоит значение симпатического звена регуляции (28%), что свидетельствует о наличии аллостатического груза, далее следуют парасимпатические влияния (18%) и высшие нейрогенные механизмы (10%). У девочек МОУ на втором месте - высшие нейрогенные механизмы (27%), далее практически одинаково представлены симпатический и парасимпатический уровни регуляции (16% и 18%) (рис. 16).

Рис. 16. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров УО у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Функциональные нагрузки у девочек СРЦ снижают значение гормональных механизмов в регуляции УО, но особенно УН (до 5%) , при параллельном повышении значения СНС (до 43%), доминирующей в данной пробе. В ответ на ортопробу и физическое воздействие активируется интракардиальный контур регуляции УО. У девочек МОУ при нагрузках, кроме УН, повышается регуляторное значение СНС до 25-35%. Умственная нагрузка активирует гормональный механизм регуляции УО и его представительство 54%. Значение интракардиальных механизмов повышено при ортопробе и снижено при УН и холодовом воздействии. Таким образом, имеются различия в регуляции УО в покое, и ответная реакция на нагрузки реализуется через различные механизмы.

В регуляции МОК в сравниваемых группах представлены все спектральные колебательные контуры, но количественное представительство и характер их распределения различен (рис. 17).

Рис. 17. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров МОК у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

У девочек СРЦ 11-12 лет доминируют симпатические влияния (37%), представительство которых снижается в пробах. Самое низкое значение имеют гормональные механизмы, роль которых возрастает при всех нагрузках. Умственная нагрузка, ФН, ортопроба повышают роль внутрисердечных механизмов; холодовое воздействие - гормональных механизмов. У девочек МОУ в покое слабо представлены лишь нейрогенные механизмы, чуть более 10%, все остальные (СНС, гормональные, интракардиальные) имеют одинаковое процентное распределение. Повышает роль СНС лишь УН. Холодовая проба повышает роль гормонального контура регуляции, как и у девочек СРЦ. Ортопроба и ФН уравнивают процентное участие всех механизмов регуляторного ответа.

Итак, механизмы регуляции МОК имеют межгрупповые различия в покое и при нагрузках. Для девочек СРЦ характерна более значительная ответная реакция регуляторных систем УО на функциональные воздействия.

Внутригрупповое распределение спектров колебаний при нагрузках показало общий принцип регулирования ФВ - преобладанием сегментарного уровня регуляции в состоянии относительного покоя и при нагрузках. При УН у девочек СРЦ повышалось представительство сегментарного уровня и снижалось - надсегментарного. У девочек МОУ, наоборот, при УН повышалась роль нейрогенных механизмов на фоне снижения всех остальных. При остальных пробах у девочек СРЦ нет ярких регуляторных изменений. У девочек МОУ при ортопробе снижается роль симпатического звена и повышается значение интракардиальных механизмов. Активация СНС представлена только при холодовой пробе. Регуляторные контуры при ФН у детей МОУ аналогичны состоянию относительного покоя.

Таким образом, наибольшие ответные регуляторные реакции параметров деятельности сердца у детей СРЦ вызвала УН, а у детей МОУ - холодовая и ортопроба.

Относительное внутригрупповое распределение показало, что в регуляции САД в обеих группах в состоянии относительного покоя превалируют гормональные механизмы (девочки СРЦ 75%, МОУ-65%) (рис. 18). Навтором месте у девочек СРЦ - СНС (20%), на третьем - нейрогенные механизмы. У девочек МОУ - на втором месте нейрогенные механизмы (31%), представительство остальных менее 1%. По направленности реакции регуляторных контуров в сравниваемых группах на нагрузки однотипны. Различия лишь в их количественном представительстве. Общим при нагрузках является снижение роли гормональных механизмов при нагрузках, повышение значений СНС.

Рис. 18. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров САД у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Относительное распределение показало, что гемодинамика в крупных сосудах определяется интракардиальными механизмами, которые преобладают при всех ситуациях и на их долю приходится от 50% до 60%. Наибольшее внутригрупповое перераспределение регуляции у девочек СРЦ отмечено при ортопробе, у девочек МОУ при холодовом воздействие. Анализ относительного внутригруппового распределения АППК в состоянии относительного покоя показал, что доминируют в группах гормональные механизмы регуляции (50%-60%), на втором месте - нейрогенные механизмы (32%-45%) на третьем - симпатические влияния (до 10%). Значение гормональных механизмов повышается при всех нагрузках, кроме холодовой, у девочек СРЦ; незначительно снижается у девочек МОУ. У девочек МОУ нет ярких изменений распределения регуляторных контуров при нагрузках. У девочек СРЦ активно меняется представительство нейрогенных механизмов в виде повышения при ортопробе и холодовом воздействие; повышения роли СНС при холодовой пробе и ФН.

Таким образом, негативная социальная среда у девочек СРЦ 11-12 лет поддерживает и развивает аллостазис, при котором стабильность гемодинамического обеспечения организма в состоянии относительного покоя и при функциональных нагрузочных пробах достигается иными механизмами регуляции.

У мальчиков СРЦ (11-12 лет) мощность регуляторных воздействий на ЧСС и УО была одинакова. У детей МОУ ОМС УО в 4 раза выше по сравнению с детьми СРЦ. Распределение параметров работы сердца согласно мощности регуляции было - дети МОУ: УО, ЧСС, ФВ, МОК; дети СРЦ: ЧСС ? УО, ФВ, МОК. Регуляторные воздействия на сосуды по характеру распределения мощности не имели межгрупповых различий и выглядели: АППК, АПА, САД, но ОМС САД у детей СРЦ была в 4 раза выше относительно детей МОУ. Таким образом, у детей СРЦ аллостазис проявляется в более низкой ОМС регуляции УО, но более высокой относительно САД (табл. 1, 2).

