Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности

Оглоблин, Денис Леонидович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности"

На правах рукописи

ОГЛОБЛИН Денис Леонидович

Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности

03.00.13 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Тверь 2005

Работа выполнена на кафедре биомедицины Тверского государственного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Анатолий Яковлевич Рыжов

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Владимир Васильевич Матюхин

Ведущая организация: Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверского государственного университета (г. Тверь, ул. Володарского, 44а)

кандидат биологических наук, доцент Татьяна Григорьевна Кремлева

Защита состоится «ДЛ » _ _2005 г. в ТУ часов

на заседании диссертационного совета К 212.263.01 в Тверском государственном университете по адресу: 170002, г. Тверь, пр. Чайковского, 70 а, корп. 5, ауд. 318

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

<?£>£>£ - У

Ш4ЯЗ/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Работоспособность человека, как известно, представляет собой интегративную характеристику психофизиологических функций и параметров состояния организма в процессе трудовой деятельности -физической или сенсомоторной (М.И. Виноградов, 1966: С.А.Косилов, 1969; В.И.Медведев, 1970; В.П.Загрядский, 1971; А.О.Навакатикян, 1978; К.М.Смирнов, 1979; В.В.Розенблат, 1980; В.В.Романов, 1981; С.И.Горшков, З.М.Золина, 1983; В.И. Тхоревский 1987; Ю.В. Мойкин и соавт, 1994; А.Я.Рыжов и соавт., 1998). Современный этап развития производства требует активного перехода к сенсомоторным видам трудовой деятельности, хотя остается еще немало производств, характеризующихся преимущественно физическим трудом, при котором сердечно-сосудистая система (ССС) функционирует в эргометрическом режиме, а для опорно-двигательного аппарата работающих характерно перенапряжение и рост специфической заболеваемости (СЛ. Устьянцев, 2000; В.О.Красовский, 2002). Современный спорт, характеризующийся возрастающими тренировочными нагрузками и высокими достижениями, также представляет собой тяжелый и одновременно высоко напряженный труд (А.А.Кузнецова, 1981;

A. Bundgaard, 1985; T.Gemmel,1986; А.Г.Дембо и соавт.,1988,1991; Ю.Л.Кислицын, 1996) Специфика умственного труда, при котором мозг является не только регулирующим, но и работающим органом, заключается в том, что влияние трудовой деятельности прежде всего сказывается на состоянии центральной нервной системы (ЦНС) и таких ее функциях, как внимание, память, скорость реагирования, лабильность анализаторных систем. При этом могут создаваться предпосылки специфических заболеваний, обусловленных напряжением и перенапряжением систем регуляции вегетативной нервной системы (ВНС) в виде вегето-сосудистой дистонии, гипертонической болезни, атеросклероза и др. Поэтому изучение адаптивно-приспособительных перестроек физиологических систем организма практически здорового человека в условиях как физически тяжелого, так и нервно напряженного умственного труда - вопрос, являющийся "извечно" актуальным (А.И.Киколов, 1978," Gilood J, Kirschenbaum А., 1986; Ю.В.Мойкин и соавт.,1987; А.О.Навакатикян, 1990, Б.М.Федоров, 1991;

B.В.Матюхин и соавт., 1999; Н.Ф.Измеров и соавт.,2001, В.Ф.Федоров, 2001).

Исследование ритма сердца (PC) человека в натурном и модельном

(лабораторном) эксперименте - вопрос актуальный и своевременный, поскольку здесь затрагивается поисковая функция ССС, отражающая как эрготропную, так и информационную ее составляющие. Это находит свое выражение в небезызвестных космических и спортивных исследованиях P.M. Баевского с сотрудниками (60-90-е годы), в теории фракталов (Л. Сандер, 1987; Эри Л. Голдбейер и соавт., 1990) и спектра PC ( Г.В.Рябыкина, А.В.Соболев, 1996; Heart rate variability, 1996; А.Н. Флейшман, 2001; B.B. Романов и соавт., 2002), интерпретирующих закономерности формирования ритмических изменений в висцеральных системах.

РОС НАЦИОНАЛЬНА)« БИБЛИОТЕКА |

О—»»— I ыт /»

Цель - дать физиологическую характеристику системы управления ритмом сердца в условиях дозированной физической и сенсомоторной нагрузки, повышающейся тяжести и нервной напряженности.

Задачи: 1) охарактеризовать динамику PC в зависимости от меняющейся интенсивности физической нагрузки по велоэрюметрическим параметрам скорости, пройденного пути и энерготрат;

2) определить характер взаимосвязи параметров PC в условиях выполняемой физической нагрузки, имитирующий 5-минутный «проезд» со скоростью 20, 25 и 30 км/час;

3) охарактеризовать изменения PC и его составляющих по мере усложнения сенсомоторной нагрузки, состоящей из серий простых и дифференцировочных реакций;

4) определить характер взаимосвязи параметров PC и возможную зависимость их от сенсомоторной нагрузки последовательно нарастающей напряженности.

Научная новизна. 1. Впервые дана количественная характеристика ритмической активности сердца при последовательно повышающихся дозированных нагрузках физического и сенсомогорного характера. 2. Получены ранее неизвестные данные о характере управления ритмом сердца, функционирующего в эрготропном и информационном режимах в зависимости от физической тяжести и нервной напряженности нагрузки. 3. Показана возможность включения компенсаюрных механизмов регуляции ритма сердца при повышении тяжести и напряженности нагрузки.

2. Сенсомоторпая работа, будучи в эрготропном плане менее нагрузочной для сердца, рассматривается нами как информационный фактор управления PC.

3. Количественный анализ параметров PC и их корреляций с показателями применяемой нагрузки нарастающей интенсивности позволяет дать прогностическую оценку состояния ССС. 4. Управление PC как многокомпонентной функциональной системой в период физической и сенсомоторной нагрузки направлено на поддержание механизмов регуляции сердца на оптимальном уровне рабочего напряжения.

Теоретическая значимость работы. Диссертация выполнена в аспекте основных теоретических положений классической отечественной и зарубежной физиологии. Она вносит определенный вклад в представления о хронобиологических механизмах организма человека и расширяет представления о поисковой функции и волновой активности его сердечно-сосудистой системы. Полученные результаты имеют значение для развития теоретических положений i омеостаза, гомеокинеза и адаптации организма, а также для теории доминанты по А.А.Ухтомскому и функциональных систем по П.К.Анохину, особенно в аспекте межсистемного взаимодействия для достижения полезного результата как основного фактора системогенеза.

Практическая значимость работы. Прикладной аспект диссертации представлен следующими направлениями: I) данные в диссертации методики компьютерной регистрации и автоматического анализа ритмических процессов

применяются в исследовательской работе учебно-научного оздоровительного центра ТвГУ и лаборатории медико-биологических проблем человека; 2) результаты исследований используются кафедрой анатомии и физиологии человека и животных ТвГУ в курсах лекций по дисциплинам специализаций «Физиология ЦНС» и «Физиология труда» с соответствующими спецпрактикумами; 3) результаты и методы исследования данной диссертации используются студентами факультетов биологии и физического воспитания при выполнении курсовых и дипломных работ (гистографический, автокорреляционный и фрактальный анализ периодических процессов).

III Всероссийской конференции с международным участием "Механизмы функционирования висцеральных систем" (Санкт-Петербург, 2003), на XIX съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (Екатеринбург, 2004).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 113 страницах, включает введение, 4 главы, выводы, список литературы - 129 источников, из которых 108 на русском и 21 на иностранных языках. Диссертация документирована 8 таблицами, иллюстрирована 25 рисунками, содержит 2 приложения. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обследованы мужчины 18-27 лет (студенты, аспиранты и сотрудники университета), физически не тренированные, не имеющие патологических изменений в работе сердца, в первой ноловине дня в помещении с нормативной температурой и влажностью воздуха. Специально разработанная компьютерная программа "Pulse", позволяла длительно регистрировать сердечные циклы пульсотахометром 0-84 с цифровым преобразованием и автоматическим анализом PC как периодического процесса.

