Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1. Вариабельность сердечного ритма как показатель степени напряжения механизмов вегетативной регуляции 9
1.2. Характеристики кардиоритма детей младшего школьного возраста и их изменения при физических нагрузках 15
1.3. Особенности вариабельности сердечного ритма как индикатора адаптации к условиям окружающей среды 33
ГЛАВА 2. Объект, организация и методы исследования 38
2.1. Объект и организация исследования 38
2.2. Методика анализа вариабельности ритма сердечных сокращений 39
2.3. Оценка вариабельности ритма сердечных сокращений как показателя вегетативной регуляции 42
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований. индивидуальные и возрастно-половые особенности регуляции сердечного ритма у младших школьников 45
3.1. Индивидуальные особенности механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у одних и тех же детей младшего школьного возраста в покое 45
3.2.Возрастно-половые особенности состояния механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у одних и тех же детей младшего школьного возраста с различным уровнем напряжения регуляторных механизмов в покое . 49
3.3.Влияние урока физической культуры на состояние механизмов вегетативной регуляции у одних и тех же детей, отнесенных к различным группам по уровню регуляции сердечного ритма 60
3.3.1. Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у одних и тех же детей I группы под влиянием урока физической культуры в начале и в конце учебного года 66
3.3.2. Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у одних и тех же детей III группы под влиянием урока физической культуры в начале и в конце учебного года 75
3.3.3.Сравнительная характеристика влияния урока физкультуры на состояние регуляторных механизмов сердечного ритма у детей I и III групп вегетативной регуляции 81
3.4 Артостатическое тестирование как метод оценки функциональных резервов системы регуляции кровообращения у детей с различным уровнем напряжения механизмов регуляторных систем 93
3.4.1. Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у детей I группы при ортостатическом тестировании до и после урока физической культуры в начале и в конце учебного года 97
3.4.2.Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у детей III группы при ортостатическом тестировании до и после урока физической культуры в начале и в конце учебного года 107
3.4.3.Сравнительная характеристика показателей сердечного ритма при различных вариантах реакции на ортостатическое тестирование у детей с различным уровнем вегетативной регуляции 118
Заключение 126
Выводы 136
Практические рекомендации 137
Библиография 138
Приложение 160
- Вариабельность сердечного ритма как показатель степени напряжения механизмов вегетативной регуляции
- Оценка вариабельности ритма сердечных сокращений как показателя вегетативной регуляции
- Индивидуальные особенности механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у одних и тех же детей младшего школьного возраста в покое
- Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у детей I группы при ортостатическом тестировании до и после урока физической культуры в начале и в конце учебного года
Введение к работе
Хорошо известно, что современные школьники постоянно испытывают воздействие разнообразных стрессовых факторов, в числе которых оказываются такие, как психоэмоциональные перегрузки, гипокинезия, экологические и другие неблагоприятные факторы внешней среды, которые зачастую оказываются непосильными для растущего организма. Известно также, что адаптивные реакции к внешним воздействиям лимитируются сердечно-сосудистой системой (В.В.Парин, 1965; Ф.З.Меерсон, 1975). Эффективность функционирования сердца достигается согласованным взаимодействием симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, в связи с чем многих исследователей интересует роль каждого из этих отделов в регуляции ритма сердца (Б.С.Кулаев,1972; M.N.Levy, P.J.Schwartz, 1971,1994; Д.И.Жемайтите,1985; Р.А.Абзалов, Ф.Г.Ситдиков, 1998 и др.).
Одной из насущных проблем воспитания сегодня остается активация двигательного режима школьников и такое нормирование для них физических нагрузок, которое давало бы общефизическую подготовку школьникам и совершенствовало бы у них физиологические механизмы, обеспечивающие адаптацию организма к мышечной деятельности. Нуждаются также в исследовании вопросы оценки и прогнозирования функциональных резервов системы регуляции кровообращения при применении кратковременных тестовых нагрузок у детей конкретного возраста с различным уровнем напряжения регуляторных систем. Представляет интерес решение вопроса о том, как школьники младших классов с различным исходным уровнем напряжения механизмов вегетативной регуляции с возрастом справляются с физическими нагрузками, применяемыми на уроках физической культуры согласно учебной программе. Актуальность указанных исследований подкрепляется и тем обстоятельством, что специалисты теории и практики физического воспитания не располагают достаточными физиологическими
5 обоснованиями для решения вопроса о том, с какого возраста и в какой степени требуется дифференцированный подход к физическому воспитанию мальчиков и девочек.
