Участие симпато-адреналовой системы в регуляции вегетативного тонуса у детей
Автор: Шайхелисламова М.В., Дикопольская Н.Б., Билалова Г.А., Зотова Ф.Р., Зефиров Т.Л.
Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 4 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель: исследование роли катехоламинов в обеспечении вегетативного тонуса у мальчиков и девочек школьного возраста. Методы и материалы исследования. К исследованию были привлечены ученики 12- и 13-летнего возраста (86 чел.) обоего пола МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 143» г. Казани. Проведено лонгитюдное исследование с двухкратным ежегодным определением искомых параметров у одних и тех же детей в течение 2 лет. Об особенностях исходного вегетативного тонуса (ИВТ) судили по данным кардиоинтервалографии (КИГ), полученным при использовании автоматизированного кардиологического комплекса REACARD. Степень функциональной активности симпато-адреналовой системы (САС) регистрировали по методу флюориметрического определения в моче катехоламинов (КА) - адреналина (А), норадреналина (НА), дофамина (ДА) и их предшественника - ДОФА. Анализировался также относительный показатель экскреции НА/А.
Симпато-адреналовая система, вегетативный тонус, дети 12 и 13 лет
Короткий адрес: https://sciup.org/147242709
IDR: 147242709 | DOI: 10.14529/hsm230407
Текст научной статьи Участие симпато-адреналовой системы в регуляции вегетативного тонуса у детей
M.V. Shaykhelislamova1, , N.B. Dikopolskaya1, ,
G.A. Bilalova1, ,
F.R. Zotova2,3, ,
T.L. Zefirov1, ,
Введение. Симпато-адреналовая система (САС), являясь составной частью ВНС, осуществляет регуляторное влияние на все процессы жизнедеятельности в растущем организме [8, 15, 17]. Общеизвестно, что функции САС реализуются за счет нейромедиаторов – норадреналина и дофамина, а также гормонов мозгового слоя надпочечников – адреналина и норадреналина, представляющих собой гуморальное регуляторное звено [9, 12, 14]. Благодаря КА и другим медиаторам обеспечиваются адрено-регуляторные процессы на уровне центрального отдела САС [10, 18, 19]. Связь высших вегетативных центров и, в частности, эрготропных и трофотропных ядер гипотала- муса с симпатическими и парасимпатическими центрами, гипофизом и мозговым слоем надпочечников обеспечивает взаимодействие нервной и эндокринной регуляторных систем [12, 13, 20]. Поскольку адреналин имеет надпочечниковое происхождение, а норадреналин – преимущественно нейрогенное, можно предположить, что соотношение НА/А позволит судить о степени функционального участия нервных и гуморальных механизмов в поддержании гомеостаза [5, 16].
Актуальность затронутой темы связана с тем, что первичные вегетативные дисфункции у детей наблюдаются, как правило, при отсутствии активных жалоб [11, 14] и связаны с напряжением регуляторных систем [3, 5]. В 20–30 % случаев изменения в состоянии вегетативного баланса имеют неблагоприятное течение и приводят к развитию синдрома вегетативной дистонии (СВД), что является актуальной проблемой в педиатрии, неврологии, физиологии [2, 4]. Этим объясняется важность превентивных исследований уровня КА у мальчиков и девочек школьного возраста, которые пополнят знания о возрастно-половых особенностях становления вегетативного тонуса, позволят выявить ранние сдвиги в системе регуляции вегетативных функций у детей, обеспечить предупреждение развития у них СВД.
Целью работы явилось исследование роли катехоламинов в обеспечении вегетативного тонуса у мальчиков и девочек школьного возраста.
