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.

Еще

Симпато-адреналовая система, вегетативный тонус, дети 12 и 13 лет

Короткий адрес: https://sciup.org/147242709

IDR: 147242709   |   УДК: 577.175.5.06/-053.5”465.12/13”   |   DOI: 10.14529/hsm230407

The role of the sympathoadrenal system in modulating autonomic tone in children

Aim. To study the role of catecholamines in providing autonomic tone in schoolchildren of both sexes.

Еще

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.
Еще