Для оценки функционального состояния и адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы необходимо исследовать деятельность сердца не только в условиях относительного покоя, но и при выполнении физических нагрузок (Ф.Г.Ситдиков, Ю.С.Ванюшин, Т.А.Исхакова 1996). При этом эффективность адаптации организма детей к различным видам деятельности определяется степенью зрелости механизмов регуляции функций (Н.И.Шлык, 1991). Один и тот же конечный приспособительный результат может быть достигнут за счет различного уровня напряжения адаптационных механизмов (Р.М.Баевский, А.П.Берсенева, 1997).
Особенностью детского организма является то, что его адаптация, представляющая один из главных критериев здоровья, происходит на фоне незаконченного морфогенеза в процессе функционального развития (С.В.Хрущев, 1980; Р.А.Калюжная, 1980; Ю.А.Ермолаев, 1985). Каждая возрастно-половая группа имеет свои специфические структурно- функциональные особенности, и знание этих особенностей является обязательным условием успешного воспитания детей и управления их здоровьем.
Раскрыть сущность адаптационных механизмов помогает анализ регуляции сердечного ритма. Известно, что ритм сердца контролируется сложной системой автономных и центральных механизмов управления (В.В.Парин, Р.М.Баевский, 1965). Изучение соотношения автономных и центральных механизмов управления ритмом сердца у детей открывает возможности раннего выявления запаздывания созревания регуляторных -механизмов или донозологических состояний, когда профилактические мероприятия могут быть достаточными для предотвращения дезадаптации организма. Исследование вариабельности сердечного ритма позволяет
6 оценивать состояние симпатического и парасимпатического отделов ВНС, сосудодвигательного центра, подкорковых нервных центров и дает возможность получать количественную информацию об их взаимодействии и динамике (Баевский P.M., 1997). Таким образом, становится доступной количественная оценка степени стресса, который испытывает организм каждого ребенка. Изучение возрастных, половых и индивидуальных особенностей механизмов вегетативной регуляции детей младшего школьного возраста по данным анализа вариабельности сердечного ритма - это путь к управлению здоровьем ребенка.
В соответствии с этим целью наших исследований явилось изучение особенностей состояния механизмов вегетативной регуляции у одних и тех же детей в возрасте от 7 до 9 лет под влиянием урока физической культуры и тестовых нагрузок в начале и в конце учебного года.
Основные задачи нашего исследования состояли в следующем:
1.Выявить возрастные и половые особенности изменений показателей вариабельности сердечного ритма у одних и тех же детей младшего школьного возраста в покое в течение трех лет.
2.Изучить закономерности изменений показателей вариабельности сердечного ритма у одних и тех же детей под влиянием урока физической культуры в начале и в конце учебного года в течение трех лет.
3.Изучить функциональные резервы системы регуляции кровообращения у одних и тех же детей младшего школьного возраста при проведении ортостатического тестирования в начале и в конце учебного года. ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
У детей различных групп вегетативной регуляции двигательная активность на уроке физической культуры вызывает качественно разные сдвиги показателей вариабельности сердечного ритма.
Приспособительные возможности организма детей с возрастом изменяются волнообразно.
7 НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Изучалась возрастная динамика показателей сердечного ритма у одних и тех же мальчиков и девочек в возрасте от 7 до 9 лет в состоянии покоя. Впервые изучалось влияние урока физической культуры на состояние механизмов управления сердечным ритмом у детей с различной степенью напряжения механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма в начале и в конце учебного года. Впервые у детей данного возраста проводится ортостатическое тестирование с целью выявления функциональных резервов системы регуляции кровообращения в начале и в конце учебного года.
В теоретическом плане формулируется концепция необходимости индивидуального подхода к изучению влияния стрессовых факторов на организм ребенка. Использование современных методик обследования позволяет выявить принадлежность ребенка к определенной группе вегетативной регуляции с самого раннего возраста и прогнозировать дальнейшее его развитие. Это расширяет наши представления о физиологических процессах совершенствования кардиорегуляторных механизмов в онтогенезе. Новый подход (с учетом уровня напряжения механизмов вегетативной регуляции) позволяет проводить более точную оценку донозологических состояний в различные возрастные периоды, а также оперативно использовать возможности анализа вариабельности ритма сердца (медленноволновых компонентов спектра сердечного ритма) для оценки специфичности механизмов мобилизации функциональных резервов.
Полученные данные могут стать критериями физиолого-гигиенической оценки общей физической нагрузки учащихся, внести коррективы в нормирование физических нагрузок разной мощности, более рационально организовать обучение детей, создать условия, обеспечивающие удовлетворение биологической потребности детей в движении. Исследования могут найти практическое применение в возрастной физиологии, в педиатрии, в теории и практике физического воспитания учащихся.
8 АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Материалы диссертации доложены на международном симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма» (Ижевск, 1998); на научно-практической конференции учителей школы №9 г. Чайковского (1998г.); на IV Межвузовской научно-практической конференции (Чайковский, 1998); в материалах I Всероссийской конференции «Биоуправление в медицине и спорте» (Омск, 1999); на V Межвузовской научно-практической конференции «Совершенствование подготовки студентов в ВУЗах физической культуры» (Чайковский, 2000); на конференции «Олимпизм, олимпийское движение и олимпийское образование» (Ижевск, 2001); на VI Межвузовской научно-практической конференции «Физическая культура и спорт в сфере образования учащейся молодежи» (ЧГИФК, Чайковский, 2001), на IV Республиканской научно-практической конференции «Социальное, физическое и психическое благополучие детей и подростков в Удмуртской Республике» (Ижевск, 2002).
По теме диссертации опубликовано 16 тезисов. Часть работ приняты в печать и будут опубликованы в 2003 году.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация объемом 193 страницы состоит из введения, обзора литературы, изложения методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, приложения. Работа содержит 13 таблиц и 18 рисунков. Список литературы включает 201 источник, 162 из которых отечественных авторов, 39 - зарубежных.
Вариабельность сердечного ритма как показатель степени напряжения механизмов вегетативной регуляции
Сердце и сосудистая система человека являются сложной системой, регуляция работы которой осуществляется за счет сочетания автономии и саморегуляции с централизованным контролем и управлением (В.В.Парин, Ф.З.Меерсон,1965; Р.М.Баевский,1986 и др.). Общеизвестно, что частота сердечного ритма в норме определяется пейсмекерными клетками синусового узла, ритм которых регулируется воздействиями парасимпатической и симпатической нервной системы, имеющими тонический и рефлекторный характер (Т.К.Бальмагия,1971; Л.Б.ГубманД971; M.N.Levy, 1971; Б.С.Кулаев,1972; С.Б.Тихвинский, С.В.Хрущев, 1991; Д.И.Жемайтите, А.К.Варонецкас,1985; R.D.Berger, J.P. Saul, R.J.Cohen,1989). В настоящее время существуют две точки зрения относительно механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма, лежащих в основе разработанных моделей. Согласно одной из них, парасимпатические исимпатические влияния образуют два независимых канала управления частотой сердечного ритма. В нормальных условиях тонус симпатической и парасимпатической нервной системы находится в состоянии динамического равновесия, которое может нарушаться, приводя к усилению тонуса либо одного, либо другого отделов (W.W.Parmley, T.Lawrence, 1979; Р.М.Баевский, Р.Е.Мотылянская, 1986; Р.А.Абзалов, Ф.Г.Ситдиков, 1998; Е.Б.Сологуб,2001). Вторая точка зрения учитывает взаимодействие между симпатической и , парасимпатической системами в качестве самостоятельного эффекта, который может зависеть от функционального состояния исследуемого, причем степень взаимодействия парасимпатического и симпатического отделов является самостоятельной характеристикой, несводимой к вкладам каждого из этих отделов (Д.И.Жемайтите, А.К.Варонецкас, Е.Н.Соколов, 1985). Известно, что в рефлекторной регуляции ритма сердца принимают участие отделы ЦНС; такая регуляция сердечного ритма была названа В.В.Париным (1965) экстракардиальной. Действие центральной нервной системы на ритм сердечных сокращений реализуется посредством влияния на вегетативную нервную систему. Кроме хроно- и инотропного влияния на миокард симпатические и парасимпатические нервные волокна обеспечивают регуляцию сосудистого тонуса (Р.М.Баевский,198б; А.П.Берсенева, 1996; Н.И.Шлык, 1991). Способность сердца к саморегуляции получила в физиологии название интракардиальной регуляции. Однако активность нервных центров не является их самостоятельным свойством, а в значительной степени зависит от поступающей в центральную нервную систему афферентной импульсации, в первую очередь, проприоцептивной (М.Р.Могендович, И.Б.Темкин, 1971; Л.Б.Губман,1971). Управление вегетативной нервной системой, как и моторикой, структурно представлено на всех уровнях центральной нервной системы от спинальных сегментов до коры головного мозга. М.Р.Могендович, И.Б.Темкин (1971) указывают на следующие морфологические уровни, в которых трансформируются проприоцептивные импульсы: 1 .Уровень спинного мозга, где реализуются простейшие моторно-висцеральные рефлексы; 2.Уровень продолговатого и среднего мозга с их усложненными безусловными рефлексами на вегетативные функции; З.Надсегментарный уровень зрительных бугров и гипоталамуса с их мощной и сложной безусловно-рефлекторной системой управления всей вегетативной сферой организма; 4.Корковый уровень моторного анализатора в его взаимодействии с подкоркой осуществляет ведущие временные связи между моторикой и вегетатикой. Кроме того, в стволе мозга имеется активная система ретикулярной формации с ее влиянием на восходящие (проприоцептивные) и нисходящие (моторные) импульсы. Бесспорно, важную роль в регуляции играет эндокринная система, но она фактически выступает в роли рабочего механизма нервной системы (Г.Н.Кассиль, 1978). Катехоламинам принадлежит роль в процессах саморегулирования деятельности симпатоадреналовой системы по принципу обратной связи и облегчения (Г.Н.Кассиль, 1978; К.В.Судаков,1987). В последние годы широкую известность получил метод изучения математико-статистических показателей сердечного ритма как индикаторах состояния различных уровней управления организма, предложенный Р.М.Баевским (1967) и творчески развитый в работах А.П.Берсеневой, И.Г.Нидеккера, Д.И.Жемайтите, Н.И.Шлык и др. Согласно концепции В.В.Парина и Р.М.Баевского (1970), живой организм можно рассматривать как многоуровневую самоуправляемую систему, состоящую из иерархически связанных двухуровневых элементов: управляющего (высшего, центрального), включающего в себя ЦНС, подкорковые и вегетативные центры, и управляемого (низшего, автономного), в состав которого входит опорно-двигательный аппарат и внутренние органы. Эти контуры непрерывно обмениваются информацией по каналам прямой и обратной связи. Согласующим звеном между ними является аппарат кровообращения (Р.М.Баевский, О.И.Кириллов, С.З.Клецкин,1984; Р.М.Баевский, А.П.Берсенева,1997). Уровень функционирования физиологических систем зависит от степени централизации управления: чем сильнее воздействие центрального контура на автономный, тем выше активность центральных механизмов управления, тем выше уровень функционирования системы в целом. Обычный уровень функционирования физиологических систем обеспечивается при минимальной активации центральных механизмов управления. Повышение уровня функционирования организма и его отдельных элементов требует более активного вмешательства центральных механизмов в деятельность автономных. При этом, несмотря на сохранение гомеостаза, адаптивное уравновешивание организма со средой происходит за счет роста напряжения процессов регуляции.
Позднее Р.М.Баевским (1997) была предложена двухконтурная система, в которой он выделяет два гомеостаза: вегетативный (управляющий) и миокардиально-гомеостатический (управляемый). С учетом роли каждого из них переход от одного функционального состояния к другому происходит в результате изменений одного из трех свойств биосистемы: 1) уровня функционирования; 2) функционального резерва; 3) степени напряжения регуляторных механизмов.
Оценка вариабельности ритма сердечных сокращений как показателя вегетативной регуляции
Разработка в рамках возрастной физиологии и школьной гигиены проблем адаптации организма к физическим нагрузкам создает предпосылки для постоянного совершенствования режима дня и поиска наиболее рациональных форм и методов учебно-воспитательной работы с использованием самых эффективных методических приемов, на основании точного знания функциональных возможностей школьников разного «биологического» возраста и пола, допустимых для них величин физических нагрузок по их интенсивности и продолжительности. При этом существенную роль играет выбор методов исследования, позволяющих судить о состоянии регуляторных систем. В настоящее время наиболее адекватным для решения этой задачи является анализ вариабельности ритма сердца. Этот метод получил развитие в космической медицине, прикладной физиологии и клинической практике (А.И.Григорьев, Р.М.Баевский, В.В.Овчинников, 1992).