Методы и материалы исследования. К исследованию были привлечены ученики 12- и 13-летнего возраста (86 чел.) обоего пола МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 143» г. Казани. Проведено лонгитюдное исследование с двухкратным ежегодным определением искомых параметров у одних и тех же детей в течение 2 лет. Об особенностях исходного вегетативного тонуса (ИВТ) судили по данным кардиоинтервалографии, полученным при использовании автоматизированного кардиологического комплекса REACARD. Метод вариационной пульсографии адекватно отражает функциональное состояние ВНС, индивидуальные особенности и направленность вегетативной регуляции физиологических функций детей [1, 6]. О состоянии ИВТ школьников судили по значениям частоты сердечных сокращений (ЧСС), моды (Мо), амплитуды моды (АМо), вариационного размаха (Δх), регистрируемых в положении испытуемого «лежа» в течение 3 мин. Использовали также количественный интегральный коэффициент – индекс напряжения (ИН) с учетом его возрастных значений [1, 6].
Для повышения физиологической информативности параметров гистограммы параллельно исследовали уровень экскреции КА и их предшественника – ДОФА. Для этого применяли метод флюориметрического определения А, НА, ДА и ДОФА в моче, собранной полностью за 24 часа [7, 16]. О количестве КА судили по интенсивности флюорисценции, которая регистрировалась на приборе БИАН-130 (М-800). Для ее оценки имели эталоны КА фирмы Sigma. О функциональной активности нервного и гуморального компонентов САС судили по значениям отношения экскреции НА/А. Информативность подобного подхода подтверждена и в других исследованиях [7, 13].
Полученные результаты обрабатывали статистически с помощью пакета программы Microsoft Exel Professional. Для установления значимости различий между изучаемыми показателями использовали t-критерий Стьюдента.
Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследования анализировались показатели КИГ, согласно которым у девочек 12 лет с преобладанием симаптикотонических влияний значения Мо и Δх составляют 700,00 ± ± 12,59 мс и 175,66 ± 7,25 мс, что на 79,00 и 381,79 мс (р < 0,01) меньше, чем у ваготони-ков (табл. 1). При этом значения АМо и ИН, косвенно отражающие симпатический канал регуляции и степень централизации управления сердечным ритмом [1, 6], у них преобладают и существенно выше, чем в состоянии ваго- и нормотонии (различия достоверны в отношении ИН – (р < 0,01) и (р < 0,05). В 13-летнем возрасте соотношения между параметрами КИГ при различных вариантах ИВТ аналогичны, обращает на себя внимание резкий скачок значений ИН, которые соответствуют гиперсимпатикотоническим состояниям – 325,70 ± 39,33 усл. ед. [1], тогда как в 12 лет он не превышает 140,30 ± 17,03 усл. ед. Процентное соотношение и наполняемость различных групп ИВТ у девочек 12 и 13 лет (рис. 1) указывает на то, что школьницы в большинстве своем составляют группу сим-патотоников – это 60,0 и 61,55 % в 12 и 13 лет соответственно, тогда как девочки с вагото-ническим вариантом ИВТ – лишь 29,90 и 38,45 %. Нормотоники регистрируются только среди 12-летних школьниц, их доля не превышает 10,10 % от общего числа обследованных.
Мальчики имеют отличия от девочек, у них, напротив, к 12 годам увеличивается доля испытуемых с ваготоническим типом ИВТ – это 50,06 и 57,14 %, а симпатотоники – лишь 36,32 и 21,44 %. Об усилении парасимпатического тонуса свидетельствует и ИН, он относительно ниже, чем у девочек, и варьирует от 39,30 ± 2,27 до 190,15 ± 23,57 усл. ед. Полученные данные согласуются с результатами других исследователей, которые также отмечают сдвиг вегетативного баланса у мальчиков 12 и 13 лет в сторону парасимпатикото-нии [2, 3, 7, 13].
В ходе следующего этапа работы изучали характер экскреции КА и ДОФА у детей, разделенных на группы по ИВТ (табл. 2).



12 лет / years


13 лет / years
Рис. 1 Соотношение различных вариантов исходного вегетативного тонуса у детей 12 и 13 лет (%). Примечание: а1, а2 – мальч ики, б1, б2 – девочки;
– симпатикотония, – нормотония, – ваготония
Fig. 1. The ratio of variants of baseline tone in children, ages 12–1 3 (% ).
Note: a1, a2 – boys, b1, b2 – girls; – sympathicotonia, – normotonia, – vagotonia
Так, у девочек-симпатотоников 12 лет усиление адренергических регуляторных влияний сопровождается повышением уровня НА, суточная экскреция которого равна 23,64 ± ± 1,50 нг/мин. Различия с нормо- и ваготони-ками математически значимы – 8,79 нг/мин (р < 0,05) и 6,60 нг/мин (р < 0,05) соответственно. О преимущественном участии нервного компонента САС в регуляции вегетативного гомеостаза говорит преобладание экскреции НА над А и большее значение коэффициента НА/А у школьниц-симпатотоников, составляющее 2,95; у ваготоников он не превышает 2,07. Особенностью девочек-симпатотоников является и то, то содержание ДА и ДОФА в суточной моче у них достоверно ниже, чем у ваготоников, и находится на уровне 149,82 ± ± 7,64 нг/мин и 16,84 ± 1,42 нг/мин, несмотря на повышенную экскрецию НА. Вероятно, имеет место напряжение в цепи биосинтеза КА и снижение резерва ДОФА на фоне повышенной потребности в НА [7, 9, 17]. Уменьшение экскреции ДА регистрируется у школьниц
и в 13 лет, значение которой на 18,83 нг/мин меньше, чем у ваготоников (р < 0,05).
У мальчиков обеих возрастных групп экскреция НА имеет иной характер, она приобретает одинаково высокие значения как у симпато- так и у ваготоников по сравнению с детьми, имеющими нормотонический вариант ИВТ. В 12 лет ее показатели находятся на уровне 19,36 ± 1,64 нг/мин и 22,84 ± 1,84 нг/мин, это в 1,19 и 1,30 раз больше, чем у школьников в состоянии эйтонии (р < 0,05). Картина аналогична и в 13 лет – уровень экскреции НА у нормотоников на 3,02 нг/мин и 6,50 нг/мин меньше, чем в других исследуемых группах ИВТ (различия значимы по сравнению с сим-патотниками – р < 0,05). Возможно, в процессе вегетативной регуляции устанавливается функциональное равновесие отделов ВНС, поддерживающее нейрогуморальный баланс [7, 12, 15]. Однако у всех мальчиков-симпато-тоников 12 и 13 лет так же, как и у девочек данной группы ИВТ, сохраняются максимальные значения коэффициента НА/А и умень-
Таблица 2
Table 2
№ |
ИВТ Baseline |
Показатель / Parameter |
|||||
А, нг/мин Adrenaline (А), ng/min |
НА, нг/мин Norepinephrine (NА), ng/min |
ДА, нг/мин Dopamine (DA), ng/min |
ДОФА, нг/мин DOFA, ng/min |
НА/А NA/A |
|||
12 лет / years |
|||||||
m 2 |
1 |
С / S |
7,65 ± 0,57 |
22,84 ± 1,84 |
148,70 ± 6,04 |
14,02 ± 1,23 |
2,98 |
2 |
Н / N |
6,65 ± 0,23 |
16,34 ± 1,45 |
168,27 ± 8,89 |
22,35 ± 1,72 |
2,45 |
|
3 |
В / V |
7,94 ± 0,60 |
19,36 ± 1,64 |
172,72 ± 10,35 |
19,06 ± 1,05 |
2,43 |
|
p 1/2 |
* |
* |
|||||
p 2/3 |
* |
||||||
p 1/3 |
* |
* |
|||||
ф |
1 |
С / S |
8,09 ± 0,58 |
23,64 ± 1,50 |
149,82 ± 7,64 |
16,84 ± 1,42 |
2,95 |
2 |
Н / N |
7,34 ± 0,43 |
14,85 ± 1,22 |
164,38 ± 8,02 |
21,86 ± 1,44 |
2,02 |
|
3 |
В / V |
8,21 ± 0,60 |
14,04 ± 1,39 |
172,27 ± 8,94 |
19,51 ± 1,15 |
2,07 |
|
p 1/2 |
* |
||||||
p 2/3 |
* |
||||||
p 1/3 |
* |
** |
* |
||||
13 лет / years |
|||||||
m 2 |
1 |
С / S |
6,96 ± 0,34 |
22,34 ± 1,00 |
158,36 ± 6,62 |
23,02 ± 1,04 |
3,02 |
2 |
Н / N |
8,68 ± 0,41 |
16,08 ± 1,21 |
170,64 ± 8,02 |
