Спосіб визначення структури серцевого циклу у дітей 12 років

Реферат: UA 89659 U UA 89659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, що заявляється, належить до медицини, а саме до вікової фізіології, гігієни та педіатрії, і може знайти широке застосування при вивченні фазової структури серцевого циклу у дітей 12 років. Проблема скоротливості м'язу серця дотепер не може вважатися вирішеною, вона продовжує знаходитися в центрі уваги сучасних дослідників - фізіологів та клініцистів. Фазовий аналіз серцевої діяльності, певною мірою, сприяє розумінню процесу скорочення серцевого м'яза, особливо вивченню ефективності його діяльності. В теперішній час дана проблема набуває особливої значимості у зв'язку з погіршанням стану здоров'я як дорослого населення нашої планети, так і дітей. Перші дослідження фазової структури серцевого циклу дітей різного віку були проведені в 70 роки XX ст. [1-5]. Слід зазначити, що для вивчення структури серцевого циклу на той час не існувало єдиного методу дослідження використовувалась полікардіографія в різних модифікаціях, електрокімографія, кінетокардіографія, зондування серця тощо. Також існували розбіжності відносно визначення меж тривалості певних складників серцевого циклу, особливо це стосувалось обчислення тривалості механічної систоли та її складових. Дотепер єдиної узгодженої думки відносно абсолютних величин тривалості основних періодів та фаз серцевого циклу у дітей шкільного віку не існує. Між тим контроль функціонального стану серця дитини, скоротливої здатності серцевого м'яза, буде обумовлювати своєчасне виявлення порушень діяльності серця, дасть змогу оцінити ефективність лікувальних та реабілітаційних заходів в разі виникнення патологічних зрушень, уможливить визначення функціонального розвитку серця дитини відносно віку; відомо, що з віком відбувається перебудова адаптаційних можливостей організму дитини, при цьому однією з найважливіших ланок цієї перебудови є зростання функціональних можливостей серцево-судинної системи. Найбільш близьким за технічною суттю до способу, що заявляється, є спосіб тетраполярної реоплетизмографії (1). Задача, яку вирішує спосіб, що заявляється, є вивчення тендерних відмінностей структури серцевого циклу у дітей 12 років. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який передбачає проведення тетраполярної імпендасної реоплетизмографії, згідно з корисною моделлю, додатково реєструють фази асинхронного та ізометричного скорочення серця, розраховують співвідношення окремих періодів та фаз серцевого циклу, поруч з тим аналізують такі емпіричні показники та індекси як індекс Руф'є, внутрішньосистолічний показник, індекс напруги міокарда, механічний коефіцієнт, початкову швидкість підвищення внутрішньошлуночкового тиску та середню швидкість вигнання крові із шлуночка, отримані дані порівнюють з середніми значеннями і при зміні показників визначають структуру серцевого циклу у дітей 12 років. Спосіб здійснюється наступним чином: Дослідження проведені шляхом обстеження 49 дітей 12 років - 24 хлопчики та 25 дівчаток, учнів загальноосвітніх шкіл м. Києва. Обстеження включало реєстрацію рівню артеріального тиску (методом тонометрії), ударного об'єму крові, основних періодів і фаз серцевого циклу за допомогою методу тетраполярної імпедансної реоплетизмографії, (програма ЦКГ, реоаналізатор Reo Com, XAI). Провадили реєстрацію та наступний аналіз тривалості таких періодів та фаз скорочення серцевого м'яза як загальна та механічна систола, загальна діастола (МС, с; ЗС, с; ЗД, с); поруч з тим реєстрували тривалість періоду напруження (ПН, с), фаз асинхронного та ізометричного скорочення (ФАС, с; ФІС, с), періоду вигнання крові (ПВ, с) та фаз швидкого і повільного вигнання (ФШВ та ФПВ, с). Розраховували співвідношення окремих періодів та фаз серцевого циклу: МС, %; ЗС, %; ЗД, %; ПН/МС, %; ФІС/ФАС, %; ФПВ/ФШВ, %; поруч з тим аналізували такі емпіричні показники та індекси як індекс Руф'є, ПВ внутрішньосистолічний показник, за формулою ВСП   100, % ; індекс напруги міокарда, за МС ПН формулою ІНМ   100, % ; механічний коефіцієнт або коефіцієнт Блюмбергера, за ЗС ПВ формулою КБ  , б р ; початкову швидкість підвищення внутрішньошлуночкового тиску, за ПН АДт - КДт формулою Vi  , мм рт. ст.  