Ортопроба для детей СРЦ обладает малым воздействием, возрастают регуляторные влияния на ЧСС, ФВ, снижаются относительно АППК. Ортостатическая проба для детей МОУ является сильным воздействием, Возрастает ОМС регуляции всех параметров деятельности сердца, и становится выше, чем у детей СРЦ; снижается мощность влияний на АППК. Особенно большие различия в ОМС УО. Мощность регуляции УО в 10 раз выше у мальчиков МОУ, чем у мальчиков СРЦ. Физическая нагрузка у детей МОУ вызывает адаптивные изменения гемодинамики: возрастают мощности регуляции относительно ЧСС, УО, АПА, но на этом фоне снижаются регуляторные влияния на САД и АППК. У детей СРЦ реакция на ФН не столь благоприятна, так как возрастание мощности регуляции сердца в целом сопровождается снижением регуляторных воздействий на АПА и тенденцией к повышению относительно АППК. Подтверждением этого является возрастание мощности регуляторных воздействий на ЧСС в 9 раз при небольшой ФН. Умственная нагрузка у детей МОУ не является стрессовой. ОМС регуляции УО, ФВ, МОК и всех сосудистых компонентов снижается и становится меньше, чем у мальчиков СРЦ. Для детей СРЦ этот вид воздействия стрессовый и вызывает перераспределение регуляторных воздействий с повышением мощности влияний на сердце и АПА. Холодовое локальное воздействие у детей МОУ вызывает согласованное адаптивное изменение регуляторных систем, как на уровне сердца, так и сосудов. Повышение регуляторных воздействий на ЧСС, сопровождается снижением мощности регуляции всех остальных компонентов гемодинамики. Дети СРЦ инертны к холодовому воздействию, и наблюдается изменения ОМС регуляции лишь трех параметров: повышение относительно ЧСС, снижение относительно ФВ и АППК. Подобная ответная реакция является адаптивной. У детей СРЦ характер распределения объектов регуляции, относительно мощности, как у детей МОУ, но общая мощность регуляции сосудистого отдела значительно выше.

Внутригрупповое относительное распределение показало различия в регуляторных воздействия на ЧСС (рис. 19). У мальчиков СРЦ 11-12 лет в состоянии относительного покоя в равной мере представлены симпатические и гормональные влияния (по 39%), на втором месте находятся парасимпатические и нейрогенные механизмы (по 11%). У детей МОУ наибольшая роль принадлежит гормональным механизмам (58%). В равной мере представлены симпатические и нейрогенные (по 18%), на последнем месте парасимпатические влияния. Высокое представительство СНС (39%) в регуляции ЧСС свидетельствует о наличии алостатического груза у мальчиков СРЦ.

Изначально высокое значение СНС во всех пробах снижается, но возрастает роль гормональных механизмов и нейрогенных (холодовая, ортопроба и ФН). Умственная нагрузка у детей СРЦ не является воздействием, активирующим регуляторные механизмы. У детей МОУ во всех случаях доминируют гормональные механизмы регуляции ЧСС. Значение нейрогенных возрастает при УН, ортопробе и ФН; роль СНС возрастает при ортопробе. Таким образом, в механизмах регуляции выявляются большие отличия, в том числе и противоположного характера.

Рис. 19. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ЧСС у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Внутригрупповое относительное распределение регуляторных механизмов УО выявило большие различия (рис. 20). Эти различия имеются уже в состоянии относительного покоя. А именно, у детей СРЦ примерно в равной мере представлены интракардиальные, симпатические и гормональные влияния (35%, 30%, 28%), нейрогенные 10%; у детей МОУ - симпатические и иинтракардиальные (по 32%), гормональные 21%, нейрогенные 12%. Роль СНС у детей СРЦ снижается при УН, ФН и незначительно увеличивается при ортопробе и холодовом воздействии. При нагрузках больше представлены изменения интракардиального и нейрогенного контура. Значение нейрогенного механизма возрастает при всех пробах, кроме УН, значение интракардиального снижается, кроме УН.

Рис. 20. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров УО у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

У детей МОУ характерно, что повышение значений надсегментарных механизмов (УН) сопровождается снижением сегментарных. Холодовая проба и ФН уравнивает все механизмы; при ортопробе превалируют интракардиальные миогенные механизмы.

В регуляции МОК (рис. 21) у мальчиков СРЦ превалируют интракардиальные механизмы (60%), по 20% приходится на гормональные механизмы и СНС.

Рис. 21. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров МОК у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Напротив, у детей МОУ на интракардиальные и симпатические влияния приходится 37% и 40% соответственно, значение гормональных механизмов составляет 17%. Относительное распределение регуляторных механизмов МОК доказывает, что для мальчиков11-12 лет МОУ характерна инертность колебательных регуляторных активностей и отсутствие стрессорной реакции на эти пробы. Механизмами, определяющими МОК, являются - интракардиальные; при нагрузках повышается роль нейрогенного звена регуляции. У детей СРЦ пробы вызывают интенсивные спектральные изменения. Общим является: повышение при всех нагрузках значения высших нейрогенных механизмов регуляции; повышение гормональных, кроме УН; снижение интракардиальных механизмов. Реакция на УН реализуется в виде стрессовой реакции - повышения активности СНС с 20% до 50% и нейрогенных механизмов с 2% до 16%.

