XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Обзор функционирования сердечно-сосудистой и проводящий системы сердца школьника в возрасте от 10 до 15 лет в условиях обычного дня по результатам 24-часового холтеровского мониторирования ЭКГ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Широких Д.В. 1

---

1МБУДО ДТДиМ, МБОУ ОЦ "Содружество"

Павленко Е.В. 1

---

1МБУДО ДТДиМ

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения сердечно-сосудистые заболевания (далее по тесту – «ССЗ») во всем мире являются основной причиной смерти от которой каждый год умирает 17,9 млн человек. Более четырех из пяти смертей от ССЗ происходит в результате инфаркта и инсульта, причем треть из этих случаев смерти носит преждевременный характер и отмечается среди людей в возрасте до 70 лет [1].

В РФ ситуация по росту ССЗ является не менее критичной, так по данным НМИЦ им. В.А. Алмазова, в 2020 году от болезней системы кровообращения умерло 944 843 человека, что соответствует 643,9 случая на 100 тыс. населения [2]. 

Целью данной работы стало выявить особенности функционирования сердечно-сосудистой и проводящей системы сердца школьников в возрасте от 10 до 15 лет в условиях обычного дня с помощью 24-часового холтеровского мониторирования ЭКГ.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: провести 24-часовое холтеровское мониторирования ЭКГ у 20 школьников в возрасте от 10 до 15 лет; выявить неблагоприятные факторы воздействия на функционирование сердечно-сосудистой и проводящий системы сердца у школьников в повседневной жизни; вывить связь между отклонением в индексе массы тела респондентов, и нарушений ритма сердца; дать рекомендации по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследование проведено на базе Воронежского медицинского центра «Широких сердец».

Объект исследования – человек.

Предмет исследования – сердечно-сосудистая система.

Методы исследования – теоретические, эмпирические, математические.

Практическая значимость исследования: сердечно-сосудистая система детей от рождения и практически до 18 лет значительно отличается от сердечно-сосудистой системы взрослых людей. Так, у детей старше 9 лет происходит взросление организма на фоне которого могут возникнуть патологические изменения в проводящей системе сердца, что вызывает развитие нарушений ритма сердца. Поэтому очень важно изучить особенности функционирования сердечно-сосудистой и проводящей системы сердца детей, чтобы найти факторы которые могут отрицательной воздействовать на сердечное здоровье школьников. 

Новизна: проведена оценка влияния индекса массы тела школьников от 10-15 лет на функционирование сердечно-сосудистой и проводящей системы сердца, изучено влияние факторов повседневной жизни на работу сердца.

Обзор литературы: сердце располагается в грудной клетке слева от грудины. Его величина не более кисти, сжатой в кулак. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12-13 см), ширина в основании 8-11 см (чаще 9-10 см) и переднезадний размер 5-8,5 см (чаще 6,5-7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин - 253 г (от 203 до 302 г) [3].

Сердце представляет собой конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Верхушка сердца обращена вниз и влево, образована левым желудочком и определяется в пятом левом межреберье (между 5 и 6 ребрами). Основание сердца обращено вверх и проецируется на поверхности грудной клетки в области среднеключичной линии. В основании сердца находятся крупные кровеносные сосуды.

Полость сердца за счет двух перегородок разделена на два отдела – правый и левый. Каждый отдел состоит из двух камер: верхней – предсердия и нижней – желудочек. Предсердия и желудочки сообщаются между собой через предсердно-желудочковые отверстия, которые снабжены трехстворчатым клапаном (состоит из 3 створок/заслонок) справа, митральными клапанами (состоит из 2 створок/заслонок) слева.

Предсердно-желудочные клапаны обеспечивают направление крови в направлении из предсердия в желудочек.

Основу стенок камер сердца составляет поперечнополосатая сердечная мышца. В толще миокарда расположены клетки проводящей системы сердца (нервные клетки сердца) которые разделяются на пейсмекерные, которые вырабатывают импульсы, обеспечивают частоту и регулярность сокращений. И проводящие клетки, которые проводят импульсы к мышцам. В норме проводящая система представлена:

1) Синусовым узлом, который расположен в правом предсердии, в нем в основном пейсмекерные клетки, вырабатыващие импульсы для ритмичного сокращения сердца.

