Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Функциональные особенности становления гемодинамических параметров в подростковом возрасте (Обзор литературы)
1.1. Особенности регуляции мозгового кровообращения и его становления в онтогенезе 12
1.2. Онтогенетическая динамика вариабельности ритма сердца в подростковом возрасте 23
1.3. Влияние спортивных тренировок на показатели гемодинамики 31
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования
2.1. Организация исследований 45
2.2. Техническая характеристика используемых приборов 47
2.3. Методика реоэнцефалокардиографического исследования 49
2.4. Методика анализа вариабельности ритма сердца 54
2.5. Статистическая обработка результатов исследования 61
ГЛАВА 3. Результаты исследования
3.1. Сравнительная характеристика показателей центральной гемодинамики у подростков, не занимающихся спортом в начале и в конце учебного года 62
3.2. Динамика показателей церебральной гемодинамики у подростков, не занимающихся спортом, в начале и в конце учебного года 66
3.3. Сравнительная характеристика показателей центральной гемодинамики у спортсменов в начале и в конце учебного года 70
3.4. Динамика показателей церебральной гемодинамики у спортсменов в начале и в конце учебного года 74
3.5. Сравнительная характеристика показателей вариабельности сердечного ритма и их динамика у спортсменов и школьников, не занимающихся спортом 77
3.6. Сравнительная характеристика гемодинамических показателей у пловцов и школьников, не занимающихся спортом 83
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 88
Выводы 99
Приложение 101
Список литературы 105
- Особенности регуляции мозгового кровообращения и его становления в онтогенезе
- Методика реоэнцефалокардиографического исследования
- Динамика показателей церебральной гемодинамики у подростков, не занимающихся спортом, в начале и в конце учебного года
- Сравнительная характеристика показателей вариабельности сердечного ритма и их динамика у спортсменов и школьников, не занимающихся спортом
Введение к работе
Изучение реакций сердца и сосудистой системы на разнообразные воздействия внешней среды и естественной деятельности остается актуальной проблемой физиологии. Использование сердечно-сосудистой системы (ССС) в качестве индикатора адаптационных реакций всего организма в настоящее время считается вполне обоснованным многочисленными экспериментальными данными. Для интерпретации особенностей онтогенетического становления ССС остается крайне важным понимание того, при каких условиях показатели гемодинамики продолжают расширять, а не лимитировать адаптационные возможности организма.
По своей морфо-функциональной организации система кровообращения является замкнутой, что обусловливает взаимосвязь между ее компонентами. Поэтому для реализации приспособительного эффекта, в результате ответных реакций целостного организма на воздействие как внешних, так и внутренних факторов, чаще всего оказываются затронутыми все ее звенья.
Многочисленные физиологические исследования выявили разнонаправленный характер онтогенетических изменений в функционировании сердечно-сосудистой системы у подростков в зависимости от условий и особенностей их естественной деятельности [4,9, 40, 120, 189]. В связи с этим, изучение механизмов гемодинамики в этом возрасте имеет важное практическое значение, так как изменения ее функционального состояния, возникающие в этот возрастной период, носят специфический характер [6, 62, 191, 221]. Это обусловлено дисгармоничностью и асинхронностью рассматриваемого этапа развития, что является предрасполагающим моментом в формировании неустойчивости вегетативных регуляций и дисфункций аппарата кровообращения [54, 155, 181]. Во многом это определяется
деятельностью, систематичностью и непрерывностью воздействия различных факторов на организм ребенка [36].
Возраст 15-16 лет характеризуется ярко выраженной тенденцией к достижению дефинитивного уровня гемодинамических показателей. Вместе с тем постоянно растет учебная нагрузка в школах, особенно в старших классах. По многочисленным данным ее повышение вызывает изменения, свидетельствующие о развитии утомления, что ведет к снижению уровня активации сердечно-сосудистой системы (ССС). В условиях ограниченности адаптационных резервов, свойственной растущему организму, любое увеличение нагрузки, умственной или физической, можно рассматривать как стрессорное воздействие, носящее длительный и устойчивый характер, т.к. любые интеллектуально-эмоциональные процессы находят отражение в изменении различных вегетативных показателей [36, 62,110].
Известный феномен гетерохронности развития, наиболее выраженный в пубертатном периоде, может быть причиной временного отставания формирования сердца и гемодинамических показателей от уровня общего физического и психического развития [22,42,191].
Актуальность темы. Изучение направленности изменений функционального состояния организма школьников под влиянием учебных занятий имеет существенное значение для понимания возрастных особенностей реагирования на умственную нагрузку. Кроме того, в настоящее время исследование индивидуальных и возрастных особенностей системы кровообращения для обоснования влияния физических нагрузок и изучения адаптационных возможностей организма подростков является важной проблемой.
Исходя из того, что наиболее информативными являются показатели сердечно-сосудистой системы, в исследовании представлены результаты изучения характера реакции гемодинамических параметров на различные условия двигательной активности подростков. Нормирование физических
7 и умственных нагрузок у школьников возможно только на основе знаний о степени морфофункциональной зрелости и функциональных резервах физиологических систем, выявления их четких количественных и качественных критериев. Сердечно-сосудистая система в подростковом возрасте еще продолжает свое формирование, обусловленное действием внешних и внутренних факторов среды. Выяснение направленности ее онтогенетического становления остается актуальной проблемой физиологии.
Таким образом, необходимы дальнейшее изучение и исследование функционирования детского организма и его функциональных возможностей в разные периоды и этапы индивидуального развития. Одним из наиболее результативных подходов является онтогенетический сравнительный анализ функциональных показателей кровообращения у детей, находящихся в разных условиях двигательной активности.
В качестве рабочей гипотезы исследования выдвинуто предположение, что различные условия внешней среды и естественной деятельности приводят к разнонаправленным изменениям показателей центральной и церебральной гемодинамики, а также регуляции сердечного ритма, которые обеспечивают необходимый уровень метаболизма в развивающемся организме.
Целью диссертационного исследования является изучение функциональных особенностей гемодинамики подростков в зависимости от условий двигательной активности.
В соответствии с поставленной целью в работе определены следующие задачи:
Провести исследование параметров центрального и мозгового кровообращения в покое у подростков с различным уровнем физической активности.
Изучить особенности вариабельности ритма сердца у спортсменов и школьников, не занимающихся спортом.
Проследить динамику изменений полученных показателей от начала к концу учебного года.
Выявить имеющиеся взаимосвязи между направленностью изменений в регуляции сердечного ритма и особенностями центральной и церебральной гемодинамики.
Оценить влияние систематических занятий спортом на становление сердечно-сосудистой системы в подростковом возрасте.
Научная новизна. В ходе исследования собран и систематизирован материал, касающийся оценки состояния центральной и церебральной гемодинамики, а также показателей спектрального анализа вариабельности ритма сердца подростков в соответствии с условиями их естественной деятельности. Изучена возможность интеграции методов реоэнцефалокардиографии и кардиоритмографии для оценки особенностей онтогенетического формирования сердечно-сосудистой системы. Проведен анализ становления показателей гемодинамики в течение учебного года и тренировочного цикла у пловцов и практически здоровых подростков, не посещающих спортивные секции. Выявлена динамика и корреляционные взаимосвязи между параметрами центральной гемодинамики и мозгового кровообращения, а также показателями вариабельности ритма сердца.
Анализ динамики статистических показателей сердечного ритма у подростков в течение учебного года на основе качественно-количественной характеристики состояния регуляторных систем, а также определения направленности реагирования на совокупность учебных нагрузок и фактора физических тренировок, позволил детальнее изучить происходящие изменения отдельных гемодинамических параметров у спортсменов и школьников, что имеет особое значение для диагностики их функционального состояния.
9 Положения, выносимые на защиту:
Разнонаправленная динамика показателей системы кровообращения на заключительных стадиях периода полового созревания в значительной мере определяется влиянием условий двигательной активности.
Механизмы регуляции гемодинамики подростков, занимающихся спортом, являются более сформированными и более устойчивыми к воздействию условий естественной деятельности, чем у школьников-неспортсменов, о чем свидетельствует отсутствие в течение года статистически значимых изменений показателей центрального, мозгового кровообращения и вариабельности ритма сердца у спортсменов.
Уменьшение в течение года общей мощности спектра вариабельности сердечного ритма и всех его составляющих у школьников, не занимающихся спортом, отражает более интенсивные процессы снижения у них адаптационных возможностей.
Научно-практическая значимость работы. Показано, что степень вовлеченности различных отделов ССС в реализацию ответных реакций может служить основой для изучения модулирующего влияния различных факторов на структурно-функциональные изменения метаболического обеспечения любого вида деятельности.
Полученные результаты могут быть основой для разработки нормативов, отражающих характерные особенности гемодинамики формирующегося организма и использоваться в клинике для диагностики отклонений в развитии сердечно-сосудистой системы.
Проведенные исследования позволили выявить специфичность онтогенетического становления сердечно-сосудистой системы подростков в зависимости от условий их двигательной активности. Это послужило основой для разработки мероприятий по оптимизации условий труда и
10 отдыха учащихся, направленных на увеличение их двигательной активности. В частности, использование результатов исследований позволило тренерам планировать тренировочный процесс соответственно индивидуальным и возрастным особенностям воспитанников.
Результаты исследования используются на лекциях и лабораторно-практических занятиях по курсам «Основы анатомии и физиологии детей и подростков» и «Физиология человека», проводимых преподавателями кафедры анатомии и физиологии человека для студентов Владимирского государственного педагогического университета.
Апробация работы. Результаты исследования обсуждались на:
XIX съезде физиологического общества им. И.П.Павлова, 20-24 сентября 2004г., г. Екатеринбург.
Международной научной конференции «Физиология развития человека», 22-26 ноября 2004г., Москва.
XII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005», 13-16 апреля 2005г., г. Москва,
Межрегиональной научно-практической конференции «Образование и здоровье», 27-29 апреля 2005 г., г. Владимир.
Научной конференции «Актуальные проблемы адаптации организма в норме и патологии» 13-15 октября 2005г., г. Ярославль.
XIII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006». 12-15 апреля 2006г., г. Москва.
Ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ВГПУ, 2003-2006 г.г.
Научные публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 128 печатных страницах машинописного текста, иллюстрирована 25 таблицами и 17 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы описания организации и методов исследования, главы собственных исследований, главы обсуждения результатов и выводов. Библиографический указатель содержит 246 источников, из них 211 на русском и 35 на иностранном языках.
Особенности регуляции мозгового кровообращения и его становления в онтогенезе
Физиология мозгового кровообращения в настоящее время стала объектом пристального внимания ученых разных специальностей по ряду объективных причин. На современном этапе исследования церебральной гемодинамики определились две основные группы проблем. Первая касается изучения закономерностей регуляции суммарного кровообращения головного мозга при возмущениях со стороны центральной гемодинамики. Вторая связана с изучением кровоснабжения головного мозга при изменениях функциональной деятельности организма [73,179,188].
На рубеже 50-60-х гг. XX века был описан феномен относительного постоянства суммарного мозгового кровотока. У здоровых взрослых людей постоянный уровень церебральной гемодинамики поддерживается в пределах сдвигов системного АД от 60 до 180 мм рт. ст. [139, 160]. Это послужило основанием для введения понятия «ауторегуляция церебрального кровотока». Такая стабильность обеспечивается рядом специфических морфологических и функциональных особенностей его организации. Более широкое определение выделяет Ю.Е. Москаленко: «Функциональная устойчивость системы мозгового кровообращения, которая характеризуется способностью сосудов мозга обеспечивать его кровоснабжение с учетом метаболических потребностей независимо от изменений показателей центральной гемодинамики» [139]. Относительная стабильность церебрального кровотока осуществляется благодаря наличию нейрогенного, миогенного, метаболического и химического механизмов регуляции тонуса сосудов и интенсивности тканевого кровотока [53, 94, 124,138,141,211].
Мозговые артерии, отходящие от артериального круга, ветвясь и анастомозируя между собой, образуют сложную систему пиальных артерий, ветвления которых располагаются на поверхности мозга над анастомозирующими венами. Регулируя кровообращение малых областей, каждая такая артерия находится в канале подпаутинного пространства и меняет свой диаметр в достаточно широких пределах. От мельчайших артерий мягкой мозговой оболочки отходят радиальные артерии, ветвящиеся в толще мозга. В процессе регуляции мозгового кровотока они менее активны. Капиллярная сеть в толще мозга непрерывна. Ее густота тем больше, чем интенсивнее обмен веществ в тканях. Венозная кровь поступает из капилляров мозга в широко анастомозирующую венозную систему. В отличие от других частей тела венозная система мозга не выполняет емкостной функции [140,236, 247].
Обеспечение соответствия между потребностями нейронов в энергетическом материале и адекватной его доставкой с током крови является основным принципом кровоснабжения бодрствующего мозга. Изучение проблемы взаимосвязи между функциональной активностью мозга и его кровоснабжением имеет сравнительно короткую историю. Началом ее систематических исследований считают деятельность английского хирурга Фултона 1927-1928 г.г. Накопленные в последующие годы экспериментальные результаты позволили Б.Н. Клоссовскому уже к началу 60-х годов сформулировать концепцию, согласно которой функциональная активность мозга и его кровоснабжение тесно связаны между собой.
В настоящее время убедительно доказано, что кровообращение головного мозга обеспечивает кровоснабжение мозговой ткани, адекватное ее метаболическим потребностям. Многочисленные исследования выявляют наличие корреляции между кровоснабжением, метаболизмом и функциями головного мозга [73, 139, 141,192].
Особенности перераспределения кровотока в сосудах головного мозга связывают также с конкретными видами деятельности, а увеличение суммарного церебрального кровотока - с эмоциональным возбуждением человека и затрачиваемыми усилиями [95, 128, 239]. Повышенный кровоток в сосудах мозга, согласно современным представлениям, может быть связан с нервно-рефлекторными механизмами, возрастанием уровня обменных процессов, концентрацией метаболитов, увеличением количества перфузируемых капилляров и текучести крови [73, 141, 178].
Умственная работа оказывает существенное влияние на ССС и соответственно на региональное кровообращение головного мозга [34, 47, 56,188]. Физиологические особенности кровоснабжения мозга обусловлены высоким уровнем энергетического обмена нервной ткани, заключенной в ограниченный, практически постоянный объем жесткой черепной коробки. Непрерывный характер поступающего в мозг потока крови обеспечивается наличием особых S-образных изгибов интракраниальной части внутренних сонных артерий, служащих для сглаживания (демпфирования) пульсовых колебаний системного артериального давления. Для обеспечения нормальной, непрерывной в течение всей жизни, функциональной активности мозг должен потреблять не менее 15-20% МОК (750-1000 мл или 50-60 мл на 100 г ткани в 1 мин.) [73,160, 187].
Возрастной аспект мозгового кровообращения является чрезвычайно важным для правильной интерпретации специфических цереброваскулярных реакций в условиях, адекватных естественной деятельности. До сих пор отсутствует единое мнение о пульсовом кровенаполнении церебральных сосудов у подростков. Значительное увеличение у них мозгового кровотока, по сравнению со взрослыми, отмечают ряд исследователей [8, 125, 231, 232]. Так, если у взрослого человека мозг потребляет 20% кислорода, поступающего в организм, в детском возрасте этот объем может достигать 50%. Скорость потребления кислорода детским мозгом также существенно выше, что в комплексе определяет высокие значения скоростных показателей мозгового кровотока ребенка [214].
Методика реоэнцефалокардиографического исследования
В настоящее время разработано достаточно большое количество диагностических методов для функциональной оценки сердечной деятельности. К началу 80-х годов в практике получил распространение спектральный анализ вариабельности ритма сердца (ВРС) как способ количественной оценки регуляции сердечного ритма. Предпосылкой к этому явилась разработка методов спектральной оценки, активно развивающихся с конца 60-х годов XX века и систематизированных в обзорной статье S. Кау и S.L. Marple в 1981г. [223].
Анализ ВРС является методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека и животных, в частности, общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами автономной нервной системы.
Текущая активность симпатического и парасимпатического отделов является результатом реакции многоконтурной и многоуровневой системы регуляции кровообращения, изменяющей во времени свои параметры для достижения оптимального приспособительного ответа, который отражает адаптационную реакцию целостного организма [28, 66]. Собственный ритм сердца определяется способностью специализированных клеток проводящей системы сердца спонтанно активизироваться (сердечный автоматизм). Регуляция сердечного ритма в физиологических условиях является результатом ритмической активности пейсмекеров синусового узла (СА-узла) и модулирующего влияния автономной и центральной нервной системы, а также гуморальных и рефлекторных воздействий.
Тесный симбиоз симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы (АНС), гуморальных и рефлекторных влияний обеспечивает координирующую функцию и достижение оптимальных результатов в плане адаптации к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды. Отклонения, возникающие в регулирующих системах, предшествуют гемодинамическим, метаболическим, энергетическим нарушениям и, следовательно, являются наиболее ранними прогностическими признаками неблагополучия обследуемого. Сердечный ритм служит индикатором этих отклонений. Согласно представлениям современной физиологии, регуляция системной гемодинамики на коротких временных промежутках (5-7 мин.) осуществляется путем влияния регуляторних систем (симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы) на два центральных параметра: ударный объем и частоту сердечных сокращений, а также на тонус периферических сосудов или общее периферическое сопротивление.
О вариабельности ритма сердца традиционно судят по длительности RR-интервалов ЭКГ. Это связано с тем, что зубец R, особенно во втором стандартном отведении, наиболее легко выделить из ЭКГ-сигнала при компьютерной обработке, в силу того, что он является наибольшим по амплитуде [76]. При этом ВРС рассматривается не только как показатель функции синусового узла, но в большей степени как интегральный показатель состояния многих систем обеспечения гомеостаза организма. Симпатический отдел АНС - это система мобилизации резервов, генерализованного и быстрого вовлечения в реакцию многих органов и систем. В отличие от этого, парасимпатический отдел является системой текущей регуляции физиологических процессов.
Метод основан на распознавании и измерении временных интервалов между R-зубцами ЭКГ (R-R-интервалы), построении динамических рядов кардиоинтервалов и последующего анализа полученных числовых рядов различными математическими методами. Динамический ряд кардиоинтервалов (рис. 2.3.1.) называют кардиоинтервалограммой (КИТ).
Спектральные методы анализа ВРС получили в настоящее время широкое распространение. Анализ спектральной плотности мощности колебаний дает информацию о ее распределении в зависимости от частоты колебаний. Применение спектрального анализа позволяет количественно оценить различные частотные составляющие колебаний ритма сердца и наглядно графически представить соотношения разных компонентов СР, отражающих активность определенных звеньев регуляторного механизма. R-R,c
Для спектрального анализа ВРС важное значение имеет объем анализируемой выборки. При анализе коротких (5-минутных) записей предпочтение следует отдавать методике спектрального анализа ВРС, который позволяет выделить в волновой структуре сердечного ритма три главных спектральных компонента, которые, в свою очередь, соответствуют диапазонам дыхательных волн и медленных волн 1-го и 2-го порядка .
Парасимпатическая система регуляции считается высокочастотной. При непрерывной стимуляции блуждающего нерва латентный период реакции составляет около 200 мс. Колебания активности парасимпатической системы порождают изменения сердечного ритма с частотой 0,15 - 0,4 Гц (2,5-6,5 сек) и более, формируя так называемые быстрые (высокочастотные, дыхательные) волны (High Frequency - HF).
Повышение симпатической активности вызывает положительный хронотропный эффект. Норадреналин, освобождающийся из симпатическмх нервных окончаний, увеличивает частоту спонтанных возбуждений автоматических клеток СА-узла. После прекращения стимуляции симпатических волокон эффект повышения ЧСС постепенно Гц
Самой медленной системой регуляции кровообращения является гуморально-метаболическая, которая связана с активностью как циркулирующих гормонов в крови, так и активных веществ в самой ткани. Это так называемые очень медленные (сверхнизкочастотные, медленные волны 2-го порядка) со следующими характеристиками: одно колебание в минуту и медленнее, что соответствует диапазону частот 0,04-0,015 Гц (Very Low Frequency - VLF).
Динамика показателей церебральной гемодинамики у подростков, не занимающихся спортом, в начале и в конце учебного года
Отдельно у мальчиков и у девочек также дважды в год регистрировались и анализировались показатели общего мозгового кровообращения. На протяжении учебного года объемная скорость периферического кровотока (ОСПК), отражающая количество выбрасываемой сердцем в головной мозг крови, значительно увеличивается в обеих группах (у мальчиков на 37,3%, у девочек на 16,8%). В абсолютных единицах у мальчиков этот показатель достоверно возрастает с 617,79±24,16 до 848,11±45,16 мл/мин (Р=0,00016). У девочек соответственно с 482,26±16,99 до 563,05±16,69 мл/мин (Р=0,00133). Половые различия достоверны как в начале (Р=0,000008), так и в конце учебного года (Р 0,000001).
На протяжении учебного года объемная скорость периферического кровотока, отражающая количество выбрасываемой сердцем в головной мозг крови, значительно увеличивается в обеих группах (у мальчиков на 37,3%, у девочек на 16,8%). В абсолютных единицах у мальчиков этот показатель достоверно возрастает с 617,79±24,16 до 848,11±45,16 мл/мин (Р=0,00016). У девочек соответственно с 482,26±16,99 до 563,05±16,69 мл/мин (Р=0,00133). Половые различия достоверны как в начале (Р=0,000008), так и в конце учебного года (Р 0,000001).
В представленной работе рассматривался также процент крови, поступающей в мозг от общего кровотока - мозговая фракция (МФ) сердечного выброса. У мальчиков этот показатель достоверно увеличивается с 11,58±0,43 до 18,08±1,08% (Р=0,000003), у девочек - тоже достоверно увеличивается с 10,55±0,3 до 16,36±0,67% (Р 0,000001). Статистически значимые различия по половому признаку регистрируются лишь на исходном этапе, а к концу года сглаживаются.
Скорости быстрого и медленного кровенаполнения повышаются достоверно лишь у девочек (достоверность различий между началом и концом учебного года для Vmax составляет 0,0038; для Vcp - 0,0012). В начале года различия между исследуемыми группами по этим показателям незначительны. Показатели быстрого кровенаполнения составляют у мальчиков 0,91±0,04 Ом/сек, медленного - 0,54±0,03 Ом/сек, у девочек -0,98±0,03 и 0,56±0,02 Ом/сек соответственно. К концу учебного года, в связи с большим увеличением скоростей кровенаполнения у девочек, различия достигают достоверного уровня (для Vmax Р=0,049; для Vcp Р=0,045). В абсолютных единицах скорости быстрого и медленного кровенаполнения составляют у мальчиков соответственно 0,99±0,04 и 0,58±0,03 Ом/сек, у девочек- 1,1±0,03 и 0,64±0,02 Ом/сек.
Таким образом, у девочек наблюдаются значимые и достоверные изменения в сторону увеличения всех рассматриваемых параметров. У мальчиков изменения скоростных параметров не носят достоверный характер. При повторном обследовании половые различия усиливаются и становятся достоверными для всех анализируемых показателей. Динамика изменений рассмотренных параметров мозгового кровообращения представлена на рис. 3.2.2. Для всех исследуемых показателей церебрального кровотока она положительна, что отражает процессы приспособления к действию среды, направленные на оптимизацию обменных процессов головного мозга.
УОК в начале учебного года достоверно (Р=0,0015) выше у мальчиков по сравнению с их сверстницами (60,23±1,92 и 49,08±1,88 мл соответственно). Такая же тенденция сохраняется и при повторном обследовании (Р=0,0013), когда данная величина увеличивается примерно одинаково в обеих группах (на 4,4% у мальчиков и на 4,6% у девочек). Но такие изменения статистически не достоверны, и величина ударного объема на конец учебного года составляет у мальчиков 62,9±1,99 мл, у девочек- 51,33± 1,75 мл.
Показатели МОК, напротив, имеют тенденцию к уменьшению. Достоверно более высокие показатели наблюдаются у мальчиков, как в начале (Р=0,041), так и в конце (Р=0,044) учебного года. У них данный параметр снижается с 4,7±0,17 до 4,5±0,18 л/мин (на 4,4%), а у девочек с 4,04±0,27 до 3,88±0,23 л/мин (на 4%).
Сравнительная характеристика показателей вариабельности сердечного ритма и их динамика у спортсменов и школьников, не занимающихся спортом
Для адекватной оценки параметров сердечной деятельности и управления этими процессами, необходимо иметь точную информацию о текущем состоянии автономной нервной системы. По современным данным наиболее эффективным методом изучения деятельности автономной нервной системы, способным дифференцировать активность симпатического и парасимпатического отделов, стал метод математического анализа вариабельности сердечного ритма [148]. ВРС рассматривается не только как показатель функции синусового узла, но в большей степени как интегральный показатель состояния многих систем обеспечения гомеостаза организма. Изменения ритма сердца -универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие факторов внешней среды [28,66].
В настоящей работе не было проведено традиционного разделения исследуемых на группы по преобладанию тех или иных волн в составе спектра. Была поставлена задача в целом изучить направленность изменений спектральных показателей ВРС во всей популяции. У всех обследуемых в каждой из выделенных групп регистрировались абсолютные значения мощности всех волн.
У подростков, не занимающихся спортом, достоверность половых различий отсутствовала на момент исходного обследования по всем показателям ВРС. Девочки лидировали по показателям общей мощности спектра (ТР), по VLF- и HF- составляющим. У мальчиков регистрировался больший вклад низкочастотных волн (LF) в состав спектра и индекс вагосимпатического взаимодействия (отношение LF/HF 1). К концу года общая мощность спектра достоверно снизилась в данной группе на 43% (Р=0,036). У девочек также наблюдается снижение этого показателя (на 20,3%), но оно статистически не достоверно. Значимые изменения в структуре спектра у девочек проявляются лишь в уменьшении сверхнизкочастотной составляющей спектра с 1297,7 до 897,4 мс (Р=0,006). Это отражается на изменении процентного вклада каждого компонента в структуру ТР. У мальчиков наблюдается достоверное снижение не только общей мощности спектра, но и VLF- и LF- составляющих (Р=0,0197 и 0,0369 соответственно). Мощность HF-компонента снижается в обеих группах не достоверно. Отмечается также некоторое увеличение индекса вагосимпатического взаимодействия, что свидетельствует об относительном повышении активности подкоркового симпатического нервного центра.
Таким образом, у девочек и на момент исходного обследования и спустя 7 месяцев преобладает высокочастотная составляющая спектра. У мальчиков в начале года HF- и LF-компоненты представлены в общей мощности спектра в равных долях. Мощность волн в сверхнизкочастотном диапазоне (VLF-составляющая) в каждом случае составляет наименьший процент. Внутри групп спортсменов между мальчиками и девочками значимых и достоверных различий нет (рис. 3.5.2.). По показателям общей мощности спектра и мощности спектра в высокочастотном диапазоне лидируют девочки, как в начале, так и в конце периода обследования. В целом можно говорить о снижении к концу учебного года практически всех рассматриваемых параметров в обеих группах. Но эти изменения статистически не достоверны.
В абсолютных единицах у мальчиков к концу года возрастает лишь показатель HF (на 3,5%), а у их сверстниц он несколько уменьшается, и в обеих группах приближается примерно к пятидесятипроцентному показателю. Медленноволновая составляющая спектра практически не меняется. У девочек наблюдается лишь некоторое увеличение показателя VLF (на 5,4%), который косвенно отражает состояние испытуемых как гиперадаптивное [194], в то время как его снижение в группах школьников, не занимающихся спортом, свидетельствует об энергодефицитном состоянии организма обследуемых.