Исследования проведены в 2 этапа. Па 1-м этапе обследованы 9 человек в 33 опытах, составивших 3 серии исследований. В 1-й серии (И опытов) испытуемые «сидя» на велотренажере "PROTEUS - 1" в течение 5 мин выполняли физическую работу в виде имитации езды на велосипеде со «скоростью» 20 км/час, поддерживаемой посредством визуального контроля, с регистрацией «пройденного пути» в км и соответствующих «энерготрат» в килокалориях (но счетчику велотренажера). Во 2-й (10 опытов) и 3-й (12 опытов) сериях за то же время (5 мин) выполнялась нагрузка, имитирующая «проезд» со скоростью 25 и 30 км/час. В основу градации нагрузок, установленных опытным путем, были положены принципы классификации физического труда как допустимого, среднего по тяжести и тяжелого (Руководство Р 2.2.755-99. М. 1999). Опыты проводились не менее чем через 2 часа после приема пищи и без предварительной физической работы. Перерывы между сериями составляли не менее трех суток для исключения

образования двигательного навыка и феномена физической тренированности PC регистрировался непрерывно, а из общего массива автоматически вычленялись 120-цикловые отрезки в исходном состоянии в начале и конце работы, а также сразу после ее1 окончания. Всего в 33-х опытах воспроизведены и проанализированы 132 кардиоинтервалограммы (КИГ).

На 2-м этапе у тех же 9 испытуемых исследования проведены в аналогичных условиях с использованием 5-минугной сенсомоторной нагрузки, построенной по принципу классификации труда повышающейся нервной напряженности (допустимый, средний, напряженный) также в соответствии с руководством Р 2.2.755-99. Для этой цели использована серийная 5-минутная компьютерная регистрация времени зрительно-моторных реакций (ВЗМР) с межсигнальными интервалами 2-5 с в последовательности: 1) простая работа с реагированием на три разноцветных сигнала в виде треугольника, круга, квадрата (1-я серия); 2) работа с дифференцировочной реакцией на 2 сигнала из трех (2-я серия); 3) сложная работа, выполняемая аналогично 2-й серии, но со сменой дифференцировочного сигнала через 2,5 мин (3-я серия). Во всех трех сериях учитывалось число ошибок в виде пропущенных сигналов. Регистрация и анализ 136 КИГ осуществлены в 34 опытах (1-я серия - 10 опытов, 2 и 3-я - по 12 опытов).

Изучались ритмические составляющие процесса сердечных сокращений посредством построения и анализа КИГ, кривых распределения интервалов и автокорреляционных функций (АКФ). Дана количественная оценка вариабельности КИГ (Heart rate variability, 1996), характеризующей активность различных отделов ВНС через их влияние на синусный узел (A.B. Соболев и соавт., 1996). Математическая обработка КИГ включала анализ стационарных процессов с вычислением математического ожидания (X), длительности сердечного цикла (ДСЦ), его ошибки (ш), стандартного отклонения (о), дисперсии (D), вариационного размаха (АХ), моды (Мо), амплитуды моды (АМо), а также коэффициента вариации (Cv), выраженного в процентах. Строились графики КИГ и полигоны распределения, а для установления внутренней связи процессов проводилось вычисление АКФ (графически) и корреляций смежных интервалов по 1-му сдвигу (rl). Для описания сложных, хаотических, фрактальных процессов PC использовано вычисление нормированного размаха или метод Харста (Е. Федер, 1991), характеризующий фрактальную размерность (ФР). Математический анализ результатов, полученных на статистических выборках испытуемых, осуществлялся по версии Excel. С помощью компьютерной программы "Regression" (Е.А.Белякова, 2003) проведен корреляционный и регрессионный анализ параметров PC и количественных показателей используемых нагрузок. Оценка репрезентативности результатов и достоверности различий осуществлялась методами параметрической статистики с использованием коэффициентов Стьюдента при минимально допустимом уровне значимости Р=0,05.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

При решении первой задачи в соответствии с интенсификацией на!рузки и повышением ее энергоемкости отмечено усиление эрготроиной функции сердца, если судить по снижению ДСЦ и соответствующему увеличению ЧСС (табл.1, рис. 1). Соотношение пройденного пути и энерготрат с соответствующими кластерами максимальной ЧСС носит линейный характер (г=0,994 и г 0,986 при

Р<0,01). В то же время анализ PC показывает, что механизм управления им в данных условиях не однороден, а смена уровней регуляции сердца чаще всего имеет компенсаторный характер. В частности, фрактальность в 1-й серии исследований к моменту окончания работы оказывается существенно повышенной. Изменяющийся аналогично коэффициент автокорреляции КИГ Cri) показывает снижение связи смежных интервалов в этот период, несмотря на повышение ЧСС (уменьшение ДСЦ). Следовательно, возникающая в начале работы естественная симпатикотания в дальнейшем, вероятно, сопровождается подключением центров n.vagus, чем и предотвращается перенапряжение механизмов регуляции сердца при мышечной работе. Подобные явления зарегистрированы нами и при других, более интенсивных нагрузках (25 и 30 км/час).

Таблица 1

Количественная характеристика (Х±ш) применяемой физической нагрузки, имитирующей 5-минутный «проезд» со скоростью 20 км/час (1), 25 км/час (2) и 30 км/час (3). Р - показатель статистической достоверности различий

№ серии Пройденный путь (км) Энерготраты за 5 мин (ккал) Максимальная ЧСС (уд/мин)

1 1,59±0.036 58,4±1,148 119,7±3,56

2 2,04±0,018 74,3±0,361 149,4±3,2

3 2,28±0,036 84,9±1,082 159,5±5,7

Pl,2 Р.,з Р2.3 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Особенно это выражено в условиях нагрузки, имитирующей проезд со скоростью 30 км/час, когда rl к моменту окончания работы переходит в отрицательные величины, а снижение показателя Харсга до 0,663±0,020 O.E., по сравнению с исходным (0,932±0,020), характеризуется повышением ФР КИГ с максимальной степенью статистической достоверности Р<0,001 (рис.1). Особо следует отметить послерабочее состояние системы регуляции PC, которое по данным ДСЦ в 1-й серии исследований практически достигает исходного уровня (рис. 1А), а во 2-й и 3-й сериях (рис. 1Б,В) послерабочей уровень ДСЦ последовательно снижается, характеризуя инертность напряжения регуляторных механизмов согласно представлениям о доминанте А.А Ухтомского (1952). Наблюдаемое в конце работы продолжающееся повышение ЧСС наряду со снижением фрактал ьносги PC и связи смежных кардиоингервалов, вероятнее всего, объясняется особенностями так называемого «переходного процесса», характеризующего быструю смену функциональных состояний ССС (М.Д.И. Жемайтите, 1968; 1970; 1989) на основе периферических (метаболических)

и центральных (нейроэндокринных) механизмов (А С Эйдукайтис, 1999, А.Н. Флейшман, 2001).

0,8 0.6 0,4

I 0,2 ГОЁГ

I 0,8 -1 0,6 -

[ 0,4 -' 0,2 -I

| 0 I— 1-0,2 -1

А I

12 3 4

0,8 V

0,6 ■)

0,2 -

ОЕ

1 1 0,8 -I

0,6 -I

0,4 н

, 0.2 1 I ! 0 I -0,2

! -0,4

12 3 4

1 2

04 1

! I | 0,2-1-

1 2

1,2 т

08 I 0,6 -| 04 -

.12 3 4

! 0,4-1-

ОЕ, 1,2 ,

0,8 -I 0,6 ] 0.4 -1—

Рис 1. Сверху вниз - показатели ДСЦ, г1 и Харста в 1-й (А), 2-й (Б) и 3-й (В) сериях исследований в исходном состоянии (1), в начале работы (2), в момен! ее окончания (3) и в послерабочий период (4)

Кроме того, РС есть релаксоконстантная величина, периодические изменения которой во многом обусловливаются последовательной сменой механизмов ценгральной регуляции согласно гипотезе мультипараметрического обеспечения гомеостаза и гомсокинеза (В.А Шидловский, В.Н Новасельдев, 1973 ; В.А Шидловский, В.А Лищук,1978). Поэтому на индивидуальных графиках АКФ испытуемых во всех 3 сериях наблюдаются дыхательные волны, волны типа Траубе-Геринга и волны более высокого порядка, как, например, у испытуемого П. 24 лет, зарегистрированных во 2-й серии исследований в исходном состоянии и в начальной фазе физической нагрузки. В данной ситуации отчетливо

просматривается явное напряжение механизмов регуляции PC с вовлечением в этот процесс высших, вероятнее всего, гипсггаламических структур ЦНС (рис. 2).

Если ориентироваться на эрготропную функцию сердца, выражающуюся в последовательном укорочении ДСЦ, то на протяжении всех трех ступеней нагрузки и к моменту ее окончания следовало бы ожидать и аналогичного повышения напряжения механизмов регуляции PC. Однако судя по кривым распределения кардиоинтервалов в системе управления PC начинает проявляться форма регуляции, обусловленная включением контура, связанного с действием блуждающего нерва. Об этом свидетельствует переход кривых распределения в правоасимметричные формы, а также падение rl АКФ до нулевых (1 и 2-я серии) и отрицательных (3-я серия) значений. При этом существенно увеличивается фрактальность процесса PC, о чем можно судить по достоверно сниженному показателю Харста, как уже было отмечено выше. Характерно, что по окончании физической нагрузки всех трех ступеней интенсивности отмечается тенденция к восстановлению параметров PC, хотя данные АКФ вновь демонстрируют напряжение механизмов регуляции сердечной деятельности особенно в 3-й серии исследований. Аналогичные изменения регистрируются и у испытуемого П. 22 лет в качестве индивидуальною примера, демонстрирующего состояние механизмов регуляции PC.

При решении второй задачи в результате проведенного корреляционного анализа параметров PC на фоне повышающейся нагрузки установлено, что в 1-й серии в исходном состоянии корреляция rl с ДСЦ линейна и положительна (г = 0,634, Р<0,05), а регрессионное уравнение У(г1) = 1,39Х(дСЦ) - 0,45 свидетельствует о явном увеличении тесноты связи смежных кардиоинтервалов с увеличивающейся ДСЦ, причем каждой 0,100 с ДСЦ соответствует прирост rl 0,13 O.E. Подобное несколько необычное отношение, вероятнее всего, обусловливается положением испьиуемого «сидя» на велотренажере, которое, с одной стороны, способствует урежению PC (повышение ДСЦ), с другой стороны, это положение (на седле) близко к ортостатическому, способствующему ригидизации PC (повышение rl). Динамика ФР кардиоинтервалов соответствует изменениям rl (г=0,753, Р<0,05), что дает представление о количественной характеристике данной взаимосвязи в 1-й серии исследований.

Во 2-й серии (проезд со скоростью 25 км/час) сохраняется корреляция между показателем Харста и rl (г=0,790, Р<0,01), подтверждая отмеченную в 1-й серии количественную форму взаимосвязи этих параметров PC. Положительная связь rl и показателя Харста во 2-й серии имеет место как во время нагрузки, так и после нее (рис ЗА,Б). В 3-й серии также установлены аналогичные связи между rl и показателем Харста (рис. 3 В) как нестационарным компонентом PC. Это придает изучаемой нами ритмической активности сердца особый физиологический смысл, поскольку хаос и фракталы как объекты изучения связаны с нелинейной динамикой реагирующих систем (Л. Сандер, 1987; А.П. Гаврилушкин, А.П. Маслюк, 2001; С.А. Клещеногов, А.II. Флейшман, 2001). Особо важна роль фракталоподобных проявлений в нормальной механической и электрической динамике сердца, поскольку избыточность и нерегулярность PC - свойство, надежно противостоящее разного рода негативным воздействиям и повреждениям ( E.R. Weibel, 1991; C.S. Peskin, D.M. McQueen, 1994).

0,8 06 0,4 0,2

0,6 0,7 0,8 0,9 1 г1=0,808, ПХ=1,099

ОЕ.

г1=0,936; ПХ=1,013

-0 5

г1=0,017, ПХ =0,801

0,5 1

-—^ДАААДЛ/ П

30 40 60 ВО

г] =0,144, ПХ= 0,961 , ОЕ.

'-Лд/Угууул п

10 20 30 40 30*'¡0

-0,5 -

Рис. 2. Индивидуальные данные РС испытуемого П. 24 лет. ДСЦ (А), кривые распределения пульсовых интервалов (Б) и автокорреляционные функции РС (В) в исходном состоянии (1), в начале работы (2), в момент ее окончания (3) и в послерабочей период (4) при нагрузке со скоростью 25 км/час. г1 - коэффициент автокорреляции по 1-му сдвигу массива, ПХ - показатель Харста

Рис. 3. Регрессионная зависимость rl(O.E.) от показателя Харста (O.E.) в момент окончания нагрузки (А), в период послерабочего состояния (Б) при нагрузке со скоростью 25 км/час; В - то же к моменту окончания нагрузки при скорости 30 км/час

В нашем случае высокая фрактальность РС (низкий показатель Харста) в окончательной фазе физической нагрузки представляет собой своеобразный феномен защиты сердца от нарастающего напряжения его регуляторных механизмов и вероятного их перенапряжения. Естественно, в этом процессе участвуют многие структуры ЦНС, а также гуморальные факторы, контролирующие кардиореспираторную систему (В.М.Сергиевский и соавт.,1993) и задающие единый ритм их работы (дыхательные волны РС), но с собственной программой сердечно-сосудистой саморегуляции (М.Е. БсМаЛе, 1981; В.П.Лебедев, 1986; В.Е.Якунин, 1987). В результате ритмическая активность сердца (пульсирующая и флюктуирующая) в практически здоровом организме приобретает характер функциональной системы (П.К.Анохин, 1974; К.В.Судаков, 1982; А.А. Астахов, 2002), полезный результат которой - функционирование регуляторных механизмов РС без превышения допустимого рабочего напряжения в период физической нагрузки.

При решении третьей .задачи характеризовалась динамика РС и его составляющих в период ступенчато усложняющейся сенсомоторной работы с использованием зрительно-моторных реакций по степени их дифференцировки. Увеличение применяемой нагрузки просматривается по показателям ВЗМР, а также его дисперсии, коэффициента вариативности и числа ошибочных действий испытуемых (табл. 2). Выполнение сенсомоторной работы в наших опытах не сопровождалось эмоциональным или каким-либо другим фактором, способным увеличить нервную напряженность применяемой нагрузки и соответствующее неконтролируемое напряжение регуляторных механизмов РС. Таким образом, нами был выделен чисто сенсомоторный компонент работы, причем ДСЦ в исходном состоянии (рис.4), по сравнению с укороченным сердечным циклом первого этапа, мы относим за счет более комфортного состояния испытуемого в положении «сидя» на стуле.

Таблица 2

Количественная характеристика (Х±т) применяемой 5-минутной сенсомоторной нагр>зки в виде серий простых (1), дифференцировочных (2) и сложно дифференцировочных реакций (3). Р - показатель статистической достоверности различий

№ серии ВЗМР (с) Дисперсия ВЗМР (с) Ошибка реагирования (п)

1 0,349±0,008 0,004±0,001 0,200±0,122

2 0,488±0,030 0,010±0,002 0,750±0,279

3 j 0,591 ±0,033 ' 0,021±0,004 1,167±0,322

Р2.3 <0,01 <0,01 <0,01 | <0,01 <0,05 <0,05 <0,05 <0,01

Анализируя результаты 1-й серии исследований (выполнение 5-минутной сенсомоторной работы с простыми реакциями), мы отмечаем, прежде всего, относительную стабильность таких показателей, как ДСЦ, аМо, rl и коэффициент вариативности (CV) ритма сердца во время выполнения нагрузки. В то же время в первые минуты нагрузки налицо существенное снижение данных величин, а также дисперсии ДСЦ (Р<0,05) и показателя Харста (рис. 4 А). Судя по тенденции к некоторому повышению ДСЦ и аМо во второй половине работы этот процесс наноминает привыкание к нагрузке (Р. Эрнандес-Пеон, 1962, В.Н Черншовский и соавт., 1980). О том, что данная сенсомоторная работа не является существенной нагрузкой на систему регуляции PC, свидетельствует динамика показателя Харста, последовательно снижающаяся во время выполнения данного задания Это позволяет предположить, что повышение фрактальности PC во время сенсомоторной нагрузки, в отличие от результатов первого этапа, имеет не компенсаторный, а скорее оптимизирующий характер. (Г. Уорнер, 1963; J. Репа/, 1963; А.Д. Навакатикян, A.B. Карпенко, 1981; Е.Г.Ващилло, 1983).

Во 2-й серии с использованием сенсомоторной нагрузки в виде ряда дифференцировочных реакций наблюдается последовательное снижение ДСЦ (увеличение ЧСС) в процессе рабогы, сопровождающейся стабилизацией показателей аМо. дисперсии и CV. Претерпевают некоторые изменения показатели rl, а также Харста, который, в отличие от 1-й серии, во время работы даже несколько повышается, что наряду с аналогичной динамикой rl выявляет тенденцию к повышению напряжения механизмов регуляции PC (рис. 4 Б). Таким образом, усложнение сенсомоторной нагрузки посредством введения в нее дифференцировочных моторных реакций активирует работу сердца, xoi я повышение напряжения механизмов его регуляции не является существенным.

В 3-й серии при выполнении нагрузки с усложненной программой дифференцировочных реакций наблюдается наиболее отчетливое уменьшение ДСЦ, сопровождающееся снижением его дисперсии и постепенным повышением

показателя rl. Показатель Харста, который в исходном состоянии и при работе относительно стабилен, по ее окончании повышается (рис. 4 В). При этом создается впечатление, что сложная дифференцировочная работа способствует выраженной стабилизации PC именно по ее окончании, хотя снижение фрактальности PC в этот период не согласовано с динамикой связи смежных интервалов, дисперсии и вариативности PC.

Индивидуальные данные PC испытуемого П. 24 лет в целом подтверждают результаты групповых исследований, по данным ДСЦ, кривых распределения кардиоинтервалов и АКФ (рис. 5). В начале сенсомоторной работы зарегистрированы однонаправленные изменения анализируемых параметров PC во всех трех сериях исследований. Это выражается в явном снижении ДСЦ, сужении кривых распределения и подъеме кривых АКФ с повышением rl. Данные изменения, вероятнее всего, обусловлены повышением тонуса симпатической нервной системы, вызванным переходом к деятельному состоянию (S.J. Sarnoff, J.H. Mitchell, 1962; Д.М.И. Жемайтите, 1970; А.Д. Воскресенский, М.Д. Вентцель, 1974; G. Preis, С. Polosa, 1974; M.J.A. Neto et al., 1980; W. Wieling et al., 1983). Во 2 и 3-й сериях на кривых распределения кардиоинтервалов видны тенденции к формированию переходного процесса в регуляции PC. На графиках АКФ во всех трех сериях отмечены подъем rl и переход к волнам высших порядков. Таким образом, несмотря на слабо выраженные изменения ДСЦ, мы наблюдаем широкий диапазон функционирования механизмов регуляции PC в самом начале сенсомоторной работы. В заключительной же ее части четко просматривается смена механизмов регуляции PC с включением автономного контура управления с центрами п. vagus, в результате чего кривые распределения кардиоинтервалов приобретают правоасимметричный характер. Волны высших порядков на АКФ сменяются волнами типа Траубе-Геринга либо сочетаются с ними. Окончание работы и переход к восстановительному периоду по показателям PC идентифицируются с исходным состоянием ритмической активности сердца.

Четвертая задача предусматривала определение и физиологическую оценку внутрисистемной взаимосвязи параметров PC и корреляции их с показателями, характеризующими используемую экспериментальную сенсомоторную нагрузку. Прежде всего выявлено ежесерийное последовательное повышение усредненных данных ВЗМР при нагрузке с использованием моторной реакции от простого до дифферецировочного и сложно дифференцировочного ее вариантов, наряду с аналогичным повышением интраиндивидуальной дисперсии данного процесса и увеличением числа ошибочных реакций. Это характеризует рост нервной напряженности применяемой нагрузки и предполагает наличие определенных корреляций ее параметров с показателями реактивности сердца испытуемых. В данной ситуации прежде всего следует отметить обнаруженную в 1-й серии исследований корреляцию аМо кардиоинтервалограммы с ВЗМР (г=-0,677, Р<0,05), а также ДСЦ с числом ошибочных реакций (г=0,672, Р<0,05). Использование соответствующих регрессионных уравнений позволяет npoi нозировать дальнейшие изменения ДСЦ и аМо при вероятностной интенсификации сенсомоторной нагрузки. Например, регрессионное уравнение У(дсш=0,184Х(0ш /+-0,773 показывает, что при относительно редком пульсе (в пределах 60 уд/мин) в исходном положении испытуемого вполне вероятно увеличение числа ошибок при последующей нагрузке, выполняемой без дифференцировок.

Таким образом, чем больше выражено рабочее напряжение механизмов регуляции РС в условиях оперативного покоя ( ЧСС составляет 74-78 уд/мин), тем выше качество прогнозируемой сенсомоторной работы (число ошибочных реакций 0,1-0,2), тогда как более редкому РС (64-68 уд/мин) соответствует число 0,3-0,5 ошибок Кстественно, регрессия и соответствующий прогноз адекватны лишь для определенного (указанного выше) диапазона уровней ЧСС. характерных для предрабочего состояния организма испытуемых.

1 : с

0,8

12 3 4

ОЕ.

0,6 •(

0,4 ^

0,8

0,6 '

12 3 4

08 п

0,9 -I

0,4-1

1 2 3 4 |

12 3 4

1,2 1

1 ^

1,2

ОЕ.

! П

0,8 ^

0,8

0,6 -

12 3 4

02 х

12 3 4

I 0 8-

1 2 3 4 |

12 3 4

Рис. 4. Сверху вниз - показатели ДСЦ, г1 и Харста в 1-й (А), 2-й (Б) и 3-й (В) сериях исследований в исходном состоянии (1), в начале работы (2), в момент окончания работы (3) и в послерабочий период (4)

0,8-

0,6

0,4 -

20 0

О Е

. |\

г1 =0,729, ПХ=1,107

г1=0,127, ПХ-0,866

0,6 0,7 0,8

г1=0,564, ПХ=0,903

10 20 30 40 50 во

г1 =0,455, ПХ~0,901

10 20 30

Рис. 5. Индивидуальные данные РС испытуемого П., 24 лет. ДСЦ (А), кривые распределения кардиоинтервалов (Б) и автокорреляционные функции (В) в исходном состоянии (1), в начале работы (2), в момент ее окончания (3) и в послерабочей период (4) в условиях сенсомоторной нагрузки с дифференцировочными реакциями (2-я серия). г1 - коэффициент автокорреляции по 1-му сдвигу масасива, ПХ - показатель Харста

Форма взаимосвязи показателя Харста, зарегистрированного по окончании работы, с числом допущенных при ней ошибок Сг^-0,846, Р«?0,01) и соответствующее регрессионное уравнение (Упх=0,969-0,358Хош.)

демонстрируют вероятность прямой связи качества выполненной работы с уровнем ФР ритма сердца в период начинающегося восстановления.

Во 2-й серии наблюдаются статистически достоверные корреляции числа ошибок при выполнении нагрузки с ДСЦ, зарегистрированной в исходном состоянии (г=0,637, Р<0,05), в начале работы (г=0,634, Р<0,05), на последних минутах работы (1=0,716, Р<0,05) и после ее окончания (г=0.669, Р<0,05). В этом, вероятнее всего, проявляется своеобразие адаптации сердца к сенсомоторной нагрузке.

3-я серия исследований, как уже было отмечено, характеризуется усложнением дифференцировочных реакций посредством смены их знака во 2-й половине нагрузки, то есть после работы, продолжающейся 2 мин 30 с В этой серии наблюдается прямая связь с числом ошибочных реакций исходной ДСЦ (г=0,690, Р<0,05), а также ДСЦ, зарегистрированной в начале работы (г=0,762, Р<0,01) в период окончания работы (г=0,652, Р<0,05) и после ее завершения (г=0,604, Р<0,05). В период завершения нагрузки зарегистрирована корреляция между величиной ВЗМР и ДСЦ (г=0,606, Р<0,05). Следовательно, замедленной реакции в период 5-минутной сенсомоторной работы соответствуют удлиненные сердечные циклы, что, вероятно, связано с некоторым периодическим облегчением (снижением напряженности) сенсомоторной нагрузки во время самой работы, хотя аналогичная связь с ВЗМР характерна и для ДСЦ, зарегистрированной после нагрузки (г=0,671, Р<0,05). Если коррелировать ЧСС, зарегистрированную в конце нагрузки, с ВЗМР по данным кластеров всех трех серий, получается отрицательная связь (/=-0,958, Р<0,01), так же как и с числом совершенных ошибок ( г=-0,960, Р<0,01). Следовательно, усложнение сенсомоторной работы (в лабораторном варианте) в определенных пределах обусловливает вероятность снижения ЧСС или, по крайней мере уменьшенного его прироста, что согласуется с результатами исследований Б.М.Федорова (1986).

♦ * «

Таким образом, исследования РС в плане частоты, последовательности циклов, их статистического расположения, взаимосвязи и фрактальности выявили сложные взаимоотношения изучаемых параметров в условиях физической и сенсомоторной дозированной нагрузки. Основу изменений РС и взаимодействий ею параметров составляет интегративно-координирующий механизм согласования контуров управления ритмической активностью сердца. При этом количественные связи параметров РС, отражающие функциональное состояние сердца, достаточно дифференцированы, поскольку во многом обусловлены характером применяемых нагрузок, представляющих своеобразную модель некоторых форм трудовой деятельности современного человека.

выводы

1. 5-минутная физическая нагрузка, имитирующая на велотренажере «проезд» 1,59±0,036, 2,04±0,018и 2,28±0,036 условных км с соответствующими ее энергетическими характеристиками в килокалориях сопровождается ускорением ЧСС до 119,7±3,6, 149,4±3,2 и 159,5±5,7 уд/мин. Данная зависимость носит линейный характер, по крайней мере в пределах вьпнеуказанных параметров физической работы.

2. Рост ЧСС (снижение ДСЦ) на последних минутах физической работы сочетается с повышением фрактальной размерности PC и ослаблением связи смежных кардиоинтервалов, особенно в 3-й серии опытов, когда показатель Харста снижается до 0,663±0,020 O.E., a rl - до -0,099±0,076. Это свидетельствует о компенсаторном включении элементов автономного контура управления PC, направленном на ограничение напряжения регулячорных механизмов ССС.

3. Сенсомо горная работа, в эрготропном плане менее нагрузочная для сердца, является существенным информационным фактором, выявляющим своеобразие управления PC в данных условиях. В частности, парная положительная корреляция (г=0,606 Р<0,05) между ДСЦ и ВЗМР в период сенсомоторной работы свидетельствует о синхронных изменениях PC и дви1 аильных реакций. Важное информационное значение имеют и отрицательные корреляции ЧСС, зарегистрированной в последние минуты работы, с ВЗМР и числом допущенных ошибок.

4. Применение в лабораторном эксперименте простых и дифференцировочных сигналов в 1, 2 и 3-й сериях исследований способствует выявлению прямых связей ДСЦ, аМо и показателей фрактальной размерности PC с числом ошибочных реакций при выполняемой нагрузке. Это является важным фаетором приноза состояния системы регуляции PC и ее прямой связи с качеством выполнения сенсомоторной работы.

5. В целом ритмическая активность сердца при повышающихся дозированных физических и сенсомоторных нагрузках обусловлена системой управления сердечной деятельностью в эрготропном и информационном режимах. Своевременное включение различных субординационно функционирующих контуров управления PC играет компенсирующую роль в поддержании механизмов регуляции сердца на оптимальном уровне рабочего напряжения.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Оглоблин Д.Л., Кочетурова Ю.В., Корсакова И.Е., Комин C.B. и др. Временная характеристика уровней управления движениями с произвольным и заданным ритмом // Материалы научной конференции аспирантов и студентов. Апрель, 2001. Тверь.2001. С. 36-37.

2. Комин C.B., Рыжов А.Я., Белякова Е.А., Оглоблин Д.Л. и др. Хронобиологические аспекты ритмической активности нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем // Эколого-физиологические проблемы адаптации: Материалы XI Международного симпозиума. М., 2003. С. 270-271.

3. Рыжов А.Я., Белякова Е.А., Оглоблин Д.Л. и др. О респираторных вариациях ритма сердца и кровеносных сосудов ТГУ. Тверь, Россия. Российская академия наук. Механизмы функционирования висцеральных систем //

III Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 175-летию со дня рождения Ф.В Овсянникова. Санкт-Петербург, Россия 29.10 -1.11.СПб., 2003. С. 286-287.

4. Оглоблин Д.Л., Горшкова М.Н., Щербакова II Е. Физиологическая характеристика ритма сердечных сокращений при двухступенчатой физической нагрузке // Материалы научной конференции студентов и аспирантов 14 апреля. Тверь, 2004. С. 13-18.

5. Комин С.В., Рыжов А.Я., Оглоблин Д.Л. и др. Физиологическая характеристика ритмической активности нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем человека // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. XIX Съезд физиологического общества им. И.П. Павлова. СПб., 2004. Т. 90, №8. С. 377.

6. Оглоблин Д.Л. Влияние возрастающих физических нагрузок на параметры ритма сердечных сокращений // Актуальные проблемы физиологии труда. Тверь, 2005. С. 77-83.

7 Оглоблин Д.Л., Ашуркова Е.С. Влияние возрастающих дозированных физических нагрузок на параметры ритма сердечных сокращений // Вестник ТвГУ. Сер. «Биология и экология». 2005. Вып. 1. С. 63-66.

Принятые в работе сокращения

ДСЦ - длительность сердечного цикла CV - коэффициент вариации КИГ - кардиоинтсрвалограмма ЧСС - частота сердечных сокращений ССС - сердечно-сосудистая система PC - ритм сердца АХ - вариационный размах Мо - мода

AM о - амплитуда моды ВЗМР - время зрительно-моторной реакции O.E. - относительные единицы ФР - фрактальная размерность ЦНС - центральная нервная система rl - коэффициент корреляции смежных интервалов при первом сдвиге массива Р -показатель статистической достоверности решичий по Стьюденту АКФ - автокорреляционная функция X - математическое ожидание m - среднестатистическая ошибка Si - стандартное отклонение D - дисперсия

Технический редактор A.A. Медведева Подписано в печать 14.11.2005. Формат 60 х 84 Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Усл.печ.л. 1,25. Уч.-изд.л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № 464. Тверской государственный университет, Редакционно-издательское управление. Адрес: Россия, 170000, г. Тверь, ул. Желябова, 33. Тел. РИУ: (0822) 35-60-63.

»23653

РЫБ Русский фонд

2006-4 23610

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Оглоблин, Денис Леонидович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Ритмическая активность сердца и особенности ее регуляции при различных формах деятельности человека.

1.2.Средства математического анализа ритма сердечных сокращений. н 1.3. Физиологическая характеристика работы различной тяжести и нервной напряженности.

Глава 2. МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Лабораторное моделирование физической нагрузки с использованием велотренажера.

2.2. Лабораторное моделирование сенсомоторной нагрузки и ее параметров посредством компьютерной регистрации серийных ВЗМР.

2.3 Исследование ритма сердечных сокращений.

2.4. Методы математического анализа результатов.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Влияние физической нагрузки на ритм сердечных сокращений испытуемых.

3.2. Корреляционный анализ взаимоотношений параметров ритма сердечных сокращений в условиях физической работы.

3.3. Влияние повышающейся сенсомоторной нагрузки на ритм сердечных сокращений.

3.4. Корреляционный анализ параметров сенсомоторной работы и ритма сердечных сокращений.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности"

A.О.Навакатикян, 1978; К.М.Смирнов, 1979; В.В.Розенблат, 1980;

B.В.Романов, 1981; С.И.Горшков, З.М.Золина, 1983; В.И. Тхоревский 1987; Ю.В. Мойкин и соавт., 1994; А.Я.Рыжов и соавт., 1998). Современный этап jw развития производства требует активного перехода к сенсомоторным видам трудовой деятельности, хотя остается еще немало производств, характеризующихся преимущественно физическим трудом, при котором сердечно-сосудистая система (ССС) функционирует в эргометрическом режиме, а для опорно-двигательного аппарата работающих характерно перенапряжение и рост специфической заболеваемости (C.JI. Устьянцев, 2000; В.О.Красовский, 2002). Современный спорт, характеризующийся возрастающими тренировочными нагрузками и высокими достижениями, также представляет собой тяжелый и одновременно высоко напряженный труд (А.А.Кузнецова, 1981; A. Bundgaard,1985; T.Gemmel,1986; А.Г.Дембо и соавт.,1988,1991; Ю.Л.Кислицын, 1996). Специфика умственного труда, при котором мозг является не только регулирующим, но и работающим органом, заключается в том, что влияние трудовой деятельности прежде всего сказывается на состоянии центральной нервной системы (ЦНС) и таких ее функциях, как внимание, память, скорость реагирования, лабильность анализаторных систем. При этом могут создаваться предпосылки специфических заболеваний, обусловленных напряжением и перенапряжением систем регуляции вегетативной нервной системы (ВНС) в виде вегето-сосудистой дистонии, гипертонической болезни, атеросклероза и др. Поэтому изучение адаптивно-приспособительных перестроек физиологических систем организма практически здорового человека в условиях как физически тяжелого, так и нервно напряженного умственного труда - вопрос, являющийся "извечно" актуальным (А.И.Киколов, 1978, Gilood J, Kirschenbaum А., 1986; Ю.В.Мойкин и соавт.,1987, А.().Навакатикян,1990, Б.М.Федоров, 1991; В.В.Матюхин и соавт., 1999; Н.Ф.Измеров и соавт.,2001, В.Ф.Федоров, 2001).

Исследование ритма сердца (PC) человека в натурном и модельном (лабораторном) эксперименте - вопрос актуальный и своевременный, поскольку здесь затрагивается поисковая функция ССС, отражающая как эрготропную так и информационную ее составляющие. Это находит свое выражение в небезызвестных космических и спортивных исследованиях P.M. Баевского с сотрудниками (60-90-е годы), в теории фракталов (JI. Сандер, 1987; Эри JI. Голдбейер и соавт., 1990) и спектра PC (Г.В. Рябыкина, А.В. Соболев 1996; Heart rate variability, 1996; А.Н. Флейшман, 2001; В.В. Романов и соавт., 2002), интерпретирующих закономерности формирования ритмических изменений в висцеральных системах.

Цель - дать физиологическую характеристику системы управления ритмом сердца в условиях дозированной физической и сенсомоторной нагрузки повышающейся тяжести и нервной напряженности.

Задачи: 1) охарактеризовать динамику PC в зависимости от меняющейся интенсивности физической нагрузки по велоэргометрическим параметрам скорости, пройденного пути и энерготрат;

2. Получены ранее неизвестные данные о характере управления ритмом сердца, функционирующего в эрготропном и информационном режимах в зависимости от физической тяжести и нервной напряженности нагрузки.

3. Показана возможность включения компенсаторных механизмов регуляции ритма сердца при повышении тяжести и напряженности нагрузки.

Положения, выносимые на защиту. 1. При кратковременной дозированной физической нагрузке между условно дифференцированными контурами управления PC проявляются взаимоотношения компенсаторного порядка. 2. Сенсомоторная работа, будучи в эрготропном плане менее нагрузочной для сердца, рассматривается нами как информационный фактор управления PC. 3. Количественный анализ параметров PC и их корреляций с показателями применяемой нагрузки нарастающей интенсивности позволяет дать прогностическую оценку состояния сердца.

4. Управление PC как многокомпонентной функциональной системой, в период физической и сенсомоторной нагрузки, направлено на установление полезного результата - функционирования механизмов регуляции сердца без превышения уровня рабочего напряжения.

Теоретическая значимость работы. Диссертация выполнена в аспекте основных теоретических положений классической отечественной и зарубежной физиологии. Она вносит определенный вклад в представления о хронобиологических механизмах организма человека и расширяет представления о поисковой функции и волновой активности его сердечнососудистой системы. Полученные результаты имеют значение для развития теоретических положений гомеостаза, гомеокинеза и адаптации организма, а также для теории доминанты по А.А.Ухтомскому и функциональных систем по П.К.Анохину, особенно в аспекте межсистемного взаимодействия для достижения полезного результата как основного фактора системогенеза.

Практическая значимость работы. Прикладной аспект диссертации представлен следующими направлениями: 1) данные в диссертации методики компьютерной регистрации и автоматического анализа ритмических процессов применяются в исследовательской работе учебно-научного оздоровительного центра ТвГУ и лаборатории медико-биологических проблем человека; 2) результаты исследований используются кафедрой анатомии и физиологии человека и животных ТвГУ в курсах лекций по дисциплинам специализаций «Физиология ЦНС» и «Физиология труда» с соответствующими спецпрактикумами; 3) результаты и методы исследования данной диссертации используются студентами факультетов биологии и физического воспитания при выполнении курсовых и дипломных работ (гистографический, автокорреляционный и фрактальный анализ периодических процессов).

Апробация. Диссертация выполнена в плане госбюджетной темы под № госрегистрации 0189 00225966, а также как часть межвузовской научной программы «Университеты России» по проблеме № 11.03. 00, проект 11.01.025, № 190 на 2004-2005 гг. Материалы и результаты доложены на конференциях студентов и аспирантов (Тверь, 2001, 2002, 2003, 2004 гг), на XI международном симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 2003), на III Всероссийской конференции с международным участием "Механизмы функционирования висцеральных систем" (Санкт-Петербург, 2003), на XIX съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (Екатеринбург, 2004).

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Оглоблин, Денис Леонидович

выводы

1. 5-минутная физическая нагрузка, имитирующая на велотренажере «проезд» 1,59±0,036, 2,04±0,018 и 2,28±0,036 условных км с соответствующими ее энергетическими характеристиками в килокалориях сопровождается ускорением ЧСС до 119,7±3,6, 149,4±3,2 и 159,5±5,7 уд/мин. Данная зависимость носит линейный характер, по крайней мере в пределах вышеуказанных параметров физической работы

2. Рост ЧСС (снижение ДСЦ) на последних минутах физической работы сочетается с повышением фрактальной размерности PC и ослаблением связи смежных кардиоинтервалов, особенно в 3-й серии опытов, когда показатель Харста снижается до 0,663±0,020 О.Е, a rl до -0,099±0,076. Это свидетельствует о компенсаторном включении элементов автономного контура управления PC, направленном на ограничение напряжения регуляторных механизмов ССС.

3. Сенсомоторная работа, в эрготропном плане менее нагрузочная для сердца, является существенным информационным фактором, выявляющим своеобразие управления PC в данных условиях. В частности, парная положительная корреляция (г=0,606 Р<0,05) между ДСЦ и ВЗМР в период сенсомоторной работы свидетельствует о синхронных изменениях PC и двигательных реакций. Важное информационное значение имеют и отрицательные корреляции ЧСС, зарегистрированной в последние минуты работы, с ВЗМР и числом допущенных ошибок.

4. Применение в лабораторном эксперименте простых и дифференцировочных сигналов в 1, 2 и 3-й сериях исследований способствует выявлению прямых связей ДСЦ, аМо и показателей фрактальной размерности PC с числом ошибочных реакций при выполняемой нагрузке. Это является важным фактором прогноза состояния системы регуляции PC и ее прямой связи с качеством выполнения сенсомоторной работы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Оглоблин, Денис Леонидович, Тверь

1. Адольф Э. Развитие физиологических регуляций. М., Мир, 1971.С. 192.

2. Алипов Н.А. Пейсмекерные клетки сердца: электрическая активность и влияние вегетативных нейромедиаторов // Успехи физиол. наук. 1993. -Т.24,№2.С. 14-24.

3. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. М., Наука, 1980.С.197.

4. Бабин Д.Н., Горбунов В.В., Девишвили В.М. Исследование различий в сенсомоторных реакциях в целях профориентации// Методы и технические средства психологической диагностики. Тез. науч. сообщ. Всесоюз. конф. 1988. С.18-21.

5. Баевский P.M., Волков Ю.Н., Нидеккер И.Г. Статистический, корреляционный и спектральный анализ пульса в физиологии и клинике // Математические методы анализа сердечного ритма. М., Наука, 1968.С. 51-61.

6. Баевский P.M., Козеренко О.П. Изменение функции сердечного автоматизма при пробе длительного стояния и вопросы прогнозирования реакций космонавтов в полете // Математические методы анализа сердечного ритма. М., Наука, 1968. С.62-68.

7. Баевский P.M. Кибернетический анализ процессов управления сердечным ритмом // Актуальные проблемы физиологии и патологии кровообращения / Под. ред. A.M. Чернуха. М., Медицина, 1976. С. 161176.

8. Баевский P.M. Прогнозирования состояний на грани нормы и патологии. М., 1979. С. 295.

9. Ю.Баевский P.M., Мотылянская Р.Е. Ритм сердца у спортсменов. М., 1986. 141 с.

10. П.Белякова Е.А. Физиологическая характеристика ритмической активности сердца и кровеносных сосудов головы человека. Диссертация канд. биол. наук. Тверь, 2003.

11. Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека. // Справочник. Киев, 1990.

12. Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движения и физиологии активности. М., 1978.

13. Бернштейн Н.А. Физиология движения и активности. М.,1990.

14. Ващилло Е.Г., Зингерман A.M., Константинов М.А., Меницкий Д.Н. Исследование резонансных характеристик сердечно-сосудистой системы // Физиология человека. 1983. - Т.9, № 2. - С.257-265.

15. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Высшая школа, 1969.С.465.

16. П.Виноградов М.И Физиология трудовых процессов. М., 1966.С.376.

17. Виру А.А. Гормональные механизмы адаптации. Л., 1981. С. 155.

