Ритм сердца и его возрастные особенности

Одним из основных источников информации о физиологических механизмах, регулирующих функции сердечно-сосудистой системы, в настоящее время признается ритм сердечных сокращений, заключающийся в вариабельности длительности кардиоинтервалов.

этом принадлежит понятию синусовой аритмии, возникновение которой, согласно общепринятому мнению, обусловлено влиянием многоуровневой системы регуляции на синусный узел. Еще в XVIII в. Hales (1733) и von Haller (1760) было отмечено, что ритмическая деятельность сердца, по данным G. Parati et al. (1995), зависит от дыхательных движений

(уменьшение длительности сердечного цикла при вдохе и его увеличение при выдохе).

Динамический ряд кардиоинтервалов может анализироваться на основе различных концепций в зависимости от конкретных научно-практических задач. В этом отношении широко распространенным является подход, рассматривающий колебания РС как результат влияния многоуровневой и иерархически организованной системы управления функциями организма (Р.М. Баевский, 1979). Система регуляции кровообращения представляет собой многоконтурное образование, в котором роль отдельных звеньев определяется текущими потребностями организма. В частности, положительное и отрицательное хронотропное влияние на сердце достигается через функциональное взаимодействие симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В спокойном состоянии влияние парасимпатической НС при регуляции сердечной деятельности как правило, доминирует. Несмотря на то, что синусный узел способен генерировать импульсы с частотой приблизительно 105 импульсов/мин, сердце здорового человека сокращается с частотой порядка 60-70 уд/мин, поскольку влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы ведет к торможению положительной хронотропии, которое, однако, может устраняться без какого-либо участия симпатической нервной системы.

Постоянное взаимодействие парасимпатических и симпатических влияний, как уже было отмечено, происходит на разных уровнях регуляции и осуществляется по принципу «функционального антагонизма», когда снижение хронотропного эффекта может происходить за счет увеличения активности парасимпатического отдела, так и за счет уменьшения активности симпатического звена регуляции (S.H. Uijtdehaage, J.F. Thayer, 2000).

Такая двойная иннервация обусловлена нейроархитектурой отделов спинного и головного мозга, взаимодействующих посредством афферентных и эфферентных связей ЦНС. В данной ситуации включаются множество структур и подструктур, объединяемых в модель нейровисцеральной интеграции (J.F. Thayer, R.D. Lane, 2009), один из вариантов которой представлен двухконтурной моделью в виде двух взаимосвязанных уровней: центрального и автономного (Р.М. Баевский, 1979). Автономный (парасимпатический) контур, рабочими структурами которого являются блуждающие нервы и их ядра в стволовых структурах мозга идентифицируется с системой управления дыхательной аритмией и характеризуется высокочастотными составляющими РС. По мнению ряда авторов причины подобных колебаний, могут быть обусловлены нейрорефлекторными и гемодинамическими процессами (А.Н. Флейшман, 1999, 2009; Y. Shiogai et al., 2010). Центральный контур регуляции идентифицируется с симпатическими влияниями на вариабельность РС, поскольку связан с медленноволновыми колебаниями сердечной деятельности. Это сложная многоуровневая система, включающая звенья от подкорковых центров продолговатого мозга до гипоталамо-гипофизарного и коркового уровня вегетативной регуляции. Прямая связь между контурами осуществляется через нервные и гуморальные связи, обратная - за счет афферентной импульсации с барорецепторов сосудов, хеморецепторов и рецепторных зон органов и тканей.

нейровисцеральной интеграции занимает система субординационного торможения, когда автономная активность тормозится вышележащими отделами головного мозга. Система регуляции ритма сердца (и организма в целом) при рассмотрении ее с позиций нелинейной динамики представляет комплекс надсистем, работающих взаимосвязано и согласованно (P. Mansier et al., 1996; A. Maliani, 2000; А.Н. Рагозин, 2002а,б; А.Р. Киселев и др., 2005; D.T. Schmitt, P.C. Ivanov, 2007; В.С. Кубланов и др., 2008; S. Vandeput et al., 2008; В.М. Хаютин и др., 2010; А.Р. Киселев, В.И. Гриднев, 2011). Данные комплексы названы осцилляторами, организованными посредством малого числа контролируемых параметров и работающими в определенном направлении. В нормальных условиях симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы находятся в согласованном динамическом взаимосодействии, модулируя работу сердца для достижения полезного приспособительного результата, согласно представлениям П.К. Анохина (2008) и его научной школы.

В аспекте разрабатываемой нами проблематики наиболее важными и постоянными являются изменения показателей сердечно-сосудистой системы в онтогенезе. Известно, что наряду с общепринятыми хронологическими характеристиками возраста человека существенную роль играют индивидуальные показатели и факторы, не всегда сопоставимые с диапазоном паспортного возраста. Эта особенность обычно обнаруживается в процессе старения и имеет важное значение в жизни человека, в том числе и профессиональной. Актуальность определения темпов старения обусловлена прогностической ценностью для оценки здоровья как отдельно взятого человека, так и групп лиц, подверженных влиянию тех или иных рисков. С возрастом происходят количественные изменения, затрагивающие большинство органов и систем, что приводит к снижению всех форм активности и качественно иной реакции организма на внешние и внутренние

влияния (F. Bourliere, 1970; D.K. Ingram, 1988; B.T. Weinert, P.S.

Стабильность ритма сердечных сокращений является одним из возрастных изменений функций сердца и отражает активность синусного узла, в связи с чем важную роль играет изменение и перестройка форм регуляции (И.И. Макарова и др., 2013). Снижение вариабельности РС может происходить вследствие разобщения взаимодействия сердечно-сосудистого и дыхательного центров, например, при старении, когда значительно снижается мощность высоко- и низкочастотных колебаний в разное время суток (B. Gribbin et al., 1971; V.K. Yeragani et al., 1997; K.P. Davy et al., 1998; A.U. Ferrari et al., 2003; П.М. Маслюков и др., 2010; И.Г. Нидеккер, О.О. Куприянова, 2010). У лиц пожилого возраста наблюдается также незначительное снижение барорефлекторной регуляции (M.A. Pfeifer et al., 1983; S. Luutonen et al., 1994; T. Matsukawa et al., 1996; С.А. Бойцов и др., 2002; В.Н. Крутько и др., 2006). Подобные возрастные изменения могут происходить без существенного роста парасимпатического тонуса, хотя симпатический тонус остается высоким, что отмечается при некоторых сопутствующих возрасту патологических состояниях ССС (О.В. Коркушко и др., 1991, 2002, 2007; S. Braune et al., 1996; S.K. Ramchurn, A. Murray, 2001; T. Shimazu et al., 2005). В работе Н.Б. Панковой (2008) рассмотрено онтогенетическое развитие вегетативной регуляции ССС, созревание которой условно завершается к 21 году. Анализ циркадианных записей РС выявляет возрастное снижение мощности высоко- и низкочастоных колебаний, а также фрактальных компонентов кардиоинтервалограммы (D. Ziegler et al., 1992; C. Fukusaki et al., 2000). С помощью факторного и векторного анализа в однонаправленный характер, практически независимо от возрастных колебаний весо-ростовых показателей и системного артериального давления.

данных исследованиях отмечено,

что

эти

изменения

носят

В работе Н.А.

Исследования возрастных изменений РС у лиц, труд которых связан с нервно-эмоциональным напряжением, показали снижение активности автономного контура регуляции. При этом по мере возраста соотношение вегетативных влияний на РС меняется, что проявляется в медленном снижении симпатической активности на фоне незначительного уменьшения ваготонических влияний (A.-L. Unden et al., 1991; А.В. Писарук, 1996; S.L. Dawson et al., 1999; T. Ritvanen et al., 2006; Н.А. Чермных и др., 2008; E. Olsson, 2010). У лиц до 25 лет с выраженным функциональным напряжением регуляторных систем отмечено усиление централизации управления РС с активацией гуморальных влияний. При этом у мужчин в возрасте 26-40 лет могут проявляться признаки дизрегуляции в виде урежения РС на фоне усиления активности симпатической нервной системы (Р.М. Баевский и др., 1985; G.G. Bernston, J.T. Cacioppo, 2004; А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянов, 2011).

Определенный интерес может представлять вопрос и о половых различиях вариабельности кардиоинтервалов в спокойном состоянии и при

выполнении функциональных проб у лиц молодого и среднего возраста. В данной ситуации при ускорении РС для мужчин характерна высокая реактивность симпатического звена, для женщин - большая вовлеченность центральных механизмов в регуляции сердечно-сосудистой деятельности (S.M. Ryan et al., 1994; D. Ramaekers et al., 1998; M. Horsten et al., 1999; Н.Б. Амиров, Е.В. Чухнин, 2009; А.Л. Кулик и др., 2010). В то же время K. Umetani et al. (1998) при анализе 24-часовых записей показано, что гендерные различия обнаруживаются до 30 лет, а по мере возраста у лиц обоего пола практически не отличаются. По данным В.В. Наумовой, Е.С. Земцовой (2009) и Ю.Н. Семенова (2009) у женщин наблюдаются более высокие показатели мощности ОНЧ, у мужчин - более высокие значения мощности НЧ диапазона и общей мощности спектра вариабельности РС.

Таким образом, анализ доступных литературных данных показывает, что РС не может быть суммой отдельно взятых влияний и чаще всего проявляется в сложном взаимодействии парасимпатической и симпатической активности. По мере возраста изменения активности ВНС носят не однонаправленный характер, а в большинстве случаев зависят от текущего состояния активности нервной системы и от конкретных условий функционирования организма человека.

1.3.