Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус подростков и молодых лиц в условиях европейского севера России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус подростков и молодых лиц в условиях европейского севера России

03.00.13 - физиология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора биологических наук

ПОСКОТИНОВА Лилия Владимировна

Архангельск - 2009

Работа выполнена в лаборатории биоритмологии и лаборатории эндокринологии им. проф. А.В. Ткачева Учреждения Российской академии наук Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН

Научный консультант: заслуженный работник высшей школы РФ, доктор медицинских наук, профессор Грибанов Анатолий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Игнатьева Светлана Николаевна; доктор медицинских наук, профессор Ишеков Николай Сергеевич;

заслуженный деятель науки РФ и республики Коми, доктор биологических наук, профессор Иржак Лев Исакович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск

Защита диссертации состоится « ___ » ___________ 2009 года в ___ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.191.01 при Поморском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 163045, Архангельск, ул. Бадигина, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан « ___ » ______________ 2009 г.

Учёный секретарь совета по защите

докторских и кандидатских диссертаций,

кандидат медицинских наук, доцент Н.В. Афанасенкова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Потребность в комплексном подходе при рассмотрении адаптации к факторам Севера обусловливает необходимость анализа межсистемных взаимодействий при оценке уровня адаптированности организма человека (Н.А. Агаджанян, 2005; П.В. Хаснулин, 2005).

На Европейском Севере важным ритмообразующим фактором является фотопериодизм. Он определяет цикличность как на уровне популяций, миграционных процессов у животных (А.В. Ткачев, 1995), так и на уровне регуляторных систем человеческого организма (Н.А. Агаджанян, 2005; М.П. Рощевский, 1993). Неоднородность северных территорий обусловлена широтным зонированием, биоэлементным составом воды и почв и антропогенными воздействиями (Л.К. Добродеева, 1996; С.Н. Совершаева, 1996; Н.Ю. Лабутин, В.В. Лупачев, 2003; Ю.Р. Теддер, 2007; Е.Н. Шацова, 2007; А.Л. Горбачев, 2007), определяет уровень и качество здоровья, а также специфику патологических расстройств у населения данных территорий (Л.П. Жилина, 2004).

Важную роль в изучении фотобиоритмики на Европейском Севере России занимает динамика параметров кардиореспираторной системы и нейровегетативных регуляции (М.П. Рощевский, 1993; В.П. Пащенко, О.А. Миролюбова, 1997; В.Г. Евдокимов, 2003; М.И. Бочаров, 2004; Л.И. Иржак, 2005; А.Б. Гудков, 2004-2005), иммунных параметров (Л.К. Добродеева, Л.П. Жилина, 2004; Л.С. Щёголева, 2005), секреции эндокринных желез (Е.Б. Раменская, 1992; А.В. Ткачев, 2004; З.Д. Губкина, 2007; Е.В. Типисова, 2007), взаимосвязь эндокринного статуса с биохимическими процессами (Ф.А. Бичкаева, 2006; Е.Р. Бойко, 2006) и иммунологической реактивностью (Л.К. Добродеева, 2004; Л.С. Щёголева, 2005; Е.В. Типисова, 2007). Изучение особенностей регуляторных систем у детей, подростков и лиц молодого возраста важно с точки зрения сохранения кадрового потенциала Европейского Севера России (Т.В. Волокитина, 2002; С.И. Малявская, 2004; Е.Н. Сибилева, 2004; А.В. Грибанов, 2005).

В роли интегративных показателей здоровья зарекомендовали себя параметры вариабельности сердечного ритма, которые дают информацию о нейровегетативном обеспечении пейсмекерной активности сердца (Р.М. Баевский, 2003; Н.И. Шлык, 2003; А.Д. Ноздрачев, 2005; А.Н. Флейшман, 2006), в том числе и на Севере (Н.П. Неверова, 1972; С.Н. Игнатьева, Н.В. Соловьева, 1999; Т.В. Волокитина, 2002; А.Л. Максимов, 2003; Н.Ю. Валькова, 2005; Т.С. Копосова, 2007; Н.А. Чермных, 2008).

В настоящее время сведения об эндокринном обеспечении вегетативной регуляции ритма сердца в дискомфортных условиях среды обитания разноречивы и в большинстве случаев ограничиваются влиянием отдельных эндокринных показателей на ритм сердца (Э.М. Казин, 2002; В.И. Циркин, 2005; А.И. Федоров, 2008). Остается открытым вопрос о зависимости у лиц на Севере нейровегетативной регуляции от гормона, определяющего биоритмику эндокринной системы и антиоксидантную активность - мелатонина (Ф.И. Комаров с соавт., 2004; Э.Б. Арушанян, 2005) и нейрогормона, определяющего энергетические потребности организма - лептина (Х.С. Манцорос, 2000; Е.М. Инюшкина, 2007). Нуждаются в усовершенствовании методологические подходы при изучении межсистемных взаимодействий регуляторных систем у молодых лиц, на которых оказывают воздействие сочетанные дискомфортные факторы среды Севера - природно-климатические и профессионально-обусловленные (В.С. Новиков, Е.Б. Шустов, 1998; Ю.Е. Барачевский, П.И. Сидоров, 2007). Сохранение функциональных резервов регуляторных систем у человека в дискомфортных условиях возможно посредством адаптивного биоуправления (С.И. Сороко, 1995; М.Б. Штарк, 2005). Представляется перспективным использование метода биоуправления как способа оценки реактивности вегетативной нервной системы у молодых здоровых лиц (А.Г. Виноходова, 2007). Учитывая специфику психофизиологических механизмов как у взрослых, так и детей-подростков (В.А. Барашков, Л.В. Соколова, 2001; С.И. Сороко, 2005) на Европейском Севере, важно уже на первых этапах биоуправления определить перспективы эффективности выбранного метода саморегуляции и зависимость его от свойств высшей нервной деятельности человека.

Таким образом, является перспективным и актуальным как с теоретической, так и с практической точек зрения изучение реактивности вегетативных структур, модулирующих ритм сердца, с учетом эндокринного статуса, элементов биоуправления и психофизиологических особенностей у подростков и молодых лиц в зависимости от условий проживания на Европейском Севере России.

Цель исследования: определить особенности вегетативной регуляции ритма сердца с учетом эндокринного статуса у подростков и молодых лиц в зависимости от уровня дискомфортности природно-климатических и профессиональных факторов среды обитания на Европейском Севере России.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить особенности вегетативной регуляции ритма сердца, эндокринной системы и их взаимоотношения у подростков Севера 12-16 лет в зависимости от стадий полового развития, продолжительности светового дня и широты проживания.

2. Определить характер вегетативной регуляции ритма сердца у подростков Севера 12-16 лет в покое, в условиях функциональных нагрузок и ее зависимость от особенностей эндокринного статуса.

3. Выявить особенности вегетативной регуляции ритма сердца на Севере у молодых лиц в покое и способность к биоуправлению с учетом сезона года, свойств темперамента и уровня интеллекта.

4. Установить особенности вегетативной регуляции ритма сердца, эндокринного статуса и характер эндокринно-вегетативных соотношений у молодых лиц на Севере в зависимости от уровня экстремальности профессиональных условий деятельности.

Концепция. Различные варианты вегетативной реактивности у лиц подросткового и молодого возраста на Европейском Севере России обусловлены исходным эндокринным статусом и зависят от уровня дискомфортности природно-климатических и профессиональных факторов среды обитания. вегетативный сердце эндокринный

Положения, выносимые на защиту:

1. Особенности вегетативной регуляции ритма сердца у подростков 12-16 лет на Европейском Севере России обусловлены уровнем секреции гормонов тиреоидной системы, кортизола и инсулина, а также определяется природно-климатическими условиями проживания.

2. Вегетативная реактивность в покое и при функциональных нагрузках (умственная, физическая) у подростков на Европейском Севере России зависит от исходного уровня гормонов, определяющих уровень энергетической потребности (тиреоидные гормоны, лептин, мелатонин, кортизол, тестостерон).

3. У молодых жителей Севера (64°30' с.ш.) с более выраженной парасимпатической активностью в покое по сравнению с жителями южного региона (44°57' с.ш.) способность к биоуправлению при первых сеансах с целью понижения симпатической активности зависит от природных факторов среды (фотопериодизм) и свойств высшей нервной системы.

4. Возрастание фактора экстремальности профессиональных условий у молодых лиц на Севере обусловливает усиление симпатических влияний на ритм сердца на фоне различных вариантов взаимодействий вегетативных параметров с эндокринными системами, обеспечивающими сохранение анаболического резерва.

Научная новизна исследования.

На основании проведенного динамического комплексного исследования практически здоровых лиц подросткового возраста 12-16 лет с целью изучения особенностей эндокринно-вегетативных соотношений с учетом природно-климатических условий Европейского Севера (продолжительности светового дня и широты проживания) впервые:

- установлены варианты соотношений вегетативных параметров в покое и при ортостазе и уровней тиреоидных гормонов, кортизола и инсулина в зависимости от этапов полового созревания с учетом продолжительности светового дня и на различных географических широтах Европейского Севера России (64°30' с.ш. и 61° с.ш.); показано, что в приполярном районе у подростков наиболее выражена зависимость вегетативной реактивности от секреции гормонов в весенне-летний период (кортизола, инсулина и тиреоидной системы), а в районе границы северных и средних широт - в осенне-зимний период (инсулина и тиреоидной системы);

- выявлено, что у подростков на Европейском Севере исходные уровни тиреоидных гормонов, мелатонина и лептина в крови определяют варианты вегетативной регуляции ритма сердца в покое и при выполнении умственной нагрузки в различные сезоны года; при напряжении работы тиреоидной системы (ТТГ выше 2 мЕд/л), низком уровне мелатонина и лептина более выражен симпатический ответ на умственную нагрузку, особенно в период снижения световой активности (сентябрь);

- определено, что повышение соотношения «тестостерон / кортизол» в слюне определяет сохранение функционального резерва сердечно-сосудистой системы у подростков при после проведения физической нагрузки.

При сравнительном анализе способности к биоуправлению с целью снижения симпатической активности по индексу напряжения регуляторных систем у молодых лиц Европейского Севера (64°30' с.ш.) и южного региона (44°57') впервые показано, что характер вегетативной регуляции при биоуправлении у здоровых молодых лиц зависит от региона проживания, сезона года, свойств темперамента и уровня интеллекта.

Впервые установлена зависимость характера эндокринно-вегетативных соотношений у молодых лиц от степени выраженности фактора экстремальности профессиональных условий на Европейском Севере. Показано, что усиление эндокринных влияний на поддержание вагусных и симпатических механизмов обеспечивает анаболический резерв для оптимальной адаптации организма к экстремальным условиям деятельности. Дальнейшее возрастание фактора экстремальности профессиональных условий приводит к доминированию симпатических влияний на ритм сердца в покое, на фоне усиления действия гормонов щитовидной железы на симпатическую активность, и снижения влияния гормонов с анаболическим действием (тестостерон, инсулин) на поддержание вагусных механизмов.

Научно-практическая значимость исследования и внедрение.

Полученные данные представляют собой теоретические предпосылки для разработки критериев «физиологической платы» за адаптацию подростков и молодых лиц к дискомфортным факторам среды обитания на основе оценки межсистемных взаимодействий (нейровегетативной и эндокринной регуляции). Показано, что риск развития сердечно-сосудистых расстройств в условиях информационной (умственной) нагрузки у подростков-северян может зависеть от лабильности эндокринных функций, которые зависят от сезона года и широты проживания. Данные о соотношении стероидов в слюне (кортизола и тестостерона) значимо дополняют сведения о функциональном резерве сердечно-сосудистой регуляции в период восстановления после физической нагрузки - повышается эффективность прогноза в отношении выносливости подростка.

Предложен и апробирован способ адаптивного биоуправления параметрами вариабельности сердечного ритма с целью снижения симпатической активности перспективен как с позиции оценки функциональных резервов вагусной регуляции, так и для коррекции психонейровегетативных расстройств (патент на изобретение № RU 2317771).

Материалы диссертации использованы в работе по оптимизации уровня здоровья в поселковых школах (Коношский и Приморский районы Архангельской области - акты внедрения от 10.10.2004 и 07.05.2008), ООО «Медицинская компания «Биокор» (акт внедрения от 10.02.2008). Теоретические сведения диссертации использованы при подготовке учебно-методических разработок для студентов вузов, а также для курсов лекций и практических занятий по экологической физиологии Архангельского государственного технического университета (акт внедрения от 10.11.2007) и Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (акт внедрения от 07.02.2007).

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с комплексными планами НИР Института физиологии природных адаптаций УрО РАН (№№ 01.2.00101811 и 0120.0 601941) и при финансовой поддержке грантов администрации Архангельской области (2001, 2003 г.г.), грантов Президиума УрО РАН (2004, 2006 г.г.); РФФИ, № 02-04-97510 (2002-2004 г.г.); РГНФ №05-06-48601а/С (2005-2006 г.г.); Фонда содействия отечественной науке (2004-2005 г.г.).

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обсуждены на научных семинарах Учреждения Российской академии наук Института физиологии природных адаптаций УрО РАН (Архангельск, 2000-2008), Проблемной комиссии по медико-биологическим наукам Научно-технического совета Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (2008), на заседаниях Архангельского отделения Физиологического общества им. Павлова (2000-2008 г.г.) и 38 научных конференциях: Международной конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2001); Международной конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья на Севере» (Сургут, 2002); Симпозиуме с международным участием «Актуальные проблемы адаптации к природным и экосоциальным условиям среды» (Ульяновск, 2002); Итоговой научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2002); Международной конференции «Клинические аспекты оценки вариабельности сердечного ритма» (Харьков, Украина, 2003); Международном симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (Ижевск, 2003); XIX Съезде физиологического общества им. Павлова (Санкт-Петербург, 2004); Всероссйской конференции с международным участием «Биологические аспекты экологии человека», (Архангельск, 2004); II Международном междисциплинарном Конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Украина, Судак, 2006); Международной конференции «Погода и биосистемы» (Санкт-Петербург, 2006); XIII Международном совещании и VI школе по эволюционной физиологии (Санкт-Петербург, 2006); XX Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); Международном междисциплинарном симпозиуме «От экспериментальной биологии к превентивной и интегративной медицине» (Украина, Судак, 2007); IV Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2007); VII Международной Крымской конференции «Космос и биосфера» (Украина, Судак, 2007); III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007); XVI Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Ялта-Гурзуф, 2008).

Публикации. По материалам исследования опубликовано 53 научные работы, в том числе 18 статей (в журналах из списка ВАК - 9 статей), 1 патент на изобретение, 1 методическая разработка и 1 глава в коллективной монографии.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 337 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав (обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований и их обсуждения), заключения, практических рекомендаций, выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Работа содержит 46 таблиц, 53 рисунков и 27 приложений.

Библиография состоит из 436 источников, в том числе 287 отечественных и 149 зарубежных.

Организация, объём и методы исследования

На территории Архангельской области проводили динамические обследования подростков в поселковых школах Приморского района (64°30' с.ш. - север области, приполярный район) и Коношского района (61° с.ш. - район границы северных средних широт) Архангельской области. Обследования проводили в октябре, декабре, марте и в июне. Подростки относились к I-II группе здоровья (В.И. Макарова, 2002) и находились примерно в одинаковых социально-бытовых условиях (мальчики - 13-16 лет; девочки - 12-15 лет). Уровень здоровья, физического и полового развития определяли автор настоящей работы, врачи-педиатры Л.А. Зубов, С.Ю. Назаренко, Р.В. Кубасов, Д.Б. Дёмин. Оценку стадии полового развития (СПР) подростков проводили по единой шкале J.M. Tanner (1976) путем определения степени выраженности вторичных половых признаков.

В первой серии исследований обследовано 380 подростков, из них 157 подростков II-III стадии полового развития (87 мальчиков и 70 девочек) и 223 подростка IV-V стадии полового развития (78 мальчиков и 145 девочек). В состав обследованных лиц вошли 190 учащихся Приморского района (90 мальчиков и 100 девочек) и 190 учащихся Коношского района Архангельской области. У подростков определяли уровни гормонов в сыворотке крови и проводили оценку вариабельности сердечного ритма в покое и при ортопробе.

В день проведения ортопробы проводили забор крови с целью определения уровней ТТГ, Т4, Т3, кортизола и инсулина. В последующем оценивали вегетативную регуляцию ритма сердца по параметрам вариабельности сердечного ритма (ВСР) (Р.М. Баевский, 2003) с использованием аппаратно-программного комплекса «Варикард» (ООО «ИВНМТ Рамена», г. Рязань). Запись кардиоинтервалограммы (КИГ) производили в положении лежа (5 мин.) и при ортостазе (5 мин.) (В.А. Кузьменко, 1986). Использовали значения ВСР в покое, значения ВСР при нагрузке и приросты (нагрузка/фон Ч 100 %).

При анализе статистических характеристик динамического ряда кардиоинтервалов использовали следующие показатели:

· RMSSD (root mean sum successful deviation) - среднеквадратичная разностная характеристика всего объема кардиоинтервалов как показатель активности парасимпатического звена вегетативной регуляции;

· АМо% - амплитуда моды, число кардиоинтервалов, соответствующих значениям моды, в % к общей выборке RR-интервалов как показатель активности симпатического звена вегетативной регуляции;

· индекс напряжения регуляторных систем - ИН, рассчитанный по формуле ИН = АМо / 2Мо Ч MxRMn, где АМо% - амплитуда моды, Мо - мода, MxDMn - вариационный размах значений RR в динамическом ряду как показатель активности симпатического звена вегетативной регуляции.

При спектральном анализе колебаний длительности кардиоинтервалов после выполнения быстрого преобразования Фурье оценивали следующие параметры:

· TP, мс² - общая мощность спектра колебаний длительности кардиоинтервалов (Total Power) как показатель преобладания парасимпатических влияний на ритм сердца;

· HF, % - мощность колебаний в диапазоне высоких частот (High Frequency; 0,15 - 0,40 Гц) как показатель дыхательных (парасимпатических) влияний на ритм сердца;

· LF, % - мощность в диапазоне низких частот (Low Frequency; 0,04 - 0,15 Гц) как показатель преимущественно симпатической (барорефлекторной) активности;

· LF/HF - отношение мощностей спектров в низко- и высокочастотных диапазонах как показатель преобладания симпатических влияний на ритм сердца;

· VLF, % - мощность колебаний в диапазоне очень низких частот (Very Low Frequency; 0,003 - 0,04 Гц) как показатель преимущественно симпатических влияний подкорковых центров вегетативной регуляции на ритм сердца.

· IC - индекс централизации (IC = (LF + VLF) / HF) как показатель симпатических влияний на ритм сердца.

У каждого подростка регистрировали КИГ (в покое и при ортостазе) и определяли 5 эндокринных показателей. Всего в первой серии работы выполнено 2660 обследований.

Во второй серии исследования осуществили функциональные нагрузки у подростков.

При изучении реактивности вегетативной регуляции ритма сердца на умственную нагрузку динамически наблюдали практически здоровых подростков в возрасте 12-15 лет (средний возраст 13,4 ± 0,2 лет) на территории Архангельской области (Коношский район) в различные сезоны года. В декабре (2 декада) приняли участие - 36 человек (18 мальчиков и 18 девочек), в июне (1 декада) - 17 человек (7 мальчиков и 10 девочек) и в сентябре (3 декада) - 23 человека (10 мальчиков и 13 девочек). Все группы были идентичны по возрасту и по стадии полового развития. Индекс массы тела (ИМТ) у обследованных лиц не превышал нормы (более 25 кг/м²), удельный вес лиц со сниженным ИМТ (менее 18,5 кг/м²) составил 37,8 %. В день проведения нагрузки осуществляли забор крови для определения уровней ТТГ, Т3 (общий), Т4 (общий), лептина и мелатонина. В последующем регистрировали фоновую КИГ (в положении сидя - 5 минут), после чего обследуемые выполняли умственную нагрузку в виде арифметического счета в уме в режиме последовательного усложнения примеров; использовали программу для персонального компьютера в среде DELPHY, разработанной к.м.н. Э.А. Бурых (г. Санкт-Петербург, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН). За период 5 минут учитывали число выполненных примеров, процент сделанных ошибок при подсчете и параметры ВСР. Каждому подростку проводили запись КИГ в покое и при нагрузке и 5 эндокринных показателей - всего 532 обследования.

При изучении реактивности вегетативной регуляции ритма сердца и динамики гормональных показателей на физическую нагрузку приняли участие 18 мальчиков в возрасте 13-16 лет, II-V СПР (Коношский район Архангельской области). Регистрировали фоновую КИГ (положение сидя) и показатели артериального давления САД (систолического) и ДАД (диастолического) посредством электронного тонометра («A&D», Япония). Подростки выполняли 2 этапа трехмоментной пробы (С.П. Летунов, 1937; Р.А. Калюжная, 1980). Сразу после нагрузки регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС), САД и ДАД. Спустя 2 минуты регистрировали параметры ВСР и осуществляли забор слюны согласно установленным требованиям. В последующем собирали слюну и регистрировали параметры КИГ через 15 минут и 30 минут после нагрузки. Всего 5 этапов регистрации АД и 4 этапа регистрации КИГ. Образцы слюны в вакутейнерах замораживали при t -20°C; после оттаивания центрифугировали и определяли уровни кортизола и тестостерона в слюне иммуноферментным методом на ИФА-анализаторе фирмы STAT FAX (США) наборами «DRG Salivary Testosterone ELISA Kit» и «DRG Salivary Cortisol ELISA Kit» (DRG Diagnostics, Германия). Каждому подростку в динамике пробы произведена регистрация 4 КИГ, забор 4 образцов слюны для определения 2 видов гормонов и 5 определений артериального давления. Всего выполнено 306 обследований.

В третьей серии исследования изучали показатели индивидуальных реакций вегетативной регуляции ритма сердца и эндокринной системы молодых взрослых лиц.

Для оценки вегетативной реактивности с элементами биоуправления приняли участие практически здоровые лица (возраст 20-25 лет) - студенты Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (г. Архангельск, 56 человек - 46 женщин и 10 мужчин) и Таврического гуманитарно-экологического института (ТГЭИ - г. Симферополь, Крым, Украина - 17 человек: 12 женщин и 5 мужчин). В г. Архангельске обследовано 26 человек в марте и 30 человек в ноябре; в г. Симферополе - 17 человек в марте. Данные из ТГЭИ использованы совместно с доцентом ТГЭИ, к.б.н. П.Е. Григорьевым; уровень здоровья студентов данного Института оценен на основании их амбулаторных карт. Все исследования проводили в комфортных психологических и температурных условиях в положении сидя. В покое регистрировали КИГ в течение 5 минут, после чего проводили сеанс БОС-тренинга на понижение индекса напряжения регуляторных систем (5 минут). Определение параметров ВСР при БОС-тренинге проводили согласно описанию патента на изобретение № 2317771 - «Способ коррекции вегетативных дисбалансов с помощью комплекса для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард 2.51», работающего под управлением компьютерной программы ISCIM 6.1 (BUILD 2.8) c использованием биологической обратной связи» (авторы Л.В. Поскотинова, Ю.Н. Семенов). Критерием эффективности сеанса БОС-тренинга являлись увеличение суммарной мощности спектра ВСР и снижение индекса напряжения. Процедуру БОС-тренинга повторяли через 2-3 дня (всего 2 сеанса). Молодых лицам, жителям г. Архангельска, проведено определение коэффициента интеллекта (Г.Ю. Айзенк, 1995). Исследование свойств темперамента у молодых лиц (г. Архангельск и г. Симферополь) проводили согласно методике В.М. Русалова (1995).

Таким образом, 56 жителям г. Архангельска проведено 4 КИГ (по 2 в покое и при сеансе БОС-тренинга), 1 исследование темперамента и 1 исследование уровня интеллекта - всего 336 исследований. У 17 жителей г. Симферополя проведено 4 КИГ и 1 исследование темперамента - всего 85 обследований.

Для оценки вегетативной регуляции ритма сердца и уровней гормонов в крови в зависимости от уровня экстремальности профессиональных условий приняли участие практически здоровые лица - сотрудники спецподразделений МВД и учебного центра УВД г. Архангельска - 84 человек (возраст 20-38 лет). В анамнезе не выявлено хронических заболеваний и эндокринно-метаболических нарушений (индекс массы тела 20-25 кг/м²). Стаж работы во всех группах в подразделениях идентичный и не превышает 4 лет. Из них за период службы не выезжали в район боевых действий (Северный Кавказ) - 38 человек; выезжали 1-2 раза - 22 человека; выезжали 3-7 раз - 24 человека. Всем лицам в день осуществляли забор крови для определения уровней гормонов ТТГ, Т4, Т3, кортизола, инсулина, пролактина, тестостерона, соматотропина; в последующем регистрировали КИГ в положении лежа 5 минут. Таким образом, каждому из 84 человек регистрировали 1 КИГ и 8 показателей гормонов - всего 756 исследований.

Определение гормональных показателей (кроме мелатонина), включая забор крови, проводили сотрудники лаборатории экологической эндокринологии им. проф. А.В. Ткачева Института физиологии природных адаптаций УрО РАН. У всех обследованных в день проведения функциональных нагрузок натощак в 8.30-9.00 часов утра проводили забор крови из локтевой вены. Цельную кровь центрифугировали и замораживали сыворотку крови при t -20°C. В последующем в сыворотке крови методом радиоиммунометрического анализа (программное обеспечение «Наркотест», система «Гамма»), определяли уровни тиреотропина (ТТГ), общего тироксина (Т4), общего трийодтиронина (Т3), инсулина и кортизола коммерческими наборами реактивов «Immunotech» (Чехия). Уровни тестостерона (общий), пролактина, соматотропина и лептина определяли иммуноферментным методом на спектрофотометрическом анализаторе STAT FAX (США) наборами DRG Diagnostics (Германия). Определяли уровень мелатонина в сыворотке крови с использованием экстракции и иммуноферментного метода с набором BЬLMAN (Германия) на базе Российского кардиологического центра им. Мясникова (г. Москва, зав. лаб. к.м.н. А.Г. Кобылянский).

Всем взрослым лицам, подросткам и их родителям предложено оформить информированное согласие на участие в обследовании. Программа всех обследований одобрена Ученым советом Института физиологии природных адаптаций УрО РАН, выполняющим функции этического комитета при Институте. Всего при выполнении данной работы обследовано 631 человек (474 подростка и 157 взрослых лиц) и выполнено 4675 исследований (не включая определение уровня полового развития, роста и массы тела).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью компьютерного пакета прикладных программ Statistica 5.5 (StatSoft, США) и SPSS. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался за 0,05. В связи с тем, что подавляющее большинство исследуемых параметров не имеют нормального распределения, в ряде случаев они описаны медианой и 25, 75 перцентилями. Также учитывались средние величины (M) и ошибка средней (m). Для оценки статистической значимости различий в выборках использовали критерии Манна - Уитни (U - тест), Вальда - Вольфовица (Runs - тест), Уилкоксона (для зависимых выборок). Корреляционный анализ параметров проведен с участием ранговой корреляции по Spearmen (r_s) с учетом статистически значимых коэффициентов корреляций (p<0,05-0,001). При факторном анализе использовали метод главных компонент с вращением Varimax с нормализацией Кайзера. Для интерпретации брались информативные (кумулятивный процент от общей дисперсии выборки 70 и выше) и адекватные модели с мерой выборочной адекватности Кайзера-Мейера-Олкина более 0,5. Проведен регрессионный анализ, где предикторами выступали эндокринные параметры, а зависимыми величинами взяты показатели ВСР. В случаях асимметрии рядов значениям в выборках присваивали значения соответствующих натуральных логарифмов. Учитывали регрессионные уравнения, в которых статистически значимы само уравнение (F-критерий <0,05) и его коэффициенты (p<0,05-0,001).

результаты исследования и их обсуждение

Анализируя среднегодовые показатели вариабельности сердечного ритма, как в покое, так и при ортостазе у подростков на ранних стадиях пубертатного периода (II-III СПР), выявлены половые различия вегетативной регуляции ритма сердца. Так, вегетативный тонус у девочек характеризуется более выраженным влиянием симпатического звена вегетативной регуляции на ритм сердца. ИН составил у девочек 181,27±27,25 усл.ед., у мальчиков 109,27±17,17 усл.ед., р<0,001. В группе IV-V СПР у девочек по сравнению с мальчиками более низкие значения RMSSD (0,06±0,003 против 0,07±0,005, р<0,05) и TP (3,52±0,34 против 4,94±0,74, р<0,001); более высокие значения ИН (171,34±17,40 против 104,91±15,98, р<0,01). Кроме того, в данной возрастной группе у девочек более высокий уровень активности, подкорковых структур (VLF% 19,34±0,97 против 15,06±1,03, р<0,05). Значимых различий параметров ВСР в покое между группой II-III СПР и группой IV-V СПР у мальчиков и девочек не выявлено.

В ортостазе у подростков наблюдается закономерное усиление симпатической реактивности. В группе II-III СПР у девочек более низкие значения ТР (1,85±0,17 против 3,17±0,66, р<0,05), более высокий ИН (303,83±34,90 против 258,32±39,98, р<0,01) по сравнению с таковыми значениями у мальчиков.

Возрастные различия вегетативной реактивности обнаружены только у девочек. Так, в группе IV-V СПР по сравнению с группой II-III СПР более выражено повышение LF% (53,76±1,24 против 45,96±1,90, р<0,001), LF/HF (9,43±0,69 против 7,15±0,92, р<0,05) и IC (5,46±0,35 против 3,88±0,42, р<0,01). В целом различия показателей в группах по уровню полового созревания были минимальны, по-видимому, из-за флуктуаций физиологических показателей под влиянием комплекса природно-климатических факторов Европейского Севера.

Таким образом, у девочек-подростков Европейского Севера в сравнении с мальчиками-подростками более выражены симпатические влияния на ритм сердца в покое за счет активизации подкорковых механизмов регуляции и при ортостазе за счет барорефлекторных механизмов, особенно на завершающих этапах полового созревания.

Изучение среднегодовых уровней тиреоидных гормонов, инсулина и кортизола у подростков показало, что в группе II-III СПР более высокие уровни кортизола (466,64±20,33 нмоль/л против 396,86±14,91 нмоль/л, р<0,01) и инсулина у девочек (12,77±0,96 мкЕд/мл против 10,00±0,62 мкЕд/мл, р<0,001) по сравнению с таковыми у мальчиков.

В группе IV-V СПР также выше уровень кортизола у девочек, чем у мальчиков (460,47±13,38 нмоль/л против 379,65±18,28 нмоль/л, р<0,001), но уровень инсулина возрастает лишь у мальчиков (p<0,05). Уровни ТТГ считаются оптимальными для подростков в диапазоне от 0,5 до 4 мЕд/л (Н. Тиц, 1997; А.Г. Таранов, 2002). Однако ряд авторов считает уровень ТТГ выше 2 мЕд/л признаком субклинического гипотиреоза (J.G. Hollowell et al., 2002; Z. Baloch et al., 2003). В нашем исследовании значения ТТГ в выборках всех испытуемых входили в диапазон 0,5-4 мЕд/л; уровень ТТГ выше 2 мЕд/л наблюдали в среднем у 40,7 % независимо от пола и уровня полового созревания. Уровни Т4 в крови у подростков всех возрастов были в пределах рекомендуемого диапазона 68-146 нмоль/л; содержание Т3 было ниже возрастной нормы (1,5-2,8 нмоль/л) в 20,5 % подростков.

Таким образом, особенностью эндокринного статуса у подростков на Севере является риск развития дефицита функции щитовидной железы, усиление секреции инсулина у мальчиков на завершающих этапах полового созревания и более высокая секреция кортизола у девочек по сравнению с мальчиками.

Выраженные различия показателей вегетативной регуляции ритма сердца у подростков в зависимости от уровня дискомфортности природно-климатических условий среды выявлены в режиме ортостаза. Так, у мальчиков-подростков приполярного района в сравнении с мальчиками-подростками района на границе северных и средних широт более значима симпатическая активность преимущественно на уровне подкорковых вегетативных структур регуляции (VLF% 33,27±1,34 против 25,01±1,57, p<0,001; IC 5,97±0,40 против 4,16±0,36, p<0,01). У девочек выше как барорефлекторная реактивность (LF% 54,09±1,25 против 48,94±1,67, p<0,05), так и активность подкорковых центров (VLF% 26,37±1,25 против 22,16±1,20, p<0,05). В Коношском районе (район границы северных и средних широт) имеется сходная закономерность вегетативных изменений, но только на уровне тенденции.

При оценке особенностей гормонального статуса установлено, что у подростков Приморского района более высока секреция Т4, особенно у девочек (101,48±1,56 нмоль/л против 94,04±1,50 нмоль/л, р<0,001), ТТГ, особенно у мальчиков (2,03±0,07 мЕд/л против 1,82±0,08 мЕд/л), снижена секреция инсулина, особенно у мальчиков (9,99±0,73 мкЕд/мл против 12,17±10,75 мкЕд/мл, р<0,001) и более высок уровень кортизола у мальчиков (415,46±16,42 нмоль/л против 359,29±15,24 нмоль/л, р<0,05). Данные об особенностях секреции тиреоидных гормонов и инсулина у мальчиков-подростков на Европейском Севере, в том числе с учетом географической широты проживания, подтверждают сведения, полученные другими авторами (Р.В. Кубасов, 2006; Д.Б. Дёмин, 2006; О.С. Власова, 2006; Е.В. Типисова, 2007). Более жесткие природно-климатические условия приполярного региона обуславливают активизацию функции коры надпочечников, тиреоидной системы и снижение роли инсулина в регуляции метаболических процессов (Е.Р. Бойко, 1999, А.В. Ткачев, 2001; Ф.А. Бичкаева, 2006, З.Д. Губкина, 2007). Также на формирование гормонального фона у подростков рассматриваемых районов влияют особенности биоэлементного состава воды и почв (А.Л. Горбачев с соавт., 2006).

Таким образом, при нарастании уровня дискомфортности природно-климатических условий Европейского Севера происходит усиление симпатической реактивности на ортостаз за счет подкорковых механизмов вегетативной регуляции и барорефлекторных механизмов на фоне повышения активности тиреоидной системы, снижения секреции инсулина и повышения содержания кортизола в крови у мальчиков.

При анализе динамики параметров ВСР в зависимости от продолжительности светового дня наиболее показательны их изменения в ортостазе. Выявлено, что у мальчиков II-III СПР в марте показатель LF/HF возрастает в 2,5 раза в сравнении с уровнем октября (10,30±1,24 против 4,54±0,74, р<0,001), после чего в июне данный показатель сохраняет свое высокое значение (7,17±1,53, р<0,001). Показатель VLF% также повышается к марту-июню, но на уровне тенденции (от 29,77±2,81 в октябре до 34,46±2,68 в июне). У девочек этой же возрастной группы в марте также как и у мальчиков при ортопробе происходит повышение значения LF/HF в 2 раза в марте (4,97±2,46 в октябре к 10,53±1,82 % в марте, р<0,05). Показатель VLF% в марте был также выше, чем в октябре (16,55±1,92 против 28,78±2,81, р<0,01), достигая максимума в июне (31,55±3,64 %, р<0,01).

У мальчиков IV-V СПР в ортостазе в марте происходит увеличение реактивности подкорковых вегетативных структур - VLF% в марте достоверно выше, чем в октябре (32,48±3,31 против 21,02±2,69, р<0,05). В июне VLF% достигает максимума (35,13±3,61, р<0,05) на фоне снижения суммарной мощности спектра ВСР (TP, р<0,05). У девочек также происходит увеличение VLF% от декабря (18,07±1,66) к июню (29,69±2,11, р<0,05). При этом происходит достоверное увеличение показателя LF/HF почти в 2 раза - 6,38±0,95 в октябре, 11,68±1,72 в марте и 11,84±1,32 в июне (р<0,01-р<0,001). Иначе говоря, у подростков Севера на всех этапах полового созревания происходило усиление симпатической реактивности на ортостаз в весенне-летнее время года; при этом наиболее выражено было усиление барорефлекторной активности.

Динамика эндокринных показателей при смене фотопериодов у подростков показала, что у мальчиков II-III СПР в марте происходит усиление активности инсулярного аппарата (с 7,68±0,57 в октябре до 11,56±1,15 мкЕд/мл, р<0,001), а в июне - максимальный подъем инсулина (13,11±2,01 мкЕд/мл, р<0,001) и кортизола (478,85±26,64 нмоль/л, р<0,001) на фоне снижения Т3 (1,58±0,06 нмоль/л, р<0,01). У девочек II-III СПР изменения гормональных показателей были аналогичными изменениям у мальчиков. В группе подростков IV-V СПР в июне наблюдается снижение уровня Т3, особенно у мальчиков (1,43±0,05 нмоль/л, р<0,01), повышение кортизола, особенно у девочек (531,70±26,13 нмоль/л, р<0,05) и лишь у девочек усиление секреции инсулина (13,93±1,20 мкЕд/мл, р<0,05).

Широтные различия динамики реактивности вегетативной регуляции ритма сердца на ортостаз также проявились в весенне-летний период года (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Приросты показателей ВСР в ортостазе (в %) к значению в покое у мальчиков-подростков Приморского (А) и Коношского (Б) районов в различные фотопериоды года; * p<0,05 - уровни статистической значимости различий данных по сравнению с показателями в октябре.

Рис. 2. Приросты показателей ВСР в ортостазе к значению в покое у девочек-подростков Приморского (А) и Коношского (Б) районов в различные фотопериоды года; * p<0,05 - уровни статистической значимости различий данных по сравнению с показателями в октябре.

У мальчиков Приморского района в марте происходила резкая активизация симпатической деятельности. При этом показатель VLF% возрастал в 2,5-3 раза в сравнении с состоянием покоя; уровень барорефлекторной активности (LF/HF) также повышался более чем в два раза в сравнении с таковым показателем в октябре-декабре (p<0,001). У девочек Приморского района изменения вегетативной реактивности при ортопробе аналогичны таковым у мальчиков данного района. У подростков Коношского района изменения показателей вегетативной реактивности при ортопробе были сглажены или носили фазный характер с октября по июнь.

Анализ динамики уровней гормонов в крови у подростков в зависимости от широты проживания (рис. 3 и 4) показал, что в весенне-летний период у подростков Приморского района происходит усиление секреции инсулина и кортизола в сравнении с уровнем данных гормонов в предыдущие периоды. Секреция Т4 при этом снижается, особенно у мальчиков (р<0,05).

Рис. 3. Уровни кортизола (КОРТ, нмоль/л / 10), инсулина (ИНС, мкЕд/мл Ч10), ТТГ (мЕд/л Ч10), Т3 (нмоль/л Ч10), Т4 (нмоль/л) у мальчиков-подростков Приморского (А) и Коношского (Б) районов в различные фотопериоды года; значимость различий данных (p<0,05-0,001) в сравнении с показателями в октябре.

Рис. 4. Уровни кортизола (КОРТ, нмоль/л / 10), инсулина (ИНС, мкЕд/мл Ч10), ТТГ (мЕд/л Ч10), Т3 (нмоль/л Ч10), Т4 (нмоль/л) у девочек-подростков Приморского (А) и Коношского (Б) районов в различные фотопериоды года; значимость различий данных (p<0,05-0,001) в сравнении с показателями в октябре.

У подростков Коношского района динамика кортизола носила фазный характер с максимумом уровня в июне (р<0,05-0,001). Однако уровень инсулина при этом снижался к июню. Иначе говоря, наблюдается однонаправленный рост активности инсулярного аппарата на фоне усиления секреции контринсулярного гормона кортизола, что свидетельствует о выраженном напряжении работы эндокринной системы в данный период года в приполярном районе Европейского Севера.

У подростков Коношского района максимум секреции инсулина наблюдается в декабре (р<0,05). В июне тиреоидная активность у подростков в данном районе минимальна за счет снижения Т3 (р<0,001). При этом среднее значение Т3 ниже границы возрастной нормы (1,45±0,07 нмоль/л у мальчиков и 1,37±0,04 нмоль/л у девочек). Данная особенность может быть обусловлена повышенной потребностью в гормонах щитовидной железы в условиях снижения йодобеспеченности (А.Л. Горбачев, Р.В. Кубасов, Е.Д. Кубасова, 2007).

Характер межсистемных взаимодействий вегетативной регуляции ритма сердца и эндокринной системы можно оценить с помощью корреляционного и факторного видов анализа.

Выявленные корреляционные связи отражают вклад эндокринных влияний в поддержании всех звеньев вегетативной регуляции как для обеспечения фонового вегетативного статуса (влияние на показатели ВСР в состоянии покоя), так и вегетативной реактивности при нагрузке (влияние на показатели ВСР при ортопробе).

Установлено, что межсистемные взаимодействия рассматриваемых параметров были наиболее интенсивными у подростков на завершающих этапах полового развития (IV-V СПР), особенно у девочек (рис. 5).

Характер связей свидетельствует о том, что гормоны тиреоидной системы (ТТГ, Т3) поддерживают преимущественно симпатические механизмы. При ортопробе корреляционная структура у девочек IV-V СПР увеличивается число прямых связей; в структуре задействованы показатели как симпатической, так и вагусной активности, а также инсулин и тиреоидные гормоны.

Небольшое число корреляционных связей у подростков на начальных этапах полового развития (II-III СПР) объясняется большими вариационными размахами рассматриваемых значений в течение всего периода исследования. Наибольшая зависимость вегетативных параметров от уровней гормонов в крови в данной группе была в весенне-летний период, особенно при ортостазе. Выявлено, что у мальчиков-подростков II-III стадий полового развития в весенне-летний период усиление симпатической реактивности, в том числе и активность подкорковых структур регуляции, происходило под влиянием секреции инсулина, гормонов тиреоидной системы и в меньшей степени кортизола.

У девочек-подростков II-III стадий полового развития в марте при нагрузке и в июне в покое поддержание как вагусных, так и симпатических механизмов, включая активность подкорковых структур регуляции, обеспечивали преимущественно гормоны щитовидной железы и в меньшей степени кортизол. У подростков IV-V СПР наиболее значимые факторные структуры получены в июне у девочек (рис. 6).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Корреляционные связи вегетативных и эндокринных показателей у девочек-подростков II-III СПР (А) и IV-V СПР (Б) (r=0,25-0,35; p<0,05-0,01). Сплошная линия - положительная связь; пунктирная - отрицательная связь.

Показано, что роль эндокринных факторов в поддержании вегетативной реактивности возрастает при ортостазе, особенно со стороны секреции Т3, кортизола и в меньшей степени инсулина.

Рис. 6. Факторные структуры взаимосвязей уровней гормонов и вегетативных показателей в покое (А) и при ортостазе (Б) у девочек IV-V СПР в июне; Ф1, Ф2, Ф3 - факторы.

Регрессионные модели подтверждают зависимость симпатической активности в данный период года у девочек IV-V СПР от секреции в первую очередь гормонов щитовидной железы и инсулина.

VLF % _{ортопроба} = 4,16 + 16,26 Ч Т3, (где VLF % _{ортопроба} - значение VLF % при ортопробе, Т3 - уровень Т3), R² = 0,40; p<0,002;

ИН_Ln _{ортопроба} = -2,31 + 1,17 Ч Т3 + 2,22 Ч Инс_Ln, (где ИН_Ln - натуральный логарифм значения ИН, Т3 - уровень Т3, Инс_Ln - натуральный логарифм значения инсулина), R² = 0,55; p<0,01.

У подростков в условиях приполярного региона (64°30' с.ш.) наблюдается усиление связей эндокринных показателей и вегетативных параметров при ортопробе. При этом у мальчиков повышение симпатической реактивности обусловлено усилением секреции инсулина, а активность подкорковых центров регуляции - секреции кортизола, особенно в весенне-летний период. У девочек в марте и в июне поддержание симпатических и вагусных механизмов регуляции обеспечивают преимущественно гормоны тиреоидной системы и инсулин (рис.7).

Рис. 7. Факторные структуры взаимосвязей уровней гормонов и вегетативных показателей в ортостазе у мальчиков (А) и у девочек (Б) Приморского района в марте; Ф1, Ф2, Ф3 - факторы.

У мальчиков-подростков в более комфортном климатическом районе Севера (61° с.ш.) эндокринно-вегетативные взаимоотношения были интенсивны как в состоянии покоя, так и при нагрузке на протяжении всего года, особенно в осенне-зимний период. При этом в декабре симпатическая активность зависела преимущественно от секреции инсулина и от функции тиреоидной системы (рис. 8). Таким образом, у подростков на Европейском Севере характер вегетативной регуляции ритма сердца как в покое, так и в ортостазе определяется исходным уровнем гормонов в крови и зависит от уровня дискомфортности среды обитания с учетом продолжительности светового дня.

Представляло интерес проследить у подростков особенности вегетативной регуляции ритма сердца при функциональных нагрузках (умственная, физическая) с учетом уровней гормонов в крови и продолжительности светового дня (декабрь, июнь, сентябрь). Установлено, что в группах с разным исходным уровнем гормонов различия в эффективности выполнения умственной нагрузки (количество решенных примеров и сделанных ошибок) и уровней Т4 и Т3 в крови были минимальны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 8. Корреляционные связи вегетативных и эндокринных показателей у мальчиков (А) и девочек (Б) подростков Коношского района в декабре (r=0,25-0,35; p<0,05-0,01). Сплошная линия - положительная связь; пунктирная - отрицательная связь.

Наибольшие различия вегетативной регуляции ритма сердца в зависимости от уровня ТТГ, мелатонина и лептина в крови выявлены в сентябре. Так, в группе с уровнем ТТГ выше 2 мЕд/мл у подростков более выражена симпатическая реакция в покое и при выполнении нагрузки (рис. 9).

Известно, что тиреотропин обеспечивает регуляторное действие не только в отношении функции щитовидной железы, но и активности подкорковых вегетативных центров (I.R. Moss, 1989; M. Nink, 1991). Таким образом, у подростков оптимальный уровень ТТГ обеспечивает эффективную работу как тиреоидной системы, так и вегетативной регуляции, что показано при исследовании взрослых лиц (М.Ю. Семченкова с соавт., 2007).

Изучение уровней мелатонина в крови показало, что диапазон разброса уровней мелатонина в утреннее время у лиц во всей выборке составил от 6,8 до 34,23 пг/мл в декабре и от 2,40 до 22,86 пг/мл в июне-сентябре. Выявлены различия в вегетативной регуляции у лиц при умственной нагрузке со значениями выше и ниже медианы в соответствующие сезоны года - минимальные в июне и максимальные в сентябре (рис.10).

Рис. 9. Показатели ВСР у подростков 12-15 лет в покое (А) и в ходе умственной нагрузки (Б) в зависимости от уровня ТТГ в крови (сентябрь).

Рис. 10. Показатели ВСР у подростков 12-15 лет в покое (А) и при умственной нагрузке (Б) в зависимости от уровня мелатонина в крови (сентябрь).

Установлено, что у лиц со значением мелатонина ниже 7,7 пг/мл в крови в сентябре более выражена симпатическая активность в покое и особенно при нагрузке. Литературные данные свидетельствуют, что мелатонин оказывает кардиопротективное действие - снижение активности вазоконстрикторных агентов и повышение резерва вагусной активности (Ф.И. Комаров с соавт., 2004; В.Н. Ярцев, 2005; Chester A. Ray, 2003). В рамках настоящего исследования определено, что несмотря на идентичность уровня мелатонина в крови в сравнении с таковым в июне, биологическое его действие на вегетативную регуляцию в эти сезоны было различным. В осенний период относительный дефицит секреции мелатонина обусловливает повышение активности адренергических структур сердечно-сосудистой системы, в результате чего повышаются энергозатраты растущего организма в процессе умственного напряжения.

Лептин как нейропептид, определяющий энергетический резерв организма, осуществляет значимое влияние на функцию сердечно-сосудистой системы (Х.С. Манцорос, 2000). Показано, что в июне-сентябре у лиц с уровнем лептина в диапазоне выше верхней квартили выборки (11,7-28,4 нг/мл) менее выражена симпатическая активность при умственной нагрузке. В декабре, вследствие повышения энергетических потребностей, при предъявлении умственной нагрузки симпатическая активность у лиц данной группы остается такой же выраженной, как в группах со средним и низким уровнями лептина.

Соотношение уровней тестостерона и кортизола является показателем, отражающим баланс эндокринных регуляторов анаболических и катаболических процессов (E. Kaufman, 2002). В период пубертата, когда нарастает мышечная масса, увеличение объема левого желудочка сердца тесно связано с ростом уровня тестостерона, особенно у мальчиков (Kathleen F. Janz, 2000).

Исходя из этого, представляло интерес определить реактивность вегетативной регуляции у мальчиков-подростков с различными вариантами динамики соотношений кортизола и тестостерона в слюне при физической нагрузке (рис. 11). Установлено, что у подростков, у которых есть тенденция к снижению показателя тестостерон / кортизол (от 0,07±0,01 до 0,04±0,01) - 1 группа, на 15 минуте восстановительного периода повышается симпатическая активность - ИН (от 90,2±19,2 до 172,6±18,4; p<0,05), VLF% (от 19,4±1,27 до 28,9±2,51; p<0,05).