20,64 ± 1,25 |
1,84 |
|
3 |
В / V |
7,96 ± 0,60 |
19,24 ± 1,00 |
183,75 ± 9,34 |
25,24 ± 1,30 |
2,41 |
|
p 1/2 |
* |
||||||
p 2/3 |
|||||||
p 1/3 |
* |
||||||
ф |
1 |
С / S |
6,25 ± 0,30 |
19,63 ± 1,94 |
150,20 ± 6,66 |
19,27 ± 1,18 |
3,14 |
2 |
Н / N |
– |
– |
– |
– |
– |
|
3 |
В / V |
7,90 ± 0,25 |
16,75 ± 1,18 |
180,08 ± 10,23 |
21,87 ± 1,24 |
2,11 |
|
p 1/2 |
|||||||
p 2/3 |
|||||||
p 1/3 |
* |
Значение показателей экскреции КА и ДОФА у мальчиков и девочек 12, 13 лет (M ± m)
CA and DOFA excretion in boys and girls, ages 12, 13 years (M ± m)
Примечание. М – мальчики, Д – девочки; С – симпатикотония, Н – нормотония, В – ваготония; различия достоверны между группами ИВТ«*» p < 0,05; «**» p < 0,01 и выше.
Note. B – boys, G – girls; S – sympathicotonia, N – normotonia, V – vagotonia; differences are significant between baseline tone groups “*” p < 0.05; “**” p < 0.01 and above.
шение экскреции ДА по сравнению с вагото-никами (р < 0,05), а в 12-летнем возрасте наблюдается и относительное снижение ДОФА – 14,02 ± 1,23 нг/мин, тогда как у нормо- и ваготоников она находится в пределах от 19,06 ± 1,05 нг/мин до 22,35 ± 1,72 нг/мин (р < 0,05). Это может свидетельствовать о напряжении в системе биосинтеза КА [9] и являться достоверным критерием симпатико-тонии.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о наличии существенных различий в состоянии вегетативного тонуса у девочек и мальчиков 12 и 13 лет. Согласно данным КИГ, у девочек в том и другом возрасте ярко выражена симпатикотония, а в группе мальчиков большинство относится
к парасимпатотоникам. Исследование суточной экскреции катехоламинов и ДОФА позволило выявить как общие, так и специфические признаки, характерные для мальчиков и девочек, относящихся к разным группам ИВТ. Так, у девочек, независимо от возраста, состояние симпатикотонии обеспечивается повышенным уровнем экскреции НА, тогда как у мальчиков-симпато- и ваготоников существенные различия в содержании НА отсутствуют. При этом в обеих половых группах симпатикотонический вариант ИВТ характеризуется стойким снижением ДА и ДОФА, а также увеличением коэффициента НА/А, указывающим на возрастающую роль нервного механизма регуляции по сравнению с гормональным.
Установленные сдвиги в системе нейрогу-моральной регуляции вегетативных функций у школьников 12 и 13 лет диктуют необходи-
мость мониторинга функционального состояния ВНС с целью обеспечения превентивного подхода к проблеме СВД в детском возрасте.
Список литературы Участие симпато-адреналовой системы в регуляции вегетативного тонуса у детей
- Баевский, Р.М. Современные проблемы космической кардиологии / Р.М. Баевский // Авиакосмич. и авиац. медицина. – 2008. – № 6. – С. 19–31.
- Бисалиев, Н. Некоторые аспекты вегетососудистой дистонии у детей г. Актобе / Н. Бисалиев // Мед. журнал Западного Казахстана. – 2011. – № 1 (29). – С. 53–55.
- Борисова, Т.П. Клинические проявления и коррекция вегетативной дисфункции у детей и подростков / Т.П. Борисова, А.Е. Абатуров // Здоровье ребенка. – 2018. – Вып. 13. – № 6. – С. 588–595.