с 1 та середню швидкість вигнання крові із шлуночка [1, 6, ФІС 3]. Отримані кількісні величини оброблялись за допомогою методу варіаційної статистики з використанням програми "Statistica for Windows". Результати дослідження. 1 UA 89659 U Нами показано ЧСС, ТСЦ, ЗС у дівчаток та хлопчиків 12 років різняться несуттєво; фази ізометричного скорочення (ФІС, с) та швидкого викиду крові (ФШВ, с) повністю співпадають, в той же час тривалість певних періодів та фаз серцевого циклу в залежності від статі має певні відмінності (табл. 1) 5 Таблиця 1 Середні величини основних періодів та фаз структури серцевого циклу у дітей 12 років (n=49). Cтать Хлопчики (n=24) Дівчатка (n=25) X ±М ±ơ X ±М ±ơ ЧСС, -1 ТСЦ, с уд·хв 86,58 0,702 2,38 0,020 11,67 0,098 86,88 0,702 2.510 0,019 12.299 0,097 ПН, с ФАС, с ФІС, с ПВ, с ФШВ, с ФПВ, с МС, с ЗС, с 0,102 0,003 0,015 0,110 0,002 0,012 0,239 0,004 0,019 0,232 0,006 0,029 0,341 0,005 0,025 0,342 0,006 0,029 0,070 0,003 0,014 0,078 0,002 0,010 0,032 0,002 0,009 0,032 0,002 0,008 0,036 0,001 0,005 0,035 0,001 0,004 0,204 0,003 0,017 0,198 0,006 0,028 0,271 0,004 0,020 0,265 0,006 0,030 Умовні позначення: 1 ЧСС - частота серцевих скорочень, уд·хв' ; ТСЦ - тривалість серцевого циклу, с; ПН - період напруження, с; ФАС - фаза асинхронного скорочення, с; ФІС - фаза ізометричного скорочення, с; ПВ - період викиду крові, с; ФШВ - фаза швидкого викиду, с;. ФПВ - фаза повільного викиду, с; МС - механічна систола, с; ЗС - загальна систола, с. 10 15 20 25 30 35 Як видно з даних, наведених у таблиці 1, середні величини ЧСС у хлопчиків і дівчаток 12 років практично не відрізняються, проте детальний аналіз отриманих даних дозволив зазначити, що найбільш поширеною величиною ЧСС у хлопчиків обстеженої групи є ЧСС від 80 -1 -1 до 89 уд·хв , в той час як у дівчаток - 70-79 уд·хв ; у хлопчиків ЧСС знаходилась в межах 62-1 -1 -1 111 уд·хв , у дівчаток - 65-109 уд·хв ; ЧСС, яка перевищує 100 уд·хв , у хлопчиків складає 13 %, тоді як у дівчаток - 18,5 % (креслення). Отримані нами дані свідчать про те, що тривалість ЗС у хлопчиків дещо менша, ніж у дівчаток, що обумовлене меншою тривалістю ПН, а саме фази асиметричного скорочення. Найбільш істотними тендерними відмінностями структури серцевого циклу дітей 12 років є більш тривалий період напруження у дівчаток, що співпадає з даними А. Галстяна [2, 5] та коротша тривалість періоду викиду крові. Відомо, що період напруження є дуже важливою та інформативною складовою серцевого циклу, за даними ряду дослідників [6, 7, 5] його тривалість не залежить від ЧСС, під час цього періоду відбувається скорочення окремих м'язових волокон без суттєвих змін внутрішньошлуночкового артеріального тиску крові. Цей період поділяють на 2 фази: асинхронного та ізометричного скорочення (ФІС та ФАС, с). Межами тривалості ФАС є зубець Q на ЕКГ та перший тон на ФКГ в цей час a-v клапани закриваються, а тиск крові у камері лівого шлуночка підвищується. Межами тривалості ФІС вважають проміжок часу між І та II тоном ФКГ. За нашими даними середня тривалість ФАС у хлопчиків 12 років була коротшою, ніж у дівчаток того ж віку: 0,070±0,003 с проти 0,078±0,002 с у дівчаток, що співпадає із верхнею межею тривалості ФАС у дорослих. Детальний аналіз тривалості ФАС у обстеженої групи дітей 12 років свідчить про те, що у 39 % хлопчиків та 53 % дівчаток, тривалість даної фази перевищує середні величини. Як було зазначено вище, тривалість ФАС практично не залежить від тривалості серцевого циклу, а характеризує стан обміну речовин у серцевому м'язі, що, в свою чергу, регулює швидкість поширення деполяризації та величину електромеханічної латентності, отже можна думати, що у дівчаток 12 років рівень обмінних процесів у міокарді поступається відповідному рівню у дорослих. Другою складовою періоду напруження є фаза ізометричного скорочення (ФІС, с), яка реалізується при закритих A-V клапанах, під час цієї фази тиск крові у камері шлуночка зростає і на кінець сягає рівню кінцево-діастолічного тиску в судинах (КДТ, мм рт. ст). Вивчення 2 UA 89659 U 5 10 15 20 25 тривалості даної фази серцевого циклу також має важливе теоретичне та практичне значення, оскільки здатність серцевого м'яза в широких межах змінювати швидкість зростання тиску обумовлює швидке та повноцінне пристосування м'яза серця до діяльності в умовах змінних запитів організму. Під час ФІС м'яз витрачає значну кількість енергії, яка не використовується для переміщення крові з камери шлуночка до судинної системи, а тому подовження тривалості даної фази за нормативні межі вважається нераціональним, отже вивчення тривалості ФІС використовується для об'єктивної оцінки скоротливої здатності серцевого м'яза. За нашими даними середня величина ФІС знаходиться в межах нормативних величин для дорослих та не має тендерних відмінностей: середня тривалість ФІС у хлопчиків становить 0,032±0,002 с, у дівчаток - 0,032±0,002 с; тісного зв'язку між тривалістю ФІС та ТСЦ нами не виявлено. Співвідношення між тривалістю ФІС та ФАС для хлопчиків та дівчаток також не різняться в залежності від статі дитини. Період вигнання крові (ПВ, с) у хлопчиків 12 років дещо триваліший, ніж у дівчаток: 0,239±0,004 с проти 0,232±0,006 с для дівчаток. Відомо, що цей період залежить від ТСЦ та складається із 2 фаз: фази швидкого та повільного вигнання крові (ФШВ та ФПВ, с). Впродовж ФШВ серцевий м'яз здійснює максимально ефективну механічну роботу по переміщенню крові до судинної системи; на кінець тривалості даної фази приток крові із серця в судини зрівнюється із надходженням крові у капіляри; завершальною фазою періоду вигнання є фаза повільного або редукованого вигнання крові. Відношення тривалості ФШВ до ФПВ за нашими даними становить для хлопчиків 12 років 17,68±0,04 %, для дівчаток - 18,04±0,03 %, тобто практично не відрізняється в залежності від статі дитини. Для оцінки значущості тендерних відмінностей структури серцевого циклу у дітей 12 років нами, крім співвідношень окремих складових серцевого циклу, проаналізовані також емпіричні показники, запропоновані В.Л. Карпманом (1966) для оцінки функціонального стану серцевого м'яза (табл. 2). Таблиця 2 Співвідношення тривалості окремих періодів та фаз серцевого циклу у дітей 12 років, (n=49). Стать X хлопчики ±М (n=24) ±ơ X дівчатка ±М (n=25) ±ơ МС, % 39,087 0,898 4,398 38,069 0,899 4,495 ЗС, % 49,311 1,038 5,085 49,200 1,105 5,526 ЗД, % 50,689 1,038 5,086 50,680 1,100 5,502 ФІС/ФАС, % 46,800 4,409 21,602 42,568 2,603 13,014 ФШВ/ФПВ, % 17,680 0,492 2,413 18,046 0,746 3,731 Умовні позначення: МС - механічна систола, %; ЗС - загальна систола, %; ЗД - загальна діастола, %; 30 35 40 Як видно з даних, наведених у таблиці 2, тривалість МС у хлопчиків становить 39,087±0,898 % від тривалості серцевого циклу, в той час як тривалість МС у дівчаток 38,069±0,099 %. Відомо, що тривалість механічної систоли залежить від декількох складових, в тому числі від швидкості наростання тиску перед початком систоли (Vi) та середньої швидкості вигнання крові (Ve). Згідно з отриманими нами даними середня величина Vi у хлопчиків переважає величину відповідного показника у дівчаток, а середня швидкість вигнання є дещо -1 -1 меншою: Ve для хлопчиків становить 249,09±6,762 мл·с , для дівчаток - 247,16±9,549 мл·с За даними ряду авторів у практично здорових дорослих людей середня величина Ve становить -1 -1 260-268 мл·с [8,] та знаходиться в межах від 220 до 382 або, навіть від 220 до 637 мл·с [8]; -1 розрахованою середньою величиною Ve В.Л. Карпман вважає 300 мл·с . Таким чином, отримані нами величини, середньої швидкості вигнання крові під час систоли лівого шлуночка у дітей 12 років знаходяться в межах нормативних величин для дорослих людей. Вважається, що функціонально розвинений серцевий м'яз дорослої людини витрачає 9/10 часу механічної систоли на здійснення роботи по переміщенню крові із камери шлуночка до судинної системи, про що свідчить середня величина внутрішньосистолічного показника (ВСП, %) - 89,1±0,26 с; за нашими даними у хлопчиків 12 років середня величина ВСП наближається до нормативної для дорослих, у дівчаток середня величина ВСП є дещо меншою. Зворотні 3 UA 89659 U 5 10 15 20 25 30 35 взаємовідношення середніх величин індексу напруження міокарда (ІНМ, %) виявлені відносно середніх величин даного показника у хлопчиків і дівчаток 12 років: ІНМ для хлопчиків становить 29,55±0,674 %, для дівчаток - 32,23 %±0,800 %. Отримані нами дані: більша тривалість ПН, а саме ФІС, менша величина Vi та ВСП свідчать про те, що ефективність діяльності серцевого м'яза у дівчаток 12 років є дещо меншою, ніж у хлопчиків того ж віку. Висновки: Встановлені величини основних складників серцевого циклу дітей 12 років: частина з них не має суттєвих тендерних відмінностей. Виявлені чітки тендерні відмінності таких складників серцевого циклу як період напруження (ПН, с), період викиду крові (ПВ, с), швидкість наростання внутрішньошлуночкового тиску перед початком скорочення серцевого м'яза (Vi) та деякі інші. Більша тривалість ПН, а саме ФАС, менша величина Vi та ВСП у дівчаток 12 років свідчать про те, що ефективність діяльності серцевого м'яза у них менша, ніж у хлопчиків того ж віку. Таким чином, на нашу думку, для визначення структури серцевого циклу у дітей необхідно визначати період напруження серця, період викиду крові, швидкість наростання внутрішньошлуночкового тиску перед початком скорочення серцевого м'яза та деякі інші Джерела інформації: 1. Буртман Р.И. Нормативы динамокардиограммы у детей в возрасте от 7 до 15 лет / Буртман Р.И. // Педиатрия. - 1960. - № 8. - С. 62-67. 2. Галстян А.А. Определение временных соотношений фаз систолы у детей / Галстян А.А. // Педиатрия. - 1962. - № 7. - С. 39-44. 3. Намазова А.А., Рабкин И.Х. Электрокимография сердца у здоровых детей / Намазова А.А., Рабкин И.Х. // Педиатрия. - 1962. - № 8 - С. 61-66. 4. Осколкова М.К. Соотношение электрической и механической систол и ритма сердца у здоровых детей / Осколкова М.К. // Педиатрия. - 1964. - № 6. - С. 45-50. 5. Иваницкая И.Н. Взаимоотношения между электрическими и механическими проявлениями сердечной деятельности у человека. Научный обзор / Иваницкая И.Н. // Вопросы физиологии и патологии сердца. - М. - 1964. - Вып. 1. - С. 72-102. 6. Карпман В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности / Карпман В.Л. - М.: Медицина. 1966. - 273 с. 7. Blumberger K. Die Untersuchung der Dynamik des Herzens beim Menschen / Blumberger K. // Ergebnisse der inneren Medicine und Kinderheitkunde, 1942. - № 62. - P. 424-531. 8. Сывороткин М.Н. Об оценке сократительной функции миокарда. //Кардиология. - 1963. - т. 3, - № 5.- с. 40-46 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб визначення структури серцевого циклу у дітей 12 років, що включає проведення тетраполярної імпендасної реоплетизмографії, який відрізняється тим, що додатково реєструють фази асинхронного та ізометричного скорочення серця, розраховують співвідношення окремих періодів та фаз серцевого циклу, поруч з тим аналізують такі емпіричні показники та індекси як індекс Руф'є, внутрішньосистолічний показник, індекс напруги міокарда, механічний коефіцієнт, початкову швидкість підвищення внутрішньошлуночкового тиску та середню швидкість вигнання крові із шлуночка, отримані дані порівнюють з середніми значеннями і при зміні показників визначають структуру серцевого циклу у дітей 12 років. 4 UA 89659 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5