science-review.ru
Известно, что становление типа вегетативной регуляции имеет генетическую детерминированность и определяет уровень приспособления к физической нагрузке, стрессорным ситуациям различного генеза [1–3]. Преобладание тонуса симпатического или парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС) определяет исходный вегетативный статус, который оказывает влияние не только на адаптационные возможности организма, но и особенности физического развития детей с ОВЗ [4]. Нарушение баланса между симпатическим и парасимпатическим отделами повышает уязвимость организма к патологическим воздействиям [5]. Дисфункции ВНС у детей причастны к развитию у них когнитивных, аффективных и поведенческих нарушений, оказывают влияние на процессы социальной адаптации и формирование у ребенка социальных навыков [6].
Результаты анализа исследования вегетативного тонуса детей с особенностями развития различных нозологических групп носят дискутабельный характер. Изучение особенностей регуляции у детей с РАС позволяет выявить биологические основы развития характерных социальных и эмоциональных проявлений аутизма, разработать принципиальные возможности коррекции расстройств в зависимости от эндофенотипа. К особенностям вегетативной регуляции у детей с расстройствами аутистического спектра (РАС) авторы [6] относят различные нарушения вегетативной регуляции, выраженные в различной степени. Отмечены повышенные значения ЧСС, снижение активности периферической нервной системы, ослабление хронотропной реакции в ответ на предъявление психосоциальных стимулов.
Исследования вегетативной регуляции, адаптации и реактивности ВНС у детей с детским церебральным параличом (ДЦП) выявили у них энергодефицитные и дизрегуляторные состояния. Так, в положении лежа у обследованных преобладала симпатикотония – самый неблагоприятный приспособительный тип, а при ортостазе выявлено повышение активности ваготонических механизмов и наличие атипичных (парадоксальных) реакций, свидетельствующих о дизрегуляции механизмов адаптации. Авторами показано, что реактивность механизмов адаптации на ортостаз у девочек с ДЦП протекает совершеннее, чем у мальчиков [2].
Проведенные нами ранее исследования вариабельности сердечного ритма детей с ДЦП выявили значительный процент детей с преобладанием парасимпатического влияния в покое, но с высокой реактивностью адаптационных изменений на ортостаз. Такая реактивность в этой возрастной группе не характерна для нормотипичных детей и свидетельствуют о наличии энергодефицитных состояний, снижении адаптационных резервов [7].
Изучение вегетативной регуляции у детей с синдромом Дауна [8] также выявило наличие дизадаптационных сдвигов в регуляции сердечно-сосудистой и активности вегетативной нервной системы. Авторами показано доминирование парасимпатического влияния на функционирование органов и систем, наличие измененных реакций до и после нагрузки. В качестве предикторов выявления нарушений адаптации у детей с синдромом Дауна авторы предлагают использовать снижение уровня сатурации, неадекватную реактивность на ортостаз и «белый» дермографизм.
В настоящее время перечень исследовательских методов для определения возможностей организма для оценки эффективности физической активности достаточно широк. Однако для работы с детьми, имеющими отклонения в развитии, следует учитывать не только возраст, но и особенности нозологии, социальные и когнитивные возможности, гипо- и гиперестезии.
Оценка состояния ВНС и адаптивных возможностей при занятиях адаптивной физической культурой и физической рекреацией предполагает оценку частоты сердечных сокращений в покое и при выполнении стандартной нагрузочной пробы Руффье, вариабельности сердечного ритма, артериального давления, реакции на ортостаз [8, 9].
Неинвазивным, безболезненным и широкодоступным способом изучения вегетативной сферы является исследование вариабельности сердечного ритма [6]. Однако использование аппаратно-программных комплексов с длительной кардиоинтервалографией у детей с РАС может вызывать отрицательные эмоции, высокую ситуативную тревожность, что приводит к выраженным изменениям ритмограммы на ЭКГ. Также проблематичным является использование стандартных нагрузочных проб детьми с нарушениями интеллекта и с нарушениями ОДА. Выполнение приседаний при этом либо невозможно, либо сопровождается индивидуальными изменениями техники, а следовательно, и величины нагрузки [9]. Поэтому выбор метода исследований для мониторинга и оценки эффективности физической реабилитации в группах детей с различными нозологиями должен быть основан на возможностях детей, методы должны быть достаточно простыми, понятными для обследуемых, валидными и информативными [10]. Таким условиям в полной мере соответствует простая активная ортостатическая проба. Она применяется для выявления скрытых изменений регуляции сердечно-сосудистой системы [1, 11]. Переход из положения «лежа» в положение «стоя» прост в исполнении, но является стрессорным воздействием в том случае, если регуляторные механизмы не обладают необходимым функциональным резервом. Поэтому ортостаз используется в оценке адаптационных возможностей организма, определении функциональных особенностей автономной регуляции как нормотипичных детей, так и детей с нарушениями в развитии [12].
Оздоровительное плавание успешно используются в адаптивной физической культуре и рекреации взрослых и детей различных нозологических групп с инвалидностью. Занятия плаванием вызывают значительные улучшения показателей физического развития, способствуют совершенствованию процессов адаптации, положительные сдвиги в функционировании систем регуляции и вегетативного обеспечения жизнедеятельности [7, 13].
Данное исследование проведено для оценки вегетативного статуса детей с нарушениями развития до и после занятий оздоровительным плаванием, а также оценки эффективности занятий физической рекреацией в воде по изменению регуляции и активности кардио-респираторной и нервной систем.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено у 23 детей с нарушениями развития, относящимся к разным нозологическим группам. Обследовано 15 мальчиков и 7 девочек школьного возраста в возрасте 8–15 лет. Анализ результатов проводили по нозологическим группам: группа детей с ДЦП (8 чел.), с синдромом Дауна (3 чел.), дети с РАС (12 чел.).
Для изучения вегетативного обеспечения работы сердечно-сосудистой системы в процессе срочной адаптации к внешним воздействиям использовали оценку ЧСС и уровня сатурации в покое, активную ортостатическую пробу с использованием пульсоксиметра «АРМЕД». При проведении ортопробы ЧСС определяли в покое, в конце первой и третьей минуты ортостаза. Оценку реакции на ортостаз проводили по изменению абсолютных значений частоты сердечных сокращений, ориентируясь на показатели нормотипичных детей [1, 10]. Возбудимость симпатического отдела вегетативной нервной системы (СВНС) оценивали по процентам повышения ЧСС на ортостаз [14]. С целью мониторинга адаптации также оценивали показатели внешнего дыхания (спирометрия) и результаты гипоксических проб, проводимых по стандартным методикам [11].
Для снижения уровня тревожности детей исследование проводили в присутствии родителей. При этом разрешали присутствие в лаборатории и смежном помещении родителей/сопровождающих лиц и ребенка, чье исследование было следующим. В помещении, где проходило обследование, были минимизированы признаки медицинского оборудования и манипуляций, с собой ребенок (особенно с РАС) мог взять игрушки и иные предметы.
Исследования проведены на базе Вятского государственного университета дважды: до и после шести месяцев занятий оздоровительным плаванием по специально разработанной программе с учетом возраста, пола и нозологии детей [13, 15] с письменного согласия родителей/законных представителей ребенка при наличии допуска к занятиям физической рекреацией.
Результаты исследования и их обсуждение
В состоянии покоя значения ЧСС и уровень сатурации до и после физической рекреации у 91,31 % детей соответствовали возрастной норме. У двух детей (8,69 %) ЧСС была выше нормы на фоне предварительной выраженной психоэмоциональной реакции на фиксацию пульсометра и необходимость лежать на кушетке.
Результаты исходного исследования (до начала рекреации) группы детей с РАС показали следующее. Ортопробу удалось провести у 10 из 11 детей с РАС, при этом хорошая и удовлетворительная ее переносимость наблюдалась у четырех детей (40 %), у остальных наблюдалась неудовлетворительная или парадоксальная реакция. Повышенная возбудимость симпатического отдела ВНС выявлена у 50 %, нормальная – у 20 %, пониженная – у 20 % детей. У одного ребенка (10 %) наблюдалась парадоксальная реакция на ортостаз.
Из десяти детей с диагнозом ДЦП ортопроба успешно проведена у девяти испытуемых. Из них хорошая и удовлетворительная ее переносимость наблюдалась у пяти (55,6 %) обследованных, у 44,4 % наблюдалась неудовлетворительная или парадоксальная реакция. Повышенная возбудимость симпатического отдела нервной системы наблюдалась у 44,4 % детей, у такого же количества детей – нормальная, у 11,1 % обследованных выявлена парадоксальная реакция на ортостаз. Из троих детей с синдромом Дауна ортопроба проведена успешно у двоих. Из них у одного (50 %) ребенка выявлена удовлетворительная переносимость ортопробы на фоне нормальной активности симпатического отдела ВНС, у другого наблюдалась неудовлетворительная (50 %) на фоне высокого уровня активности СНС.
Таким образом, большинство детей с нарушениями развития вне зависимости от нозологии имеют измененный уровень активности СНС с неудовлетворительной или парадоксальной реакцией на изменение положения тела в пространстве.
Оценка реакции на ортостаз в зависимости от пола показала следующее. У мальчиков в 43 % случаев переносимость ортопробы оценена как хорошая и удовлетворительная, у 57 % выявлена неудовлетворительная или парадоксальная реакция. У девочек соотношение было обратным: в 57 % случаев переносимость была хорошей или удовлетворительной, в 43 % – неудовлетворительной или парадоксальной. Повышенная возбудимость центров симпатической иннервации наблюдалась у 50 % мальчиков и 28,6 % девочек, нормальная возбудимость у 28,6 % мальчиков и 42,8 % девочек, пониженная возбудимость наблюдалась у 7,1 % мальчиков и у 14,3 % девочек. Парадоксальная реакция наблюдалась равновероятно у 14,3 % мальчиков и девочек. Восстановление ЧСС до исходного уровня к третьей минуте наблюдалось у 14,3 % мальчиков и 43 % девочек. Таким образом, у мальчиков с ОВЗ адаптационные возможности вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы были ниже, чем у девочек.
Следует отметить, что у 76 % детей выявлено замедленное восстановление ЧСС, что свидетельствует о незрелости систем адаптации и резервных возможностей, снижении и изменении реактивности систем регуляции.
Результаты повторного обследования после проведения занятий плаванием не выявили статистически значимых изменений типа реакции сердечно-сосудистой системы на ортостаз: у большинства детей сохранились неблагоприятные и парадоксальные реакции. Однако показатели ЧСС в покое стали ниже (70,34±4,32 уд/мин против 78,53±5,22 уд/мин) у 75 % детей, повышенных значений ЧСС в покое не выявлено. Восстановление ЧСС к третьей минуте ортостаза стало более приближенным к нормотипичному у девочек. У девочек также возбудимость симпатического отдела вегетативной нервной системы снизилась в среднем на 7 %.
Исследование показателей внешнего дыхания и устойчивости к гипоксии не выявило зависимости этих показателей от типа нозологии и нарушения развития обследованных детей. Так, среднее значение ЖЕЛ у детей с РАС составило 1,41±0,36 л, с диагнозом ДЦП – 1,31±0,47 л, у детей с синдромом Дауна – 1,6±0,28 л, что составило в среднем 59,8; 43,7 и 59,5 % от ДЖЕЛ соответственно. Не выявлено существенных различий в показателях внешнего дыхания у мальчиков и девочек с нарушениями развития. Среднее значение ЖЕЛ мальчиков составило 1,42±0,57 (52,1 % от ДЖЕЛ), значение жизненного индекса (ЖИ) составило 37,4±8,12 мл/кг, что у 80 % было оценено как ниже средних величин. У девочек среднее значение ЖЕЛ составило 1,18±0,43 л (52,38 % от ДЖЕЛ), показатель ЖИ также существенно не отличался 30,81 мл/кг, что у 87,5 % обследованных оценено как ниже средних величин. Удовлетворительную устойчивость к гипоксии по пробе Штанге в 100 % случаев показали дети с синдромом Дауна и только в 33,3 % и 28,6 % дети с РАС и ДЦП соответственно. Низкую оценку устойчивости к гипоксии по пробе Генчи показали 50–88 % детей вне зависимости от нарушения, что скорее всего определялось сложностью понимания техники ее выполнения, а не устойчивостью центров к гипоксии.
Исследование зависимостей показателей внешнего дыхания от уровня возбудимости симпатического отдела ВНС не выявило каких-либо закономерностей, кроме того, что дети с парадоксальной реакцией на ортопробу не могут правильно выполнить пробы с задержкой дыхания, но хорошо справляются со спирометрией. Показатели спирометрии после занятий оздоровительным плаванием незначительно повысились, а результаты гипоксических проб практически не изменились. Полученные результаты интерпретированы нами не как улучшение работы дыхательной мускулатуры. Это объясняется тем, что в процессе занятий плаванием ребенок начинает понимать и правильнее выполнять глубокий выдох, соблюдая технику спирометрии.
При этом представление о необходимости задержки дыхания на максимальное время формируется, по-видимому, сложнее, требует волевого компонента. При объяснении пробы Штанге использовали игровой компонент: ребенку предлагалось «нырнуть» и провести как можно дольше времени «под водой».
Заключение
Оценка показателей кардио-респираторной системы у детей с тяжелыми нарушениями развития представляет значительные трудности. При этом именно для детей с ОВЗ понимание вектора адаптации к физическим нагрузкам представляет значительный интерес для понимания адекватности и эффективности предлагаемых нагрузок.
Показано, что наиболее простые в исполнении и объяснении, непродолжительные по времени и наименее контактные пробы и исследования могут быть использованы и информативны для детей с синдромом Дауна, ДЦП и расстройствами аутистического спектра. Простая активная ортопроба, спирометрия и проба Штанге достаточно хорошо понимаются детьми с тяжелыми нарушениями в развитии, выполнимы и воспроизводимы. Из использованных нами наиболее сложной для понимания и правильного проведения оказалась проба Генчи.
Вне зависимости от нозологии большая часть детей с нарушениями в развитии имеет отличный от нормального уровень активности СНС с неудовлетворительной или парадоксальной реакцией ЧСС на ортостаз. Занятия оздоровительным плаванием не привели к изменению исходного тонуса и типа реакции на ортостаз, по-видимому в связи с тем, что сами по себе нарушения высоко стрессогенны и могут быть генетически ассоциированы
Следует отметить, что у 76 % детей выявлено замедленное восстановление ЧСС, что свидетельствует о незрелости систем адаптации и резервных возможностей, снижении и изменении реактивности систем регуляции. Занятия плаванием способствовали на фоне исходного повышенного тонуса симпатического отдела ВНС в покое слабо выраженной тенденции к нормализации восстановительных процессов у детей с нарушениями развития разной этиологии и нозологии. При этом отмечено, что у девочек приближение изучаемых параметров к нормотипичным значениям выражено лучше.
Полученные результаты следует учитывать при нормировании нагрузки, определении ее переносимости: значения ЧСС, определяемые в положения лежа, например, перед или после сна, будут реальнее отражать состояние сердечно-сосудистой системы. При распределении физической нагрузки в течение дня или недели необходимо учитывать длительное восстановление, особенно у мальчиков.
В целом выявленные особенности реактивности на ортостаз свидетельствуют об энергодефиците и низком уровне адаптационных резервов детей с тяжелыми нарушениями в развитии. Полученные данные согласуются с данными других авторов [1, 2, 8] и свидетельствуют о необходимости учитывать эти особенности для дозирования нагрузок при физической реабилитации детей.