Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции у студентов с разным уровнем физической активности, проживающих в ХМАО-Югре

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции у студентов с разным уровнем физической активности, проживающих в ХМАО-Югре"

На правах рукописи

9 15-3/220

САФОНОВА ВИКТОРИЯ РОМАНОВНА

ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ, ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА И СЕНСОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ У СТУДЕНТОВ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ, ПРОЖИВАЮЩИХ В ХМАО-ЮГРЕ

0.1.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск-2015

Работа выполнена на кафедре нормальной и патологической физиологии Бюджетного учреждения высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Корчин Владимир Иванович

Официальные оппоненты: Литовченко Ольга Геннадьевна

доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры физиологии БУ ВО ХМАО-Югры «Сургутский государственный университет» (г. Сургут)

Коломиец Ольга Ивановна

кандидат биологических наук, доцент, профессор кафедры спортивной медицины и физической реабилитации ФГБОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры» (г. Челябинск)

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится «22» октября 2015 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», по адресу: 454080. г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на сайте по адресу: http://www.cspu.ru/nauka/attestatsiya-nauchno-pedagogicheskikli-

kadrov/obyavleniya-o-zashchite.

Автореферат разослан « О^» сентября 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Север неравноценен по комфортности жизни с другими регионами страны, и рассматривается как неблагоприятный для проживания район, с точки зрения экологических и климатогеографических условий (Зуевский В.П. с соавт., 2001: Абрамова В.Р., 2006; Петрова Т.Б., 2006; Хаснулин В.И., 2009, 2012, 2013; Цесарская E.H., 2011; Гудков А.Б. с соавт., 2012). На территории Среднего Приобья, к которому относится и Ханты-Мансийский автономный округ-Югра (ХМАО-Югра), студенческая молодежь испытывает сочетанное воздействие факторов, связанных с образовательным процессом и природно-климатическими условиями (Багнетова Е.А. с соавт., 2007; Корчин В.И. с соавт., 2007; Цатурян Л.Д., 2011). Интенсивность учебной нагрузки в ВУЗе, усвоение значительного объема учебного материала в неблагоприятных условиях природно-климатической среды Севера неизбежно предъявляют дополнительные требования к жизнеобеспечивающим системам организма, что приводит к напряжению механизмов адаптации и возрастанию негативных тенденций в состоянии здоровья студенческой молодежи (Абрамова В.П., 2006; Статуева J1.M.. 2008; Багнетова Е.А., 2011; Кожевникова Н.Г., 2011; Богданов А.Н., Смертина Л.П.. 2012; Цепко O.A.. Иванова Н.Л.. 2013).

Неблагоприятные природно-климатические факторы северного региона, особенно в зимний период, ограничивают объем двигательной активности. При этом гиподинамия нарушает нормальную работу многих функциональных систем организма человека, вследствие чего снижаются защитные силы организма, развивается повышенная утомляемость, снижается умственная и физическая работоспособность (Петрова Т.Б., 2006; Логинов С.И., 2008; Геворкян Э.С., 2010; Колпаков В.В., 2011; Цесарская E.H., 2011; Беспалова Т.В. с соавт., 2012; Зайцева Ж.И., 2014).

В литературе имеется мало информации о закономерностях формирования и развития, функциональных резервов спортсменов, проживающих на северных территориях РФ, что вызывает необходимость проведения исследований, позволяющих на донозологическом уровне оценивать и контролировать текущее состояние, структурно-функциональные сдвиги в деятельности жизненно важных систем при адаптации к повышенным умственным и физическим нагрузкам в гипокомфортных условиях окружающей среды.

Сложный механизм адаптации человека к неблагоприятным факторам, направленной на сохранение оптимального функционального состояния организма и работоспособности в неадекватных условиях за счет перестройки энергетических, структурных и информационных уровней, позволяет признать ЦНС основным центром формирования регуляторных механизмов адаптации (Мороз М.П., 2001, 2007; Агаджанян H.A., 2009; Шибкова Д.З., Мальцев В.П., 2009; Колосова О.Н. с соавт., 2014; Ефимова Н.В., Мыльникова И.В., 2015).

Приспособление организма к воздействию различных факторов внешней среды (в том числе к физическим нагрузкам) в значительной мере обусловлено реакциями системы органов кровообращения и ее регуляторными механизмами (Ефимова Н.В., Попова О.Н., 2012; Сарайкин Д.А. с соавт., 2012; Попова Т В., Анфалова Н.С., 2013; Кокорева Е.Г. с соавт., 2014). Сердце является весьма чувствительным индикатором всех протекающих в организме процессов. При этом ритм его сокращений, регулируемый симпатическим и парасимпатическим отделами ВНС, реагирует на любые стрессорные воздействия (Кудря О.Н., 2009, 2010). Поэтому исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) позволяет судить о состоянии различных звеньев ВНС, регулирующих

сердечную деятельность, и в целом об адаптационных возможностях организма (Жужгов А.П., 2003; Муготлев М.А., 2007; Кудря О.Н., 2011, 2012; Белоусова H.A., 2012; Байгужин П.А., Мальцев В.П., 2012; Hopkins W.G. et al., 2009). Характер вегетативных реакций в ответ на внешние воздействия может определяться многими факторами; одним из таких факторов является уровень физической активности (Кузнецова О.Б.. 2007). В связи с этим, изучение ритма сердца и работоспособности у студенческой молодежи с разным уровнем физической активности, проживающих на северных территориях, является актуальным как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Учитывая вышесказанное, нам представлялось перспективным провести комплексную оценку морфофункциональных особенностей, механизмов вегетативной регуляции системы кровообращения и психофизиологического состояния у учащейся молодежи, проживающей в неблагоприятных природно-климатических условиях ХМАО-Югры, которая также испытывает воздействие факторов, связанных с образовательной средой и разным уровнем физической активности.

Цель исследования: выявить особенности морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции у студенческой молодежи с разным уровнем физической активности, проживающей в ХМАО-Югре.

Задачи исследования:

1 - провести сравнительный анализ параметров морфофункционального состояния студентов медицинского вуза и учащихся, занимающихся физической культурой и спортом;

2 - изучить характер вегетативной регуляции ритма сердца у студентов с разным уровнем физической активности;

3 - оценить функциональное состояние ЦНС по показателям зрительно-моторной реакции у обследованного контингента в зависимости от уровня их физической активности;

4 - выявить наличие взаимосвязей между показателями вариабельности ритма сердца и зрительно-моторной реакции у студентов в зависимости от уровня их физической активности.

Научная новизна исследования

Впервые на основе комплексного подхода к изучению особенностей морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции учащихся образовательных учреждений северного региона приведены сравнительные данные их физиологических параметров в зависимости от уровня физической активности.

С помощью факторного анализа были выявлены наиболее значимые параметры вариабельности ритма сердца, по величине и динамике которых были определены особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности у лиц с различным уровнем физической активности.

Установлено, что величины уровня адаптационного потенциала позволяют ранжировать его по соответствующим классам функционального состояния системы кровообращения обследованных юношей и девушек с различным уровнем физической активности, проживающих в условиях северного региона.

Факторный и корреляционный анализ результатов исследования, полученных с помощью широко распространенных физиологических методов исследования, показал, что все они являются адекватными и информационно дополняют друг'друга.

Теоретическая и практическая значимость исследования

Результаты исследования расширяют теоретические представления об особенностях вегетативной регуляции ритма сердца и работоспособности у студенческой молодежи с различным уровнем физической активности, проживающей в суровых условиях северного региона.

Выявленные особенности морфофункционального состояния, вариабельности сердечного ритма и психомоторной реакции у студентов образовательных учреждений ХМАО-Югры дополняют сведения о функционировании организма человека в специфичных условиях урбанизированного Севера, расширяют научные представления об адаптации учащейся молодежи к гипокомфортным климатогеографическим условиям.

Полученные результаты исследования морфофункционального состояния системы в условиях различной степени двигательной активности используются в практической деятельности врачами и физиологами при проведении комплексной оценки состояния здоровья учащихся, в скрининговых исследованиях вегетативной регуляции сердечного ритма у студентов, при создании критериев оценки влияния учебной и физической нагрузки на организм подрастающего поколения северного региона.

Материалы диссертационного исследования являются основой создания региональных нормативов физического развития молодого населения нестабильной популяции Среднего Приобья. Полученные данные используются в планировании и внедрении оздоровительных программ и мероприятий в высших и средних учебных заведениях ХМАО-Югры, при оценке адаптивных свойств организма учащихся.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре нормальной и патологической физиологии БУ ВО ХМАО-Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» по дисциплинам «Нормальная физиология» (механизмы вегетативной регуляции системы кровообращения) (акт от 17.04.2015 г. № 534); на кафедре физического воспитания, ЛФК, восстановительной и спортивной медицины БУ «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» (акт от 20.04.2015 г. № 539); на кафедре гигиены и медицинской экологии ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава РФ в преподавании дисциплин «Гигиена детей и подростков» и «Гигиена труда» (акт от 30.04.2015 г. № 29/1556); на кафедре нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России (акт от 13.05.2015 г. № 1155/11); на базе Гуманитарного института ФГБОУ ВПО «Югорский государственный университет» по специальности «Физическая культура» (034300) (акт от 22.05.2015 г.); на базе БУ ХМАО-Югры «Клинический врачебно-физкультурный диспансер» (акт от 25.05.2015 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Выполнение объема физических нагрузок в межсоревновательный период способствует совершенствованию морфофункционального состояния организма, а также усиливает активность автономного звена вегетативной регуляции системы кровообращения у учащихся, проживающих в северном регионе.

2. У студентов северного медицинского вуза интенсивная учебная нагрузка в сочетании с меньшим уровнем физической активности являются факторами, провоцирующими напряжение механизмов вегетативной регуляции ритма сердца и снижение адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы.

3. Сокращение времени ПЗМР, повышение устойчивости нервных процессов и уровня функциональных возможностей ЦНС связано с усилением активности рабочих структур автономного и ослаблением - центрального контуров регуляции сердечного

ритма у молодых людей, занимающихся физической культурой и спортом, проживающих на территории ХМАО-Югры.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на XlV-ой Итоговой научной конференции студенческого научного общества и совета молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Ханты-Мансийск, 2012); Всероссийской научно-практической конференции «Югра-за здоровый образ жизни» (Ханты-Мансийск, 2012); 47-ой Всероссийской научной конференции с международным участием студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации» (Тюмень, 2013); XV-ой Итоговой научной конференции студенческого научного общества и совета молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Ханты-Мансийск, 2013): XVI Всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Ханты-Мансийск. 2014): Всероссийской научно-практической междисциплинарной конференции с международным участием «Реабилитация и профилактика» (Москва, 2014), заседании Ученого совета Института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (Архангельск, 2014).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения; главы с обзором литературы; главы по организации, объему и методам исследования; главы, включающей результаты собственных исследований и их обсуждение; заключения: выводов; практических рекомендаций, а также списка используемой литературы, в котором приведено 310 источников, из них 48 иностранных, и 22 приложений. Работа изложена на 175 страницах и иллюстрирована 35 таблицами и 14 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Характеристика обследованных групп

В основу работы положены результаты исследований, проведенных в течение 20102013 годов. Исследования осуществлялись на базе ряда образовательных учреждений: БУ ВО ХМАО-Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академии», ФГБОУ ВПО «Югорский государственный университет», АУСПО «Югорский колледж - интернат олимпийского резерва», ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет».

В комплексном обследовании приняли участие студенты в возрасте от 17 до 23 лет, занимающиеся физической культурой и спортом (ФК и С) - группа I, и занимающиеся физической культурой в объеме образовательного стандарта - группа II. Разный уровень физической активности был определен по объему выполняемой физической нагрузки в недельном часовом объеме (табл. 1).

Таблица 1

Возрастной и количественный состав обследованных лиц из I и 11 группы

Студенты, занимающиеся ФК и С Студенты-медики

Группа I Группа 11 Всего (п)

Девушки (п) Юноши (п) Девушки (п) Юноши (п)

77 129 289 56

Возраст, лет (М±50)

19,06±0,99 18,77±1,70 19,13± 1,00 19,10±1,39 551

Физическая активность в недельном часовом объеме

30-36 2-6

Методы исследования

Комплексная программа обследования студентов включала исследование морфофункционального состояния, кардиоритмографическое исследование и экспресс-диагностику работоспособности и функционального состояния организма (табл. 2). Обследование проводили в первой половине дня. Весь используемый инструментарий перед проведением и в процессе обследования студентов проходил метрологическую поверку.

Таблица 2

Методы исследования и количественный состав обследованных девушек

и юношей I и II группы

Группы исследования

I I п

Методы исследования Пол

Ж М Ж М

(п) (п) (п) (п)

Антропометрия и физиометрия 34 73 177 36

Кардиоритмографическое исследование (анализ ВРС) 20 29 88 42

Экспресс-диагностика работоспособности и функционального состояния человека (М.П. Мороз, 2007) 34 88 243 64

Антропометрические, физиометрические измерения и вычисления.

Антропометрические измерения (определение длины тела, массы тела, окружности грудной клетки) проводили по общепринятой методике (Никитюк Б.А. с соавт., 1983).

Физиологические измерения включали: измерение мышечной силы кисти, определение артериального давления, жизненной емкости легких.

Измерение систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления осуществлялось с использованием прибора для измерения артериального давления «Ошгоп СБ-107» (ЗАО «КомплектСервис, Москва»). На основании регистрируемых показателей рассчитывали пульсовое давление; систолический объем крови; минутный объем крови.

Для измерения жизненной емкости легких (ЖЕЛ) использовали спирометр «СпироС-100» (ООО «Альтоника» Россия). Для определения объема вдыхаемого воздуха на единицу массы тела вычисляли жизненный индекс (ЖИ) (Апанасенко Г.Л.с соавт., 1988).

Адаптационные возможности организма, лежащие в основе поддержания устойчивости функционального состояния системы кровообращения, определяли путем

расчета индекса функциональных изменений (ИФИ) сердечно-сосудистой системы (Баевский P.M., 1979).

Определение функционального состояния ЦНС и работоспособности. Для

определения функционального состояния ЦНС мы применяли вариационную хронорефлексометрию при помощи методики «Экспресс-диагностика функционального состояния и работоспособности человека», фирма «ИМАТОН», г. Санкт-Петербург (Мороз М.П., 2007). Методика защищена патентом «Способ и устройство экспресс-оценки работоспособности человека-оператора в производственных условиях, при экологически неблагоприятных воздействиях и реабилитации после травм и заболеваний» (Патент на изобретение № 2164075, 20.03.2001).

Методы анализа вариабельности ритма сердца. Показатели вариабельности сердечного ритма в клино- и ортостазе регистрировались при помощи пульсоксиметра «ЭЛОКС-01С2», разработанного и изготовленного ЗАО ИМЦ «Новые приборы», г. Самара, РФ, и программы «ELOGRAPH», которая отображает исследуемые показатели в режиме реального времени с одновременным построением гистограммы распределения длительности кардиоинтервалов (Калакутский Л.И., 2006).

В настоящее время существует довольно большое количество визуальных и количественных методик анализа вариабельности ритма сердца. В нашем исследовании при короткой записи кардиоритмограммы мы использовали статистические (RRNN (мс); SDNN (мс); RMSSD (мс); pNN50 (%); CV (%)), геометрические (мода (мс). Arrio (%), DX (мс), индекс напряжения регуляторных систем (SI, усл. ед.), индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл. ед.), вегетативный показатель ритма (ВПР, усл. ед.), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР, усл. ед.)), и спектральные методы анализа вариабельности ритма сердца. При спектральном анализе были определены следующие параметры: относительные и абсолютные мощности высокочастотной (HF), низкочастотной (LF), «очень» низкочастотной составляющей спектра (VLF). Также при спектральном анализе была вычислена суммарная мощность спектра (Total Power - TP). По данным спектрального анализа сердечного ритма были получены следующие производные показатели: индекс централизации (1С) и индекс вагосимпатического взаимодействия (LF/HF).

Методы статистического анализа данных. Исследование одномоментное (поперечное). Способ создания выборки - нерандомизированный. Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием программ Statistica 8.0 и Excel 2013. Нормальность распределения данных количественного признака проверяли при помощи теста Колмогорова-Смирнова, Шапиро-Уилки с поправкой Лиллиефорса. Были использованы параметрические тесты для зависимых и независимых выборок с учетом реализации двух условий. Также применялись непараметрические методы для сравнения двух независимых выборок при помощи критериев Колмогорова-Смирнова и Манна-Уитни; для двух зависимых выборок -парного критерия Вилкоксона и знакового теста (Гланц С., 1988).

Результаты описательной статистики были представлены центральными характеристиками распределения данных признака, то есть его мерами положения: среднее значение (М), медиана (Me), мода (Мо); и статистическими характеристиками разброса данных изучаемого признака, то есть мерами рассеяния: стандартное отклонение (SD), стандартная ошибка среднего (SEM), межквартильный размах (Q1-Q3) квартилей. Для измерения степени связи между двумя переменными использовали корреляцию по Спирмэну (rs) и Пирсону (rD). При проверке статистических гипотез критический уровень значимости (р) в работе принимался равным 0.05: значения

вероятности, имеющие более 6 нулей после запятой, обозначали как р меньше 0,001 (р<0,001).

Для параметров ВРС был применен факторный анализ (метод главных компонент). Этапы выполнения факторного анализа включали: вычисление корреляционной матрицы для всех переменных, участвующих в анализе (рассчитывали корреляционные коэффициенты Пирсона (г)); извлечение факторов; вращение факторов для создания упрощенной структуры; интерпретация факторов. Для выделения факторов были использованы два критерия - критерий Кайзера и критерий «каменистой осыпи», предложенный Р. Кэттелем. Вращение факторов осуществляли наиболее популярным вариантом вращения - метод варимакс (уаптах) (Ким Дж.-О. с соавт., 1989).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Морфофункциональные характеристики организма учащейся молодежи с различным уровнем физической активности

Морфофункциональные свойства организма определяют физическую работоспособность и уровень биологического состояния индивидуума в момент обследования.

В ходе исследования показателей морфофункционального состояния учащейся молодежи ХМАО-Югры были обнаружены существенные различия среди величин ОГК (выдох и экскурсия) у лиц женского пола обеих групп, которые могут свидетельствовать о более развитых грудных и спинных мышцах у девушек 1 группы, нежели у 2 группы.

Далее нами был установлен относительно равный уровень возможностей дыхательной системы по показателю ЖЕЛ в группах девушек и юношей с различным уровнем физической активности.

Известно, что определение частоты дыхательных движений (ЧДД) позволяет оценить функциональную зрелость регуляторного компонента дыхательной системы. Сравнительный анализ этого динамического показателя не выявил существенных различий между I и II группами юношей (р>0,05). У обследованных девушек наименьшие величины ЧДД обнаружены в группе лиц, занимающихся ФК и С, (16,00(15,00-18,00)), по сравнению с таковыми у студенток медицинского вуза (18,00(15.00-21,00)) (р=0,035).

В ходе исследования было выявлено, что значения ЖИ у обследованных лиц с различным уровнем физической активности существенно не различались и колебались в диапазоне физиологических значений: у девушек I и II группы полученные величины соответствовали 55,05(49,89-63,01) мл/кг и 55,98(49,41-61,44) мл/кг (р=0,914); в I и II группах юношей - 61,79(52,17-67,57) мл/кг и 65,38(59,51 -69,96) мл/кг (р=0,051).

В рамках нашего исследования, мы сочли необходимым определить функциональное состояние нервно-мышечного аппарата по показателям кистевой и становой динамометрии у обследованных лиц I и II группы. Величина силы мышц сгибателей пальцев левой кисти была наибольшей у девушек и юношей, занимающихся ФК и С (р<0.05), к тому же, первые имели значительно более высокие величины силы мышечных групп, выпрямляющих туловище, по сравнению с таковыми в группе девушек - студенток медицинского вуза (р<0,05).

Анализируя показатели центральной и периферической гемодинамики юношей и девушек с различным уровнем физической активности, проживающих в гипокомфортных условиях ХМАО-Югры, были выявлены некоторые различия.

Несмотря на простоту измерения, частота сердечных сокращений (ЧСС) является чувствительным и информативным индикатором функционального состояния организма, что делает ее измерение обязательным компонентом физиологического исследования. Значения ЧСС в покое у девушек и юношей I и II групп соответствовали нормативным величинам, и статистически значимо не различались: соответственно у девушек 74,00(72,00-78,00) уд./мин. и 78,00(68,00-84,00) уд./мин. (р=0,119), у юношей -70,00(66,00-78,00) уд./мин. и 69,00(65,50-78,00) уд./мин. (р=0,807). Дозированная физическая нагрузка вызывала в группах физически подготовленных молодых людей обоего пола значительно меньшие изменения ЧСС в сравнении с группами учащихся медицинского вуза: соответственно величины ЧСС у девушек были равны 108.00(102.00-114,00) и 126,00(114,00-132,00) уд./мин. (р<0,001); у юношей - 108,00(100,00-110,00) и 114,00( 108,00-120,00) уд./мин. (р<0,001).

При исследовании времени восстановления ЧСС после выполнения физической нагрузки (20 приседаний за 30 секунд) оказалось, что у девушек, занимающихся физической культурой и спортом, период восстановления составил 62.50(55.00-75.00) секунд; у студенток-медиков этот период был значимо более длительным - 90.00(80,00-120,00) секунд (р<0,0001). Продолжительность восстановительного периода у юношей I и II группы значимо не отличалась и составила соответственно 57,50(50,00-70.00) и 62,50(50,00-90,00) секунд (р=0,130).

Показатели САД и ДАД в состоянии покоя у лиц с различным уровнем физической активности были в пределах нормы. Наибольшие значения этих параметров в покое и после выполнения физической нагрузки установлены у девушек и юношей II группы по сравнению с таковыми в I группе исследования; однако, величины ДАД при выполнения дозированной физической нагрузки в группах лиц женского пола не отличались значительно (табл. 3-4).

Таблица 3

Гемодинамические показатели девушек I и II группы__

1 группа 11 группа Р

САД П, мм рт. ст. 110,00(100,00-110,00) 115,00(110,00-125,00) <0,001

ДАД П, мм рт. ст. 70,00(60,00-75,00) 70,00(65,00-80,00) 0,029

ПД П, мм рт. ст. 35,00(30,00-40,00) 42,00(35,00-47,00) <0,001

САД ФН, мм рт. ст. 120,00(115,00-129,00) 130,00(125,00-140,00) <0,001

ДАД ФН, мм рт. ст. 70,00(65,00-73,00) 70,00(65,00-75,00) 0,076

ПД ФН, мм рт. ст. 55,00(50,00-58,00) 60,00(53,00-65,00) <0,001

СОК, мл 67,60(62,30-71,20) 67,70(62,10-73,10) 0,702

МОК, мл 4939,20 (4636,80-5259,20) 5049,00 (4572,00-5848,00) 0,270

Примечание: в этой и следующих таблицах результаты представлены в виде Ме((2г(3з); р -уровень достигнутой статистической значимости различий; * - статистически значимые различия между средними характеристиками показателей; П - покой; ФН - физическая нагрузка.

Как показывают наши данные, в группах девушек значения СОК в покое отличались незначимо и находились в пределах нормы (табл. 3). В группах юношей у студентов-медиков значения СОК были статистически значимо меньшими в сравнении с группой физически подготовленных юношей (табл. 4).

В нашем исследовании величина МОК находилась в пределах возрастной нормы (от 4500 до 5200 мл) у девушек обеих групп, и средние характеристики этого критерия у

обследованных значимо не отличались (табл. 3). МОК у лиц мужского пола характеризовался меньшими значениями в сравнении с возрастной нормой (табл. 4).

Для изучения характера функциональных изменений сердечно-сосудистой системы был использован параметр ИФИ (с учетом возрастных и весо-ростовых отношений) у учащейся молодежи с различным уровнем физической активности. Медианы ИФИ у лиц I группы и девушек [I группы находились в диапазоне, отражающем удовлетворительную адаптацию, в то время как в группе юношей медицинского вуза -выходили за пределы таковой, что свидетельствовало о степени напряжения механизмов адаптации. Заслуживает внимания тот факт, что у девушек и юношей I группы данный показатель имел существенно более низкие значения (табл. 5).

Таблица 4

Гемодинамические показатели юношей 1 и II группы__

I фуппа II группа Р

САД П, мм рт. ст. 120,00(110,00-120,00) 122,50(115,00-130,00) 0,002

ДАД П, мм рт. ст. 75,00(70,00-80,00) 87,50(75,00-91,00) <0,001

ПД П, мм рт. ст. 40,00(35,00-44,00) 40,00(35,00-50,00) 0,949

САД ФН. мм рт. ст. 130,00(125,00-140,00) 144,00(140,00-150,00) <0,001

ДАД ФН, мм рт. ст. 73,00(70,00-75,00) 80,00(70,00-90,00) 0,002

ПД ФН, мм рт. ст. 55,00(50,00-63,00) 65,00(55,00-70,00) 0,005

СОК, мл 62,70(60,70-67,60) 57,75(51,55-66,10) 0,005

МОК, мл 4435,20 (4098,60-5098,70) 4242,60 (3558,40-4856,00) 0,077

Анализ полученных результатов позволил нам выделить по величине ИФИ у обследованных групп различные классы их функциональных состояний. Так, у 28 девушек (90%) I группы и у 90 девушек (51%) II группы была отмечена удовлетворительная адаптация ССС, у оставшейся части таковых регистрировали напряжение механизмов адаптации (соответственно 3 человека - 10% и 87 человек -49%).

Таблица 5

Индекс функциональных изменений у девушек и юношей I и II группы

Показатель Пол I группа II группа Р

ИФИ, усл.ед. Ж 1,85(1,64-2,00) 2,10(1,89-2,26) <0,001

М 2,01(1,90-2,21) 2,25(2,04-2,43) <0,001

У лиц мужского пола распределение по уровням адаптационного потенциала выглядело иначе, а именно: в I группе юношей был выявлен наибольший процент лиц (59% - 47 человек) с удовлетоворительной адаптацией, в то время как во II группе уровень ИФИ свидетельствовал о напряжении механизмов адаптации у 72% (26 человек). Следовательно, для меньшей части юношей I группы (41% - 32 человека) был характерен уровень напряжения механизмов адаптации, а для юношей II группы (28% -10 человек) - уровень удовлетворительной адаптации.

Факторный анализ параметров вариабельности сердечного ритма в группах лиц с различным уровнем физической активности

Множество расчетных параметров ВРС, нередко дублирующих друг друга, скорее затрудняют, нежели проясняют ситуацию о состоянии вегетативной регуляции

деятельности сердца (Ишеков М.Н., 2006; Мухин В.Н., Клименко В.М., 2009; Черкес Л.И., Ильин В.Н., 2012; Ковалевская Л.А. с соавт., 2013). Принимая во внимание эти сведения, мы сочли необходимым выделить из большого количества показателей ВРС наиболее информативные для решения задач нашего исследования.

В результате использования факторного анализа были выявлены ведущие факторы и их структуры (наиболее информативные и высоко коррелируемые признаки ВРС), объясняющие изменчивость смоделированной системы. С помощью критерия Кайзера и критерия «каменистой осыпи» определили четыре наиболее значимых фактора в группах девушек с различным уровнем физической активности, однако в фоновом состоянии покоя «лежа» у студенток-медиков было выделено три фактора.

В группе девушек, занимающихся ФК и С, факторный анализ показателей ВРС. зарегистрированных в клино- и ортостазе, позволил выявить высокий процент описанной дисперсии, которая соответственно составила 92,24 % и 93,75 %; у студенток медицинского вуза - соответственно 83,62 % и 87,20 %. Это свидетельствует о достаточной адекватности разработанной модели; при этом наибольший процент организованной дисперсии приходится на первый фактор - 49,99 % и 64,97 %, 60.39 % и 58,98 % у девушек I и II группы для фоновой и ортостатической пробы соответственно.

Изучая многообразие параметров ВРС в условиях выполнения АОП у девушек с разным уровнем физической активности при помощи факторного анализа, мы выявили ведущие факторы и их структуры (наиболее информативные и высоко коррелируемые признаки ВРС), объясняющие изменчивость смоделированной системы (рис. 1-2).

В клиноположении у девушек, занимающихся ФК и С, первый фактор «суммарный уровень активности регуляторных систем» отмечен высокими нагрузками с параметрами, определяющими суммарный уровень активности регуляторных систем (ЯМЗЗО, НР, СУ, ТР, ЗИ^Ы), обусловленный реципрокным взаимодействием симпатического и парасимпатического звена вегетативной регуляции. В группе студенток-медиков фактор «активности парасимпатического отдела ВНС» положительно коррелировал с критериями, отражающими деятельность парасимпатического звена вегетативной регуляции (ЯМ850, НР) и суммарного уровня активности регуляторных систем (СУ, ТР, ЗБЫЫ). Можно заключить, что величины, идентифицирующие общий суммарный эффект вегетативных регуляторных механизмов, однонаправленно изменяются, прежде всего, вследствие динамики показателей, обусловленной парасимпатическими влияниями на ритм сердца.

При ортостатическом воздействии в группе физкультурниц, определяющие параметры, формирующие первый фактор «суммарный уровень активности регуляторных систем», составили показатели, характеризующие деятельность симпатического (ЬБ) и парасимпатического звена вегетативной регуляции (ЯМЗЗО. рЫ1Ч50, НР). У студенток медицинского вуза в условиях выполнения АОП произошла группировка параметров ВРС, характеризующих доминирующий «уровень функционирования синусового узла» и конечный результат всех регуляторных влияний на сердце и систему кровообращения в целом, и указывающих в данном случае на значительные симпатические влияния (рис. 1-2).

У юношей с разным уровнем физической активности также была проведена процедура факторного анализа статистических, геометрических и спектральных показателей математического анализа ритма сердца. Было выделено 3 и 4 наиболее значимых фактора для I и II группы соответственно. Описанная дисперсия смоделированной системы по показателям ВРС для клино- и ортостаза соответственно

составила у физкультурников 87,66 % и 87,82 %, и у студентов-медиков - 91.74 % и 89,75 %.

НЯЫС: Г "....... ' ' I р

ЬР. ыс2

рШ50.% I'1.......М1МИМ,ИИИМ

RM.SSD.mc | ■•'■■" ' -'"'•■•"'■•'-•■• »д

зоыы.ыс г а

О 0.2 0.4 0.6 0.8 1

□ АОП О Фоновая щ>оба

Рис. 1 - Факторный анализ показателей ВРС в покое и при выполнении АОП в 1 группе девушек. Факторные нагрузки I фактора.

-1 -0,5 О 0.5 I

елОП □ Фоноваяпроба

Рис. 2 - Факторный анализ показателей ВРС в покое и при выполнении АОП во II группе девушек. Факторные нагрузки 1 фактора.

У лиц мужского пола, занимающихся ФК и С, первый фактор фоновой пробы показал значительную положительную корреляционную зависимость с 801Ч?4, ЭХ, СУ, и отрицательную - с ВПР; при этом наибольший факторный вес имеет вариационный размах (ОХ), который характеризует парасимпатические влияния на синусный узел и на величине которого сказываются соотношения активности центральных и автономных механизмов регуляции (рис. 3). Таким образом, фактор был интерпретирован как «активность автономного контура регуляции сердечного ритма и парасимпатического отдела ВНС» (64,29 % от обшей дисперсии системы). В условиях выполнения АОП этот фактор был определен как «активность автономного контура регуляции и надсегментарных структур управления сердечного ритма» (59,26 % от обшей дисперсии системы), где отмечалась высокая положительная корреляция с показателями активности парасимпатического отдела ВНС (НР, ОХ), с параметром УЬР, характеризующим влияние высших вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр, и признаком (ТР), отражающим суммарный абсолютный уровень активности регуляторных систем (рис. 3).

В группе студентов-медиков первый фактор в клиностазе объединил схожие спектральные характеристики, свидетельствующие об участии в регуляции ритма сердца автономных (НР) и центральных структур управления6 (ЬР), при этом наибольшая факторная нагрузка пришлась на показатель мощности в низкочастотном диапазоне (г=0,935), что позволило присвоить фактору название - «активность вазомоторного центра и парасимпатического отдела ВНС» (57,22 % от обшей дисперсии системы). В условиях АОП первый фактор состоял из большего количества признаков ВРС - сюда вошли показатели. характеризующие активность симпатического (ЬР) и парасимпатического (НР, ЯМ880) отделов ВНС. которые в свою очередь определяют суммарный уровень регуляторных влияний (ТР. СУ): при этом наибольшая факторная нагрузка установлена для дыхательной компоненты тотальной мощности спектра (г=0,915). Структура этого фактора и динамика центральных статистик, выделенных признаков при выполнении активного ортостаза указывает на ослабление активности парасимпатического звена вегетативной регуляции - в связи с этим мы обозначили этот

фактор как «активность парасимпатического отдела ВНС» (55,94 % от обшей дисперсии системы) (рис. 4).

кода.мс I----- I)

-I -0.5 о 0,5 1

0АОП □ Фоноваяпроба

Рис. 3 - Факторный анализ показателей ВРС в покое и при выполнении АОП в I группе юношей. Факторные нагрузки 1 фактора.

те ж: I : " ^

I и-: м^: Г ---- • и"

1 г м-.-: Г-........'■■■г;:

RMS.SD.mc

О 0.2 0.4 0.6 0.8 I ОАОП ОФоноваяпробп Рис. 4 - Факторный анализ показателей ВРС в покое и при выполнении АОП в II группе юношей. Факторные нагрузки 1 фактора.

Из вышеизложенного можно сделать заключение о том. что у юношей, занимающихся ФК и С. в исходном положении «лежа» высокие факторные нагрузки внесли параметры, отражающие выраженную активность автономного контура регуляции сердечного ритма и парасимпатического отдела ВНС, тогда как у студентов-медиков наиболее информативными оказались спектральные характеристики, которые свидетельствовали о существенном вкладе активности вазомоторного центра и деятельности парасимпатического отдела ВНС. В условиях выполнения АОП у физкультурников большая изменчивость ВРС приходится на признаки, по которым определяется активность автономного контура и надсегментарных структур управления сердечного ритма; у студентов ХМГМА наибольшая факторная нагрузка отмечена для критериев, характеризующих активность парасимпатического отдела ВНС.

Особенности вегетативной регуляции у молодых людей в зависимости от уровня

физической активности

Роль физических нагрузок в становлении регуляторных механизмов деятельности ССС очевидна (Муготлев М.А., 2007). Исходя из данной предпосылки, нами был проведен анализ статистических, геометрических и спектральных характеристик ВРС в клино- и ортостазе у молодых людей, занимающихся ФК и С, и студентов медицинского вуза, в ходе которого мы получили информацию о состоянии регуляторных систем, об уровне активности и реактивности (при выполнении АОП) симпатического и парасимпатического звена вегетативной регуляции.

Исходный уровень вегетативной регуляции сердечного ритма в фоновом состоянии покоя «лежа» у девушек по данным статистического, геометрического и спектрального методов анализа ВРС характеризовался парасимпатической направленностью. Это было подтверждено: диапазоном пониженных значений ИВР, ВПР. ПАПР, 1С, ЬР/НЯ; высокими величинами ЯМЗБО и НБ. Для представительниц I и II группы был также характерен диапазон низких значений индекса напряжения регуляторных систем - это отражало низкую степень централизации управления ритмом сердца и характеризовало

пониженную активность симпатического отдела ВНС. При этом в обеих группах наблюдали нормальную активность сосудодвигательного центра продолговатого мозга.

Полученные нами результаты спектрального анализа ВРС (в клиностазе) указывают на то, что мощность в диапазоне «очень» низкочастотных колебаний у студенток-медиков (II группа) характеризовалась повышенными абсолютными и относительными величинами. Этот показатель существенно превышал таковой, зафиксированный у физически подготовленных девушек 1 группы (р<0,005). Также для каждой из обследованных групп мы установили преобладающую частотную составляющую в общей мощности спектра: в I группе доминирующей оказалась дыхательная компонента (р<0.005); во II группе в тотальной мощности спектра в равной степени были представлены высокочастотные и «очень» низкочастотные колебания.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что у студенток медицинского вуза в процессе регуляции сердечным ритмом в фоновом состоянии покоя выражена не только деятельность рабочих структур автономного контура регуляции, но и надсегментарного уровня регуляции.

У лиц мужского пола с различным уровнем физической активности в клиностазе наибольший суммарный эффект вегетативной регуляции установлен у студентов медицинского вуза (р<0.005): у них же в наименьшей степени выражена централизация управления сердечным ритмом (1С) (р<0,005). По некоторым показателям была отмечена повышенная активность симпатического (Amo. SI, ИВР. ВГ1Р. ПАПР) и пониженная активность парасимпатического (SDNN. pNN50, DX, HF) отделов ВНС в группе юношей, занимающихся ФК и С. по сравнению со студентами-медиками (р<0.005). Однако, спектральный анализ ВРС дополнил картину особенностей механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у обследованных лиц мужского пола. Так, в общей мощности спектра у студентов ХМГМА абсолютный вклад медленных волн 2-го порядка оказался существенно выше, чем у физически подготовленных юношей (р<0,005). Также содержание «очень» низкочастотной составляющей у юношей II группы было высоким относительно нормы и величин мощности в высокочастотном и низкочастотном диапазонах - то есть у них наблюдали выраженное влияние со стороны эрготропных надсегментарных центров. У физкультурников тотальная мощность спектра была в равной степени представлена двумя спектральными параметрами, отражающими активность вазомоторного центра и парасимпатического звена вегетативной регуляции; при этом у юношей этой группы показано наименьшее влияние высших вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр.

Для определения функциональных резервов механизмов вегетативной регуляции была использована ортостатическая проба, которая применяется многими исследователями для оценки состояния регуляторных систем.

В нашем исследовании результаты, полученные в ходе статистического и геометрического анализа ВРС у девушек обеих групп в условиях выполнения АОП, показали: торможение активности автономного контура регуляции сердечного ритма, за который ответственен парасимпатический отдел, по значительной отрицательной динамике нескольких показателей (RRNN, SDNN, RMSSD, pNN50) (р<0,005); усиление деятельности центрального контура регуляции, который идентифицируется с симпатоадреналовыми влияниями на ритм сердца, по значимому повышению величины некоторых параметров (Amo, SI, ИВР, ВПР, ПАПР) (р<0,005).

По показателям спектрального анализа ВРС в условиях выполнения АОП у девушек обеих групп определили резкое снижение парасимпатической активности (HF) (р<0.005); однако активность вазомоторного центра (LF) существенно снизилась только

у студенток медицинского вуза (р<0,005), у физкультурниц - изменилась незначительно. При этом активность симпатического отдела ВНС (по показателям медленных колебаний 1-го порядка) в обеих обследованных группах после перехода из горизонтального в вертикальное положение тела оказалась высокой - это обусловлено значительным ослаблением деятельности парасимпатического звена вегетативной регуляции.

У лиц мужского пола переход из положения тела «лежа» в положении «стоя» сопровождался существенным изменением большинства анализируемых показателей. У юношей обеих групп, как и у девушек, отмечено: выраженное ослабление деятельности рабочих структур автономного контура регуляции (уменьшение RRNN, SDNN, RMSSD, pNN50, Moda, HF; увеличение ЧСС) (р<0,005); усиление деятельности центрального контура регуляции сердечного ритма, который включает в себя многочисленные звенья от подкорковых центров продолговатого мозга до гипоталамо-гипофизарного уровня вегетативной регуляции и коры головного мозга (увеличение Amo. SI, ИВР. ВПР, ПАПР. LF/HF, 1С) (р<0,005). Следует отметить, что активность сосудодвигательного центра продолговатого мозга изменилась незначительно в ответ на ортостатическое воздействие у представителей обеих групп: однако параметр, характеризующий его активность (LF). доминировал в общей мощности спектра (р<0,005). Также у студентов медицинского вуза наблюдали существенное снижение суммарного абсолютного уровня активности регуляторных систем (ТР) (р<0,005). за счет снижения не только уровня парасимпатических, но и надсегментарных влияний на ритм сердца.

Функциональное состояние ЦНС и работоспособность молодых людей с разным уровнем физической активности

В настоящее время наиболее практикуемым и объективным методом определения функционального состояния ЦНС в психофизиологии, спортивной и профессиональной деятельности является вариационная хронорефлексометрия, в основе которой лежит статистический анализ латентных периодов простой сенсомоторной реакции (Мороз М.П., 2007).

Расчет усредненных показателей вариационной хронорефлексометрии: времени ПЗМР и критериев (ФУС, УР, УФВ) по правой и левой руке, диапазон которых соответствует определенному функциональному состоянию ЦНС. позволил определить индивидуальный уровень работоспособности.

Таким образом, у 5.88 % девушек и 2.27 % юношей с хорошей физической подготовкой, и у 4.15 % девушек и 1,56 % юношей, обучающихся по медицинской специальности, выявили «существенно сниженную» работоспособность, которая, по данным (Мороз М.П.. 2007), характеризуется прогрессивным снижением выполнения легких и трудных элементов деятельности, причем последние страдают в большей степени.

В ходе исследования была установлена «сниженная» работоспособность, которая характеризуется преобладанием в ЦНС тормозных реакций - в группе молодых людей, занимающихся ФК и С. процентное соотношение было представлено следующими величинами для лиц женского и мужского пола соответственно: 8.82 % и 9.09 %: в группе студентов-медиков: 18.67 % и 17,19 %. Данное состояние отличает одновременное ухудшение качества выполнения как трудных, так и легких элементов деятельности в пределах 25 % (Мороз М.П.. 2007) - это. возможно, связано с присутствием выраженного утомления и с воздействием на организм экстремальных факторов среды. К тому же. для текущего уровня работоспособности замечено резкое

ухудшение временных и точностных параметров деятельности и значительное снижение работоспособности в целом.

«Незначительно сниженную» работоспособность обнаружили у большей части испытуемых в обеих выборочных совокупностях. Так, это функциональное состояние было показано для 61,76 % и 51,14 % физически подготовленных девушек и юношей соответственно, тогда как студентов медицинской академии этот процент соответственно составил 53,53 % и 60,94 %. Данный уровень работоспособности характеризуется функциональным состоянием ЦНС, возникающим на начальных стадиях развития утомления, монотонии и другое; для него характерно ослабление внимания, ошибки и удлинение времени выполнения задания.

Число девушек и юношей, имеющих «нормальную (оптимальную)» работоспособность, в I группе было 23,53 % и 34,09 % соответственно, во II группе -23.24 % и 18.75 %. Этот уровень работоспособности характеризуется уравновешенностью нервных процессов в ЦНС; соответствует хорошему самочувствию, настроению, комфортности. Работоспособность человека в этом состоянии оптимальна.

При развитии чрезмерного нервно-эмоционального напряжения в коре мозга начинают преобладать процессы возбуждения, что также отражается на уровне деятельности человека. Работоспособность в таком состоянии характеризуется как «ограниченная» (Мороз М.П., 2007). В нашем исследовании лиц с «ограниченным» уровнем работоспособности в группе физкультурниц не выявлено, при этом небольшой процент установлен для группы юношей-физкультурников (3,41 %) и студентов-медиков (0.41 % девушек и 1,56 % юношей).

Результаты вариационной хронорефлексометрии у девушек I и II группы показали следующее - полученные среднегрупповые значения изучаемых показателей в обследованных группах не имели существенных различий. Однако, некоторые различия установлены между группами обследованных юношей.

Центральные статистики этого показателя, полученные по левой руке, были значительно выше у физически подготовленных юношей (р=0,037), при этом средние характеристики в обеих группах находились в пределах диапазона значений, свидетельствующего о «незначительно сниженной» работоспособности. Стоит отметить, что средние значения УР, вычисленные по левой и правой руке, также значительно отличались - они были значимо больше у юношей I группы (р=0,040).

Также были получены существенные различия числовых значений по показателю вариационной хронорефлексометрии - уровню функциональных возможностей сформированной функциональной системы (УФВ), который является интегративной характеристикой состояния ЦНС и позволяет судить о ее способности формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему. Средние характеристики этого критерия по левой руке у физкультурников были существенно выше (р=0.039). одновременно с этим. УФВ находился в границах, которые соответствовали состоянию, характеризуемому как «незначительно сниженная работоспособность».

Характер корреляционных связей между параметрами вариабельности ритма сердца и функционального состояния ЦНС у молодых людей в зависимости от уровня физической активности

Как известно, воздействие климатических факторов на организм человека осуществляется путем становления приспособительных реакций на уровне ЦНС и ВНС.

через закрепление условно-рефлекторного влияния (Воронина Г.А., 2012). Исходя из этой предпосылки, нам представлялось целесообразным изучить взаимосвязь показателей ВРС с критериями простой зрительно-моторной реакции у молодых людей обоего пола с разным уровнем физической активности, проживающих на территории ХМАО-Югры.

Как оказалось, у девушек из I группы увеличение вклада активности парасимпатического звена ВНС (в условиях относительного покоя и при выполнении ортопробы) сочеталось с повышением устойчивости нервных процессов и уровня функциональных возможностей правого полушария головного мозга (табл. 6). У девушек из II группы устойчивость нервных процессов левого полушария головного мозга и повышение способности ЦНС формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему было связано с увеличением степени преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными (фоновая проба) (табл. 7).

У физически подготовленных девушек с повышенным относительным вкладом активности надсегментарных структур регуляции в ортоположении также наблюдается пониженная скорость протекания процессов возбуждения в ЦНС и неточность двигательной реакции, по результатам анализа статистических параметров простой зрительно-моторной реакции (табл. 6). При выполнении данного фрагмента исследования в группе студенток-медиков было установлено, что ослабление или усиление вагусной активности в ортоположении обусловлено сниженной или повышенной, соответственно, устойчивостью нервных процессов правого полушария головного мозга (табл. 7).

Таблица 6

Взаимосвязь показателей ВРС и вариационной хронорефлексометрии у девушек I

группы

Показатели ВРС г./р Показатели ФС ЦНС

Фоновая проба

НР, % 0,547/0,028 УР (ЛР), усл. ед.

0,540/0,031 УФВ (ЛР), усл. ед.

Активная ортостатическая проба

НР, % 0,530/0,035 УР(ЛР), усл. ед.

0,510/0,043 УФВ (ЛР), усл. ед.

0,618/0,011 М (ЛР), мс

УЦ7, % -0,539/0,031 ФУС (ЛР), усл. ед.

0,600/0,014 М (ПР), мс

-0,618/0,011 ФУС (ПР), усл. ед.

Примечание (в этой и в последующих таблицах): гр - коэффициент корреляции Пирсона; р - достигнутый уровень значимости; ЛР - левая рука; ПР - правая рука.

Таблица 7

Взаимосвязь показателей ВРС и вариационной хронорефлексометрии у девушек II __группы__

Показатели ВРС г0/р Показатели ФС ЦНС

Фоновая проба

51, усл. ед. 0,223 / 0,047 УР (ПР), усл. ед.

0,227 / 0,043 УФВ (ПР), усл. ед.

Активная ортостатическая проба

НР, мс 0,253 / 0,022 УР (ЛР), усл. ед.

0,238/0,033 УФВ (ЛР), усл. ед.

При реализации данной задачи исследования, у юношей I группы мы не обнаружили статистически значимых соотношений между параметрами вариационной хронорефлексометрии и вариабельности ритма сердца при фоновом состоянии покоя. Вместе с тем, положительная динамика вагосимпатического баланса при переходе в вертикальное положение тела сочеталась со сниженной устойчивостью и способностью нервных процессов правого полушария головного мозга формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему (табл. 8).

У группы юношей, обучающихся по медицинской специальности, повышение устойчивости и способности нервных процессов правого полушария головного мозга формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему сочеталось с увеличением вклада активности системы регуляции сосудистого тонуса и снижением более сложных влияний со стороны надсегментарного уровня рег уляции сердечного ритма (фоновая проба) (табл. 9).

Таблица 8

Взаимосвязь показателей ВРС (AOII) и вариационной хронорефлексометрии у юношей I

группы

Показатели ВРС Гр/Р Показатели ФС ЦНС

LF/HF. усл. ед. -0,394 / 0.034 УР(ЛР), усл. ед.

-0.383 / 0.040 УФВ (ЛР). усл. ед.

Таблица 9 Взаимосвязь показателей ВРС и вариационной хронорефлексометрии у юношей 11 группы

Показатели ВРС Гр/Р Показатели ФС ЦНС

Фоновая проба

VLF, % -0,368 / 0,045 УР(ЛР), усл. ед.

-0,372 / 0,042 УФВ (ЛР), усл. ед.

LF, % 0,389/0,033 УР (ЛР), усл. ед.

0,398 / 0,029 УФВ (ЛР), усл. ед.

Активная ортостатическая проба

-0,384 / 0,040 ФУС (ЛР), усл. ед.

-0,423 / 0,022 УР (ЛР), усл. ед.

LF/HF, усл. ед. -0,443/0,016 УФВ (ЛР), усл. ед.

-0,429 / 0,020 УФВ (ПР), усл. ед.

-0,417/0,024 УР (ПР), усл. ед.

SI, усл. ед. -0,419/0,024 УР (ПР), усл. ед.

-0,415/0,025 УФВ (ПР), усл. ед.

Наряду с этим, у юношей II группы, отличающихся большей устойчивостью и способностью нервных процессов правого и левого полушария головного мозга формировать и достаточно, долго удерживать соответствующую функциональную систему, в ортоположении наблюдали меньший коэффициент вагосимпатического баланса. Полученные данные свидетельствуют также о сниженной централизации регуляции ритма сердца при выполнении АОП у лиц, обладающих более высокой устойчивостью и способностью нервных процессов левого полушария головного мозга формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему (табл. 9).

Значительный интерес представляло исследование взаимосвязи между качественным показателем, характеризующим уровень работоспособности, и параметрами вариабельности ритма сердца.

Таким образом, у обследованных девушек I группы с более высоким уровнем работоспособности наблюдается больший вклад активности парасимпатического звена вегетативной регуляции (HF, мс2) (г=0,528; р=0,035) и, соответственно, суммарный абсолютный уровень активности регуляторных систем в клиноположении (ТР. мс) (г=0,553; р=0,026), а при ортоположении - меньший относительный вклад активности надсегментарного уровня регуляции (VLF, %) (г= -0,512; р=0,042). У девушек II группы повышение уровня работоспособности сочеталось со снижением активности парасимпатического отдела - RMSSD, мс (г= -0,225; р=0,044); HF, мс2(г= -0,226; р=0,043) и суммарного абсолютного уровня активности регуляторных систем - ТР, мс2 (г= -0,229; р=0,023), а также было согласовано с симпатической направленностью вегетативного баланса - Amo, % (г=0,222; р=0,042), ИВР, усл. ед. (г=0,231; р=0,038).

Анализируя полученные результаты у юношей I группы, мы установили, что у лиц с более высоким уровнем работоспособности в ортоположении наблюдается меньшая степень симпатических влияний (с LF/HF, усл. ед., где г= -0,401; р=0,030).

ВЫВОДЫ

1. Морфофункциональное состояние юношей и девушек, занимающихся физической культурой и спортом, характеризовалось более оптимальными показателями ОГК, значимо низкими величинами ЧДД, ЧСС, САД и ДАД при выполнении дозированной физической нагрузки, а также существенно большими значениями СОК. величинами становой и кистевой динамометрии по сравнению с таковыми в группе студентов медицинского вуза (р<0,05-0,001).

2. У девушек I и II групп вегетативный статус в клиноположении характеризовался повышенным тонусом парасимпатического отдела ВНС, при этом у студенток медицинского вуза отмечалась высокая активность высших вегетативных центров при среднем уровне влияний со стороны вазомоторного центра. При переходе в вертикальное положение тела в обеих группах девушек показано доминирование симпатических влияний на ритм сердца на фоне заметного снижения активности парасимпатического звена ВНС, у студенток-медиков также за счет усиления симпатической активности сосудодвигательного центра продолговатого мозга.

3. У юношей, занимающихся ФК и С (I группа), в клиноположении был выявлен сходный средний уровень активности симпатического и парасимпатического звена вегетативной регуляции сердечного ритма, а у студентов-медиков преимущественно более высокий уровень активности центральных механизмов регуляции. В обеих группах ортостатическая реакция ВНС характеризовалась преобладанием симпатической активности за счет существенного снижения парасимпатических влияний. Одновременно с этим, у юношей-студентов медицинского вуза (II группа) отмечали ослабление влияний со стороны высших вегетативных центров.

4. Факторный анализ позволил выявить наиболее значимые параметры математического анализа ритма сердца, а именно: ТР. HF, LF. VLF, RRNN. SDNN. RMSSD, DX, по величине и динамике которых определяли особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности у студентов с различным уровнем физической активности, проживающих в условиях северного региона.

5. Анализ показателей зрительно-моторной реакции позволил выявить у подавляющей части (51,14 - 61,76%) учащейся молодежи «незначительно сниженную» работоспособность, в то время как уровень «нормальной» работоспособности встречался чаще (в 1,8 раза) у юношей, занимающихся ФК и С. сравнительно с таковым среди студентов-медиков.

6. У девушек I группы увеличение вклада активности парасимпатического звена ВНС сочеталось с повышением устойчивости нервных процессов и уровня функциональных возможностей правого полушария головного мозга, и, следовательно, повышением уровня работоспособности. У девушек II группы устойчивость нервных процессов левого полушария головного мозга и повышение работоспособности было связано с увеличением степени преобладания активности центральных механизмов регуляции ССС над автономными.

7. Для юношей I группы с более высоким уровнем работоспособности и повышенной устойчивостью и способностью нервных процессов правого полушария головного мозга наблюдается меньшая степень симпатических влияний в ортоположении. У юношей II группы повышение устойчивости и способности нервных процессов правого полушария головного мозга сочеталось с увеличением вклада активности системы регуляции сосудистого тонуса, и снижением уровня влияний со стороны надсегментарного уровня регуляции сердечного ритм.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Экспресс-диагностика работоспособности и функционального состояния человека может быть рекомендована в качестве дополнительного метода дифференциальной оценки функционального состояния ЦНС и динамического контроля уровня работоспособности в различные периоды учебной деятельности учащейся молодежи; для молодых людей, занимающихся спортом, такое исследование позволит объективно оценить состояние спортивной формы и индивидуализировать подготовку на различных этапах тренировочного процесса.

2. При выполнении спектрального анализа вариабельности ритма сердца для выделения доминирующей частотной составляющей необходимо широко использовать различные современные статистические методы обработки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах из списка ВАК

1. Сафонова В.Р. Анализ показателей работоспособности студенток медицинского вуза с разным уровнем здоровья // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 2. - URL: http://www.science-education.ru/102-6032 (дата обращения: 20.06.2015).

2. Сафонова В.Р., Шаламова Е.Ю. Параметры вариабельности сердечного ритма студенток северного медицинского вуза при экзаменационном стрессе // Экология человека.-2013,-№8.-С. 11-16.

3. Багнетова Е.А.. Кавеева И.А., Сафонова В.Р. Анализ психологической адаптироваппости и вегетативной устойчивости учащихся Среднего Приобья и Зауралья // Фундаментальные исследования. - 2014. - № I. - С. 51-54.

4. Сафонова В.Р.. Шаламова Е.Ю., Багнетова Е.А. Физическая активность как фактор, влияющий на вегетативный статус девушек, проживающих в северном регионе // Фундаментальные исследования. -2014. -№ 11-11. -С. 2443-2448.

5. Сафонова В.Р., Шаламова Е.Ю. Взаимосвязи показателей работоспособности и шкал опросника ЗБ-Зб у лиц с разной физической подготовленностью, проживающих в условиях Среднего Приобья // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2-3. - С. 487-491.

Статьи в журналах и сборниках

6. Шаламова Е.Ю.. Сафонова В.Р.. Бочкарев М.В.. Кузьменко И.О. Показатели работоспособности студенток лечебного факультета ХМГМА с аритмичным хроногипом при разной продолжительности светового дня // Медико-физиологические проблемы экологии человека. Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием, г. Ульяновск. 26-30 сентября 2011 г. -Ульяновск: УлГУ. 2011. - С. 300-301.

7. Сафонова В.Р. Оценка работоспособности студенток медицинского вуза по результатам вариационной хронорефлексометрии // Материалы Всероссийской Байкальской научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием «Актуальные вопросы современной медицины», г. Иркутск. 23-25 апреля 2012 г. - Иркутск, 2012. - С. 292-293.

8. Сафонова В.Р.. Корчин В.И., Шаламова Е.Ю. Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у студентов медицинского вуза // Актуальные проблемы современной науки. Материалы VI Международной научно-практической конференции, г. Москва. 10 июля 2012 г. - Москва, 2012. - С. 15-21.

9. Сафонова В.Р., Шаламова Е.Ю. Функциональное состояние ЦНС и работоспособность высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта // Научный медицинский вестник Югры. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Югра - за здоровый образ жизни», г. Ханты-Мансийск, 1415 декабря 2012 г. - Ханты-Мансийск, 2012. - № 1-2. - С. 240-244.

10. Сафонова В.Р. Особенности ортостатической реакции юношей с разным уровнем двигательной активности // Материалы итоговой конференции студенческого научного общества и совета молодых ученых и специалистов Ханты-Мансийской государственной медицинской академии "Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины", г. Ханты-Мансийск, 17 мая 2013 г. -Ханты-Мансийск, 2013. - С. 186-188.

11. Сафонова В.Р. Анализ спектральной мощности вариабельности ритма сердца при ортостатическом тестировании спортсменов циклических видов спорта // 47-ая Всероссийская научная конференция с международным участием студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации», посвященной 50-летию ТюмГМА Минздрава России, г. Тюмень, 2013 г. - Тюмень, 2013. - С. 263-264.

12. Сафонова В.Р., Шаламова Е.Ю. Анализ спектральных характеристик ритма сердца при ортостатическом тестировании юношей с разным уровнем двигательной активности // Материалы IV Международной междисциплинарной научно-практической конференции «Психолого-педагогические технологии в условиях инновационных процессов в медицине и образовании», Турция, г. Кемер, 29.04-07.05.2013 г. - Кемер, 2013.-С. 48-50.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

АОП активная ортосгатическая проба

ВИС вегетативная нервная система

В PC вариабельность ритма сердца

ДАД диастолическое артериальное давление

ИФИ индекс функциональных изменений

МОК минутный объем крови

пд пульсовое давление

ПЗМР простая зрительно-моторная реакция

САД систолическое артериальное давление

СОК систолический объем крови

ссс сердечно-сосудистая система

УР устойчивость нервной реакции

УФВ уровень функциональных возможностей сформированной

функциональной системы

ФН физическая нагрузка

ФУС функциональный уровень нервной системы

ХМЛО-Югра Ханты-Мансийский автономный округ - Югра

ЧСС частота сердечных сокращений

Подписано в печать 28.08.2U15. Формат 60\84 1/16 11ечап. цифровая. Ьумага офсетная. I арнитура Times New Roman.

Vc.i. меч. .i. 1.3. Тираж 130 жj. Xaiin,[-Мансийская государственная медицинская академии 62801 I. г. Ханты-Мансийск. \д. Мира. д. 40

Информационно-издательский центр ХМГМА 62801 1. г. Ханты-Мансийск, ул. Мира. д. 40

— 9875

; /

' / /

J

2015673643

2015673643