2) Предсердно-желудочковый узел (в нем и пейсмекерные, и проводящие клетки). Этот узел фильтрует избыточные импульсы идущие из синусового узла, чтобы на желудочки не поступило слишком много импульсов и проводит импульс к следующей части проводящей системы ножкам пучка Гисса (есть правая и левая), в них в основном проводящие клетки, которые практически не могут вызвать сокращение, только проводят его. По ножкам пучка Гисса импульсы доходят до желудочков сердца и обеспечивают сокращение. Проводящая система сердца начинает формироваться у эмбриона на третьей недели жизни. И в процессе формирования могут произойти сбои, в результате которых пейсмекерные клетки могут попасть в миокард желудочков (где в норме должны быть только проводящие клетки) и при определенных условиях вызывать внеочередные сокращения миокарда в диастолу. Называются эти нарушения (внеочередные сокращения) - экстрасистолы. Если внеочередные сокращения возникают из предсердий-это предсердные экстрасистолы, а если внеочередные сокращения возникают из желудочков - это желудочковые экстрасистолы. Если эти сокращения возникают через каждое нормальное сокращение - это бигеминия, а если после каждых двух нормальных сокращений - тригеминия.

Сердечная мышца обладает способностью автоматического ритмического сокращения независимо от воздействий со стороны нервной системы. Это функция носит название сократимость.

Сокращение мышечного волокна продолжается долю секунды. При этом на каждый нервный импульс волокно отвечает сокращением одинаковой силы и регулярностью. Сила сокращения отдельной мышцы зависит от количества входящих в ее состав волокон, а также от веществ, находящихся в крови которые оказывают влияние на проводящую систему сердца и соответственно на частоту и регулярность сокращения. Сокращение сердца называется систола, а расслабление - диастола. В систолу сердце испытывает напряжение, в этот момент сердцу нужно много питания. А в диастолу происходит отдых мышцы- она расслабляется и получает питательные вещества для клеток миокарда. Чем реже пульс, тем длиннее диастола, соответственно больше питательных веществ получит сердце в момент диастолы, а чем чаще пульс, тем короче диастола и питательных веществ поступает меньше соответственно мышца сердца будет страдать и терять свою силу. В норме частота сердечных сокращений ритмичная, регулярная и колеблется у взрослых от 60 ударов в минуту до 80 ударов в минуту в покое, а у детей согласно возрасту (у детей возраста от 10-15 лет в среднем от 75 ударов в минуту до 90 ударов в минуту в покое) [4].

На силу, частоту и регулярность мышечного сокращения оказывают влияние много факторов: возраст, вес, наследственные факторы, перенесенные заболевания, наличие микроорганизмов и вирусов в крови, уровень гемоглобина крови, стрессовые гормоны, гормоны щитовидной железы, воздействие некоторых химических веществ, вещества выделяемые избыточной жировой тканью, некоторые продукты и т.д. [5].

Для того чтобы изучить работу сердца в 1906 году голландский физиолог Биллем Эйнтховен создал метод электрокардиографии. Данный метод основан на регистрации и исследовании электрических полей, образующихся при работе сердца, с помощью специальных проводов, которые крепили на грудную клетку и подключали к гальванометру, который при помощи пера, которое двигалось в такт работы сердца, писали электрокардиограмму (далее по тексту – «ЭКГ»). За это достижение в 1924 г. Б. Эйнтховену была присвоена Нобелевская премия в области медицины. За много лет ЭКГ преобразовали и теперь это современные приборы, которые могут определить нормальный и патологический ритм не только в реальный момент времени, но и фиксирует ЭКГ в течение суток – этот метод исследования называется Холтер-ЭКГ (запись ЭКГ 24 или 48, или 72 часа) [6].

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Методика исследования

Методика набора группы пациентов, обследования и проведения 24-часавого Холтеровского мониторирования ЭКГ (Холтер-ЭКГ):

1. В исследуемую группу вошли соматически здоровые дети (мальчики) без отягощенной наследственности по сердечно-сосудистым заболеваниям в возрасте от 10 до 15 лет.

2. Врач-кардиолог - функциональный диагност на приеме собирал жалобы, анамнез, проводил опрос, осмотр с измерением роста, веса и определением индекса массы тела (ИМТ), делал ЭКГ, УЗИ сердца и Холтер-ЭКГ.

3. Во время Холтер-ЭКГ врач прикрепляет на грудь пациента датчики небольшого портативного регистратора ЭКГ. Фиксирующий прибор располагаются на поясе пациента. Портативный носимый регистратор (Холтер-ЭКГ) осуществляет суточную запись ЭКГ. Электрокардиограмма непрерывно записывается в течение 24 часов.

Исследование проводится амбулаторно, дополнительной подготовки не требуется, пациентам рекомендуется вести обычный образ жизни.

Во время 24-часавого Холтеровского мониторирования ЭКГ пациентам установили режим дня, при этом он практически совпадал с режимом дня в обычные дни.

Всем пациентам оценивали Индекс массы тела (далее по тексту – «ИМТ») - простое отношение веса к росту чтобы определить есть ли избыточный вес или ожирение у исследуемых детей.

Расчет ИМТ

Для расчета индекса массы тела (ИМТ) используется формула:

ИМТ = m / h², где

m – масса тела в кг,

h – рост в см.

Интерпретация показателей индекса массы тела, в соответствии с рекомендациями Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), следующая:

- 16 и менее - выраженный дефицит массы тела;

- 18,5-25 – норма;

- 25 – 30 - избыточная масса тела (пред ожирение);

- 30 – 35 - ожирение первой степени;

- 35 – 40 - ожирение второй степени;

- 40 и более - ожирение третьей степени (морбидное).

В качестве диагностического критерия избыточной массы тела и ожирения у детей рекомендовано определение величины стандартных отклонений индекса массы тела (SDS ИМТ).

С учетом рекомендаций ВОЗ, ожирение у детей и подростков от 0 до 19 лет следует определять, как ИМТ, равный или более +2,0 SDS ИМТ, а избыточную массу тела от +1,0 до +2,0 SDS ИМТ. Нормальная масса тела диагностируется при значениях ИМТ в пределах ± 1,0 SDS ИМТ [8].

Результаты исследования

Исследование проводилось на базе и с использованием оборудования Воронежского медицинского центра «Широких сердец». Анализ и интерпретацию полученных данных Холтер-ЭКГ проводил врач кардиолог и функциональный диагност Медицинского центра - Широких Юлия Вячеславовна.

В исследовании приняли участие 20 соматически здоровых детей (мальчиков) без отягощенной наследственности по сердечно-сосудистым заболеваниям в возрасте от 10 до 15 лет.

Все дети проходили плановое обследование у кардиолога Медицинского центра «Широких сердец» амбулаторно. Врач-кардиолог - функциональный диагност собирал жалобы, анамнез, провел опрос, осмотр, провел измерение роста, веса и сделал ЭКГ, УЗИ сердца и Холтер-ЭКГ.

Во время Холтер-ЭКГ врач прикрепляет датчики небольшого портативного регистратора ЭКГ на грудь пациента. Фиксирующий прибор располагаются на поясе пациента (см.Приложение 4). Портативный носимый регистратор (Холтер-ЭКГ) осуществлял суточную запись ЭКГ. Электрокардиограмма непрерывно записывалась в течение 24 часов. Детям необходимо было выполнить домашнюю работу, физическую активность, читать книгу и поиграть в компьютерную игру в стиле «action» .Фотоматериалы представлены в Приложении 4.

Совместно с руководителем мной были проанализированы медицинские карты с занесенными данными 24-часавого холтеровского мониторирования ЭКГ пациентов в возрасте от 10 до 15 лет (см.Приложение 3).

Результаты анализа карт пациентов (респондентов) были сведены в таблицы №1-3. Графические изображения антропометрических показателей пациентов и индекса массы тела представлены в Приложении 1, Приложении 2.

Таблица 1.

Антропометрические показатели пациентов

* - значения ИМТ выше нормы.

Как мы видим из таблицы 1 рост пациентов колеблется от 152 до 171 см, вес же колеблется от 49 до 81 кг. Избыток массы тела был зафиксирован у пациента № 2 с ростом в 152 см и весом 68 кг, значение ИМТ составило 29,4, значение SDS ИМТ составило +2; у пациента № 20 с ростом 171 см и весом 81 кг, значение ИМТ оставило 27,7, значение SDS ИМТ составило + 2. То есть у пациентов №2 и №20, согласно рекомендуемой ВОЗ интерпретации результатов, наблюдается предожирение / избыточная масса тела.

Таблица 2.

Результаты 24-часового Холторовского мониторирования ЭКГ

* - значения желудочной аритмии отличные от нормального значения

Анализ таблицы 2 показывает наличие или отсутствие желудочной аритмии у респондентов в возрасте от 10 до 15 лет и с весом от 49 до 81 кг.

У пациента № 2 во время физической нагрузки были замечены экстрасистолы и эпизоды тригеминии. Надо отметить, что у данного пациента отмечен избыток ИМТ. Подобные нарушения свидетельствую об отрицательном влиянии избыточного веса на ритм сердца. У пациента № 20 во время компьютерных игр было замечено большее количество экстрасистол их значение составило 11028 единиц, также во время компьютерных игр замечены эпизоды бигеминии (значение составило 613 единиц) и тригеминии (371 единица). Причем эти нарушения ритма регистрировались во время компьютерных игр. У пациента № 20 имелся самый высокий ИМТ - 29,4. Подобные нарушения свидетельствую о том, что чем выше ИМТ, тем более выраженные нарушения ритма сердца , а эмоциональное напряжение (в нашем случае компьютерная игра) еще больше усугубляет существующие нарушения ритма сердца .

Необходимо отметить также, что экстрасистолия встречаются у большинства людей и иногда не влияют на самочувствие и прогноз. В тех случаях, когда экстрасистолия связана с ухудшением прогноза, она является скорее индикатором, а не причиной последнего. Поэтому лечение этой аритмии требуется у специалиста - кардиолога по показаниям.

Таблица 3.

Результаты суточного измерения ЧСС

В таблице 3 представлены результаты частоты сердечных сокращений (ЧСС) у респондентов в возрасте от 10 до 15 лет ИМТ от 19 до 29,4. Средние значения фиксировались Холтер-ЭКГ утром, днём. Норма среднего значения ЧСС в течение суток составляет от 70 до 90 уд/мин.

Анализ таблицы показывает, что в ночное время наблюдается учащенное сердцебиение у 12 респондентов. Чаще всего причиной ночного учащенного сердцебиения является дисбаланс вегетативной нервной системы . Если тонус блуждающего нерва понижен, возрастает активность симпатической нервной системы, а это значит, что повышаются частота сердечных сокращений.

Рекомендации

Для профилактики болезней сердечно-сосудистой системы среди школьников предложен ряд основных рекомендации: профилактические обследования (Холтер-ЭКГ) помогают обнаружить бессимптомные нарушения ритма и своевременно приступить к профилактике и лечению; детям и подросткам необходимы ежедневные физические нагрузки от умеренной до высокой интенсивности, в общей сложности не менее 60 минут (1 час) чтобы не допустить накопление избыточной массой тела; оптимизация режима питания (включение в рацион большого количества овощей и фруктов; ограничение жирной, жареной и высококалорийной пищи); оптимизация режима дня (ежедневный полноценный сон с 22-00, не менее 8-10 часов); минимизация времени, проведенного за компьютерными играми [7, 8, 9].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведя исследование по функционированию сердечно-сосудистой и проводящий системы сердца школьников в возрасте от 10 до 15 лет в условиях обычного дня, мы изучили методику проведения 24-часового холтеровского мониторирования ЭКГ, изучили методику проведения 24-часового холтеровского мониторирования ЭКГ.

Холтеровское мониторирования является более информативным в отличие от простого, обычного, ЭКГ. 24-часовое наблюдение позволяет отслеживать изменения в электрической активности сердца и выявлять заболевания сердечно-сосудистой системы. За сутки отслеживается с помощью приборов работа сердца пациента в обычный день. То есть позволяет в динамике отследить работу сердца в разных состояниях пациента: во время сна, при эмоциональных нагрузках, физической нагрузке и пр. Оборудование фиксирует мельчайшие изменения в работе сердца, недоступные другим методам диагностики.

За время проведения учебной исследовательской работы были изучены и проанализированы карты 20 пациентов, прошедших 24-часовое холтеровское мониторирование ЭКГ. Все пациенты были школьниками в возрасте от 10 до 15 лет.

В результате проведенного исследования сделали выводы:

1.Основным неблагоприятным фактором воздействия на функционирование сердечно-сосудистой и проводящий системы сердца у школьников явился избыточный вес.

2. Компьютерные игры в стиле «action», усугубляли внеочередные сокращения сердца у пациентов с избыточной массой тела.

3. Избыточная масса тела и малоподвижный образ жизни негативно влияют на работу сердца, вызывая патологические ритмы.

4. Для профилактики болезней сердечно-сосудистой системы среди школьников предложен ряд основных рекомендации основанных на собственном исследовании и изучении научной литературы [7, 8, 9]:

4.1. Профилактические обследования (Холтер-ЭКГ) помогают обнаружить бессимптомные нарушения ритма и своевременно приступить к профилактике и лечению.

4.2. Детям и подросткам необходимы ежедневные физические нагрузки от умеренной до высокой интенсивности, в общей сложности не менее 60 минут (1 час) чтобы не допустить накопление избыточной массой тела.

4.3. Оптимизация режима питания и режима дня. Ежедневный полноценный сон с 22-00 в течение 8-10 часов.

4.4. Минимизация времени проведенного за компьютерными играми.

Список литературы

1. https://www.who.int/ru/health-topics/hypertension/cardiovascular-diseases#tab=tab_1

2. Еникеева А. М., Газизова Л. Ю., Гареева Д. Ф., Рахимова Р. Ф., Аминева А. М., Бузаев И. В., Загидуллин Н. Ш. Факторы риска коронарного рестеноза. // ВЕСТНИК СОВРЕМЕННОЙ КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ, Том 16, вып. 4. – М, 2023, - С. 83-89.

3. Пирс Э. Анатомия и физиология для медсестёр /Э. Пирс. – Минск: издательство «Черепаха», 1996. - 416 с.

4. Лысенко А.В., Моргуль Е.В., Харченко Н.Н. Физиология человека: курс лекций. Учебное пособие. – М., 2010 - 148 с.

5. Маталин А.В. Биология. Весь школьный курс в таблицах и схемах / А.В. Маталин. – Москва, Издательство АСТ, 2021 г. – 288 с.

6. Макаров Л.М. ЭКГ в педиатрии, 3-е изд. - М.: Мед-практика. – М., 2013. – 696 с.

7. Большев А.С., Сидоров Д.Г., Очинников С..А. Частота сердечных сокращений физиолого-педагогические аспекты: Учебное пособие. - Нижний Новгород, 2017 – 589 С.

8. Клинические рекомендации «Ожирение у детей» (разработчик Клиническая ассоциация эндокртнологов). – М., 2021. – 70 с.

9. Копылова О. В., Ершова А. И., Мешков А. Н., Концевая А. В., Драпкина О. М. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний
   на протяжении жизни // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. Часть II: детский и подростковый периоды. – М, 2021. – с. 48-49.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Пример нарушения ритма

Приложение 4

Фотоматериалы о проведенном исследовании