- Возрастные особенности вегетативного тонуса у детей с синдромом вегетативной дистонии / В.А. Шашель Л.А. Подпорина, Г.Б. Панеш и др. // Кубан. науч. мед. вестник. – 2017. – № 4. – С. 169–172.
- Григорьев, К.И. Синдром вегетативной дистонии у детей и подростков / К.И. Григорьев. Е.Л. Поважная, А.Л. Соловьева // Мед. сестра. – 2013. – № 7. – С. 28–31.
- Методы исследования сердечного ритма по данным ЭКГ: вариабельность сердечного ритма и вариационное картирование / Е.М. Новиков, С.В. Стеблецов, В.Н. Ардашев и др. // КМКВ. – 2019. – Вып. 4. – С. 81–89.
- Реакция симпато-адреналовой системы мальчиков на дозированную физическую на-грузку / А.В. Крылова, Ф.Г. Ситдиков, Т.А. Аникина, А.А. Зверев // Наука и спорт. Соврем. тенденции. – 2019. – № 1. – С. 60–66.
- Судаков, К.В. Устойчивость к психоэмоциональному стрессу как проблема биобезопасности / К.В. Судаков // Вестник РАМН. – 2002. – № 1. – С. 19–26.
- Тапбергенов, С.О. Функциональные и метаболические эффекты симпато-адреналовой системы и стресс: моногр. / С.О. Тапбергенов, Т.С. Тапбергенов, Б.С. Советов. – Пенза: Академия естествознания. – 2019. – С. 18–32.
- Хвостова, С.А. Состояние гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем после переломов у больных остеопорозом / С.А. Хвостова // Соврем. проблемы науки и образования. – 2011. – № 4. – С. 38–44.
- Чутко, Л.С. Неврозы у детей: моногр. / Л.С. Чутко. – М.: Медпресс-информ, 2020. – 224 с.
- Altered neuroendocrine control and association to clinical symptoms in adolescent chronic fatigue syndrome: a cross-sectional study / Vegard Bruun Wyller, Valieria Vitelli, Dag Sulheim et al. // J Transl Med. – 2016. – Vol. 5, no. 14 (1). – P. 121.
- Borchard, U. The Role of the Sympathetic Nervous System in Cardiovascular Disease / U. Borchard // Journal of Clinical and Basic Cardiology. – 2001. – Vol. 4 (3). – P. 175–177.
- Hering Dagmara. Role of the Sympathetic Nervous System in Stress-Mediated Cardiovascular Disease / Dagmara Hering, Kamila Lachowska, Markus Schlaich // Curr Hypertens Rep. – 2015. – Vol. 17 (10). – P. 80.
- Malpas Simon, C. Sympathetic Nervous System Overactivity and Its Role in the Development of Cardiovascular Disease / Simon C Malpas // Physiol Rev. – 2010. – Vol. 90 (2). – P. 513–557.
- Nervous and hormonal mechanisms of regulation of local muscle activity in 7–9-year-old children / Maria V. Shaykhelislamova, Natalia B. Dikopolskaya, Gulfia A. Bilalova et al. // Drug Invention Today. – 2018. – Vol. 10, no. 7. – P. 1125–1128.
- Pharmacology of catecholamines in children / M. Oualha, S. Urien, O. Spreux-Varoquaux, J.-M. Tréluyer// Médecine Intensive Réanimation. – 2016. – P. 179–191.
- Salmanova Sevinj. The dynamics of the effects of catecholamine excite dumping syndrome in the recovery phase of visual impairment in children who suffered from pre, perinatal encephalopathy / Sevinj Salmanova, Elmar Kasimov // Journal of Clinical and Experimental Ophthalmology. – 2016. – June. – P. 57.
- The effect of dopamine on pulmonary diffusing capacity and capillary blood volume responses to exercise in young healthy humans / Wade W. Michaelchuk, Vincent Tedjasaputra, Tracey L. Bryan et al. // Exp Physio. – 2019. – Vol. 104 (12). – P. 1952–1962.
- Zhang David, Y. The Sympathetic Nervous System and Heart Failure / David Y. Zhang, Allen S. Anderson // Cardiol Clin. – 2014. – Vol. 32 (1). – P. 33.