Vegetative regulation in the first three months of life in premature infants born with intrauterine growth retardation

Full Text

Введение

Одним из наиболее распространенных патологических состояний у недоношенных детей является задержка внутриутробного развития (ЗВУР). ЗВУР можно определить, как отставание весо-ростовых показателей недоношенного ребенка для данного гестационного возраста (ГВ), в результате которого показатели находятся ниже 10-го перцентиля шкалы T.R. Fenton с учетом пола ребенка, утвержденной ВОЗ в 2013 г. [10]. Процессы постнатальной адаптации этих детей имеют свои особенности [5] и связаны с высокой степенью напряжения регуляторных систем [8]. Объективную оценку функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС) у детей можно получить при исследовании вариабельности сердечного ритма (ВСР), основанном на концепции о сердечно-сосудистой системе как индикаторе адаптационных реакций целостного организма. С учетом неоднородности детской популяции, различных сроков созревания организма ребенка исследование ВСР дает ключ к познанию индивидуальных особенностей детского организма, его адаптивных ресурсов [3]. Кроме того, исследование ВСР — это неинвазивный метод, что позволяет использовать его в педиатрии, особенно у детей в периоде новорожденности [1, 4].

Характеризуя ВСР у детей первого года жизни, А.Н. Налобина и Е.С. Стоцкая (2011) говорят о преобладании симпатических влияний на сердечный ритм, напряжении механизмов адаптации даже у здоровых новорожденных, высокой активности центральных механизмов регуляции сердечного ритма [7]. Замедление созревания парасимпатической системы у младенцев, рожденных на 32–37-й неделе гестации, отмечается по значительно уменьшенной вариабельности сердечного ритма во время сна [11]. У детей с внутриутробной гипотрофией по сравнению с детьми с нормальными весо-ростовыми показателями зарегистрированы более высокие модуляции парасимпатической нервной системы [6]. Вегетативная регуляция у недоношенных детей с ЗВУР в первые месяцы жизни остается недостаточно изученной. Особенности вегетативной регуляции у недоношенных детей с ЗВУР в неонатальном периоде были показаны в нашей предыдущей публикации [4].

Целью настоящего исследования явилось изучение динамики вегетативного статуса у недоношенных детей с ЗВУР в первые три месяца жизни.

Материалы и методы

Проведено сравнительное контролируемое исследование 34 недоношенных детей с ЗВУР с ГВ 32–36 недель, составивших первую, основную группу (ГВ — 33,3 ± 1,4 недели, масса тела — 1557,8 ± 63,8 г, длина — 41,2 ± 1,7 см), в возрасте 5 дней жизни. Группа сравнения (2-я группа) — 51 недоношенный ребенок без ЗВУР (ГВ — 33,2 ± 1,02 недели, масса тела — 2062,0 ± 63,9 г, длина — 44,0 ± 1,4 см). Получены достоверные различия по величине массы тела в группах недоношенных детей (p < 0,05). Группа контроля (3-я группа) состояла из 31 здорового доношенного ребенка (ГВ — 38,8 ± 1,5 недели, масса тела — 3355,4 ± 147,6 г, длина — 52,7 ± 2,3 см). Мальчики и девочки в группах представлены примерно поровну. Исследование проведено в динамике в возрасте трех месяцев жизни.

В работе использовали вегетотестер «Поли спектр-8Е/88» (2000 Гц, 12 бит) фирмы «Нейрософт» (Россия). Мониторинг 50 мм/с, амплитуда 10 мм/мв, на коротких участках составлял 5 минут с антитреморной фильтрацией низкой частоты 35 Гц, стандартной высокой частоты 50 Гц и режекторной фильтрацией 0,05 Гц. Экстрасистолы из анализа исключались.

Для оценки состояния вегетативной регуляции определяли показатели кардиоинтервалограммы (КИГ) и спектрограммы, по данным стресс-индекса оценивали исходный вегетативный тонус (ИВТ). Уровень напряжения регуляторных систем исследовали по данным спектрального анализа ВСР с определением суммарной мощности спектра (TP, мс2) и его частотных компонентов в диапазоне высоких (HF, мс2), низких (LF, мс2) и очень низких (VLF, мс2) частот. Оценка структуры спектра ВСР включала анализ распределения составляющих суммарную мощность спектра, выраженных в относительных значениях (VLF % : LF % : HF %) [9].

С учетом возрастных особенностей для определения функционального резерва адаптации детей проводили пассивную ортостатическую пробу (тилт-тест) с моделированием полувертикального положения с фиксированным подъемом головной части пластиковой кроватки. Нами использован подъем на 30 градусов [2]. При переходе из клиноположения в ортоположение (тилт-тест) определяли вегетативную реактивность (ВР). С этой целью вычисляли отношение индекса напряжения (ИН2) в ортоположении к ИН1 в покое с выделением нормального (НТ), гиперсимпатикотонического (ГСТ) и асимпатикотонического (АСТ) типов вегетативной реактивности.

Проверка выборки на вид распределения показателей выявила отсутствие у большей их части нормального распределения, что стало основанием для применения непараметрических статистических критериев Манна – Уитни, Вилкоксона и Хи-квадрата. Статистическую обработку результатов исследования осуществляли при помощи пакета прикладных программ Microsoft Excel 2003 и BIOSTAT.

Результаты

Для оценки вегетативной регуляции у детей проведено изучение показателей кардиоинтервалограммы и спектрограммы (табл. 1).

 

Таблица 1. Показатели кардиоинтервалограммы и спектрограммы фоновой пробы детей трех групп в первые три месяца жизни (M ± m)

Table 1. Indicators of cardiointervalogram and spectrogram of baseline sample of children of 3 groups in the first three months of life (M ± m)

Показатель / Indicator	5 дней / 5 days			3 мес. / 3 months
	1-я группа / 1st group n = 34	2-я группа / 2nd group n = 51	3-я группа / 3rd group n = 31	1-я группа / 1st group n = 11	2-я группа / 2nd group n = 9	3-я группа / 3rd group n = 25
Показатель моды / Mode index Мо, с	0,40 ± 0,01###	0,40 ± 0,01###	0,44 ± 0,01	0,41 ± 0,01	0,42 ± 0,01	0,41 ± 0,01
Амплитуда моды / Mode amplitude АМо, %	59,9 ± 3,4	59,2 ± 2,2###	53,7 ± 2,9	67,7 ± 3,5	61,7 ± 2,2	63,2 ± 3,0
Вариационный размах / Range ∆X, с	0,20 ± 0,02##	0,30 ± 0,03###	0,18 ± 0,01	0,14 ± 0,01	0,25 ± 0,06	0,16 ± 0,01
Стресс-индекс / Stress-index SI, усл. ед. (conventional units)	531,2 ± 80,9	384,0 ± 50,6	464,0 ± 88,4	674,0 ± 94,6##	415,0 ± 76,5	570,0 ± 68,4
Общая мощность спектра / The total power of spectrum TP, мс2 (ms2)	3082,0 ± 466,0	2567,0 ± 297,0	2728,0 ± 343,0	1320,0 ± 210,0	1614,0 ± 235,0	1598,0 ± 280,0
Показатель высоких частот / High frequencies indicator HF, мс2 (ms2)	188,0 ± 39,2	224,0 ± 33,5	166,0 ± 27,2	113,0 ± 21,3	148,0 ± 55,0	149,0 ± 24,4
Показатель низких частот / Low frequencies indicator LF, мс2 (ms2)	570,0 ± 71,0	522,0 ± 71,8	667,0 ± 96,0	441,0 ± 54,0	500,0 ± 63,0	550,0 ± 101,0
Показатель очень низких частот / Very low frequencies indicator VLF, мс2 (ms2)	2324,0 ± 402,0	1812,0 ± 243,0	1896,0 ± 254,0	766,0 ± 164,0	944,0 ± 192,0	898,0 ± 169,0
Показатель очень низких частот /Very low frequencies indicator VLF, %	27,1 ± 4,5##, ###	10,1 ± 1,2###	6,3 ± 0,7	39,0 ± 6,6###	54,9 ± 5,0	53,7 ± 2,8
Показатель низких частот / Low frequencies indicator LF, %	26,7 ± 2,6	24,5 ± 1,9	25,2 ± 1,9	29,5 ± 2,4	33,5 ± 3,0	35,4 ± 2,0
Показатель высоких частот / High frequencies indicator HF, %	46,2 ± 6,0##, ###	65,3 ± 2,6	68,5 ± 2,5	31,4 ± 6,0##, ###	10,7 ± 4,1	10,9 ± 1,0
Примечание. Статистическая значимость различий (р < 0,05) с данными детей того же возраста: ## группы сравнения; ### группы контроля. Note. Statistical significance of differences (р < 0.05) with data from children of the same age: ## comparison groups; ### moni toring groups

 

При анализе табл. 1 выявлено, что у недоношенных детей только в возрасте 5 дней жизни значение показателя моды (Мо, с) не различалось и в обеих группах было значимо ниже по сравнению с 3-й группой (на 9,9 %, все р < 0,05). Показатель симпатической активности — амплитуда моды (АМо, %) — у детей 2-й группы отличался от контроля более высоким значением АМо (на 10,2 %, р < 0,05). Показатель вариационного размаха (∆X, с) у детей 1-й группы был значительно ниже, чем во 2-й группе, — на 33,3 % (р < 0,05), а во 2-й группе на 66,7 % выше, чем в 3-й группе (р < 0,05). Достоверные различия по показателю стресс-индекса выявлены у детей 1-й группы только в трехмесячном возрасте по сравнению с данными 2-й группы (р < 0,05).

Анализ данных спектрографии фоновой пробы детей 5 дней жизни не выявил существенных различий по показателям спектра ВСР, выраженным в абсолютных значениях, а в относительных значениях у детей 1-й группы было обнаружено значимое увеличение доли VLF и снижение HF (p < 0,05). К возрасту трех месяцев в структуре спектра ВСР во всех группах доминировала относительная доля мощности волн в диапазоне VLF, сопряженная с надсегментарными эрготропными влияниями на сердечный ритм: от 39,0 до 54,9 % (при 6–15 % нормативных значениях [9]). Однако сравнение данных выявило некоторые отличия в направленности структуры спектра у детей 1-й группы: в возрасте 5 дней и трех месяцев соотношение составляющих суммарную мощность спектра выражалось неравенством VLF > LF < HF, а во 2-й и 3-й группах к трем месяцам выражение имело другой вид: VLF > LF > HF. При этом относительная доля VLF-компонента (%) у детей 1-й группы была существенно меньше (p < 0,05), а доля HF-компонента (%) значительно больше (р < 0,05), чем в двух других группах.

Уровень стресс-индекса, как известно, определяет ИВТ. Результаты исследования частоты различных типов ИВТ в группах детей 5 дней и трех месяцев жизни приведены в табл. 2, 3.

 

Таблица 2. Исходный вегетативный тонус у детей трех групп в возрасте 5 дней (n и %)

Table 2. Initial vegetative tone in children of 3 groups at the age of 5 days (n and %)

ИВТ / IVT	1-я группа / 1st group n = 34		2-я группа / 2nd group n = 51		3-я группа / 3rd group n = 31		χ2	р
	n	%	n	%	n	%
ЭТ / AIVT	13	38,2	2	3,9***, ****	0	0	3,600 (1 с. с.)	0,058
ВТ / VIVT	9	26,5	0	0	0	0	–
СТ / SIVT	6	17,6 ##	15	29,4****, ###	4	12,9 ****	10,522 (2 с. с.)	0,005
ГСТ / HIVT	6	17,6##, ###	34	66,7	27	87,1	22,738 (2 с. с.)	0,00
Всего / In total	34	100	51	100	31	100	–
χ2	2,048 (3 с. с.)	30,471 (2 с. с.)	17,065 (1с. с.)
р	0,563	0,000	0,000
Примечание. Статистическая значимость различий (р < 0,05) в пределах группы: *** с долей СТ; **** с долей ГСТ. Статистическая значимость различий (р < 0,05) в пределах данного типа ИВТ с данными: ## группы сравнения; ### группы контроля. ИВТ — исходный вегетативный тонус; ЭТ — эйтонический ИВТ; ВТ — ваготонический ИВТ; СТ — симпатикотонический ИВТ; ГСТ — гиперсимпатикотонический ИВТ. Note. Statistical significance of differences (p < 0.05) within the group: *** with a share of SIVT; **** with a share of HIVT. Statistical significance of differences (p < 0.05) within this type of IVT with data: ## comparison groups; ### control groups. IVT – Initial vegetative tone; AIVT – atonicescie IVT; VIVT – vagotonic IVT; SIVT – sympathicotonic IVT; HIVT – hyper sympathicotonic IVT

 

Таблица 3. Исходный вегетативный тонус у детей трех групп в возрасте 3 месяцев (n и %)

Table 3. Initial vegetative tone in children of 3 groups at the age of 3 months (n and %)

ИВТ / IVT	1-я группа / 1st group n = 11		2-я группа / 2nd group n = 9		3-я группа / 3rd group n = 25		χ2	р
	n	%	n	%	n	%
ЭТ / AIVT	0	0	0	0	0	0	–
ВТ / VIVT	4	36,4	0	0	0	0	–
СТ / SIVT	3	27,2	1	11,1****	1	4,0****	1,600 (2 с. с.)	0,449
ГСТ / HIVT	4	36,4###	8	88,9###	24	96,0	18,667 (2 с. с.)	0,000
Всего / In total	11	100	8	100	25	100	–
χ2	0,182 (2 ст. св.)	5,44 (1 ст. св.)	21,160 (1с. с.)
р	0,913	0,020	0,000
Примечание. Статистическая значимость различий (р < 0,05) в пределах группы: **** с долей ГСТ. Статистическая значимость различий (р < 0,05) в пределах данного типа ИВТ с данными: ## группы сравнения; ### группы контроля. ИВТ — исходный вегетативный тонус; ЭТ — эйтонический ИВТ; ВТ — ваготонический ИВТ; СТ — симпатикотонический ИВТ; ГСТ — гиперсимпатикотонический ИВТ. Note. Statistical significance of differences (p < 0.05) within the group: **** with a share of HIVT. Statistical significance of differences (p < 0.05) within this type of IVT with data: ## comparison groups; ### control groups. IVT – Initial vegetative tone; AIVT – atonicescie IVT; VIVT – vagotonic IVT; SIVT – sympathicotonic IVT; HIVT – hypersympathicotonic IVT

 

Как видно из табл. 2, в 1-й группе данных за значительное преобладание какого-либо из четырех представленных типов ИВТ не получено, при этом доля детей с СТ ИВТ оказалась существенно ниже, чем во 2-й группе (на 10,4 %, р < 0,05), а доля ГСТ ИВТ — меньше, чем во 2-й и 3-й группах (соответственно на 47,6 и 68,1 %, все р < 0,05). Группы сравнения и контроля, в свою очередь, характеризовались существенным доминированием ГСТ ИВТ в сравнении с долей СТ (выше соответственно на 64,2 и 74,2 %, р < 0,05). У детей 1-й группы по сравнению с данными 3-й группы была отмечена высокая доля СТ (на 16,5 %, р < 0,05).

У детей 1-й группы (табл. 3) встречались все, кроме ЭТ, типы ИВТ без приоритета какого-либо из них. При этом доля детей с ГСТ ИВТ была существенно ниже таковой в группе контроля (на 59,6 %, р < 0,05). Во 2-й и 3-й группах встречались лишь СТ и ГСТ типы ИВТ при существенном (р < 0,05) преобладании ГСТ (на 77,8 и 92,0 % соответственно). Во 2-й группе доля ГСТ ИВТ была ниже, чем у детей 3-й группы, на 7,1 % (р < 0,05). ВТ ИВТ определялся только у детей основной группы, доля его увеличилась за период наблюдения от 26,5 до 36,4 % при отсутствии его в двух других группах.

Ортостатическая проба (тилт-тест) позволила оценить ВР у детей трех групп в возрасте 5 дней и трех месяцев жизни, что представлено на рис. 1, 2.

 

Рис. 1. Вегетативная реактивность у детей трех групп в возрасте 5 дней жизни (%). Статистическая значимость различий (р < 0,05) основной группы в пределах данного типа вегетативной реактивности с показателями: ## группы сравнения; ### группы контроля. НТ — нормальная реактивность, ГСТ — гиперсимпатикотоническая реактивность, АСТ — асимпатикотоническая реактивность

Fig. 1. Vegetative reactivity in children of 3 groups at the age of 5 days of life (%). Statistical significance of differences (р < 0.05) of the main group within this VR type with data: ## comparison groups; ### control groups. NR – normal reactivity, HSR – hypersympathicotonic reaction, ASR – asympathicotonic reactivity

 

Рис. 2. Вегетативная реактивность у детей трех групп в возрасте трех месяцев жизни (%). Статистическая значимость различий (р < 0,05) доли детей основной группы с данным типом вегетативной реактивности с показателями: ## группы сравнения; ### группы контроля

Fig. 2. Vegetative reactivity in children of 3 groups at the age of 3 months of life (%). Statistical significance of differences (р < 0.05) in the proportion of children in the main group with this type of VR data: ## comparison groups; ### control groups

 

Как оказалось (см. рис. 1), у детей 1-й группы в возрасте 5 дней жизни почти у каждого второго (42,9 %) регистрировалась ГСТ ВР, что на 19,4 % больше, чем во 2-й группе (р < 0,05). В то же время в трехмесячном возрасте (рис. 2) таких детей было всего 18,2 %, что в 2,3 раза меньше, чем при первичном исследовании (р < 0,05).

Представляется важным факт большого числа недоношенных детей с АСТ ВР в возрастной группе 5 дней: у 47,1 % недоношенных без ЗВУР и более трети (38,1 %) с ЗВУР. И особенно значимо увеличение частоты АСТ ВР у недоношенных с ЗВУР в возрасте трех месяцев жизни — почти 3/4 обследованных (72,7 %), что в 6,5 и 18,2 раза больше, чем в группах сравнения и контроля (р < 0,05). Что касается детей 2-й группы, то частота АСТ ВР значительно снижается к трем месяцам жизни и, так же как в 3-й группе, преобладает ГСТ ВР.

Обсуждение

Полученные результаты согласуются с существующим представлением о значимости центральной регуляции в процессе адаптации на ранних этапах развития детей, что подтверждается преобладанием ГСТ ИВТ у здоровых доношенных и недоношенных детей без ЗВУР. Различия в активности симпато-парасимпатических влияний на ритм сердца у недоношенных детей с ЗВУР могут указывать на недостаточное влияние со стороны центрального контура вегетативной регуляции, что можно объяснить разной степенью морфофункцио нальной и метаболической зрелости, в том числе регуляторных структур. Это приводит к снижению связи между центральным и автономным контурами вегетативной регуляции, активации вагусного тонуса и в конечном счете к переходу (нарастание ВТ ИВТ) на другой, более вариабельный, мобильный уровень вегетативной регуляции — автономный, соответствующий высоким постнатальным требованиям и состоянию функциональных систем, детерминированных ЗВУР. Более медленное созревание ВНС у недоношенных детей с ЗВУР, очевидно, должно определять более напряженный характер адаптации, ее более высокую «цену». При этом особенно значимо увеличение частоты АСТ ВР у недоношенных с ЗВУР, свидетельствующее об истощаемости функционального резерва адаптации в возрасте трех месяцев жизни.

Выводы

1. Особенностью вегетативной регуляции недоношенных детей с ЗВУР и ГВ 32–36 недель являются состояние гипоадаптации, напряженность адаптационных механизмов и истощаемость их функционального резерва, низкие значения частотных характеристик вариабельности сердечного ритма в диапазоне очень низких частот и повышение доли волн высокой частоты.
2. Для недоношенных детей с ЗВУР и ГВ 32–36 недель характерны более низкие симпато-парасимпатические влияния на сердечный ритм в период с 5 дней до трех месяцев жизни, наличие ваготонического ИВТ с увеличением доли от 26,5 до 36,4 %, что свидетельствует о недостаточном влиянии со стороны центрального контура вегетативной регуляции. Исходный вегетативный тонус недоношенных детей без ЗВУР (88,9 %) и здоровых доношенных (96,0 %) представлен в основном гиперсимпатикотоническим ИВТ к трехмесячному возрасту.
3. Недоношенные дети с ЗВУР, родившиеся с ГВ 32–36 недель, имеют существенный прирост асимпатикотонической вегетативной реактивности от 38,1 % в возрасте 5 дней жизни до 72,7 % к трехмесячному возрасту к данным недоношенных детей без ЗВУР (11,1 %) и здоровых доношенных детей (4,0 %), у которых существенно преобладала гиперсимпатикотоническая вегетативная реактивность.

About the authors

Elena A. Bliznetsova

Tver Regional Perinatal Center of E.M. Bakunina

Author for correspondence.
Email: bliznetsova.elena@mail.ru

Head, Department of Pathology of Newborns and Premature Infants

Russian Federation, Tver

Liudmila K. Antonova

Tver State Medical University

Email: antonova.lk@yandex.ru

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Head, Department of Pediatrics and Neonatology in the Faculty of Postgraduate Education

Russian Federation, Tver

Alexandr N. Malinin

Tver Regional Perinatal Center of E.M. Bakunina

Email: sahsa0482@mail.ru

MD, PhD, Reanimatologist, Department Intensive Therapy and Reanimatology

Russian Federation, Tver

References

Supplementary files