18. Войнов В.Б., Воронова Н.В., Золотухин В.В. Исследование особенностей взаимодействия сосудистой и дыхательной систем при функциональном тестировании. Ростов-на-Дону, 1998. С.58-65.

19. Воскресенский А.Д., Вентцель М.Д. Статистический анализ сердечного ритма и показателей гемодинамики в физиологических исследованиях // Проблемы космической биологии / Под. ред. В.Н. Черниговского. -М.,1974. Т.26. С.53.

20. Вудвортс Р., Шлосберг Г. Психофизика 2. Методы шкалирования. Проблемы и методы психофизики. М., 1974.С. 174-229.

21. Гаврилушкин А.П., Маслюк А.П. Теоретические и практические аспекты нелинейных хаотических колебаний ритма сердца // Медленные колебательные процессы в организме человека.

22. Теоретические и прикладные аспекты нелинейной динамики в физиологии. Сб. материалов III Симпозиума и Школы. Новокузнецк, 2001.С.36-48.

23. Герасименко Ю.П. Управление локомоторной активностью человека и животных в условиях отсутствия супроспинальных влияний.// XVIII съезд физиологического общества имени И.П Павлова. Казань, 2001.С.64.

24. Гласс JL, Мэки М. От часов к хаосу: Ритмы жизни: Пер. с англ. М., Мир, 1991.С.248.

25. Голдбейер Эри Л., Ригни Девид Р., Брюс Дж. Уэст. Хаос и фракталы в физиологии человека // В мире науки, 1990. № 4.С.25-32.

26. Горшков С.И., Золина З.И Физиологическая рационализация труда и отдыха // Руководство по физиологии труда, 1983. С.445.

27. Губман Л.Б. Возрастные аспекты развития моторных и вегетативных компонентов тренированности. // Научные основы физиологической культуры и спорта. Материалы 2-й Поволжской конференции. Саратов, 1970. С.266-269.

28. Донской Д. Биомеханика с основами спортивной техники. // Физкультура и спорт. М.,1971.

29. Дришель Г. Динамика регулирования вегетативных функций // Процессы регулирования в биологии. М., 1960. С. 157.

30. Жемайтите Д.М.И. Статистический анализ деятельности синоаурикулярного узла в норме и патологии // Математические методы анализа сердечного ритма. М., Наука, 1968. С.80-87.

31. Жемайтите Д.М.И. Ритмограмма как отражение особенностей регуляции сердечного ритма / Под. ред. А.И. Лукошевичюте, В.А. Мешка, Д.И. Жемайтите. Вильнюс. 1970. С.99.

32. Жемайтите Д.М.И. Связь реакции сердечного ритма на пробу активного ортостаза с характеристиками центральной гемодинамики // Физиология человека. № 2. 1989. С.30-47.

33. Иваницкий М.Ф. Анатомия человека.// Физкультура и спорт. T.l М., 1965.

34. Кислицин Ю.Л. Влияние локального создаваемого градиента давления на взаимоотношения двигательных и вегетативных функций организма. // Актуальные вопросы координации сомато-сенсорных и вегетативных функций при трудовой деятельности. Тверь, 1996. С.26.

35. Киколов A.M. Умственный труд и эмоции. М., 1978. С.368.

36. Козаров Д., Шапков Ю.Т. Двигательные единицы скелетных мышц человека. Д., 1983.

37. Конради Г.П. Значение эфферентной иннервации сердца // Физиология кровообращения. Физиология сердца. Д., Наука, 1980. С.400-411.

38. Конради Г.П. Дыхательная аритмия; рефлекторные влияния на сердце с рецепторов дыхательных путей и тройничного нерва // Физиология кровообращения. Физиология сердца. JL, Наука, 1980. С.503-505.

39. Коренберг В.Б. Основы качественного биомеханического анализа // Физкультура и спорт. М., Наука, 1979.

40. Косилов С.А. Физиологические основы. М., 1969. 302 с.

41. Косицкий Г.И. Рациональные условия деятельности нервной системы // Превентивная кардиология. М., Медицина, 1977. С.455^497.

42. Косицкий Г.И. Нейрогуморальная регуляция сердечной деятельности // Превентивная кардиология. М., 1987. С.512.

43. Косицкий Г.И. Чернов И.А. Сердце как саморегулирующая система. М., Наука, 1968. С. 132.

44. Красовский В.О Физиолого-гигиенические критерии прогнозов профессиональной трудоспособности в гигиене труда. Дис. . док. Уфа, 2002.

45. Кремлева Т.Г. Возрастная характеристика сенсомоторной работоспособности человека в условиях лабораторного эксперимента. Автореф. дисс. канд. биол. наук. Тверь, 1999.

46. Кучкин С.М. Функции дыхания // Физиология человека / Под. ред. В.И Тхоревского. М., 2001. С. 155-178.

47. Лебедев В.П. Бульбо-спинальный уровень нервной регуляции сосудов. Регуляция кровообращения. Л., Наука, 1986. С.230-266.

48. Ломов Б.Ф. 1966. Цит. по : Ендриховский С.Н. Время сенсомоторной реакции в исследовании зрительных функций // Клиническая физиология зрения. М., 1993. С.261-276.

49. Любомирский Л.Е., Бишаева А.А. Динамика совершенствования у детей 5-10 лет моторной функции, определяющей готовность к началудействия // Возрастные аспекты моторно-висцеральной регуляции. Калинин, 1979. С. 15-18.

50. Макаренко Н.В. Время сложной сенсомоторной реакции выбора у лиц с различной функциональной подвижностью нервных процессов// Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 1989. Т.39, №5. С.813-818.

51. Медведев В.И. Функциональное состояние оператора // Эргономика: Принципы и рекомендации. М., 1970. Вып 1. С.127 160.

52. Меерсон Ф.З. Адаптация, деадаптация и недостаточность сердца. М., Медицина, 1978. С.325.

53. Мойкин Ю.В., Киколов A.M., Тхоревский В.И., Милков Л.Е. Психофизиологические основы профилактики перенапряжения. М., 1987. С.256.

54. Навакатикян А.О. Психофизиологические механизмы и критерии напряженности умственного труда // Физиологические основы повышения эффективности труда. JL, 1978. С.98-117.

55. Навакатикян А.О. Актуальные проблемы физиологической и гигиенической оптимизации умственного труда // Актуальные проблемы физиологии труда и профилактической эргономики. Тез. докл. IX Всесоюз. конф. М., 1990. С.87 90.

56. Навакатикян А.Д., Карпенко А.В. Информационные возможности анализа периодической структуры сердечного ритма работающего человека//Физиология человека. -1981.-Т.7, № 10.-С. 214.

57. Парин В.В., Баевский P.M., Волков Ю.Н., Газенко О.Г. Космическая кардиология. JL, Медицина, 1967. С.206.

58. Покровский В.М. К механизму воспроизведения сердцем центрального ритма // XVII съезда физиологов России тезисы докладов. Ростов н/Д., 1998. С.315.

59. Покровский В.М. Механизмы эктракардиальной регуляции ритма сердца// Физиологический журнал СССР. 1998. Т.74, №2. С.259-264.

60. Прошева В.И. Функциональная специфичность пейсмекерной системы сердца // Успехи физиол. наук. 1998. Т.29, №3. С.31-34.

61. Римских M.JL, Столбун Б.М. Состояние тонуса сосудов головы при умственном и нервно-эмоциональном напряжении у студентов в процессе экзаменов // Биорадиотелеметрия. Свердловск, 1976. С.279-281.

62. Розенблат В.В Физиология труда (методические указания). Свердловск, 1980. 22 с.

63. Романов В.В. Сердечно-сосудистая система специалистов операторского профиля в процессе их непрерывной работы // Физиология человека. 1981. Т.7. №2. С.207 212.

64. Романов В.В. Проблемы категорирования профессиональной деятельности (обзор) // Координация сомато сенсорных и вегетативных функций при трудовой деятельности. Тверь, 1994. С.64 -68.

65. Романов В.В. Оценка работы оператора по физиологическим показателям (концепция) // Актуальные вопросы координации сомато -сенсорных и вегетативных функций при трудовой деятельности. Тверь, 1996. С.86 90.

66. Руководство Р 2.2.755-99. Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. М., 1999.

67. Рыжов А .Я Состояние сердечно-сосудистой системы при ортостатических воздействиях в условиях интенсивного шума. Дис. . докт. биол. наук. Калинин. 1989.

68. Рыжов А .Я Профилактические аспекты оздоровления и оптимизации труда преподавателей вуза. Тверь, 2004.

69. Рыжов А .Я., Степаненкова Н.П., Полякова Н.Н. и др. Количественная оценка сенсомоторных и сердечно-сосудистых компонентов работоспособности // XVII съезд физиологов России тезисы докладов. Ростов н/Д., 1998. 331 с.

70. Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Вариабельность сердечного ритма. М.: Медицина, 1996. 160 с.

71. Сандер JI. Фрактальный рост // В мире науки. № 3. 1987. С.62-70.

72. Сергиевский М.В., Габдрахманов Р.Ш., Огородов A.M., Сафонов В.А., Якунин В.Е. Структура и функциональная организация дыхательного центра. Новосибирск, 1993. - 192 с.

73. Сигал A.M. Ритмы сердечной деятельности и их нарушения. М., 1958.

74. Смирнов В.М. Анализ гипотез о механизмах вагусного ускорения сердцебиений // Успехи физиологических наук. 1991. Т.22, №4. С.32-57.

75. Смирнов К.М Напряжение и утомление // Физиол. журн. СССР им. И.М Сеченова. 1979. Т.65, №12. С.1754 1759.

76. Соболев А.В., Лютикова Л.Н., Рябыкина Г.В., Алеева М.К., Мареев В.Ю. Вариация ритмограммы как новый метод оценки вариабельности сердечного ритма//Кардиология. 1996. Т.36, №4. С.158 165.

77. Солодков А.С. Адаптация к мышечной деятельности механизмы и закономерности // Физиология в высших учебных заведениях России и СНГ. - СПб.: ГМУ им. Павлова, 1998. С. 75 - 77.

78. Степаненкова Н.П. Физиологическая оценка сенсомоторной работоспособности человека в условиях лабораторного эксперимента. Автореф. дисс. канд. биол. наук. Тверь., 1997.

79. Тхоревский В.И. Кровоснабжение работающих мышц при локальных статических и ритмических напряжениях. М., 1987. С. 17-23.

80. Уорнер Г. Использование аналогового вычислительного устройства для анализа механизмов регуляции кровообращения. В кн.: Электроника и кибернетика в биологии и медицине. М., 1963. С.270.

81. Устьянцев M.JI. Физиолого-гигиенические основы оценки индивидуального профессионального ритма при физическом труде: Дис.док. М, 2000.

82. Федоров Б.М. Влияние напряженной работы в стрессовых условиях на сердечную деятельность, гемодинамику и кровообращения головного мозга//Физ.чел., 1986. Т.12,№1. С.65.

83. Федоров В.Ф. Разработка основ методики дифференциальной хронокардиографии. Дис. канд. мед.наук. М., 2001. С.74.

84. Федер Е. Фракталы. М., 1991. С.151.

85. Черниговский В.Н., Мусящикова С.С., Синяя М.С. Привыкание в висцеральных системах. JL, 1980. С. 243.

86. Шамшинова A.M., Нестерюк A.M., Ендриховский С.Н. Возможности компьютерной обработки результатов исследованиязрительной системы // Вестник офтальмологии, 1992. Т. 108, №1/4. М., С.29-34.

87. Шейх-Заде Ю.Р., Скибицкий В.В., Катханов A.M. и др. Альтернативный подход к оценке сердечного ритма // Вестник аритмологии. 2001. №22. С.49-55.

88. Шляпников М.Ф. Влияние шума и переменного светового режима на организм человека при моделировании операторской деятельности // Возрастные особенности взаимодействия моторных и вегетативных функций. Калинин, 1978. С.150-155.

89. Шошоль Р. Время реакции // Экспериментальная психология. Вып. 2. 1966. С.314-374.

90. Эволинский П.В. Хронофизиологическая характеристика состояния кардиореспираторной системы. Дис. .канд. мед. наук. М., 1997. С.154.

91. Эйдукайтис А.С. Фрактальная размерность в оценке временной структуры сердечного ритма // Автореф.: дис. .к.б.н., Новосибирск, 1999.

92. Эрнандес-Пеон Р. Нейрофизиологические корреляты привыкания и другие проявления пластического (внутреннего) торможения // Электроэнцефалографическое исследование высшей нервной деятельности. М., 1962. С. 96-109.

93. Якунин В.Е. Функциональная организация медиальных и латеральных ядер дыхательного центра и нейронные механизмы их взаимодействия. Дисс. докт. Казань, 1987.

94. Gilood J, Kirschenbaum А., // J. Ind. Ergonom., 1986. V.l. №1. P.65 -74.

95. Budge J. Die Abhangichkeit der Herzbewegung von Ruckermarke und Gehirne // Roser. und Hunderlich, Archiv, 1846. V.5. P.319-348, 540-612.

96. Hultborn H., Jankowska E., Lindstrom S. Recurrent inhibition from motor axon collaterals of transmission in the la inhibitory pathway to motoneurones. J. Physiol. 1971. V.215. P.591.

97. Jankowska E. Comparison of group I non- reciprocal inhibition of individual motonlurones of a homogenous population / E.Jankowska, D.Zitniki // Brain Res. 1985. V.329. №1-2. P.379.

98. Lloyd D.P. Facilitation and inhabitation of spinal motoneurones // J. Neurophysiol. 1946. V.9. P.421.

99. Lundberg A. Control of spinal mechanisms from the brain // The Basis Neurosciences. New-York, 1975. P.253-265.

100. Motl R.W. Acute bouts of active and passive leg cycling attenuate the amplitude of the soleus H reflex in humans / R.W. Motl, B.D. Knowles, R.K. Dishman // Neurosci Lett. 2003. Aug, 347. P.69 - 72.

101. Motl R.W. Effects of cycling exercise on the soleus H reflex and state anxiety among men with low or high trait anxiety / R.W. Motl, P.J. О Connor, R.K. Dishman // Psychophysiology. 2004. Jan, 41. P.96 - 105.

102. Neto M.J.A., Lallo L., Manco J.C., Rossi A., Amorini D.S. Mechanisms of tachycardia on standing / Studies in normal individuals and in chronic heart patients. Cardiovasc. Res., 1980, V.14, №9, P.541-550.

103. Pamela Celler B.G., Potter Erica K., McCloskey D.F.G. Vagal stimulation and cardiac slowing // J. Auton. Nerv. Syst. 1984. №2. P.226-231.

104. Penaz J. Dinamics of the mechanisms controlling the blood pressure and heart rate. Proc. 5-th Nat. Congr. Czechosl Physiol. Soc. Prague, 1963.

105. Peskin C.S., McQueen D.M. Mechanical equilibrium defermines the fractal fiber architecture of aortic heart valve leaflets// Am J Physiol., 1994. 266 (Heart circ. Physiol. 35): H 3/19-28

106. Plecha P.M., Randall W.C., Geis G.S., Wurster R.D. Localizetion of vagal precenglionic sonata controlling sinoatrial and atrioventricular nodes // Am. J. Physiol., 1988. V.255. N. 5, Pt. 2. P.703-708.

107. Preis G., Polosa C. Patterns of sympathetic neuron activity associated with Mayer waves. Amer. J. Physiol., 1974, V. 226, P. 724-730.

108. Sayers B. Mc A. Analjsis of heart rate variability // Ergonomics, 1973. Vol.16. №1. P. 17-32.

109. Sarnoff S.J., Mitchell J.H. The control of the function of the heart // Handbook of Physiol., 1962, Sec.2, V.l, P.489-532.118

110. Schlafke M.E. Central chemosensitivity: a respiratory drive // Rev. Physiol. Biohem. Pharmacol, 1981. V.90. P. 171-244.

111. Thompson M.E., Felsten G., Yavorsky J., Natelson B.N. Differential effect of stimulation of nucleus ambiguous on atrial and ventricular rates // Amer. J. Physiol., 1987. V. 253. N.l, Pt.2.

112. Weibel E.R. Fractal geometry: a design principal for living organisms. Am J Physiol 1991. 261 (Lung Cell Mol Physiol 5): L361-369.

113. Wieling W., Borst C.W., Van Brederode J.F.M. Testing for autonomic neuroparty: heart rate changes after orthostatic manoeuvres and static muscle contractionc // Clinical Science. 1983. V.64. P. 581.

Информация о работе

Оглоблин, Денис Леонидович
кандидата биологических наук
Тверь, 2005
ВАК 03.00.13

Диссертация

Динамика ритма сердца при дозированных нагрузках различной физической тяжести и нервной напряженности - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы