Features for the autonomic balance during tuberculin diagnosis in accordance with the mantoux method and using the skin prick test

Cover Page


Cite item

Abstract

Aim. To evaluate the dynamics of the autonomic balance in children during tuberculin diagnosis (Mantoux test and skin prick test) by investigating the heart rate variability. Methods. In 30 children (14 boys and 16 girls) aged 7.5±0.54 years the parameters of heart rate variability were recorded before and during the Mantoux test and skin prick test. Results. The comparative analysis of the used diagnostic techniques revealed advantages of the prick test method: during the diagnostic testing procedure with the skin prick test the increase in the heart rate of all children was less by 53%, sympathetic activation of the regulation of cardiac activity according to the NN50 parameter (number of pairs of cardiac intervals, differing from the neighbouring ones by more than 50 ms) was lees by 35%, the activity of the sympathetic and parasympathetic tone was less by 32 and 15% compared to such during the Mantoux test. The index of tension of the regulatory systems during the skin prick test was 25% less than during the normal tuberculin test carried out with a syringe. Conclusion. During the performance of the skin prick test a general tendency of preservation of the vagal influence on the cardiac function in children was revealed in contrast to the Mantoux test; the technique of injecting tuberculin using the skin prick test is associated with development of less emotional stress in children.

Full Text

Сердечный ритм подвержен постоянным изменениям под влиянием нейрогуморальных регуляторных механизмов, направленных на поддержание гомеостаза [8]. Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает активность механизмов вегетативного контроля работы сердца и служит информативным показателем функционального состояния человека [7]. Данная методика находит применение в исследовании сердечно-сосудистых и вегетативных реакций при физической нагрузке [2], а также в клинической практике [3, 5, 10]. Существует связь ВСР с возрастом человека [4-6]. В доступной литературе мы не встретили публикаций об использовании метода определения ВСР при исследовании вегетативных механизмов регуляции сердечной деятельности и изучении динамики парасимпатического и симпатического тонуса у детей при болевых экстероцептивных раздражениях, сопряжённых с эмоциональным стрессом. Постановку туберкулиновой пробы можно отнести к типичной ситуации, при которой дети испытывают психоэмоциональное напряжение, прежде всего из-за боли, возникающей при раздражении болевых рецепторов кожи. Психофизиологическая реакция человека на болевое раздражение сопровождается сенсорным и аффективно-мотивационным ответами, проявляющимися физиологическими реакциями сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем [9, 11]. Применение прик-теста для проведения туберкулиновой пробы направлено на снижение болевой реакции ребёнка на данную процедуру [1]. Цель настоящей работы состояла в оценке динамики вегетативного баланса на основе методики определения ВСР у детей при туберкулинодиагностике, выполненной с помощью пробы Манту и прик-теста. В исследовании приняли участие 30 детей (14 мальчиков и 16 девочек) в возрасте 7,5±0,54 лет, отобранных случайным образом. Родители всех детей подписали информированное согласие. У обследуемых регистрировали параметры ВСР в течение 5 мин в положении сидя с помощью пульсоксиметра «Элокс-01» (Россия). Датчик прибора помещали на дистальную фалангу указательного пальца левой руки. ВСР оценивали с помощью программного обеспечения «Elograf 3.0» (Россия) и программы «Kubios HRV ver 1.1». (Финляндия). Анализировали следующие параметры: NN (с) - длительность кардиоинтервала (КИ); STDNN (мс) - стандартное отклонение КИ; ЧСС (в минуту) - частота сердечных сокращений; STDНR (в минуту) - стандартное отклонение ЧСС; NN50 (ед.) - количество пар КИ, различающихся более чем на 50 мс; RMSSD (мс) - квадратный корень из среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных КИ; СИМ (у.е.) - индекс активности симпатической системы в регуляции сердечного ритма; ПАР (у.е.) - индекс активности парасимпатической системы в регуляции сердечного ритма; ИНБ (у.е.) - индекс напряжения регуляторных систем по Р.М. Баевскому; SpO2 (%) - степень сатурации оксигемоглобином артериальной крови; RRti (отн. ед.) - триангулярный индекс, который вычисляют как отношение общего количества КИ к высоте гистограммы всех КИ, построенной по дискретной шкале с шагом 8 мс; TINN (мс) - индекс триангулярной интерполяции гистограммы КИ. Регистрацию ВСР проводили во время выполнения туберкулиновой пробы двумя методами: с помощью внутрикожной инъекции туберкулина шприцем (проба Манту с 2 туберкулиновыми единицами) и субэпидермального введения туберкулина прик-ланцетом (прик-тест). Протокол исследования включал фоновую регистрацию исследуемых параметров ВСР перед каждым видом проб с туберкулином и регистрацию параметров ВСР во время постановки каждой из проб. Данные обработаны статистически с помощью программного пакета «SPSS v 13.0» с использованием параметрических и непараметрических методов с предварительной проверкой данных на нормальность с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Все результаты представлены в виде средних величин (M) и их стандартной ошибки (m), а также в виде относительных данных (отклонения в процентах от исходных значений). Изменения параметров считали достоверными при p <0,05. Исходное значение длительности КИ у девочек было на 14% (0,101±0,30 с, p <0,05) меньше, чем у мальчиков. ЧСС у мальчиков в состоянии покоя была на 13% (11,5±4,25 в минуту, p <0,05) меньше, чем у девочек (рис. 1). Также выявлено различие значений параметра NN50 между двумя группами обследуемых в состоянии покоя. В частности, величина NN50 у мальчиков на 52% (29,32±12,06 ед., p <0,001) больше, чем у девочек (рис. 2). Это свидетельствует о преобладании симпатических влияний на регуляцию сердечной деятельности у девочек в состоянии покоя и парасимпатических влияний - у мальчиков. По данным ВСР во время выполнения пробы Манту шприцем (2 туберкулиновых единицы) у всех обследуемых происходило уменьшение средней длительности КИ на 18% (0,117±0,016 с, p <0,001) относительно исходного уровня. В частности, у мальчиков значение этого параметра снижалось на 18% (0,123±0,039 с, p <0,001), а у девочек - на 19% (0,112±0,016 с, p <0,001) (табл. 1). Выполнение туберкулиновой пробы в обеих группах обследуемых в этих же условиях вызывало прирост ЧСС на 22% (21,7±3,41 в минуту, p <0,001) относительно исходного уровня. В частности, у мальчиков параметр увеличивался на 22% (19,9±6,13 в минуту, p <0,001), а у девочек на 23% (23,2±2,86 в минуту, p <0,001) относительно фона (см. рис. 1). Параметр NN50, показывающий количество пар КИ, отличающихся от соседних более чем на 50 мс, и отражающий общую ВСР, уменьшался у всех обследуемых во время проведения стандартной туберкулиновой пробы на 72% (29,5±7,76 ед., p <0,001) относительно фона. У мальчиков и девочек уменьшение NN50 происходило на 63% (35,78±14,22 ед., p <0,001) и 88% (24,0±5,49 ед., p <0,001) относительно фона соответственно (см. рис. 2). Изменение значения стандартного отклонения длительности КИ (SDNN), параметра RMSSD, степени сатурации оксигемоглобином артериальной крови (SpO2) во время стандартной пробы Манту достоверно не отличалось от фонового уровня (см. табл. 1). Триангулярный индекс оценки ВСР, прямо пропорциональный парасимпатической активности, уменьшался в обеих группах обследуемых на 27% (0,021±0,004 отн.ед., p <0,01) относительно первоначального уровня. У мальчиков и девочек значение параметра RRti уменьшалось относительно фона на 31% (0,027±0,007 отн.ед., p <0,01) и 21% (0,015±0,005 отн.ед., p <0,01) соответственно, что отражает характерную тенденцию повышения симпатической активности в условиях более сильного ноцицептивного стимула. Значение индекса СИМ в двух группах обследуемых недостоверно увеличивалось во время внутрикожной туберкулиновой пробы Манту с 2 туберкулиновыми единицами на 30% (1,33±0,64 у.е., p >0,05). Индекс ПАР увеличивался во время внутрикожной туберкулиновой пробы Манту на 29% (3,53±1,12 у.е., p <0,01). При внутрикожной туберкулиновой пробе Манту отмечено незначительное повышение ИНБ на 12% (6,97±8,90 у.е., p >0,05) (см. табл. 1). Во время выполнения прик-теста у всех детей выявлено уменьшение длительности КИ на 9% (0,058±0,022 с, p <0,001) относительно исходного уровня. Причём у мальчиков продолжительность КИ уменьшалась на 9% (0,060±0,040 с, p <0,001), а у девочек на 10% (0,057±0,015 с, p <0,001) относительно состояния покоя (см. табл. 1). Однако между двумя группами обследуемых статистически значимые различия параметра отсутствовали. Выполнение прик-теста вызывало прирост ЧСС в обеих группах пациентов на 11% (10,3±3,06 в минуту, p <0,001) относительно состояния покоя. При этом у мальчиков увеличение ЧСС составило 11% (9,8±5,47 в минуту, p <0,001), а у девочек - 11% (10,7±2,71 в минуту, p <0,001) относительно фона (см. рис. 1). Во время выполнения прик-теста значение параметра NN50 уменьшалось в двух группах обследуемых на 66% (19,3±4,46 ед., p <0,001) относительно фонового уровня. Уменьшение параметра среди мальчиков и девочек составило 63% (21,28±6,84 ед., p <0,001) и 69% (17,56±5,93 ед., p <0,001) относительно исходного уровня соответственно (см. рис. 2). SDNN и RMSSD во время выполнения прик-теста недостоверно отличались от фонового уровня (см. табл. 1). Во время выполнения прик-теста величина параметра RRti уменьшалась в двух группах детей на 16% (0,011±0,005 отн.ед., p <0,001) относительно фонового уровня. Уменьшение параметра среди мальчиков и девочек составило 11% (0,008±0,003 отн.ед., p <0,001) и 18% (0,012±0,004 отн.ед., p <0,001) соответственно относительно исходного уровня. Значение индекса СИМ незначительно снижалось в двух группах обследуемых на 17% (0,67±0,66 у.е., p >0,05) во время прик-теста (различия с исходным показателем статистически незначимы). Также отмечена тенденция к снижению ИНБ во время выполнения прик-теста на 11% (6,07±6,04 у.е., p >0,05) (см. табл. 1). При выполнении прик-теста у обследуемых преобладание влияния парасимпатической нервной системы на сердце в состоянии покоя сохранялось. Уменьшение длительности КИ при прик-тесте у всех детей было вдвое меньшим, составив лишь 9% (до 0,059±0,019 с, p <0,001), чем во время выполнения туберкулиновой пробы шприцем (см. табл. 1). Прирост ЧСС во время прик-теста у всех обследуемых был на 53% (11,4±3,24 в минуту, p <0,001) меньше, чем при классической туберкулиновой пробе (см. рис. 1). Менее выраженный хронотропный эффект на сердце при выполнении прик-теста, скорее всего, свидетельствует о меньшей степени активации симпатической системы при данном воздействии в сравнении с инъекцией туберкулина шприцем. Уменьшение параметра NN50 во время прик-теста в двух группах обследуемых было на 35% (10,2±6,11 ед., p <0,05) меньшим, чем во время пробы Манту с 2 туберкулиновыми единицами (см. рис. 2). Уменьшение триангулярного индекса во время прик-теста в двух группах обследуемых было на 11% (0,010±0,005 отн.ед., p <0,05) меньшим, чем при стандартной пробе Манту. Индекс СИМ во время прик-теста был на 32% (1,57±0,62 у.е., p <0,01) меньше, чем во время обычной туберкулиновой пробы, выполненной шприцем, а значение индекса ПАР во время прик-теста на 15% (2,43±1,08 у.е., p <0,05) меньше, чем во время обычной туберкулиновой пробы шприцем. Это означает сохранение соотношения парасимпатического и симпатического компонентов вегетативного баланса во время прик-теста на уровне, аналогичном состоянию покоя. ИНБ во время прик-теста был на 25% (16,0±7,70 у.е., p <0,01) меньше, чем во время обычной туберкулиновой пробы, выполненной шприцем (см. табл. 1). Всё это характеризует прик-тест как метод туберкулинодиагностики с менее выраженным стрессорным эффектом на вегетативный компонент психоэмоционального состояния обследуемых детей. Основная закономерность взаимодействия центральных механизмов ноцицептивного и психоэмоционального контроля у детей по данным ВСР при выполнении прик-теста - сохранение преимущественно вагусного влияния на регуляцию сердечной деятельности практически на исходном уровне. Нами не выявлено достоверного различия в динамике ВСР по большинству показателей между группами девочек и мальчиков. Наконец, что самое важное, активация центральных механизмов взаимодействия между ноцицептивным и психоэмоциональным контролем сердечной деятельности была в меньшей степени выражена при проведении прик-теста по сравнению с пробой Манту. Это подтверждается меньшей динамикой ряда параметров ВСР (длительность КИ, NN50, RRti, индексов СИМ, ПАР, ИНБ) во время прик-теста. Следовательно, анализ данных динамики вегетативного баланса на основе методики регистрации ВСР у детей при туберкулинодиагностике, выполненной с помощью пробы Манту и прик-теста, позволяет утверждать, что методика прик-теста не сопряжена с развитием психоэмоционального стресса у детей. ВЫВОДЫ 1. Неинвазивная методика изучения ВСР в применении к исследованию психофизиологических реакций детей позволила объективно оценить динамику вегетативного баланса и отразить активность механизмов вегетативного контроля работы сердца при туберкулинодиагностике с помощью пробы Манту и прик-теста. 2. При выполнении прик-теста выявлена общая тенденция сохранения влияния блуждающего нерва на сердечную деятельность детей в отличие от пробы Манту. 3. Методика введения туберкулина с помощью прик-теста характеризуется меньшей выраженностью психоэмоционального стресса у детей в сравнении с классической пробой Манту. Рис. 1. Прирост частоты сердечных сокращений (ЧСС) в двух группах испытуемых во время туберкулиновой пробы, выполненной шприцем и с помощью прик-теста. Достоверность изменения параметра относительно фонового уровня между группами и методами постановки туберкулиновой пробы: *p <0,05; **p <0,001. Рис. 2. Сокращение количества пар кардиоинтервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мс (NN50), в двух группах испытуемых во время туберкулиновой пробы, выполненной шприцем и с помощью прик-теста. Достоверность изменения параметра относительно фонового уровня: **p <0,001. Достоверность изменения параметра между группами и методами: † - p <0,05; ††† - p <0,001. бор_2.eps бор_1.eps Таблица 1 Динамика параметров вариабельности сердечного ритма до и во время туберкулиновой пробы, выполненной шприцем и с помощью прик-теста Параметр Пол Фон Инъекция шприцем Фон Прик-тест NN, мс ♂ 0,701±0,039 0,578±0,038*** 0,691±0,039 0,631±0,039***††† ♀ 0,600±0,019‡ 0,488±0,012*** 0,599±0,016 0,543±0,013***††† SDNN, мс ♂ 0,056±0,005 0,043±0,006 0,053±0,008 0,051±0,007 ♀ 0,041±0,004‡ 0,045±0,007 0,040±0,003 0,038±0,004 RMSSD, мс ♂ 50,83±6,68 40,06±10,25 49,81±8,49 44,74±10,33 ♀ 40,24±4,05 37,93±9,05 38,64±3,16 32,68±3,72 RRti, отн.ед. ♂ 0,087±0,008 0,059±0,006** 0,074±0,009 0,066±0,005* ♀ 0,069±0,006 0,055±0,003** 0,066±0,004 0,054±0,004* TINN, мс ♂ 236,43±20,59 209,29±50,96 229,64±33,42 218,57±29,65 ♀ 210,00±19,94 192,81±26,45 171,56±10,09 170,94±16,18 СИМ, у.е. ♂ 2,86±0,62 4,86±1,60 4,14±0,93 3,14±0,73†† ♀ 4,56±0,63‡ 4,94±0,73 3,88±0,42 3,50±0,45 ПАР, у.е. ♂ 14,29±1,33 17,43±2,12** 15,50±1,78 14,36±1,16† ♀ 10,56±1,11* 14,44±1,65** 14,63±1,06 12,56±1,19† ИНБ, у.е. ♂ 44,86±11,67 55,43±17,32 51,36±13,47 42,71±9,48†† ♀ 65,63±10,14 69,44±11,42 54,38±4,97 50,56±5,94†† SpO2, % ♂ 98,14±0,21 97,71±0,19 98,36±0,17 98,07±0,19 ♀ 97,81±0,23 97,50±0,32 98,06±0,21 97,75±0,25 Примечание: данные представлены в виде среднего значения параметра и его стандартной ошибки (M±m); ♂ - группа мальчиков; ♀ - группа девочек; NN - длительность кардиоинтервала (КИ); STDNN - стандартное отклонение КИ; RMSSD - квадратный корень из среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных КИ; RRti - триангулярный индекс; TINN - индекс триангулярной интерполяции гистограммы КИ; СИМ - индекс активности симпатической системы в регуляции сердечного ритма; ПАР - индекс активности парасимпатической системы в регуляции сердечного ритма; ИНБ - индекс напряжения регуляторных систем по Р.М. Баевскому; SpO2 - степень сатурации оксигемоглобином артериальной крови. Достоверность изменения параметра относительно фонового уровня: *p <0,05; **p <0,01; ***p <0,001. Достоверность изменения параметра между методами постановки туберкулиновой пробы: † - p <0,05; †† - p <0,01. Достоверность изменения параметра между группами: ‡ - p <0,05.
×

About the authors

E A Borodulina

Samara State Medical University, Samara, Russia

Email: borodulinbe@yandex.ru

O S Kozlova

Samara State Medical University, Samara, Russia

Yu P Seredina

Samara State Medical University, Samara, Russia

V V Korolev

Samara State Medical University, Samara, Russia

V F Pyatin

Samara State Medical University, Samara, Russia

E A Amosova

Samara State Medical University, Samara, Russia

References

  1. Бородулин Б.Е., Бородулина Е.А., Амосова Е.А., Галилей М.В. Вопросы туберкулинодиагностики у детей в современных условиях // Вопр. соврем. педиатр. - 2010. - №1. - С. 70-74.
  2. Casonatto J., Tinucci T., Dourado A.C., Polito M. Cardiovascular and autonomic responses after exercise sessions with different intensities and durations // CLINICS. - 2011. - Vol. 66, N 3. - P. 453-458.
  3. Dogru M.T., Simsek V., Sahin O., Ozer N. Differences in autonomic activity in individuals with optimal, normal, and high-normal blood pressure levels // Arch. Turk. Soc. Cardiol. - 2010. - Vol. 38, N 3. - P. 182-188.
  4. Francis J., Watanabe M.A., Schmidt G. Heart rate turbulence: a new predictor for risk of sudden cardiac death // Ann. Noninvas. Electrocardiol. - 2005. - Vol. 10. - P. 102-109.
  5. Gunduz H., Talay F., Arinc H. et al. Heart rate variability and heart rate turbulence in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Cardiol. J. - 2009. - Vol. 16, N 6. - P. 553-559.
  6. McLachlan C.S., Ocsan R., Spence I. et al. Increased total heart rate variability and enhanced cardiac vagal autonomic activity in healthy humans with sinus bradycardia // Proc. (Bayl. Univ. Med. Cent.). - 2010. - Vol. 23, N 4. - P. 368-370.
  7. Parati G., Mancia G. Cardiovascular variability is/is not an index of autonomic control of circulation // J. Appl. Physiol. - 2006. - Vol. 101. - P. 676-682.
  8. Perkiomaki J.S., Makikallio T.H., Huikuri H.V. Fractal and complexity measures of heart rate variability // Clin. Exp. Hypertens. - 2005. - Vol. 27. - Р. 149-158.
  9. Stohler C.S., Zubieta J.K. Pain imaging in the emerging era of molecular medicine // Methods Mol. Biol. - 2010. - Vol. 617. - P. 517-537.
  10. Vanderlei L.C., Pastre C.M., Hoshi R.A. et al. Basic notions of heart rate variability and its clinical applicability // Rev. Bras. Cir. Cardiovasc. - 2009. - Vol. 24. - P. 205-217.
  11. Xie Yu.-F., Huo Fu.-Q., Tang J.-Sh. Cerebral cortex modulation of pain // Acta Pharmacol. Sinica. - 2009. - Vol. 30. - P. 31-41.

© 2012 Borodulina E.A., Kozlova O.S., Seredina Y.P., Korolev V.V., Pyatin V.F., Amosova E.A.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies