Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности гемодинамики, функционального состояния миокарда и вегетативной регуляции кардиоритма у лиц юношеского возраста, обучающихся в университете

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности гемодинамики, функционального состояния миокарда и вегетативной регуляции кардиоритма у лиц юношеского возраста, обучающихся в университете"

На правдх рукописи

Федоров Вадим Николаевич

ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ, ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИОКАРДА И ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ КАРДИОРИТМА У ЛИЦ ЮНОШЕСКОГО ВОЗРАСТА, ОБУЧАЮЩИХСЯ В УНИВЕРСИТЕТЕ

03 00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ООЗ162287

Томск-2007

003162287

Работа выполнена в Республиканском государственном казенном предприятии «СевероКазахстанский государственный университет им М Козыбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан», Петропавловск

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, Заркешев

профессор Эльтай Гакипович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,профессор, заведующий кафедрой физической

культуры и здоровья ГОУ ВПО Васильев

Сиб ГМУ Росздрава Владимир Николаевич

доктор биологических наук, профессор,

зам директора по научной работе Федерального

ГОУ ВПО Томского сельскохозяйственного

института (Филиал Новосибирского аграрного Костеша

университета) Николай Яковлевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Кемеровский государственный университет Рособрнауки, г Кемерово

Защита состоится ~/У 2007 г в 40 часов на заседании диссертационного

совета Д 208 096 01 при ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (634050, Томск, ул Московский тракт, 2)

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (634050, Томск, пр Ленина, 107)

Автореферат разослан «ДЗ» •/О 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Суханова Г А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем физиологии и профилактической медицины является оценка состояния здоровья, изучение работоспособности организма студентов и индивидуальных особенностей реакции на стрессовые воздействия (Меерсон Ф 3, Пшенникова М Г, 1988; Поборский А И , Кожевникова В С , 1997, Баевский Р М, Берсенева А П , 1997, Черепов В М, 1999.)

Особое значение это приобретает в Северных регионах Казахстана и Сибири, где многофакторность климатических и экологических влияний носит чрезвычайный характер (Казначеев ВП, 1980, Мазурин АВ, Григорьев К И , 1990, Агаджанян Н А , Петрова П Г ,1996, Матюхин В А , Разумов А.Н , 1999, Белецкая Н П , 2001, Дюсембин X Д., 2003)

Учеба в университете важный период в жизни бывших школьников, как в физиологическом, так и в социальном отношении В этот период функциональное состояние студентов претерпевает большие изменения в связи с адаптацией к новым условиям жизни (отрыв от семьи, привычного коллектива сверстников, новизна контактов, усиленный поток учебной информации), а так же к обязательному режиму учебной работы, нарастанию умственной нагрузки и, как следствие, снижению двигательной активности в режиме дня (Соловьев В С с соавт, 2004)

Не менее важным является и то, что в юношеском возрасте могут существовать периоды качественных преобразований морфофункциональной организации отдельных систем организма, которые можно рассматривать как сенситивные (критические) периоды развития. Известно, что эти периоды характеризуются высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней среды, не только социальной, но и экологической

Это положение подтверждают данные медицинских осмотров отдела здравоохранения Северо-Казахстанской области (СКО) В связи со значительными нарушениями функционального состояния организма школьников СКО, заболеваемость составила 545,6 на 1000 осмотренных Наиболее уязвимой в организме старшеклассников оказалась костно-мышечная система (92,4 на 1000 человек), преобладают сколиоз (34,4%), плоскостопие - 21,7% и нарушение осанки-17,3% Второе место в перечне самых распространенных занимают болезни органов пищеварения (81,9 на 1000), рефракции зрения (76,9 на 1000), из них 98,7%-пониженное зрение Преобладают поражения нервной системы (80 на 1000), высокий процент заболеваний сердечно-сосудистой системы (Белецкая Н П , 2001)

В течение ряда лет по уровню заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований Северо-Казахстанская область (СКО) опережает регионы Казахстана, официально объявленные зонами экологического бедствия - Семипалатинское Прииртышье, Приаралье, а также крупные индустриальные территории Республики (Белецкая Н П , 2001)

Все это предъявляет к функциональному состоянию организма студентов повышенные требования Поэтому с учетом того, что сам процесс обучения является экстремальным фактором, адаптация к нему в совокупности с влиянием дискомфортных условий региона проживания (резкие перепады температур и атмосферного давления, сильные ветры, неблагоприятная экологическая обстановка) носит характер выраженной стрессовой реакции, уровень напряжения которой отражает разную степень функционального состояния и работоспособности студентов (Меерсон Ф 3, 1988, 1993, Колпаков В В, Ананьев ВН, 1995, Щербатых ЮВ, 1997, Ширяев О Ю , Ивлева Е Н , 1999, Судаков К В , 2000, Белецкая Н П , 2002, Кулкыбаев Г А , 2003).

В настоящее время состояние здоровья, физической работоспособности и системы кровообращения студентов Северного региона Казахстана изучены недостаточно Изменить ситуацию в состоянии их здоровья возможно только при дифференцированном подходе к учебному процессу, построенному с учетом биологических закономерностей развития организма Но для этого необходимы данные о физическом развитии, физической работоспособности и состоянии сердечно-сосудистой системы потому, что без них не представляется возможным судить о состоянии здоровья, о социально-гигиенических и социально-экономических условиях жизни студентов, о результатах подготовки их к будущей трудовой деятельности

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Северо-Казахстанского государственного университета имени М. Козыбаева МОН РК (номер государственной регистрации 01 09 2002, №15)

Цель работы: Изучить особенности морфофункциональных, электрофизиологических и психофизиологических параметров функционального состояния организма студентов университета 17-20 лет Основные задачи исследования;

1 Установить уровни физического развития студентов 17-20 лет на основании антропометрических исследований

2 Определить физическую работоспособность и параметры кардиогемодинамики в покое и при дозированной физической нагрузке

3 Изучить особенности вегетативной регуляции на основе спектральных характеристик сердечного ритма и результатов ортостатической пробы

4 Оценить функциональное состояние ВНД студентов по результатам хронорефлексометрии

Научная новизна исследования. Проведена интегральная оценка морфофункциональных, физиологических, электрофизиологических и психофизиологических показателей функционального состояния студентов с учетом особенностей Северо-Казахстанского региона

Установлено негативное влияние сочетанного воздействия климато-экологических факторов Северо-Казахстанского региона стрессогенных факторов обучения на студентов университета

Установлена более высокая чувствительность организма юношей 17 лет на стрессогенные факторы по сравнению с девушками того же возраста по результатам оценки психосоматического статуса

Выявлено преобладание симпатикотонии у юношей 17-20 лет и парасимпатического тонуса у девушек того же возраста

Установлено значительное нарушение проводимости возбуждения в миокарде в виде неполной блокады правой ножки пучка Гиса у девушек 1718 лет

Практическая значимость. Полученные результаты свидетельствуют о наличии особенностей функционального состояния организма в юношеский период, которые необходимо учитывать при проведении комплексных профилактических мероприятий по улучшению состояния здоровья студентов университета, проживающих в суровых климатических и неблагоприятных экологических условиях Северного Казахстана

Полученные нами сведения о состоянии сердечно-сосудистой системы позволили своевременно разработать и осуществить внедрение коррекционных оздоровительных программ на занятиях по физической культуре в университете

Результаты наших исследований внедрены в Казахстанско-Российском университете, в Петропавловском филиале Карагандинского

государственного университета, Тюменском государственном университете, общеобразовательной средней школе №3 г Петропавловска, специализированной гимназии ЛОРД, Центрально-Азиатском университете и при разработке рациональных двигательных режимов в вузах и общеобразовательных учреждениях Материалы исследовательской работы учитываются при формировании региональных медико-биологических программ по охране и укреплению здоровья студентов вузов

Результаты работы используются в лекционных курсах по физиологии, при проведении спецкурсов и семинаров в Казахстанско-Российском, Центрально-Азиатском, ПФ Карагандинского, Северо-Казахстанском государственных университетах

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Сочетание климатоэкологических факторов Северо-Казахстанского региона и стрессогенных факторов обучения в университете вызывают проявления дезадаптации у студентов

2 Проявления дезадаптации в процессе обучения у юношей характеризуются снижением физической работоспособности, общего физического развития, увеличением времени реакции на свет, преобладанием симпатикотонии, атипическими реакциями на физическую нагрузку, выраженным утомлением

3 Адаптация в процессе обучения у девушек отличается от юношей увеличением физической работоспособности Оптимальное физическое развитие имеет тенденцию приближения показателей к средним региональным, снижения ударного объема крови, увеличения МОК при физической нагрузке, уменьшения времени реакции на свет, усиления ваготонии, утомления

4 Разработаны и внедрены в образовательных учреждениях Северного Казахстана коррекционно-оздоровительные программы, направленные на нормализацию вегетативных функций, восстановление двигательных качеств и оптимальное функционирование всех систем организма во время мышечной работы, эффективность которых подтверждена актами о внедрении

Публикации По материалам диссертации опубликовано статей — 50, тезисов - 9

1 Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международной конференции «Национальные системы высшего образования в условиях глобализации» (Петропавловск 2001), международной научно-практической конференции «Десятилетие суверенного Казахстана история и перспективы развития» (Петропавловск 2002), на IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск 2002), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы оздоровления населения природными факторами» (Алматы 2002), на международной научно-практической конференции «Творчество молодых XXI веку» (Петропавловск 2003), в материалах V съезда физиологов Казахстана «Физиология, адаптация, стресс» (Караганда 2003), в научно-практическом журнале «Вестник физической культуры» (Алматы, 2003), в Трудах VIII Международного научного конгресса «Современный олимпийский спорт и спорт для всех», (Алматы, 2004), в материалах 1-ой межрегиональной научно-практической конференции «Формирование здорового образа жизни населения Урала и Сибири», (Тюмень, 2004), в материалах Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), в тезисах Республиканской научно-практической конференции молодых ученых «Сейфулинские чтения-1» (Астана, 2005), в материалах Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма в Сибири» (Омск, 2005), в материалах 4-ой международной научной конференции «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» (Сургут, 2005), в «Вестнике Российского университета дружбы народов», серия «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Москва, 2007).

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы (+13 таблиц в приложении) и 24 рисунка Состоит из введения, обзора литературы,

описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, списка литературы и приложения Список литературы содержит 315 источников, из них 290 отечественных и 25 на иностранных языках Весь материал диссертации получен, обработан и проанализирован лично автором

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие студенты Северо-Казахстанского государственного университета им M Козыбаева, занимающиеся физической культурой, в рамках республиканской программы по физическому воспитанию, два раза в неделю по два академических часа Для решения поставленных задач было обследовано 308 студентов в возрасте 1720 лет, в том числе 151 юноша и 157 девушек Исследования проводились с 2002 по 2005 год на базе Центра медико-биологических исследований Северо-Казахстанского государственного университета им M Козыбаева Весь контингент студентов был распределен по возрасту и полу Выбор возраста 17-20 лет юношей и девушек, обучающихся в университете обусловлен тем, что студенчество - одна из наиболее представительных социальных групп в профессиональном распределении населения Северного Казахстана

Для полной научной оценки адаптационных процессов человека и их коррекции в условиях неблагоприятной экологической, климатогеографической среды необходимы сведения о физической работоспособности и функциональном состоянии организма юношей и девушек 17-20 лет, обучающихся в университете

При изучении уровня физического развития проводили антропометрические измерения основных параметров физического развития длины (ДТ, см) и массы (МТ, кг) тела, окружности грудной клетки (ОГК, см) в паузе (Дембо А Г, 1975) Для оценки физической работоспособности использовали тест PWCno Испытуемые выполняли двухступенчатую дозированную физическую нагрузку на электрическом велоэргометре "Ergometer"Z*l (Германия) (Карпман BJ1, Белоцерковский ЗБ, Любина В Г , 1969, Аниховская И А , Опарина О H , Яковлева M M , 2006)

Регистрацию показателей сердечно-сосудистой системы (ССС) производили в покое до работы на велоэргометре, после ее окончания и в конце 3-минутного восстановительного периода после каждой из велоэргометрических нагрузок Частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) определяли телеметрически Систолическое (САД, мм рт ст ) и диастолическое (ДАД, мм рт ст) артериальное давление крови измеряли аускультативно по методу H С Короткова По общепринятым формулам рассчитывали минутный объем крови (МОК, л/мин), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дн ссм"5), систолический объем (СО, мм) крови по Старру, пульсовое давление (ПД, мм рт ст ), коэффициент экономичности крови (КЭК, ус ед ) (Дубровский В И , 1999, Геворкян О С с соавт ,2006; Вилков В Г с соавт ,2006)

Электрокардиография (ЭКГ) является наиболее доступным и информативным методом изучения хронотропной функции сердца, которая достаточно полно и объективно отражает процессы возбудимости, проводимости и автоматизма сердца, функциональное состояние миокарда, а также регуляторных механизмов и степень воздействия на сердечнососудистую систему различных факторов внешней среды (Баевский Р М Берсенева А П 1997)

Для изучения возрастных особенностей функционирования сердечнососудистой системы студентов использовали аппаратно — программный комплекс (АПК) «Валента+», разработанный научно — производственным предприятием «НЕО», г Санкт-Петербург, (1999) АПК «Валента+» работает на базе персонального компьютера (ПК) IBM PC с процессором Intel Pentium IV, со струйным принтером В составе комплекса устройство резервирования данных (УРД) тип CD-RW для введения долговременного архива и повышения надежности хранения данных

При выполнении исследований коммутацию всех аналоговых сигналов, их преобразования в цифровую форму и передачу в ПК осуществляет преобразователь биосигналов (ПБС) «Валента+» Результаты выводились на бумажный носитель и представлялись в виде информации о пациенте словесного заключения, числовых значений амплитудно-временных параметров кардиоцикла и графиков электрокардиограммы Регистрация ЭКГ осуществлялась электрокардиографом «Валента+» в 12 отведениях (3 стандартных отведения, 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей и 6 грудных отведений) Во И стандартном отклонении определялись следующие временные и амплитудные показатели ЭКГ общая длительность сердечного цикла (R-R), продолжительность атриовентрикулярной (предсердно-желудочковой) (PQ) и

внутрижелудочковой (QRS) проводимости, длительность процессов поздней реполяризации (ST), длительность электрической систолы желудочков (QT) и общей диастолы (TP), величины амплитуды зубцов P,Q,R,S и Т Скорость записи ЭКГ составляла 50мм/сек Электрическая позиция сердца оценивалась на основе анализа соотношения основных зубцов комплекса QRS в трех стандартных и усиленных однополюсных отведениях от конечностей (Кмить Г В , Рублева JI В., 2001, Вилков В Г, Шальнова С А с соавт., 2006)

Методика кардиоритмографии (КРГ) или исследование вариабельности сердечного ритма (ВСР) в АПК «Валента+» представляет одновременную длительную регистрацию ЭКГ во II стандартном отведении В качестве тестирующей нагрузки использовали активную ортостатическую пробу (АОП) В положении лёжа у обследуемого производили запись 150210 кардиоциклов (R-R интервалов) Анализ пробы проводился в двух эпизодах в положении лежа, после быстрого перевода в вертикальное положение (Ситдиков Ф Г с соавт, 2000, Эйдукайтис А, Варонецкас Г, ЖемайтитеД 2006)

Анализ ВСР проводился по методике РМ Баевского (1984) путем оценки его статистической структуры - построение вариационных кривых и

скаттерграмм, показывающих значение дисперсии кардиоинтервалов и «кучность» Определялись параметры, характеризующие ВСР M - среднее значение измеренных кардиоинтервалов R-R, мода (Mo), амплитуда моды (АМо), частота сердечных сокращений (ЧСС), вариационный размах (АХ) — разность максимального и минимального измеренных значений кардиоинтервалов R-R, индекс напряжения (ИН), который является достаточно чувствительным индикатором общей активности симпатической системы организма (Соловьев В С с соавт ,2004) Применялись стандарты на измерения, физиологическую интерпретацию и клиническое использование вариабельности сердечного ритма, предложенные Европейской и СевероАмериканской Ассоциациями кардиостимуляции и электрофизиологии в 1996г. (Heart rate vanability, 1996) стандартное отклонение длительности всех синусовых кардиоинтервалов (SDNN), квадратный корень из суммы квадратов разностей величин последовательных пар RR-интервалов (RMSSD), процент от общего количества последовательных пар RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс (pNN50), вегетативный баланс (VB), отражающий баланс симпатического и парасимпатического отделов ВНС, PW (Power spectrum) — общая мощность спектра ритма сердца, отражающая общую активность регуляторных систем Анализ волновой структуры ритма сердца (спектральный анализ ВСР) проводился с использованием алгоритма дискретного преобразования Фурье (ДПФ) в трех частотных диапазонах мощности спектра: высокочастотном (HF), низкочастотном (LF) и сверхмедленном (VLF) Анализировалось распределение мощности спектра в нормированных единицах (в %) от их суммарной мощности VLF %, LF % и HF %, индекс централизации (ИЦ)- ИЦ = (VLF+LF) / HF и триангулярный индекс (Голиков А П , Рябинии В А , 2000, Ревина H Е , 2006, Нидеккер И Г, Куприянова О О , 2006)

Оценка функционального состояния высшей нервной деятельности (ВНД) и элементарного уровня психофизиологической деятельности студентов проводилась по продолжительности латентного периода сенсомоторной реактивности (ЛПСМР) при помощи экспресс-диагностического прибора «Барьер» (ROK — 1, Hungary) с применением световой и звуковой стимуляции (Бандажевский Ю И , 1997, Копытов А В с соавт , 1997, Киеня А И , Кириченко О В , 2001; Антропова M В , Кузнецова Л В с соавт, 2006)

Полученные данные физиологических методов исследования, обрабатывались общепринятыми методами статистической обработки цифрового материала с определением среднего арифметического значения (М), стандартной средней ошибки (m) на Intel Pentium-4 с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel для Windows ХР Достоверность оценивали по критерию t-Стьюдента (Лакин Г Ф, 1980, Ефимова M Р , Петрова Е В , Румянцева В H , 1999)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Антропометрические показатели юношей и девушек 17-20 лет, обучающихся в университете

Физическое развитие отражает процессы роста и развития организма, на отдельных этапах постнатального онтогенеза, когда происходит, так называемое, преобразование генотипа в фенотип (Спицин А П., 2002) Физическое развитие является одним из важнейших показателей состояния здоровья и зависит от условий жизни, воспитания и процесса обучения в этот период Снижение скорости роста, изменение соотношения массы и длины тела, остановка роста могут быть основными или даже единственными проявлениями хронических болезней. В то же время физическое развитие не только детей, но и в юношеском возрасте может служить основой прогнозирования патологии (Антропова М В , Кузнецова Л М , Параничева Т М, 2006)

Наши антропометрические исследования возрастных показателей физического развития юношей и девушек 17-20 лет, обучающихся в университете, выявили наименьшие показатели у 17-летних юношей длина (ДТ) тела - 172 0±4 73 см, масса тела (МТ) - 59 7±4.70 кг и окружность грудной клетки (ОГК) - 88 3±2.15 см В то же время, юноши последующих возрастных групп характеризовались более высокими показателями МТ, ДТ и ОГК. Наибольшая ДТ равная 179 0±5 18см у 18-летних юношей, а 20-летние юноши имели наибольшую массу тела равную 67 7±4.49 кг и окружность грудной клетки равную 94 33±2 73 см (табл 1)

Среди девушек наименьшие показатели у 17-летних МТ- 52 8±4 25 кг, длина тела ДТ- 163.27±2 79 см и ОГК - 80 57±183 см, девушки последующих возрастных групп характеризовались более высокими показателями физического развития Наибольшая МТ зарегистрирована у 19-летних девушек равная 57 83±3 26 кг, самыми высокими были 18-летние девушки, у которых ДТ равна 166 08±3 89 см , у них же и наибольшая ОГК -87 08±1 53 см (табл 1)

Таблица 1

Антропометрические показатели юношей и девушек 17-20 лет, обучающихся в ___университете_

Показатели Пол Возраст, лет

17 18 19 20

МТ, кг ю 59,7 ±4,7 66 3 + 4,65 64,1 + 4,32 67,7 ±4,39

д 52,8 ±4,25 56,81 ±4 74 57,83+3,26 56,7 ±3.44*

ДТ, см ю 172 ±4,73 179± 5,18 175 ± 2,77 178,3 ±3,09

д 163,27 ±2,79 166,08 ±3,89« 163,77 ± 3,13* 163,3 ±3,85*

ОГК, см ю 88,3 ±2,15 89,66+2,3 91,6 ±2,73 94,33 ± 3,2

д 80,57 ± 1,83* 87,08 ± 1 53+ 85,5 ± 2,57 84,6± 1,11*

Примечание достоверность различий юношей и девушек одного возраста *-р<0,05, **• р<0,01, ***- р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних +-р<0,05, ++-р<0,01, +++-р<0,001

По-видимому, этот период развития характеризовался более благоприятными условиями, как материального обеспечения, так и адекватными учебными и физическими нагрузками, более полноценным питанием Несмотря на большое разнообразие этнического состава студентов, отличающегося своеобразием условий быта, оказывающих влияние на состояние здоровья и физического развития организма, в нашем исследовании прослеживается тенденция стремления антропометрических показателей у девушек к средним региональным

По мнению некоторых авторов (Казин Э.М, Блинова Н.Г., Душенина Т В , Галлеев А Р , 2003) в период онтогенеза, от 6 до 20 лет, когда организм является наиболее чувствительным к действию экзогенных и эндогенных факторов, происходит формирование индивидуально-типологических особенностей человека

Выявленное в результате исследования наличие значительного количества студентов с дисгармоничным физическим развитием указывает на длительное, сочетанное влияние неблагоприятных климатоэкологических условий и процесса обучения на организм студентов По-видимому, в условиях долговременной адаптации студентов к неблагоприятным условиям Северного Казахстана происходит формирование телосложения по астеническому типу Наибольший процент испытуемых, имеющих дефицит массы тела, выявленный нами у 17-летних юношей и девушек, восполняется у юношей в возрасте 20 лет, а у девушек в 19 лет

Состояние физической работоспособности и аэробной производительности студентов университета

Физическая работоспособность является показателем энергетических ресурсов организма и интегральным выражением функциональных возможностей человека Известно, что развитие физических качеств тесно связано со становлением источников энергообразования мышечной деятельности (Сонышн ВД, 1987), которые во многом и определяют уровень физической работоспособности Абсолютная физическая работоспособность прогрессивно возрастает до 16-17 лет, затем рост этого показателя замедляется (Карпман В Л, 1987) В нашем исследовании, проведенном в начале учебного года, абсолютная физическая работоспособность увеличивается с 895,6 ± 94,39кгм/мин у 17-летних юношей до 1006,88 ± 172,18 кгм/мин у 18-летних В 19 лет выявлено незначительное, по сравнению с 18-летними, снижение PWCno до 904,0 ± 179,01 кгм/мин с последующим увеличением у 20-летних юношей до 972,33 ± 148,68 кгм/мин Величина PWC170, зарегистрированная в нашем исследовании у 18-летних юношей, близка к результатам, полученным Hellstrom - 1135,1 кгм/мин, Bevegard - 1069 кгм/мин и Карпман с соавт-1027±193 кгм/мин, Millahn -1100±183кгм/мин (Карпман В JI, Любина БГ, 1982)

По результатам наших исследований абсолютная физическая работоспособность повышается с 496,07±46,25 кгм/мин у 17-летних девушек

до 585,33±5б,32 кгм/мин у 19-летних, и у 20-летних девушек стабилизируется на уровне 584,6±65,54 кгм/мин Образующееся «плато» у 20-летних девушек связано с функциональными перестройками организма при адаптации, как к условиям обучения в университете, так и к физической нагрузке

Относительное МПК у юношей имело тенденцию к снижению с 47,92±5,67 мл/кг у 17- летних до 42,8б±5,24 мл/кг у 20-летних, что обусловлено напряженным характером учебы, а отсюда снижением двигательной активности в режиме дня. У 18-летних девушек наблюдали изменения относительного МПК с 38,85±2,62 мл/кг до 39,29±2,07 мл/кг у 20-летних девушек Полученные результаты у девушек аналогичны результатам зарубежных и отечественных исследователей, так Saltin В , Astrand Р (1967) - 39,0 мл/кг, Wilmore J Н. (1980) - 38,0мл/кг, Rutenfranz J, Hettinger Т (1959) -38,0 мл/кг, Карпман В Л с соавт (1988) - 36,0 ± 1 мл/кг

Так, снижение физической работоспособности PWC по в конце учебного года у 17-летних юношей составило 11,17 %, у 18-летних PWC i70 снизилась на 13,91 % и у 20-летних юношей на 15,22 %, по сравнению с показателями PWC по в начале учебного года Исключение составили 19-летние юноши, у которых физическая работоспособность увеличилась на 6,6% и составила 968,87±134,8 кгм/мин

У девушек в конце учебного года наблюдали повышение абсолютной физической работоспособности у 17-летних на 10,08 %, у 18-летних на 9,49 %,что составило 600,64±62,71 кгм/мин У 19-летних девушек выявлено незначительное снижение PWC по на 1,7 % Тогда как у 20-летних девушек после «плато» в начале учебного года физическая работоспособность увеличилась на 9,24 %, что составило 638,07±81,75 кгм/мин Физическая работоспособность у 20-летних девушек зарегистрированная в нашем исследовании близка к результатам полученным Белоцерковским 3 Б , - 640 кгм (Спортивная медицина, 1987). Это подчеркивает высокую пластичность женского организма при адаптации к комплексному влиянию климатических, экологических, социальных факторов и к физической нагрузке

Возрастные особенности кардиогемодинамики обследуемых студентов 17-20 лет в покое и при дозированной физической нагрузке Рассматривая показатели сердечно-сосудистой системы у обследованных студентов, мы обнаружили тенденцию к более высоким показателям ЧСС у девушек, по сравнению с юношами, во всех обследованных возрастных группах Дозированная физическая нагрузка в виде теста PWC170 приводила к закономерному увеличению ЧСС у всех студентов После физической нагрузки ЧСС колебалась от 152,8±5,75 уд/мин у 17-летних юношей до 158,5±7,7 уд/мин у 20-летних Среди юношей наименьший прирост ЧСС после физической нагрузки был у 17-летних, наибольший - у 19-летних студентов, составляя, соответственно, 97,39% и 109,11% У девушек после физической нагрузки ЧСС колебалась от 169,13±5,62 уд/мин у 19-летних до 177,0±3,75 у 17-летних студенток

Наименьший прирост ЧСС после нагрузки был зафиксирован у 18-летних девушек, наибольший — у 17-летних, составляя, соответственно, 107,09% и 112% Таким образом, прирост ЧСС после нагрузки у 17 и 20-летних девушек был выше, чем у юношей этих же возрастов, тогда как у 18-19-летних юношей прирост ЧСС был выше, чем у девушек

Показатели артериального давления — одной из важнейших и жестких констант организма (Анохин П.К., 1962,1975) - приведены в таблицах 2 и 3. Во всех обследованных группах студентов фактически измеренное систолическое артериальное давление (САД) колебалось от 123,3±5,39 мм рт.ст у 17-летних юношей до 126,67±8,31 ммртст у 20-летних Тогда как у 18-летних юношей зарегистрировано самое низкое САД, равное 116,38±11,07 ммртст (табл. 2) Интересен факт наличия более низких значений САД у 18-летних юношей и наибольший разброс показателей артериального давления. На наш взгляд, причину нужно искать в различиях двигательной активности испытуемых этой возрастной группы, а кроме того, показатели гемодинамики в большей степени связаны с биологическим, а не паспортным возрастом Поэтому наличие большого разброса показателей САД не является признаком неполноценности сердца, а лишь указывает на незавершенность формирования регуляторных механизмов (Геселевич В.А , 1982)

Таблица 2

Показатели САД, ДАД, ОПСС, КЭКв покое и после физической нагрузки юношей

Показатели (ССС) Юноши

Возраст, лет

17 18 19 20

п=33 п=40 п=42 п=36

САД (мм рт ст) Покой 123,3 ± 5,39 116,38 ± 11,07 126,4 ± 7,74 126,67 ± 8,31

Нагрузка 152 3± 8,48* 158,13±16,17* 158,9 ± 14 5* 150,75 ±7 06*

Прирост, % 24,33 36,53 25,71 19,0

ДАД (мм рт ст) Покой 83,6 ±7,01 74,5 ±5,5 77,3 ± 3,55 81,67 ±3,56

Нагрузка 86,9 ±7, И 82,13 ± 12,1 77,2 ±6,32 81,62 ± 3,52

Прирост, % 3 94 10,24 0,0 00

ОПСС (дн с см ) Покой 1525,6± 217 1546 ± 157,55 1635 ±245 32 1709,9 ± 273 99

Нагрузка 861,2± 51 40»» 907,63 ± 131,4** 864 ± 79,85** 875,33 ± 52,9**

Снижение, % 44,66 42,13 47,16 48,83

КЭК (мм рт ст) Покой 3,3 ±0,42 3,0 ±0,75 3,45 ±0,55 3,41 ± 0,42

Нагрузка 10,74 ± 1,69** 11,61 ±2,29** 12,8 ± 1 89** 10,91 ± 0,99**

Прирост, % 225,45 287 271,3 219,94

Примечание достоверность различий после нагрузки в сравнении с состоянием покоя *-р< 0,05, **- р< 0,01, ***-р< 0,001

Анализ изменения средних значений ЧСС, ДАД, САД, ПД после дозированной физической нагрузки показал в группах юношей 19- и 20-лет гипотоническую или астеническую реакцию По мнению Готовцева П И и Дубровского В И (1981) в состоянии острого утомления у юношей наблюдаются выраженные изменения ЧСС и АД с астеническими реакциями на функциональные пробы (степ-тест, велоэргометрия) Считается, что ударный или систолический объем (СО) - величина, зависящая от объема

полостей сердца, функционального состояния миокарда и потребностей организма в кровоснабжении (Осколова МК., 1976). Согласно данным Паневене В В (1979) УОК достигает максимальной величины в 17 лет. По результатам наших исследований наблюдается тенденция увеличения СО у юношей с 17 до 19 лет Физическая нагрузка во всех возрастных группах студентов приводила к увеличению изучаемого волюмического параметра, за исключением девушек 18 лет, у которых увеличение СО было незначительным. Это свидетельствует о том, что повышение функции кровообращения, обусловленное физической нагрузкой, обеспечивается, в основном, увеличением частоты сердечных сокращений

Таблица 3

Показатели САД, ДАД, ОПСС, КЭК в покое и после физической нагрузки

девушек 17-20 лет, обучающихся в университете (М + ш)

Показатели (ССС) Девушки

Возраст, лет

17 18 19 20

п=42 п=40 п=42 п=33

САД (мм рт ст) Покой 108,47 ± 4,54 113,46 ±4,26 112,2± 5,01 114,07± 4,18

Нагрузка 142,87 ±7,83* 138,77± 5,72* 145,13± 5,12* 144,93 ± 10,05*

Прирост, % 31,71 22,88 29,34 26,31

ДАД (мм рт ст) Покой 72,53 ±4,71 75,46 ±3,02 73,93 ±4,61 74,67 ±3,69

Нагрузка 78,47 ±4,42 80,15 ±4,68 78,27 ± 4,53 82,93 ±4,75

Прирост, % 8,18 6,21 5,87 11,01

ОПСС (дн с см ) Покой 1230,92 ± 85,15 1320,46 + 70,28 1311,20± 76,35 1295,47 ± 85,25

Нагрузка 680,87 ± 47,1** 720,92 ± 49,5** 730,47 ± 37,2** 726,6 ±37,01**

Снижение,% 44,72 45,46 44,32 43,94

КЭК (ммртсг) Покой 2,99+0,38 3,2 ± 0,26 3,1 ±0,28 3,25 ± 0,27

Нагрузка 11,49+ 1,26** 10,25± 1,04** 11,37 ±0,93** 10,77± 1,93**

Прирост, % 284,48 220,31 266,77 231,38

Примечание достоверность различий после нагрузки в сравнении с состоянием покоя *-р< 0,05, **- р< 0,01, ***-р< 0,001

Одним из главных показателей функции сердца является минутный объем крови (МОК), который чутко реагирует на все изменения в организме и служит важнейшим параметром приспособительных реакций (Дубровский В И., 2002). Анализ показателя МОК в зависимости от пола выявил следующую картину у 17, 18 и 20-летних девушек МОК был выше, чем у юношей этих возрастов, в то же время, у 19-летних юношей МОК был выше, чем у 19-летних девушек Повышение минутного объема крови при физической нагрузке обусловлено увеличивающейся потребностью организма в кислороде Величина МОК зависит, прежде всего, от потребности организма в кислороде и питательных веществах и, в конечном итоге, от уровня метаболизма в тканях (Уилмор Дж X., Костил Д Л, 1997)

Для объяснения характерного физиологического механизма СО и ЧСС нами проведен анализ изученных параметров Оказалось, что во всех группах студентов увеличение МОК происходило с преобладанием хронотропного механизма

Хронотропный механизм является наиболее распространенным у молодых организмов, прежде всего потому, что эволюционно и онтогенетически он возникает и формируется раньше других свойств в сердечной мышце. Он быстрее включается и эффективно работает в довольно широких пределах (Безруких ММ. с соавт, 2002) Однако, он более затратен в энергетическом отношении и не рассчитан на длительный срок Ограничением диапазона действия ЧСС является и продолжительность диастолы, так как систола желудочков при увеличении ЧСС практически не изменяется В свою очередь, это демонстрирует большую надежность хронотропного механизма, так как при расходовании функционального резерва диастолы и волюмического параметра СО остальная компенсация будет идти, по-прежнему, за счет ЧСС. В данном случае волюмический механизм является наиболее выгодным для организма (Меерсон Ф 3, Пшенникова М Г, 1998).

Возрастные особенности функционального состояния миокарда у

юношей и девушек 17-20 лет по данным электрокардиографии

Известно, что онтогенетические изменения соотношения мышечной массы правого и левого желудочка, анатомическое положение сердца в грудной клетке и становление механизмов регуляции сердечной деятельности тесно связаны с изменениями биоэлектрических процессов в миокарде (Кмить Г В , Рублева J1.B , 2001).

В результате проведенного исследования были выявлены существенные возрастные особенности биоэлектрических характеристик миокарда у студентов 17-20 лет в период обучения Так, по данным ЭКГ, у всех обследованных юношей 17-20 лет регистрировался синусовый ритм, а у девушек — синусовая аритмия Во всех обследованных возрастных группах у девушек 17-20 лет встречались нарушения внутрижелудочковой проводимости в виде задержки возбуждения, неполная блокада правой ножки пучка Гиса Нарушение проводимости — наиболее частая причина возникновения аритмий, включает в себя замедление и блокаду проведения импульсов, о которых говорилось выше (Агаджанян Н А , Власова И Г , Ермакова Н В. с соавт., 2005) Наибольшая встречаемость неполной блокады правой ножки пучка Гиса выявлена у девушек в 17-18 летнем возрасте, которая составила 64,82% и 78,34% соответственно В возрасте 19-20 лет наблюдали ее снижение

Проведенный в работе анализ возрастных изменений ЭКГ показал, что биоэлектрическая активность миокарда в возрастном интервале от 17 до 20 лет существенно изменяется, как у юношей, так и у девушек (табл4) Установлено, что длительность сердечного цикла (RR-интервала) увеличивается у юношей с возрастом от 17 до 19 лет, а в 20 лет уменьшается У девушек наблюдали совершенно другую картину, длительность сердечного цикла имела тенденцию к уменьшению с 17 до 20 лет В возрасте 20 лет у студентов обоего пола отмечено укорочение RR— интервала

Возрастная динамика длительности электрической систолы желудочков и диастолы в целом сходна с изменениями продолжительности сердечного цикла Увеличение интервала ОТ отмечалось в возрасте с 17 до 18 лет, а в 20 лет наблюдалось его снижение. У девушек достоверное уменьшение интервала <ЗТ вьивлено у 20-летних Длительность предсердно-желудочковой проводимости у юношей уменьшалась от 17 до 20 лет, в то же время у девушек уменьшение интервала Р<3 наблюдалось с 17 до 19 лет и в дальнейшем имело тенденцию к увеличению Длительность внутрижелудочковой проводимости у юношей на данном отрезке онтогенеза существенно не изменялась, в тоже время у девушек она увеличивалась с 17 до 20 лет (табл.4)

Таблица 4

Временные показатели ЭКГ у юношей и девушек 17-20 лет по данным И стандартного ___отведения в период учебного года (М±ш)_

Пок азат ели Пол Возраст, лет

17 18 19 20

ЯК, с Ю д 0,78±0 02 0,89±0,03 # 0,93±0,03 *# 0,83±0,04 0,935±0,03 # 0,80*0,04 0,72±0,02 * 0,76±0,03 +#

РО, с ю Д 0,156±0.012 0,145±0,003 0,15040,003 0,136±0,005 0,145±0,002 # 0,12±0,002 + 0,14±0,002 0,15±0,004

(31«,с к? Д 0,084±0,003# 0,065±0,002 0,09±0,002 # 0,07±0,001 0,09±0,003 # 0,07±0,005 0,08±0,004 0,08*0,002 +

БТ.с ю Д 0,056±0,002 0,03 5±0,003 0,05±0,002 0,04±0,001 0,05±0,003 0,03±0,001 0,04±0,001 0,03±0,002

ОТ, с ю д 0,36±0,003 0,375±0,017 0,38±0,006 + 0,36±0,004 0,37±0,003 + 0,385±0,002 0,3 2±0 009* 0 34±0,005*

ТР, с ю Д 0,264±0,016# 0,370±0,015 0,412±0,021+ 0,334±0,013 0,420±0,019# 0,295±0,011 0Д60±0,013 0,270±0,018

Примечание достоверность различий относительно предыдущего возраста * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001, достоверность различий юношей и девушек одного возраста #-р<0,05, Ш - р<0,01, Ш#-р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних +-р<0,05, ++ -р<0,01, +++ -р<0,001

Анализ электрокардиограмм обследуемых юношей и девушек 17-20 лет показал наибольший процент встречаемости синдрома ранней реполяризации желудочков у девушек 17-20 лет. Известно, что синдром преждевременной или ранней реполяризации желудочков — это своеобразный ЭКГ-феномен, основным признаком которого является «псевдокоронарный » подъем сегмента БТ

Представление о преждевременной реполяризации, как причине подъема БТ, верифицировано данными векторного анализа ЭКГ и является общепринятым По данным литературы синдром преждевременной или ранней реполяризации встречается в 1,5-2% всех ЭКГ (Виноградова Т.С, 1986) Авторы признают доброкачественный характер ранней реполяризации и отвергают его связь с коронарной патологией или каким-либо заболеванием сердца, а ЭКГ при этом синдроме рассматривают как вариант нормы Некоторые исследователи отмечают наследственную предрасположенность к этому синдрому (Виноградова Т С , 1986)

Таблица 5

Показатели ЭКГ у юношей 17-20 лет во II стандартном отведении в период __учебного года (М±т)__

Показатели 17 лет 18 лет 19 лет 20 лет

ЭКГ п=33 п=40 п=42 11=36

РА,мкВ 161,2±9,3# 132,4±12,5+* 154,7±13,2# 134,21±21,3+

РЭ, мс 83,7±3,75 73,6±4,13 79,33±2,83 72,7 ±3,3+#

С;А, мкН 64,3±4,15 32,6±2,7+# 66,2±3,87# 61,5±3,4

00, мс 23,2±2,4 31,7±1,6# 45,3±1,9+ 25,3±2 6

ЯА, мкВ 1211,3±120,5 1135,7±83,6 1412,3±160,7 1563,4±72,7#

1Ш,мс 45,6±3,12 42,71:3,2 45,3±1,3 50,9±5,43

в А, мкВ 215,4±19,7 270,3±52,6 235,8±41,5 179,7±34,12

БЭ, мс 31,2±2,46 45,3±3,65» 30,7±2,19 25,6±2,34

ТА, мкВ 381,2±66,2 450,35±77,6 461, $±96,5 380,7±42,6#

ТЭ мс 175,6±12 9 195,8±17,3 175,7±11,3 171,2±30,5

Примечание достоверность различий в относительно предыдущего возраста * - р<0,05, ** -р<0,01, *** - р<0,001, достоверность различий юношей и девушек одного возраста #-р<0,05, Ш-р<0,01, ###-р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних + ~р<0,05, ++ -р<0,01, +++ -р<0,001

Тенденция усиления симпатической активности с возрастом у юношей и девушек выявлялась при частотно-амплитудном анализе ЭКГ и имела волнообразный характер, в виде увеличения и уменьшения амплитуды зубца Р и в Одновременно выявлялось снижение скорости метаболизма в сердечной мышце, о чем свидетельствовало снижение амплитуды зубца Т с возрастом у юношей и у девушек

Длительность зубца (} у юношей имела тенденцию к увеличению с 17 до 19 лет и достоверно снижалась в 20 лет (р < 0,05), а у девушек на данном этапе онтогенеза она снижалась после 18 лет (табл5,6) Данные изменения амплитуды зубца <3 могли отражать усиление биоэлектрической активности правой сосочковой мышцы и межжелудочковой перегородки (Рублева Л В , 1999, Агаджанян Н А с соавт., 2005)

Величина зубца Я на изучаемом отрезке онтогенеза изменялась неравномерно от 17 к 18 годам она уменьшалась как у юношей, так и у девушек В дальнейшем у юношей она имела тенденцию к увеличению к 20 годам, а у девушек оставалась на том же уровне Длительность зубца Я на данном этапе онтогенеза у юношей 17-20 лет практически не изменялась и находилась в пределах от 45,6 ± 3,12 мс у 17-летних до 50,9 ± 5,43 мс у 20-летних У девушек наблюдалось уменьшение этого показателя от 51,4 ± 6,8 мс. у 17-летних до 35,5 ± 6,6 мс у 20-летних Анализ возрастной динамики амплитуды зубца Б показал, что у юношей и девушек изучаемый показатель наиболее значительно возрастал с 17 до 18 лет, в дальнейшем наблюдали его снижение в группах юношей 19-20 лет (табл 5)

Известно, что амплитуда зубца Т является отражением фазы реполяризации желудочков и отражает обменные процессы в миокарде, в частности, восстановительные ((Кмить Г В., Рублева Л В , 2001, Агаджанян Н А с соавт, 2005) Отмеченное нами снижение амплитуды зубца Т от 325,2 ± 67,3 мкВ у девушек 17 лет до 224,5 ± 23,7 мкВ у девушек 20 лет может

быть расценено как свидетельство снижения скорости метаболизма в сердечной мышце

Таблица б

Показатели ЭКГ у девушек 17-20 лет во II стандартном отведении в период учебного __ года (М±ш) __

Показатели ЭКГ 17 лет п=42 18 лет п=40 19 лет п=42 20 лет п=33

РА,мкВ РД мс 95,43±13,4# 72,7±12,5 146,5±34,7+* 76,76±11,6 91,2±15,3# 71,9±8,8 144,6±22,5+* 90,б±7,5#

<ЗА, мкВ СР, мс 45,5±5,6 12,5±2,6 62,3±5,2# 60,7±8,12# 86,4±6,3# 21,7±5,16 67,4*4,23* 31,2±1,5

ЯА, мкВ 1Ш, мс 1355,6±125,2 51,4±6,8 1056,7±96,3+ 59,9±7,3 1045,2±64,5+ 50,6±3,67 1055,17±79,8# 35,5±6,6

БА, мкВ ЗО, мс 60,9±9,8 16,3±2,8 76,5±П,8# 15,5±1,8 43,6±12,5* 12,9±1,7 115,8±31,7*+ 25,4±6,6

ТА, мкВ ТО, мс 325Д±67,3 162,7±21,3 293,5±43,3 163,3±20,7 305,9±37,4 160,6±21,2 224,5±23,7# 125,7±14,8

Примечание достоверность различий относительно предыдущего возраста * - р<0,05, ** -р<0,01,*** - р<0,001, достоверность различий юношей и девушек одного возраста # - р<0,05, ## - р<0,01, и§# -р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних + - р<0,05, ++ -р<0,01, +++ - р<0,001

Увеличение амплитуды зубца Т у юношей от 17 до 19 лет свидетельствует об интенсификации метаболических процессов в миокарде Обычно уплощение зубца Т, снижение его амплитуды объясняется увеличением психоэмоционального напряжения В нашем исследовании понижение амплитуды данного зубца имело место, как в случае учащения сердечного ритма, так и в случае урежения. Так, по данным литературы, в условиях психоэмоциональной напряженности наблюдается уменьшение амплитуды зубца Т независимо от учащения или урежения ритма сердца (ПетроваТС ссоавт,2003)

Анализ частоты встречаемости вариантов электрической оси сердца (ЭОС) у юношей и девушек 17-20 лет показал, что с возрастом независимо от пола нарастает частота отклонений ЭОС от нормального положения Показано, что практически почти во всех возрастах у юношей и девушек встречалась вертикальная позиция сердца, за исключением юношей 18 лет. Кроме того, появилось большое число лиц обоего пола с горизонтальным положением ЭОС, отклонением вправо и влево, что может отражать изменение объема отделов сердца.

В то же время, вертикальное положение ЭОС сердца (угол а от +70° до +90°) нередко наблюдается у здоровых молодых людей с астеническим типом телосложения с вертикально расположенным сердцем. В нашем исследовании вертикальное положение ЭОС зарегистрировано практически во всех группах студентов, кроме юношей 18 лет (табл 7). По данным некоторых авторов более значительные повороты ЭОС вокруг переднезадней оси как вправо (более +90°), так и влево (меньше 0°), как правило, обусловлены патологическими изменениями в сердечной мышце -

гипертрофией миокарда желудочков или же нарушениями внутрижелудочковой проводимости (Мурашко В В , Струтынский А В , 1987) Перечисленные выше изменения положения ЭОС выявленные во всех возрастных группах, кроме 19-летних юношей, подтверждают высокую встречаемость нарушений внутрижелудочковой проводимости Можно предположить, что данные функциональные изменения связаны с усилением влияний на миокард из центра блуждающего нерва под воздействием неблагоприятных климатоэкологических условий среды обитания

Таблица 7

Частота встречаемости вариантов электрической оси сердца (ЭОС) у юношей и

девушек 17-20 лет

Возраст, лет Группа Нормальное положение ЭОС (от +30 "до +69°) Вертикальное положение ЭОС (от+70 "до +90°) Горизонтальное положение ЭОС (от 0° до 29°) Отклонение ЭОС вправо (от +91 °до±180°) Отклонение ЭОС влево (от 0 0 до -90 °)

17 Ю (п=33) 72,72 12,13 - 15,15 -

Д(п=42) 45,24 35,8 11,91 7,15 -

18 Ю (п=40) 60,00 - 15,00 20,00 5,00

Д (п=40) 50,00 40,00 5,00 5,00 -

19 Ю (п=42) 33,34 66,66 - - -

Д(п=42) 33,34 49,98 - - 16,68

20 Ю (п=36) 58,33 30,55 - И,12 -

Д(п=33) 12,00 48,00 12,00 15,00 12,00

Выраженное отклонение электрической оси сердца влево (угол а больше -30°) или вправо (угол а больше +110") является признаком патологии (Виноградова ТС., 1986). Причиной отклонения электрической оси сердца может быть не только изменение положения сердца в грудной клетке, но и патологические процессы в миокарде, приводящие к электрическому преобладанию одного из желудочков. Кроме того, необходимо отметить снижение в процентном отношении вариантов нормального положения ЭОС у юношей и катастрофически низкого - у девушек По-видимому, обнаруженные отклонения ЭОС, нарушения внутрижелудочковой проводимости, аритмии и их онтогенетические тенденции могут рассматриваться, как ранние предпосылки к последующему формированию сердечно-сосудистой патологии в старшем возрасте.

Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма у студентов 1720 лет по данным активной ортостатической пробы

При анализе спектральных характеристик ритма сердца, после проведения активной ортостатической пробы (АОП) во втором эпизоде наблюдали снижение мощности высокочастотных колебаний (ОТ) у 17 летних юношей до 295±50 мс2(р<0,05) У 18 летних юношей мощность спектра в диапазоне ОТ повысилось до 2915±224мс2(р<0,01), в сравнении с

первым эпизодом, в тоже время изменения мощности спектра ОТ у юношей 19-20 лет были незначительны (табл 8) В группе 17-летних девушек

после АОП выявлено увеличение мощности обоих диапазонов и и ОТ. Как видно переход на новый уровень функционирования обеспечивался увеличением активности как симпатической, так и парасимпатической систем (табл 9)

Таблица 8

Временные и спектральные показатели сердечного ритма обследованных юношей __17-20 лет в покое (М±т)_

Показатели Возраст, лет

17 18 19 20

n=33 n=40 n=42 n=36

М,с 0,88±0,03 1,08±0,05# 0,95±0,04 0,90±0,04

ДХ,с 0 28±0 02 0,47±0,03*# 0,66±0,03# 0,23±0,02

ИН,усд. 62±U 39±8 28±5# 193,5±18*#

VLF 362±90 6I6,3±79 845,5±88 323±43

LF 1533±200 1067,S±109 855±154 198±36#

HF 653±73 1573±306# 1595±287# 698±91

LF/HF 2,3±0,07 0,68±Q,07*# 0,53±0,03# 0,28±0 01*

ИЦ 2,86±0,32 1,07±0,12# 1,07±0,16# 0,76±0,07#

RMSSD 40,0±8 84,7±10 75,5±9 55±6

pNN50 13±4 48,5±11* 56±13 4Ш:7

VLF% I4,37±3,3 19,0±2,S 25 66±42 26,5±3,S

LF% 59,7±6,3 32,7±2,4 25,94±2,05 16,25±1 8

HF% 25,93±2,5 48,3±4,2 4E,4±3,0 57,25±4,1

PW 2518±220 3257±310 3295±354 1219±98*#

Примечание достоверность различий относительно предыдущего возраста *-р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних # - р<0,05, ## - р<0,01, ### - р<0,001, достоверность различий юношей и девушек одного возраста +-р<0,05, ++-р<0,01, +++- р<0,001

Как известно, показатель мощности дыхательных волн (HF) отражает состояние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) (Баевский Р М , Берсенева А П , 1997) Мощность спектра в диапазоне HF после АОП у 19 летних девушек снижалась до 1642±160 мс2, а у 20-летних наблюдали повышение до 1085±140мс2 Выявленное в ходе работы увеличение активности парасимпатических влияний на сердечный ритм (CP) свидетельствует о развитии выраженного утомления у 20-летних юношей и у девушек 17-19 лет (табл. 8,9)

Не очень ясным представляется механизм возрастания мощности низкочастотных колебаний (LF)- составляющей спектра или «вазомоторных волн», который наблюдался в наших исследованиях после активной ортостатической пробы. Полагают, что эти волны аналогичны медленным волнам Траубе-Геринга на кривых артериального давления и плетизмограммах (Баевский Р М, Кириллов О Н., Клецкин С 3, 1984, Ноздрачев АД, Щербатых Ю.В.,2001, Агаджанян Н.А, Власова ИГ, Ермакова Н В , Торшин В И., 2005)

Наиболее распространенной является точка зрения о том, что LF-волны отражают изменение тонуса симпатической нервной системы (Malliani F , Pagani М. с соавт, 1991, Montano А , Ruscone Т G, Porta А. и др 1994),

хотя другие исследователи не исключают участие парасимпатических компонентов в генерации этих волн (Appel M L , Berger R D , Saul J P , и др 1989, Malliani A, Pagani M, Lombardi F, 1991, Щербатых ЮВ , 1999 ), третьи предполагают комплексную природу LF (Куприянова О О , Нидеккер И Г, Белова H Р , Кожевникова О В ,1999). Тем более известно, что конкретные мозговые структуры, генерирующие LF-колебания, пока не определены (Ноздрачев А Д, Щербатых Ю В , 2001)

В наших исследованиях реакция на активную ортостатическую пробу (АОП) в разных возрастных группах 17-20 лет, как у юношей, так и у девушек имела свои особенности Но особый интерес вызывает снижение мощности LF после АОП у 17-летних юношей с 1503±200 мс2 до 398±30 мс2 (р<0,001) Относительная доля LF% в общем спектре CP хотя и снизилась, но осталась на довольно высоком уровне 43,47±1,0% По-видимому увеличение индекса напряжения (ИН) до 103±15 уед у 17-летних способствовало снижению мощности LF-колебаний, в то же время снижение ИН у 20-летних выявило повышение мощности спектра в диапазоне LF (табл 8)

Таблица 9

Временные и спектральные показатели сердечного ритма обследованных девушек

17-20 лет в покое (М±т)

Показатели Возраст, лет

17 18 19 20

n=42 n=40 n=42 n=33

М,с 0 89±0 03 1 ОСЫ),09 0,84±0,03 0,89tt0,04

АХ,с 0 28±0 02 0,52±0 02# 0,36±0,03 0 27±0,02

ИН, у ед 70±12 27,0±6 72,75±10* 160,0±13*#

VLF 230±54 818±104 618±70 546±36

LF 519±51 1286±U1 459±52 871±83

HF 672±34 2300±240# 2002±180# 709±103

LF/HF 0 91±0,03 0 63±0,02* 0ДЗ±0,02# l,28±0,03(i

ИЦ 1,13«,1 0,96±0,05 0,54±0,03 2,00=t0,09*

RMSSD 53,00±7 93,3±12 74,5±6 44±5

pNNSO 52 00±8 82 0Ш 53,0±5 33±4

VLF% 16,20±1,9 18 57±2,1 20,1±2,3 25 68±1,5

LF% 36,54±2,6 29,2 Ш,0 14,9±1,1 40,96i3,4

HF% 47,27±2,3 5?,22±3,0l 65,0±4,0 33,36±1,5

PW 1421±120 4404±308# 3079±184 2126±132

Примечание достоверность различий относительно предыдущего возраста *-р<0,05, ** -р<0,01, *** -р<0,001, достоверность различий относительно 17-летних #-р<0,05, ## - р<0,01, #Н#-р<0,001, достоверность различий юношей и девушек одного возраста +-р<0,05, ++-р<0,01, +++- р< 0,001

Поскольку вазомоторный центр интегрирует как симпатические, так и парасимпатические влияния в результате колебаний сосудистого тонуса, можно полагать, что разнонаправленная вариабельность этой спектральной составляющей отражает напряженный характер функционирования систем, обеспечивающих вегетативный гомеостаз у юношей 17, 19 и 20 лет

Анализ данных нашего исследования показал, что при 5-минутном отведении кардиоинтервалов большая часть общей мощности спектра

приходится на № и ЬР-диапазоны, и поэтому нормированная оценка, таким образом, отражает соотношение активности нервных центров, генерирующих и и ОТ- колебания. Поэтому кажущееся увеличение мощности ЬР-волн во время АОП показывает всего лишь ослабление активности центра ядра блуждающего нерва В тоже время для большей убедительности и правоты наших рассуждений проанализируем отношение ЬР/ОТ в группах обследуемых юношей и девушек Как видно из таблицы 8 у юношей 17 и 19 лет при проведении активной ортостатической пробы превалируют Ы7-волны, а у 18 и 20-летних юношей ОТ-колебания

У девушек 17-19 лет и/ОТ отношение показывает на преобладание мощности спектра в диапазоне ОТ, тогда как у девушек 20-лет состояние вегетативного тонуса формировалось уравновешенными вагусными (ОТ) и симпатическими (1Л7) влияниями (табл 9) Полученные нами результаты свидетельствуют о наличии закономерных колебаний мощности спектра в сверхнизкочастотном диапазоне О/Ц?) при активной ортостатической пробе (АОП) у студентов 17-20 лет. Однако обращает на себя внимание тенденция к снижению мощности спектра в диапазонах ЬР и ОТ и особенно УЬР-колебаний при высоких значениях индекса напряжения (ИН) регуляторных систем, независимо от пола обследуемых Если у юношей 17 и 20 лет мощность УЬР-волн при АОП снизилась у 17-летних до 217±35 мс2, у 20-летних до 154±24 мс2, то у 18-летних юношей наблюдали увеличение УЪР-колебаний до 983±70 мс2. У 19-летних юношей мощность спектра УЫ7 осталась на уровне покоя (табл. 8) Обратную картину наблюдали у девушек увеличение УЬР-волн выявлено в 17 и 20-летнем возрасте, в то же время у девушек 18-19 лет снижение мощности спектра УЬР

По мнению Баевского Р.М (1984) только в условиях стресса или выраженной функциональной нагрузки управление сердечным ритмом переходит к вышележащим нервным центрам Однако падение при стрессе абсолютной мощности всех составляющих спектра (ВСР), отмечаемое многими исследователями (МаШаш А, Рщат М, ЬотЬагс11 Р, СегаШ 8,1991, Щербатых ЮВ, 2000), может свидетельствовать об обратном Анализ показателей индекса централизации (ИЦ) сердечного ритма при активной ортостатической пробе (АОП) выявил усиление активности центрального контура СР у юношей 17 и 19 лет и у 20-летних девушек (табл 8, 9)

Наблюдаемые нами в группах испытуемых юношей и девушек 17-20 лет разнонаправленные изменения статистических показателей ритма сердца соответствуют имеющимся в литературе данным, согласно которым при интенсивной умственной работе, эмоциях и стрессах у разных лиц возможна как повышенная вариабельность, так и сглаженность изменений показателей сердечного ритма (Щербатых Ю В , 2000, Федоров Б М., 2001, Геворкян Э С с соавт., 2006)

Особенности продолжительности латентного периода сенсомоторной реактивности юношей и девушек 17-20лет.

В результате исследований сенсомоторной реактивности проведенного в начале учебного года, юношей и девушек 17-20 лет, обучающихся в университете, выявлены определенные изменения, связанные с полом и возрастом испытуемых Так, продолжительность латентного периода сенсомоторной реактивности (ЛПСМР) на звуковой раздражитель была короче, чем на световой, как у юношей так и девушек во всех возрастных группах Вместе с тем, продолжительность ЛПСМР на световой и звуковой раздражитель с возрастом от 17 до 20 лет имели тенденцию к снижению, а самый короткий период ЛПСМР был выявлен нами у 20-летних юношей и девушек

Согласно литературным данным (Любимирский Л Е 1979, Inui N, 1997) с возрастом время реакции уменьшается, достигая минимальных значений в возрасте 20-30 лет Факты, полученные в данном исследовании, подтверждаются данными литературы Так, исследования разных авторов (Бойко ЕИ 1964, Шошоль ЛР 1966; Rowe Р J Evans Р, 1994) показали, что среднее значение сенсомоторной реакции у мужчин меньше, чем у женщин, у мальчиков меньше, чем у девушек, начиная с самого раннего детского возраста Пока этот факт не нашел еще сколько-нибудь убедительного объяснения Более того по мнению некоторых авторов (Kerr В & о 1980, Сурнина О Е, 1999, Зайцев А В Лупаднин В Н с соавт, 1999) сами эти различия часто оказываются не достоверными В нашем же исследовании, времени ЛПСМР в начале учебного года выявлено, что продолжительность ЛПСМР на световой раздражитель у 17-18 летних девушек меньше, чем у юношей 17-18 лет 19-и 20- летние юноши быстрее реагируют на световой раздражитель, чем девушки их возраста Как свидетельствуют результаты наших исследований, с возрастом происходит достоверное укорочение ЛПСМР на световой и звуковой раздражители у юношей и у девушек, что связано со становлением морфофункционального состояния ЦНС и ее высших отделов

В нашем исследовании, проведенном в конце учебного года, у юношей 17-20 лет выявлено увеличение показателей ЛП СМР на световой и звуковой раздражители, а у девушек 17-20 лет эти показатели были стабильны Такие изменения параметров сенсомоторной функций, как и свойств нервных процессов, можно объяснить постепенным морфофункциональным созреванием мозга впервые два десятилетия жизни и механизмами, которые были предложены в результате электрофизиологических исследований (Фарбер Д А , Бетелева Т Г, 1989, Фарбер Д А , Дубровинская Н В , 1991)

Анализ полученных результатов свидетельствует о необходимости более пристального внимания к функциональному состоянию студентов с целью своевременной коррекции и профилактики развития возможной органической патологии сердечно-сосудистой системы

Выводы

1 Сочетание неблагоприятных климатоэкологических условий Северного Казахстана и стрессогенных факторов обучения в университете оказывают негативное влияние на состояние регуляторных механизмов организма студентов и вызывают проявление дезадаптации

2 Проявления дезадаптации в процессе обучения у юношей характеризовались снижением физической работоспособности, общего физического развития, увеличением времени реакции на свет, преобладанием симпатикотонии, атипическими реакциями на физическую нагрузку, выраженным утомлением.

3 Адаптация в процессе обучения у девушек отличалась от юношей увеличением физической работоспособности. Оптимальное физическое развитие имело тенденцию приближения показателей к средним региональным, снижения ударного объема крови, увеличения МОК при физической нагрузке, уменьшения времени реакции на свет, усиления ваготонии, утомления

4. Выявленные у девушек и юношей изменения ритма и проведения возбуждения в миокарде, нарушения процессов реполяризации и метаболизма в сердечной мышце, а также частая встречаемость отклонений электрической оси сердца от нормального положения могут быть обусловлены умеренными патологическими процессами в миокарде.

5 В процессе обучения в университете у студентов формируется особый индивидуальный тип вегетативной регуляции организма на неблагоприятные климатоэкологические условия Северного Казахстана, присущий только данному учебному заведению.

6 В совокупности обнаруженные особенности состояния сердечнососудистой системы студентов Северо-Казахстанского государственного университета и их онтогенетические тенденции могут рассматриваться как ранние предпосылки к последующему формированию сердечно-сосудистых заболеваний в старшем возрасте

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Федоров ВН. Проблемы профилактики умственного и эмоционального утомления студентов. Материалы международной конференции «Национальные системы высшего образования в условиях глобализации» Петропавловск, 2001 - Т 4 - С 146-149

2 Федоров В Н Проблемы организации форм и методов физической реабилитации студентов с ослабленным здоровьем в вузе / Федоров В Н., Моргунова Т А., Набер О В. и др // Материалы международной научно-практической конференции «Десятилетие суверенного Казахстана.

история и перспективы развития» Петропавловск, 2002 - Т 2 - С 148159

3 Федоров В Н Влияние дифференцированных физических нагрузок на физическую и умственную работоспособность студентов в учебном году/ Федоров В Н, Гутник С В, Моргунова ТА и др // Материалы международной научно-практической конференции «Десятилетие суверенного Казахстана история и перспективы развития» Петропавловск, 2002 -Т 3 -С 290-297

4 Дмитриев П С Специфика учебного процесса, как повреждающего экологического фактора, влияющего на уровень функционального напряжения подростков / Дмитриев П С , Лысакова Т Н , Федоров В Н и др // Материалы 4 съезда физиологов Сибири Тезисы докладов Новосибирск, 2002 - С 79-80

5 Дмитриев П С Здоровый образ жизни и качество окружающей среды, как основные постулаты повышения резистентности организма / Заркешев Э Г , Лысакова Т Н , Федоров В Н // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной году здоровья Алматы, 2002 -С 97-98

6 Федоров В Н Особенности изменения латентного периода сенсомоторной реактивности у юношей и девушек 17-20 лет - Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы высшей школы в третьем тысячелетии» Петропавловск, 2002 -ТЗ -С 37-42

7 Федоров В Н Исследование показателей гемодинамики и умственной работоспособности у лиц с разным уровнем двигательной активности / Федоров В Н, Дмитриев П С , Федорова А.В и др // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы высшей школы в третьем тысячелетии» Петропавловск, 2002, -Т 3 - С 42-46

8 Федоров В Н Исследование физической работоспособности и функционального состояния сердечно-сосудистой системы юношей и девушек, обучающихся в университете / Федоров В Н, Заркешев Э Г // Материалы международной научно-практической конференции «Творчество молодых XXI веку» Петропавловск, 2003 - С 147-154

9 Федоров В Н Физическая работоспособность, как показатель морфофункционального созревания физиологических систем организма в онтогенезе / Федоров В Н, Джузгенбаев М Т, Линник М А и др //Материалы 5 съезда физиологов Казахстана Караганда, 2003 - С 374377

10 Федоров В Н Исследование физической работоспособности и функционального состояния сердечно-сосудистой системы юношей и девушек Северного Казахстана // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы высшего государственного военного и гражданского образования» Петропавловск, 2003 -С 57-63

11 Федоров В H Особенности реакции системы кровообращения девушек 17 - 20 лет на физическую нагрузку в неблагоприятных экологических условиях / Федоров В.Н., Гутник С В , Моргунова ТА и др // Материалы II международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии» Караганда, 2003 - С 121-123

12 Федоров В H Двигательная активность - средство формирования здорового образа жизни / Заркешев Э Г , Федоров В H , Спиридонова ОМ // Материалы республиканской научно-практической конференции «Валеологическое образование и воспитание проблемы и перспективы» Атырау, 2003 -С 155-158

13 Заркешев Э Г Физическая работоспособность - интегральный показатель физического развития, состояния здоровья подростков и юношей / Заркешев Э Г , Федоров В H , Линник М.А. // Материалы Международной научно-практической конференции «Валихановские чтения» Кокшетау, 2004 -С 194-197.

14 Федоров В H Сенсомоторная реактивность и ее связь с морфофункциональным созреванием мозга у юношей и девушек 17 — 20 лет / Федоров В H, Кокобаева Р.Ж. // Труды VIII Международного конгресса «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» Алматы, 2004 - С 138-140

15 Федоров В H Физическая работоспособность, как индикатор влияния учебной нагрузки и условий обучения на состояние здоровья юношей Северного Казахстана / Федоров В H , Заркешев Э Г , Соловьев В С и др // Материалы 1-й межрегиональной научно-практической конференции «Формирование здорового образа жизни населения Урала и Сибири» Тюмень, 2004 - С 117-122

16 Федоров В H Рост, развитие, заболеваемость подростков и юношей Северного Казахстана / Федоров В.Н, Заркешев Э Г., Линник M А //Материалы республиканской научно-практической конференции «Валеологическое образование и воспитание проблемы и перспективы» Атырау, 2004 - С 149-152

17 Федоров В H Сенсомоторная реактивность в онтогенезе человека и ее связь со свойствами нервной системы / Федоров В H, Заркешев Э Г., Соловьев ВС II Материалы 1-й межрегиональной научно-практической конференции «Формирование здорового образа жизни населения Урала и Сибири» Тюмень, 2004 - С 106-116

18 Федоров В H Вегетативная регуляция при адаптации организма юношей и девушек 17-20 лет к физической нагрузке / Федоров В H , Какенова 3 А , Гоненко С В // Материалы Всероссийской конференции «Физиология и медицина» Санкт-Петербург, 2005 — С 49

19 Федоров В H Возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой системы у девушек 17-20 лет при физической нагрузке / Федоров В H, Гоненко С В, Гутник С В // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма в Сибири» Омск, 2005 —С 144-146

20 Федоров В Н Состояние сердечно-сосудистой системы девушек 17-20 лет, обучающихся в университете / Федоров В Н, Горлина Л В , Смольянинов С А // Материалы Всероссийской конференции «Физиология и медицина» Санкт-Петербург, 2005 — С 28

21 Соловьев В С Состояние физической работоспособности и кардиогемодинамики юношей разного возраста Северо-Казахстанского университета / Соловьев В С , Федоров В Н , Бондаренко В А и др // Материалы 4-ой международной научной конференции «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» Сургут, 2005 -С 172-177

22 Федоров В Н Состояние сенсомоторной реактивности студентов разного возраста Северо-Казахстанского университета / Федоров В Н , Заркешев Э Г, Дудник М Г // Материалы 4-ой международной научной конференции «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» Сургут, 2005 -С 200-205

23 Федоров В Н Сенсомоторная реактивность юношей и девушек 17-20 лет Северного Казахстана / Федоров В Н , Турмаков Ж А // Материалы Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» г Санкт-Петербург 2005 - С 126

24 Федоров В Н Взаимосвязь мануальной ассиметрии и функциональной активности мозга при измерении сенсоматорной реактивности у девушек 17-20 лет/Федоров В Н , Григорович С И , Федорова А В II Материалы Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» г Санкт-Петербург 2005 - С 126

25 Федоров В Н Показатели физической работоспособности, как критерий оценки адаптации юношей и девушек 17-20 лет к учебным нагрузкам / Федоров В Н, Шитов А А, Смольянинов С А // Материалы Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» г. Санкт-Петербург 2005 - С 139

26 Федоров В Н Анализ показателей аэробной производительности в онтогенезе по данным отечественных и зарубежных исследователей / Федоров В Н , Заркешев Э Г , Бондаренко В А и др // Материалы 4-ой международной научной конференции «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» Сургут, 2005 - С 191-195

27 Федоров В Н Сенсомоторная реактивность юношей и девушек 17-20 лет, проживающих в экологически неблагоприятной зоне / Федоров В Н, Заркешев Э Г, Шитов А А и др // Материалы 4-ой международной научной конференции «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» Сургут, 2005 - С 87-90

28 Федоров В Н Вегетативная регуляция кардиоритма у лиц юношеского возраста, проживающих в неблагоприятных экологических условиях

Северного Казахстана. Вестник Российского университета дружбы народов Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности» Москва, 2007 №3 - С 52-59

Список использо

АМо — амплитуда моды

АОП — активная ортостатическая

проба

АПК — аппаратно-програмный комплекс «Валента» ВИД - высшая нервная деятельность

ВНС - вегетативная нервная система

ВСР - вариабельность сердечного ритма

ДАД - диастолическое

артериальное давление

ДПФ — дискретное преобразование

Фурье

ДТ — длина тела ИН - индекс напряжения регуляторных систем ИЦ - индекс централизации КРГ - кардиоритмография КЭК - коэффициент экономичности крови ЛП СМР - латентный период сенсомоторной реактивности Мо - мода

МОК - минутный объем крови МПК — максимальное потребление кислорода МТ — масса тела

ОГК - окружность грудной клетки

ОПСС - общее периферическое

сопротивление сосудов

ПБС - преобразователь

биосигналов «Валента»

ПД — пульсовое артериальное

давление

САД — систолическое артериальное давление

СМР — сенсомоторная реактивность

1ых сокращений

СО - систолический или ударный

объем крови

СР - сердечный ритм

ССС — сердечно-сосудистая

система

УОК - ударный объем крови УРД - устройство резервирования данных

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭОС - электрическая ось сердца

PWC по — физическая

работоспособность

RMSSD - квадратный корень из

суммы квадратов разностей

величин последовательных пар RR-

интервалов

R-R - интервал

электрокардиограммы,

общая продолжительность

сердечного цикла

SDNN - среднее квадратическое

отклонение величин RR-

интервалов

m - стандартная ошибка средней п — численность выборочной совокупности

р - достоверность различия pNN50 - % от общего количества последовательных пар RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс

АХ - вариационный размах VB — вегетативный баланс PW - общая мощность спектра HF — высокочастотные колебания LF — низкочастотные колебания VLF - сверхмедленные колебания

Автор выражает глубокую признательность профессору кафедры физической культуры и туризма СКГУ МОН РК Бондаренко В А, профессору кафедры географии и экологии СКГУ МОН РК к г н Белецкой Н П , профессору кафедры физиологии и валеологии СКГУ МОН РК, к б н Андреевой Л М, директору Центра медико-биологических исследований СКГУ МОН РК Кабикенову Е С за проявленный интерес к работе, ценные методические рекомендации, а также помощь в организации исследований

Подписано в печать 28 09 2007 г Формат 60x90 1/16 Гарнитура Times Ризография Объем 1,3 уч изд л , 1,8 уел печ л Тираж 100 экз Заказ №2621 Бумага книжно-журнальная Отпечатано в Издательско-полиграфическом секторе ИТС Северо-Казахстанского государственного университета им М Козыбаева

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Федоров, Вадим Николаевич

Список принятых сокращений.

Введение.

Глава I. Обзор литературы.

1.1. Анализ состояния здоровья учащейся молодежи в современных условиях жизни.

1.2. Физическая работоспособность школьников и студентов юношеского возраста.

1.3. Сенсомоторная реактивность и ее связь со свойствами нервных процессов.

1.4. Экологическая ситуация в Северо-Казахстанской области и в городе Петропавловске.

1.5. Влияние экологических факторов на функциональное состояние организма школьников и студентов.

Глава II. Материалы и методы исследования.

2.1. Объект наблюдения и условия исследования.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Методы антропометрических исследований.

2.2.2. Метод исследования физической работоспособности.

2.2.3. Методика исследования параметров кардиогемодинамики.

2.2.4. Метод электрокардиографии.

2.2.5. Метод спектрального анализа вариабельности сердечного ритма

2.2.6. Методика оценки вегетативного баланса.

2.2.7. Методы психофизиологических исследований.

2.2.8. Методы статистической обработки.

Глава III. Результаты собственных исследований.

3.1. Состояние физического развития юношей и девушек 17-20 лет.

3.2. Состояние физической работоспособности и аэробной производительности юношей и девушек 17-20 лет.

-33.3. Показатели кардиогемодинамики юношей и девушек, обучающихся в университете.

3.4. Анализ биоэлектрических характеристик миокарда в юношеском возрасте.

3.5 Спектральный анализ В CP ритма сердца у студентов по данным активной ортостатической пробы.

3.6. Состояние вегетативной регуляции у юношей и девушек 17-20 лет.

3.7. Продолжительность латентного периода сенсомоторной реактивности (ЛП СМР) у юношей и девушек 17-20 лет в динамике учебного процесса.

Глава IV Обсуждение результатов исследования.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности гемодинамики, функционального состояния миокарда и вегетативной регуляции кардиоритма у лиц юношеского возраста, обучающихся в университете"

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем физиологии и профилактической медицины является оценка состояния здоровья, изучение работоспособности организма студентов и индивидуальных особенностей реакции на стрессовые воздействия. (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988; Поборский А.И., Кожевникова B.C., 1997; Баевский P.M., Берсенева А.П., 1997; Черепов В.М., 1999.).

Особое значение это приобретает в Северных регионах Казахстана и Сибири, где многофакторность климатических и экологических влияний носит чрезвычайный характер (Казначеев В.П., 1980; Мазурин A.B., Григорьев К.И., 1990; Агаджанян H.A., Петрова П.Г.Д996; Матюхин В.А., Разумов А.Н., 1999; Белецкая Н.П., 2001, Дюсембин X. Д., 2003).

Учеба в университете важный период в жизни бывших школьников, как в физиологическом, так и в социальном отношении. В этот период функциональное состояние студентов претерпевает большие изменения в связи с адаптацией к новым условиям жизни (отрыв от семьи, привычного коллектива сверстников, новизна контактов, усиленный поток учебной информации), а так же к обязательному режиму учебной работы, нарастанию умственной нагрузки и, как следствие, снижению двигательной активности в режиме дня (Соловьев B.C. с соавт., 2004).

Очевидно, что еще не вполне сформировавшийся организм юношей и девушек не всегда способен адекватно реагировать на разнообразные продолжительные воздействия неблагоприятной экологической среды. В силу этого, у практически здоровых юношей и девушек в новых условиях учебы в вузах могут возникать пограничные с нормой, переходные и предпатологические состояния (Баевский P.M., Берсенева А.П., 1997; Заркешев Э.Г., 2001).

Не менее важным является и то, что в юношеском возрасте могут существовать периоды качественных преобразований морфофункциональной организации отдельных систем организма, которые можно рассматривать как сенситивные (критические) периоды развития. Известно, что эти периоды характеризуются высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней среды, не только социальной, но и экологической.

Это положение подтверждают данные медицинских осмотров отдела здравоохранения Северо-Казахстанской области (СКО). В связи со значительными нарушениями функционального состояния организма школьников СКО, заболеваемость составила 545,6 на 1000 осмотренных. Наиболее уязвимой в организме старшеклассников оказалась костно-мышечная система (92,4 на 1000 человек), преобладают сколиоз (34,4%), плоскостопие -21,7% и нарушение осанки-17,3%, чаще эти патологии встречаются у юношей. Второе место в перечне самых распространённых занимают болезни органов пищеварения (81,9 на 1000), рефракции зрения (76,9 на 1000), из них 98,7%-пониженное зрение. Преобладают поражения нервной системы (80 на 1000), высокий процент заболеваний сердечно-сосудистой системы выявлен у девушек (Белецкая Н.П., 2001).

Все это предъявляет к функциональному состоянию организма студентов повышенные требования. Поэтому, несмотря на то, что условия обучения и сама учебная деятельность не являются экстремальными факторами, адаптация к ним в совокупности с влиянием дискомфортных условий региона проживания (резкие перепады температур и давления, сильные ветры, неблагоприятная экологическая обстановка) могут носить характер выраженной стрессовой реакции, уровень напряжения которой отражает разную степень функционального состояния и работоспособности студентов (Меерсон Ф.З., 1988; 1993; Колпаков В.В., Ананьев В.Н., 1995; Щербатых Ю.В., 1997; Ширяев О.Ю., Ивлева E.H., 1999; Судаков К.В., 2000; Белецкая Н.П., 2002, Кулкыбаев Г.А., 2003).

Современные исследователи (Агаджанян H.A., 1997; Русинова С.И., 1998; Михайлова Л.А., 1999; Ситдиков М.В., 2001) считают, что адаптивные возможности организма зависят от индивидуальных особенностей развития человека в подростковый и юношеский периоды жизни. Не совпадение сроков общесоматической, функциональной, нервно-психической зрелости на данном этапе онтогенеза оказывает существенное влияние на формирование системы функциональных резервных возможностей, характера и уровня адаптивности организма (Судаков К.В., 2000). Но главное значение пубертатного периода заключается в том, что в этот период закладываются такие особенности будущего организма, которые во многом определяют как тип окончательного телосложения, так и характер ответных реакций на воздействие окружающей среды (Баевский P.M., Берсенева А.П., 1997; Безруких М.М., Киселев М.Ф. с соавт., 2000).

Юноши и девушки, поступающие учиться в вузы, имеют различный уровень двигательной активности и состояние здоровья. Психоэмоциональные и информационные нагрузки отрицательно влияют на студентов, приводя к стойким нарушениям механизмов саморегуляции физиологических функций, и создают предпосылки к развитию психосоматических заболеваний (Кучма В.Р., 1996; Заркешев Э.Г., 2002).

В течение ряда лет по уровню заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований Северо-Казахстанская область (СКО) опережает регионы Казахстана, официально объявленные зонами экологического бедствия - Семипалатинское Прииртышье, Приаралье, а также крупные индустриальные территории Республики (Белецкая Н.П., 2001).

Студенчество является резервом высококвалифицированных специалистов для различных отраслей народного хозяйства, определяющим в ближайшие годы трудовой, интеллектуальный, оборонительный потенциал, воспроизводство и здоровье будущего поколения Республики Казахстан.

В настоящее время состояние здоровья, физической работоспособности и системы кровообращения студентов Северного региона Казахстана изучены недостаточно. Изменить ситуацию в состоянии здоровья старшеклассников и студентов возможно только при дифференцированном подходе к учебному процессу, построенному с учетом биологических закономерностей развития организма. Но для этого необходимы данные о физическом развитии, физической работоспособности и состоянии сердечно-сосудистой системы потому, что без них не представляется возможным судить о состоянии здоровья, о социально-гигиенических и социально-экономических условиях жизни студентов, о результатах подготовки их к будущей трудовой деятельности. Сохранение здоровья и повышение физической работоспособности человека, и в первую очередь учащейся молодежи, очень актуально и является общегосударственной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Северо-Казахстанского государственного университета имени М. Козыбаева МОН РК (номер государственной регистрации 01.09.2002, №15).

Цель работы: Изучить особенности морфофункциональных, электрофизиологических и психофизиологических параметров функционального состояния организма студентов университета 17-20 лет. Основные задачи исследования:

1. Установить уровни физического развития студентов 17-20 лет на основании антропометрических исследований.

2. Определить физическую работоспособность и параметры кардиогемодинамики в покое и при дозированной физической нагрузке.

3. Изучить особенности вегетативной регуляции на основе спектральных характеристик сердечного ритма и результатов ортостатической пробы.

4. Оценить функциональное состояние ВНД студентов по результатам хронорефлексометрии.

Научная новизна исследования. Проведена интегральная оценка морфофункциональных, физиологических, электрофизиологических и психофизиологических показателей функционального состояния студентов с учетом особенностей Северо-Казахстанского региона.

Установлено негативное влияние сочетанного воздействия климато-экологических факторов Северо-Казахстанского региона стрессогенных факторов обучения на студентов университета.

Установлена более высокая чувствительность организма юношей 17 лет на стрессогенные факторы по сравнению с девушками того же возраста по результатам оценки психосоматического статуса.

Выявлено преобладание симпатикотонии у юношей 17-20 лет и парасимпатического тонуса у девушек того же возраста.

Установлено значительное нарушение проводимости возбуждения в миокарде в виде неполной блокады правой ножки пучка Гиса у девушек 17-18 лет.

Практическая значимость.

Полученные результаты свидетельствуют о наличии особенностей функционального состояния организма в юношеский период, которые необходимо учитывать при проведении комплексных профилактических мероприятий по улучшению состояния здоровья студентов университета, проживающих в суровых климатических и неблагоприятных экологических условиях Северного Казахстана.

Полученные нами сведения о состоянии сердечно-сосудистой системы позволили своевременно разработать и осуществить внедрение коррекционных оздоровительных программ на занятиях по физической культуре в университете.

Результаты наших исследований внедрены в Казахстанско-Российском университете, в Петропавловском филиале Карагандинского государственного университета, Тюменском государственном университете, общеобразовательной средней школе №3 г.Петропавловска, специализированной гимназии ЛОРД, Центрально-Азиатском университете и при разработке рациональных двигательных режимов в вузах и общеобразовательных учреждениях. Материалы исследовательской работы учитываются при формировании региональных медико-биологических программ по охране и укреплению здоровья студентов вузов.

Результаты работы используются в лекционных курсах по физиологии, при проведении спецкурсов и семинаров в Казахстанско-Российском, Центрально

Азиатском, ПФ Карагандинского, Северо-Казахстанском государственных университетах.

Основные положения, выносимые на защиту;

1. Сочетание климатоэкологических факторов Северо-Казахстанского региона и стрессогенных факторов обучения в университете вызывают проявления дезадаптации у студентов.

2. Проявления дезадаптации в процессе обучения у юношей характеризуются снижением физической работоспособности, общего физического развития, увеличением времени реакции на свет, преобладанием симпатикотонии, атипическими реакциями на физическую нагрузку, выраженным утомлением.

3. Адаптация в процессе обучения у девушек отличается от юношей увеличением физической работоспособности. Оптимальное физическое развитие имеет тенденцию приближения показателей к средним региональным, снижения ударного объема крови, увеличения МОК при физической нагрузке, уменьшения времени реакции на свет, усиления ваготонии, утомления.

4. Разработаны и внедрены в образовательных учреждениях Северного Казахстана коррекционно-оздоровительные программы, направленные на нормализацию вегетативных функций, восстановление двигательных качеств и оптимальное функционирование всех систем организма во время мышечной работы, эффективность которых подтверждена актами о внедрении.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано: статей - 50, тезисов - 9.

Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международной конференции «Национальные системы высшего образования в условиях глобализации» (Петропавловск 2001), международной научно-практической конференции

Десятилетие суверенного Казахстана: история и перспективы развития» (Петропавловск 2002), на IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск 2002), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы оздоровления населения природными факторами» (Алматы 2002), на международной научно-практической конференции «Творчество молодых XXI веку» (Петропавловск 2003), в материалах V съезда физиологов Казахстана «Физиология, адаптация, стресс» (Караганда 2003), в научно-практическом журнале «Вестник физической культуры» (Алматы, 2003), в Трудах VIII Международного научного конгресса «Современный олимпийский спорт и спорт для всех», (Алматы, 2004.), в материалах 1-ои межрегиональной научно-практической конференции «Формирование здорового образа жизни населения Урала и Сибири», (Тюмень, 2004), в материалах Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), в тезисах Республиканской научно-практической конференции молодых ученых «Сейфулинские чтения-1» (Астана, 2005), в материалах Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма в Сибири» (Омск, 2005), в материалах 4-ой международной научной конференции. «Совершенствование системы физического воспитания, оздоровления детей, учащейся молодежи и других категорий населения» (Сургут, 2005), в «Вестнике Российского университета дружбы народов». Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Москва, 2007).

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы (+13 таблиц в приложении) и 24 рисунка. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы содержит 315 источников, из них 290 отечественных и 25 на иностранных языках. Весь материал диссертации получен, обработан и проанализирован лично автором.