Относительное распределение регуляторных активностей ФВ показывает, что у детей МОУ в покое равнозначно участие всех механизмов, кроме нейрогенных, доля которых 7%. В пробах превалируют интракардиальные механизмы. Исключение составляет физическая нагрузка, повышающая роль надсегментарного уровня. У детей СРЦ в равной мере представлены гормональные и симпатические влияния на ФВ (35%-38%). Их реакция на пробы противоположна, но не выходит за рамки значений состояния относительного покоя. Характерно, что при всех нагрузках возрастает роль интракардиальных механизмов. УН активирует высшее нейрогенное звено регуляции. Холодовое воздействие активирует СНС.

Относительный анализ регуляции САД показал принципиальные различия в реакциях на пробы. У мальчиков СРЦ 11-12 лет в покое наиболее мощно представлены гормональные механизмы регуляции САД - более 80%, роль которых в пробах снижается (рис. 22).

Рис. 22. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров САД у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 11-12 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

У детей МОУ наиболее значительное представительство в регуляции имеют также гормональные механизмы (56%), но значительна роль и нейрогенного контура (40%). Значение этих механизмов в пробах понижается и реакции на пробы, кроме УН, реализуются в виде повышения роли СНС. У детей СРЦ пробы не вызывают ярких изменений регуляторных контуров, незначительно возрастает роль нейрогенных и симпатических (кроме ортопробы) механизмов регуляции САД.

При относительном распределении в состоянии покоя также нет значительных межгрупповых различий в механизмах регуляции амплитуды пульсации аорты и крупных сосудов. Различия касаются количественного представительства регуляторных механизмов.

У детей МОУ относительно детей СРЦ выше представительство надсегментарных механизмов (16%), симпатических влияний (14%), но ниже значение интракардиальных механизмов (66%). У мальчиков СРЦ распределение механизмов следующее: надсегментарные механизмы 8%, СНС - 6%, интракардиальные 86%. В состоянии относительного покоя интракардиальные механизмы определяют гемодинамику в АПА; в пробах их значение снижается. У детей МОУ пробы не вызывают выраженных регуляторных перестроек. У детей СРЦ незначительно повышается симпатическое влияние при всех воздействиях, кроме ортопробы, в ней возрастает значение механизмов надсегментарного уровня.

Главная роль в регуляции АППК в покое принадлежит механизмам надсегментарного уровня, и нет выраженных межгрупповых различий по механизмам регуляции в пробах. В регуляции АППК у детей СРЦ в покое выше значение гормональных, но ниже в 2 раза роль нейрогенных механизмов. У детей МОУ функциональные пробы не меняют характер распределения регуляторных механизмов, повышение нейрогенного контура отмечается при холодовой и ортопробе. Общим в реакциях на холодовую пробу и УН у детей СРЦ является снижение количественного представительства симпатических влияний.

13-14 лет. Совокупный анализ частотных диапазонов гемодинамики показал, что у девочек СРЦ 13-14 лет в покое наибольшая мощность регуляции приходится на ЧСС и АПА. Объекты регуляции сердца по мощности располагаются - ЧСС, УО, ФВ, МОК; сосудистого отдела - АПА, АППК, САД. У девочек МОУ наибольшая мощность регуляции приходится на УО и АПА. Объекты регуляции согласно мощности располагаются: сердце - УО, ЧСС, ФВ, МОК; сосудистый отдел - АПА, АППК, САД. Сохраняются межгрупповые различия в ОМС сердца и сосудов. У девочек МОУ выше общая мощность регуляции ЧСС (в 1,8 раза) и УО (в 9 раз), а САД в 3,7 раза ниже, чем у девочек СРЦ. Отличия и диспропорции в регуляции параметров сердца и сосудистого отдела у девочек СРЦ позволяют говорить о регуляторном гемодинамическом аллостазисе (табл. 1, 2).

Реакция регуляторных систем гемодинамики на ортопробу у девочек МОУ проявляется в согласовании деятельности сердца и сосудов. Возрастание ОМС регуляции ЧСС и уравнивание с УО сопровождается ростом ОМС АПА. У девочек СРЦ реакция на ортопробу менее благоприятна. Повышение регуляторных влияний на ЧСС (в 3 раза) и УО (в 2 раза) не сопровождается согласованными изменениями мощности регуляции сосудистого отдела. Мощность регуляции сосудистого отдела аналогична состоянию относительного покоя.

Реакция на ФН в группах примерно одинакова и сопровождается у девочек СРЦ возрастанием ОМС всех параметров деятельности сердца (ЧСС, УО, ФВ, МОК); у девочек МОУ возрастает ОМС ЧСС, МОК, но снижается изначально высокая мощность регуляции УО. Возрастание ОМС сердца у девочек МОУ сопровождается возрастанием мощности регуляции АПА и АППК, что говорит о согласованной реакции регуляторных систем на нагрузку. У девочек реакция на ФН не столь благоприятна и возрастание ОМС сердца не сопровождается увеличением ОМС параметров сосудистого отдела.

Ответная реакция на УН в сравниваемых группах не вызывает напряжения в регуляторных механизмах работы сердца. Реализации адаптация к этому виду нагрузки в группах осуществляется за счет значительного возрастания мощности регуляции АППК. У девочек МОУ ответная реакция регуляторных систем более экономична, так как мощность регуляторных воздействий относительно сердца и крупных сосудов снижается

Холодовое локальное воздействие вызывает более адаптивные перестройки регуляторных систем гемодинамики у девочек МОУ. Согласованно снижаются регуляторные влияния относительно всех изучаемых параметров сердца и сосудов. У девочек СРЦ в целом реакцию также можно оценить как адаптивную, так как, несмотря на значительное повышение регуляторных реакций относительно ЧСС, пропорционально снижается мощность регуляторных воздействий на мелкие сосуды.

Относительное распределение регуляторных влияний ЧСС показало, что доминируют в группах гормональные механизмы. Но их количественное представительство разное: у девочек СРЦ - 52%, у девочек МОУ - 32%. Межгрупповые различия касаются СНС и нейрогенных механизмов. У девочек СРЦ доля СНС - 18%, нейрогенных механизмов - 26%, парасимпатических - 4%. У девочек МОУ: СНС - 41%, парасимпатические - 19%, нейрогенные - 8%. У девочек СРЦ при нагрузках распределение регуляторных систем остается аналогичным состоянию относительного покоя при количественном уменьшении влияния СНС и незначительном повышении роли нейрогенных механизмов регуляции. У девочек МОУ роль СНС в пробах снижается, но возрастает роль гормональных и нейрогенных (кроме ортопробы) механизмов (рис. 23).

Относительное распределение регуляторных контуров УО (рис. 24) доказало межгрупповые различия. У девочек СРЦ в покое в равной мере в регуляции УО представлены гормональные, симпатические и миогенные механизмы, роль нейрогенных механизмов незначительна, менее 10%. У девочек МОУ УО в покое регулируется механизмами сегментарного уровня, на долю которых приходится 86%.

Рис. 23. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ЧСС у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Рис. 24. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров УО у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое при функциональных нагрузочных пробах

В регуляции УО высоко представительство СНС - 38%; доля гормональных механизмов - 15%, нейрогенных - менее 5%. Реакция на холодовое воздействие реализуется за счет активации СНС; ортостатическое воздействие активирует интракардиальные механизмы, а УН и ФН активирует механизмы надсегментарного уровня. У девочек СРЦ лишь ортопроба и холодовая нагрузка вызывают относительное повышение регуляторных влияний. Холодовая проба повышает роль миогенных механизмов с 30% до 48%; ортопроба повышает роль гормональных механизмов с 30% до 67%.

Относительное распределение показало наличие регуляторных различий МОК в состоянии относительного покоя. У детей СРЦ превалируют интракардиальные миогенные механизмы (42%), далее следуют гормональные (30%) и в одинаковой мере (по 14%) представлены симпатические и нейрогенные регуляторные контуры (рис. 25).

У девочек МОУ 40% занимают симпатические влияния, далее в равной мере представлены гормональные, миогенные и нейрогенные механизмы. Гемодинамическая устойчивость при функциональных нагрузках достигается разными регуляторными механизмами. У девочек СРЦ УН и ФН активируют СНС, ортопроба увеличивает роль гормональных механизмов. У девочек МОУ при всех пробах повышается роль гормональных механизмов, кроме того, при ФН присоединяются к регуляции МОК и миогенные механизмы, роль СНС при нагрузках снижается.

В состояние покоя относительное распределение механизмов регуляции ФВ не имеет ярких межгрупповых различий, в одинаковой мере представлены симпатические влияния и гормональные механизмы, на долю каждого приходится около 40% (рис. 26).

Рис. 25. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров МОК у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Рис. 26. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ФВ у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Различия касаются представительства интракардиальных механизмов, их представительство в 2 раза выше у девочек МОУ. В пробах возрастает роль интракардиальных миогенных механизмов, особенно значительно у девочек МОУ при холодовой и ортопробе. У девочек СРЦ УН реализуется за счет возрастания гормональных, нейрогенных и интракардиальных механизмов регуляции ФВ.

Анализ рисунков относительного распределения регуляции САД показал, что в покое в группах одинаковое представительство и распределение регуляторных колебательных спектров, отражающих гормональные, нейрогенные и симпатические влияния (рис. 27).

Рис. 27. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров САД у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Межгрупповые отличия выявляются при нагрузках. У девочек МОУ возрастает роль: СНС при ортопробе, холодовом воздействии, ФН; нейрогенных механизмов при ФН. У девочек СРЦ представлена активация: СНС при всех пробах, особенно при УН и ФН; гормональных механизмов при ортопробе.

При относительном распределении установлено, что в группах АПА определяют миогенные интракардиальные механизмы, роль которых возрастает у девочек СРЦ при холодовой пробе и ФН, а у девочек МОУ при ортопробе (рис. 28).

Рис. 28. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров АПА у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных нагрузочных пробах

Реакция на ортопробу у девочек СРЦ реализуется за счет активации спектра, отражающего гормональные механизмы. У девочек МОУ при УН и ФН включается симпатическое звено регуляции.

Относительное распределение показало, что направленность перестройки регуляторных механизмов пульсации мелких сосудов одинакова (рис. 29). В обеих группах всегда доминируют в регуляции гормональные механизмы, при нагрузках повышается роль нейрогенных механизмов.

Рис. 29. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров АППК у девочек СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

Интегральный анализ регуляции гемодинамики у мальчиков 13-14 лет показал, что показатели деятельности сердца в состоянии относительного покоя согласно общей мощности регуляции располагаются - УО, ЧСС, ФВ, МОК и имеют различия лишь в количественном представительстве мощности регуляции. Мощность регуляции ЧСС и УО выше у мальчиков МОУ. Относительно сосудистого отдела, у детей СРЦ наибольшая мощность регуляции представлена на уровне АППК, а у детей МОУ - на уровне АПА. Выше в 3 раза у мальчиков СРЦ мощность регуляции САД. Представители сосудистого отдела располагаются следующим образом; АППК, АПА, САД (дети СРЦ); АПА, АППК, САД (дети МОУ) (табл. 1,2).

Ортопроба вызывает повышение мощности регуляции ЧСС в сравниваемых группах, особенно значительно у детей СРЦ - более чем в 9 раз. Повышение мощности регуляции ЧСС у детей МОУ сопровождается снижением ОМС регуляции УО и МОК при компенсаторном повышении мощности регуляции АПА. У мальчиков СРЦ на уровне АППК снижается мощность регуляторных воздействий.

Физическая нагрузка у детей МОУ вызывает адаптивные согласованные перестройки мощности регуляции гемодинамики. А именно, за счет снижения изначально высокой мощности регуляции УО происходит уравнивание силы регуляторных воздействий на ЧСС и УО, согласованно увеличивается мощность регуляторных влияний на АПА и АППК. У детей СРЦ регуляторные реакции на ФН нельзя оценить как адаптивные, так как возрастание мощности регуляции ЧСС, сопровождается снижением мощности регуляции УО и АППК.

При умственной нагрузке у детей МОУ мощность регуляции основных параметров деятельности сердца (ЧСС, УО) и АПА снижается, на этом фоне возрастает мощность регуляции АППК. Подобная реакция является энергосберегающей и позволяет сохранить DО₂i. У детей СРЦ реакция на УН проявляется в повышение мощности регуляции ЧСС, мощность регуляции сосудистого отдела не меняется относительно покоя .

Локальное холодовое воздействие у детей МОУ вызывает адаптивные, согласованные перестройки мощности регуляции гемодинамики. Общая мощность регуляции основных параметров деятельности сердца и сосудов снижается. У мальчиков СРЦ в ответ на холодовое воздействие возрастает мощность регуляции ЧСС, но компенсаторно снижается мощность регуляции УО и особенно АППК.

Таким образом, установлено межгрупповые различия в механизмах регуляции и их количественном представительстве в состоянии относительного покоя и при нагрузках. Для мальчиков СРЦ 13-14 лет СРЦ характерно слабое согласование регуляторных механизмов гемодинамики.

Анализ относительного распределения регуляторных спектров ЧСС показал принципиальные межгрупповые различия (рис. 30). В состоянии относительного покоя в регуляции ЧСС у мальчиков СРЦ доминируют симпатические механизмы, на долю которых приходится 58%, около 30% занимают гормональные воздействия. У детей МОУ в регуляции ЧСС преобладают гормональные механизмы регуляции (36%), далее следует СНС (31%). Реакция на пробы в группах также различна. У мальчиков СРЦ на фоне снижения роли симпатических влияний, возрастает значение механизмов надсегментарного уровня, в большей мере гормональных регуляторных влияний.

Рис. 30. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ЧСС у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

У мальчиков МОУ изменения регуляторных механизмов минимальны, преобладают при нагрузках гормональные механизмы, но при ортопробе повышено значение симпатической регуляции, что адекватно виду нагрузки.

Относительное распределение доказывает различие механизмов регуляции УО (рис. 31).

Рис. 31. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров УО у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

Так, у детей СРЦ в покое приходится на симпатические влияния 38,36% и гормональные механизмы 33,78%, роль которых в пробах снижается, но повышается роль интракардиальных миогенных механизмов. У мальчиков МОУ в покое преобладают интракардиальные механизмы (46,8%) регуляции, далее следуют симпатические влияния (35,13%). В пробах изменения регуляторных контуров неоднозначны. Все нагрузки, кроме ортопробы, вызывают активацию механизмов надсегментарного уровня.

Относительное распределение регуляторных механизмов МОК показывает, что в сравниваемых группах преобладают симпатические влияния, доля которых составляет 42,86%. Далее у детей СРЦ следуют гормональные механизмы (28,57%), у детей МОУ - интракардиальные механизмы (23,8%). У мальчиков СРЦ интракардиальные механизмы регуляции УО становятся главными при, УН, холодовом воздействии, при ортопробе и ФН МОК определяется гормональными механизмами. У детей МОУ при нагрузках возрастает роль интракардиальных и гормональных механизмов (рис. 32).

Рис. 32. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров МОК у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

Регуляторные параметры ФВ в покое не имели межгрупповых различий. Функциональные нагрузочные пробы вызывали внутригрупповое перераспределение механизмов регуляции, что подтверждается характером относительного распределения спектров колебаний (рис. 33). У мальчиков СРЦ в покое механизмами, определяющими ФВ являются СНС, гормональные и интракардиальные механизмы (36,4%; 29,3%; 26,98% соответственно). У мальчиков МОУ аналогичное распределение. Все нагрузки в группах приводили к повышению роли интракардиальных механизмов.

Рис. 33. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров ФВ у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

В состоянии относительного покоя у детей МОУ механизмами определяющими САД являются нейрогенные (43,3%) и гормональные (25,2%), т.е. уровень регуляции надсегментарный. У детей СРЦ преобладают гормональные влияния (59,8%), далее следуют симпатические (24,4%), нейрогенные (15,8%) (рис. 34). Высокое значение СНС относительно САД позволяет говорить об аллостазисе и аллостатическом грузе у мальчиков СРЦ 13-14 лет. Пробы не вызывают заметных изменений регуляторных механизмов. У мальчиков МОУ в пробах повышается роль гормональных механизмов, заметно возрастает представительство СНС, кроме пробы с УН.

Рис. 34. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров САД у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет в покое и при функциональных пробах

У детей СРЦ в большей степени АПА определяют интракардиальные механизмы (рис. 35). Нагрузки в этой группе детей, не меняя общей мощности регуляции, повышают роль гормональных и симпатических механизмов, реализация УН осуществляется за счет нейрогенных механизмов. У мальчиков МОУ две пробы повышают общую мощность спектра регуляции: ортопроба и ФН. Повышение ОМС обусловлено повышением значения СНС. Все вышесказанное убедительно представлено на рисунках относительного распределения спектров регуляторной колебательной активности.

Спектр регуляции АППК в состоянии относительного покоя в группах имеет одинаковое распределение (рис. 36).

У детей МОУ при всех нагрузках доминирующими механизмами остаются гормональные, повышается также значение нейрогенных механизмов. У детей СРЦ при ортопробе и холодовом воздействии преобладают нейрогенные механизмы регуляции, ФН активирует гормональные механизмы регуляции.

Рис. 35. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров АПА у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет при всех функциональных пробах

Рис. 36. Относительное распределение колебательных регуляторных контуров АППК у мальчиков СРЦ (слева) и МОУ (справа) 13-14 лет при всех функциональных пробах

Таким образом, установлено межгрупповые различия в механизмах регуляции и их количественном представительстве в состоянии относительного покоя и при нагрузках. Для мальчиков СРЦ 13-14 лет СРЦ характерно слабое согласование регуляторных механизмов гемодинамики.

На основании комплексного подхода и системного анализа впервые установлено наличие аллостазиса и аллостатического груза у детей 6-14 лет из социально неблагополучных семей. Проявлением аллостаза являются количественные и регуляторные особенности кардиогемодинамики в состоянии относительного покоя и при функциональных нагрузках. Установлено, что у детей из социально неблагополучных семей возрастная эволюция от 6 до 14 лет независимо от пола сопровождается ухудшением деятельности сердечно-сосудистой системы. Критический возраст, при котором зафиксированы наибольшие изменений кардиогемодинамики, 11-12 лет. У детей из социально-неблагополучных семей функциональные нагрузки (ФН, ортостатическая, УН, холодовая) вызывают значительные изменения в деятельности ССС, которые в большинстве случаев не являются адаптивными.

Механизмы аллостаза могут быть протективными и повреждающими. Существует ряд обстоятельств, в которых аллостатические системы могут быть или перевозбуждены, или работать неправильно, и это состояние было названо «аллостатическая нагрузка», или цена адаптации к стрессу [McEwen B.S., 1998]. Более высокие показатели ЧСС, САД, индекса симпатической активности у детей СРЦ на фоне более низкого МОК во все сравниваемые возрастные периоды позволяют говорить о наличии аллостатического груза. Индекс симпатической активности изначально, до применения функциональных нагрузок выше у детей СРЦ (табл. 3).

Таблица 3

Индекс симпатической активности у детей Социально-реабилитационного центра и Муниципального образовательного учреждения 6-14 лет

Достоверность различий между исследуемыми группами: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001

Изменения индекса симпатической активности при нагрузках в группах неодинаковы и зависят от возраста и вида нагрузки. Более высокие значения индекса симпатической активности у детей СРЦ во всех возрастных группах сохраняются при УН и ФН. Холодовая и ортостатическая пробы для детей СРЦ не являются воздействиями, активирующими СНС при изначально ее высоком представительстве.

У детей МОУ имеются высокая согласованность основных параметров гемодинамики, сохраняющаяся во все изучаемые возрастные периоды и при всех функциональных нагрузках, что подтверждается высокими коэффициентами корреляции (r-0,8-1,0) между МОК, Pi и Ci. Систолическое артериальное давление имеет высокую прямую зависимость с МОК и обратную - с Pi. У детей СРЦ наличие и сила корреляционных взаимодействий не стабильна. В возрасте 6-10 лет сила взаимодействий между МОК и Сi, Pi находится в диапазонах от 0,4 до 0,7; в возрасте 11-12 лет у мальчиков корреляция основных параметров гемодинамики приближается к контрольной группе (r-0,9-0,95), но в 13-14 лет наблюдается рассогласование показателей работы сердца. Сохраняется лишь корреляционная связь средней силы между МОК и Сi (r-0,68). В отличие от мальчиков, у девочек во все возрастные периоды сохраняются корреляционные связи в пределах средних значений, но в возрасте 13-14 лет связь между МОК и Сi коэффициент корреляции достигает величины 0,95. Доставка кислорода в контрольной группе у мальчиков и девочек связана с МОК и Сi, что подтверждается высокими значениями коэффициента корреляции (0,9). Особенностью детей СРЦ является отсутствие связей между МОК, Сi и САД и только у мальчиков в возрасте 13-14 лет установлена прямая слабая положительная корреляционная зависимость между Сi и САД (r-0,6). Дезинтеграция также подтверждается отсутствием связей между деятельностью сердца и АПА в возрасте 6-10 лет и 13-14 лет, как у мальчиков, так и у девочек. Некоторая стабилизация у детей СРЦ имеется в возрасте 11-12, появляются слабые связи (r-0,4-0,5) между АПА, Сi и Рi. Несогласованность гемодинамики на уровне сердца, АПА и АППК позволяет предположить, что точкой приложения регуляторных влияний являются сосуды резистивного типа. Низкочастотная мощность спектра регуляции САД и АППК, отражающего влияние СНС, во всех возрастных группах в абсолютных значениях в 5-20 раз выше, чем у детей МОУ. Кроме того, в регуляции САД и АППК в отличие от детей МОУ не представлен высокочастотный спектр колебаний. Все функциональные нагрузки у детей СРЦ запускают аллостатические реакции, что отражается в силе и характере корреляционных связей. Возникают новые положительные и отрицательные зависимости. Более того, каждая функциональная нагрузка имеет свой профиль корреляционных взаимоотношений, что косвенно доказывает различие механизмов аллостатических реакций на нагрузки. Наименьшее количество корреляционных связей выявляется при умственной нагрузки. Основные корреляционные изменения в этой пробе касаются состояния сосудов.

Общим в этих аллостатических реакциях является сохранение связей между доставкой кислорода и обобщенными показателями деятельности сердца с примерным сохранением силы связей. При всех ситуациях сохраняется высокая корреляционная связь 0,99 -1,0 между доставкой кислорода и сердечным индексом. Лишь физическая нагрузка несколько снижает силу связей в индексах деятельности сердца и доставкой кислорода. При всех пробах появляется прямая связь между МОК и САД, но корреляция достаточно низкая (от 0,3 до 0,5), хотя и достоверная. Сохраняется и мало количественно изменяется прямая связь между интегральным индексом состояния ССС и пульсацией мелких сосудов. Первичным признаком наличия психоэмоцианального стресса является дезинтеграция ведущих функциональных систем гомеостатического уровня [К.В. Судаков, 1997]. Коэффициенты мощности корреляции эмоционального напряжения в состоянии относительного покоя и при функциональных нагрузках и пробах между ведущими вегетативными показателями представлены в таблице 4.

Дети СРЦ во все возрастные периоды находятся в состоянии эмоционального напряжения, что подтверждается более низкими коэффициентами мощности корреляции в состоянии относительного покоя между ведущими вегетативными показателями (САД, ДАД, ЧСС, ЧДД) [К.В. Судаков, 1997]. Отражением аллостазиса и аллостатического груза является разбалансированность между ведущими вегетативными показателями в состоянии относительного покоя и при функциональных нагрузках.

Таблица 4

Матрица мощности корреляции эмоционального напряжения в состоянии относительного покоя и при функциональных нагрузках

В состоянии относительного покоя у детей МОУ корреляция между ЧСС, САД, ДАД и ЧДД составляет от 0,97 до 1,06, возрастающая с возрастом, то у детей СРЦ этот показатель находится в пределах 0,89 -1,01.

Наибольшее эмоциональное напряжение у детей СРЦ вызывает УН. Коэффициент корреляции между ведущими вегетативными показателями является наименьшим по сравнению с аналогичном показателем в группах сравнения и с остальными функциональными пробами. Находится в пределах 0,52-0,73 и не имеет закономерных изменений с возрастом. Наименьшее эмоциональное напряжение у воспитанников СРЦ в отличие от детей МОУ вызывает холодовое воздействие. Неблагоприятным воздействие на детей СРЦ является и физическая нагрузка, которая находится на втором месте по силе эмоционального воздействия после умственной.

Проявлениями аллостатического груза являются: склонность у детей с отягощенным социальным анамнезом к агрессивному поведению, конфликтность, наличие вредных привычек, замедление роста и физического развития, структура высокой заболеваемости - патологии нервной системы, костной ткани, заболевания связанные со снижением иммунитета. Далее на рисунке 37 представляем структуру заболеваемости детей и подростков 6-14 лет социально-реабилитационного центра.

Характеристика системы внешнего дыхания детей 6-14 лет из социально неблагополучных семей

Способность к адаптации на внутренние и внешние сигналы напрямую зависит от второй жизненно важной системы - системы внешнего дыхания. Исследование функций внешнего дыхания позволяет объективно оценить состояние организма и его резервные возможности [А.Г. Соколов, 2002]. Согласно сравнительной оценки внешнего дыхания можно констатировать, что у детей СРЦ 6-10 лет снижена вентиляционная способность легких, что отражается снижением ЖЕЛ вдоха и выдоха, ДО, но с сохранением МОД за счет более высокой ЧД. Но это компенсация не совершенна, так как интегральный показатель Е (ДО плюс РО вдоха) достоверно ниже и достоверно снижена максимальная вентиляция легких. Зарегистрировано изменение паттерна дыхания и структуры статических объемов, формирующих ЖЕЛ, снижен ОФВ-выд. (объем форсированного выдоха в первые 0,5 секунды), имеется тенденция и к снижению и ОФВ вдоха в первую секунду. Но в целом у детей СРЦ нет признаков нарушения бронхиальной проводимости, так как не снижен индекс Тиффно (ОФВ1выд./ ЖЕЛвыд. %) и индекс Генслера (ОФВ1выд./ ФЖЕЛвыд.). Наибольшие межгрупповые отличия установлены в пиковой объемной скорости выдоха (ПОС выд.) и максимальных объемных скоростях потоков на трех фиксированных участках (МОС75, МОС50 и МОС25), но их информативность в настоящее время не является надежной и важной и не позволяет выявит уровень бронхиальной обструкции [А.А. Белов, Н.А. Лакшина, 2006]. Большее значение имеет показатель максимального средне-экспираторного потока (СОС25-75). Это свидетельствует с высокой долей вероятности о начальных проявлениях бронхиальной обструкции или указывает на наличие скрытых обструктивных нарушений на уровне дистальных отделов бронхиального дерева (бронхи с 6-8-го порядков ветвления).

У мальчиков СРЦ 11-12 лет снижена вентиляционная функция легких, как на вдохе, так и на выдохе, что доказывается % показателем ЖЕЛ от должного. Снижен показатель МОД, который не компенсирован более высокой ЧДД. Снижены показатели форсированного выдоха (ФЖЕЛвыд., и ОФВ0,5 и ОФВ1), форсированного вдоха (ФЖЕЛвд.) и максимальной объемной скорости вдоха (МОС50вд.) Признаков скрытой обструкции или риска обструкции выявлено не было. Изменения системы внешнего дыхания у девочек СРЦ 11-12 лет более выражены по сравнению с мальчиками и касаются не только снижения вентиляционной функции легких, что подтверждается снижением ЖЕЛ на вдохе и выдохе снижением МОД, и показателей форсированного дыхания на вдохе и выдохе, но и изменениями максимальных объемных скоростей потоков (МОС) на всех фиксированных участках. Снижение СОС 25-75, при нормальном индексе Тиффно и Генслера, что свидетельствует о «риске обструкции» или о начальных проявлениях бронхиальной обструкции на уровне дистальных отделов бронхов.

В возрасте 13-14 лет у мальчиков нарастают межгрупповые различия, особенно на уровне бронхиальной проходимости. Индекс состояния бронхиальной проходимости (ИС) в два раза выше, чем у мальчиков МОУ. Величина от 4 до 6 указывает на начальные, незначительные нарушения бронхиальной проходимости. В целом, у мальчиков СРЦ 13-14 лет снижена вентиляционная способность легких, что результируется в снижение ДО и МОД, не компенсируемого более высокой ЧД. Нарушено соотношение между показателями ОФВ1 выдоха к ЖЕЛ вдоха. Более того, снижены индексы Тиффно и Генслера, что позволяет говорить о наличии бронхиальной обструкции, но которая еще не достигает клинических значений. В международных рекомендациях указывается, изолированное снижение ОФВ1/ФЖЕЛ ниже 70% прямо указывает на наличие бронхиальной обструкции. Хорошая компенсация в этот период подтверждается отсутствием явной патологии и достоверных межгрупповых отличий процента от должного уровня. У девочек СРЦ в возрасте 13-14 лет также не выявлено процентных отклонений от должных значений. У них не зарегистрировано отличий в вентиляционной способности легких. Отличия касаются только показателей соотношений. В частности, снижению ОФВ1/ЖЕЛ выдоха (индекс Тиффно), ОФВ1/ФЖЕЛ выдоха(индекс Генслера) ОФВ1/ЖЕЛ вдоха и МОС50 к ЖЕЛ и ФЖЕЛ. Отличие этих показателей от контрольной группы позволяет говорить о «риске обструкции» или наличии скрытых компенсированных обструктивных нарушениях.

Подводя итог данному разделу работы, можно заключить, что в целом установлены межгрупповые различия, которые во всех группах имеют характер вентиляционных с элементами обструкции бронхов, но эти проявления не достигают клинических значений и должны хорошо подвергаться коррекции. Максимальные межгрупповые различия установлены в 6-12 лет. Кроме того, установлены внутригрупповые различия между мальчиками и девочками СРЦ.

Физическое развитие и физическая подготовленность детей 6-14 лет из социально неблагополучных семей, эффективность системы реабилитации

Главная задача социально-реабилитационных учреждений оказание детям адекватной медико-педагогической, психологической и социальной помощи, улучшение и корректировка развития. Социальная, физическая среда имеют огромнейшее влияние на физиологию, поведение, процессы адаптации [Mc. Ewen B.S 1998]. Поведенческие и физиологические ответы тесно связаны и, совершенно закономерно, меняя поведенческие ответы, можно влиять на проявления аллостазиса и аллостического груза. Доказано, что оптимальная двигательная активность, полноценное питание, положительные эмоциональные воздействия, правильный образ жизни являются эффективными относительно аллостазиса и аллостатического груза, так как снижают выработку и действие стрессовых медиаторов, приводят в оптимальное состояние нейроэндокринную регуляцию. Особенно эти воздействия должны быть эффективны у детей, в условиях динамичного роста, развития и созревания функциональных систем. Именно этот подход использовали в коррекционно-оздоровительной программе, внедренной в социально-реабилитационные центры. Оценку эффективности программы проводили на основе консервативных показателей - нормализации морфологических и физических критериев роста и развития ребенка, а также восстановление адаптационных и функциональных резервов.

Физическое развитие в «норме» наблюдалось у 22,3% воспитанников СРЦ и 58,2% у детей общеобразовательной школы. Показатели длины тела девочек с возрастом от 6 до 14 лет перемещались в коридоры средней и низкой шкал центильного распределения. У мальчиков с 8 лет начиналось перемещение в коридоры среднего и низкого центильного распределения длины тела. У мальчиков регистрировался больший размах центильного распределения длины тела в разных возрастных группах. Особую тревогу вызывает возраст 12-14 лет. Большой процент мальчиков попадает в диапазон низкого и сниженного центильного коридора. Центильное распределение массы тела у детей СРЦ совпадает с распределением длины тела, и большая масса детей находится в коридоре сниженной и низкой шкал распределения. Большинство мальчиков и девочек в пубертатный период имеют дефицит массы и длины тела. Полученная картина центильного распределения длины и массы тела требует соответствующих корригирующих мероприятий. Девочки особенно нуждаются в коррекции массы тела в возрасте 9 и 12-14 лет, длины тела - 7-12 лет. Мальчики особенно нуждаются в коррекции массы тела в возрасте 7-9, 12-14 лет, длины тела в 8-9, 12-14 лет. Обращает на себя внимание факт, что в возрасте 14 лет у мальчиков и девочек окружность грудной клетки находится в диапазоне низкой и сниженной границах центильного коридора. Для детей СРЦ характерно отклонение весо-ростового показателя (индекс Кетле), дисгармоничность развития. Применение оздоровительных технологий позволило изменить центильное распределение изучаемых показателей и перевести его в диапазоны средних характеристик. Положительное изменение наибольшего числа изучаемых весо-ростовых показателей и индексов было отмечено в возрасте 10-14 лет, т. е. эти возрастные периоды, являются наиболее благоприятные для корригирующих и оздоровительных мероприятий. Эффективность программы относительно роста проявилась у девочек в возрасте 7-8 лет и 12-14 лет; относительно массы тела в 9-14 лет Величина годовых прибавок составляет 1,72-3,11 кг. Возрастание соотношения веса и роста по индексу Кетле удалось добиться в возрасте 9-10 лет. Удалось также снизить дисгармоничность развития девочек. Чем больше отклонение индекса от числа 100, тем значительнее нарушение гармоничности. Мальчики были чувствительны к коррекционно-оздоровительным мероприятиям в возрастах: увеличение длины тела в 7, 10, 13 лет; массы тела - 7, 12 лет; весо-ростовых показателей по индексу Кетле - 7, 12 лет, удалось достичь гармоничности развития в 7, 10-13 лет.