Изменение ритма сердечных сокращений - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на воздействие внешней среды. Однако традиционно измеряемая средняя частота сердечных сокращений отражает лишь конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует особенности уже сложившегося гомеостатического механизма. Одно из важных звеньев этого механизма обеспечивает баланс между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы (вегетативный гомеостаз). Известно, что уменьшение тонуса парасимпатического отдела может сопровождаться соответствующим уменьшением и тонуса симпатического отдела, и тогда средняя частота пульса не изменяется (Р.М.Баевский, 1984). Одной и той же частоте пульса могут соответствовать различные комбинации активности звеньев, обеспечивающих вегетативный гомеостаз. Кроме того, на ритм сердечных сокращений влияют различные звенья более высоких уровней регуляции и управления функциями организма (Р.М.Баевский, 1986; R.I.Kitney, 1982). Поэтому для того, чтобы судить о ходе приспособительных реакций, о процессе адаптации системы кровообращения и организма в целом к изменяющимся условиям существования, к разнообразным стрессорным воздействиям, необходимо уметь определить функциональное состояние различных звеньев аппарата управления функциями организма (Т.И.Сирота, И.О.Тупицын,1985). На ритм сердечных сокращений оказывают постоянное воздействие центральная и вегетативная нервная система, эндокринная система, насыщение крови кислородом и углекислым газом. Все эти влияния относят к стационарным воздействиям на ритм сердца. Термином «стационарные» обозначаются регуляторные процессы, протекающие приблизительно однородно и имеющие вид непрерывных колебаний вокруг некоторого среднего значения. На ритмическую деятельность сердца оказывают влияние и преходящие факторы, связанные с функцией системы кровообращения. Например, при различной сердечно-сосудистой патологии могут развиваться нарушения ритма, которые существенно влияют на регулярность сердечных сокращений. Эти изменения относят к нестационарным. Таким образом, ритм сердечных сокращений является реакцией организма на различные изменения внешней и внутренней среды. Выделить и количественно оценить влияние на ритм сердечных сокращений каждого из звеньев - центрального, вегетативного и гуморального, несомненно, является актуальной задачей в кардиологической практике. Теоретическое обоснование анализа вариабельности сердечного ритма при стрессорных реакциях было дано Р.М.Баевским (1984). Измерить степень напряжения регуляторных механизмов в экстремальных ситуациях означает оценить степень стресса, который испытывает организм, прогнозировать возможные нарушения его адаптации. Длительное или интенсивное действие неблагоприятных факторов может привести к истощению резервных возможностей и развитию состояния перенапряжения, а затем и к срыву адаптации. При этом могут возникнуть и развиваться неспецифические доклинические формы заболеваний. Как правило, перенапряжение возникает в том звене, которое наиболее уязвимо и слабо развито вследствие генетических особенностей (Ф.З.Меерсон,1978). Сдвиг вегетативного равновесия в сторону преобладания симпатоадреналовых реакций, как правило, является показателем выраженного стресса и сопровождается снижением качества адаптации (Р.М.Баевский, 1984, 1997).
Индивидуальные особенности механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у одних и тех же детей младшего школьного возраста в покое
Данные исследований индивидуальных особенностей вариабельности сердечного ритма у детей в покое представлены в табл. 1.
В результате исследований нами были выявлены три группы школьников, имеющие количественно-качественные отличия в механизмах вегетативной регуляции ритма сердца (согласно классификации Н.И.Шлык,1992).
К I группе ВР (34,9%) были отнесены дети с высокой активностью как симпатического отдела вегетативной нервной системы, так и центральных механизмов регуляции сердечного ритма. У них выявлены высокие показатели АМо, ИН, МВ-2, МВ-1 и низкие значения СКО. Такое состояние механизмов вегетативной регуляции у этих детей свидетельствует об их выраженном напряжении. II группу ВР (7,9%) составили дети с высокой активностью симпатического отдела и низкой степенью напряжения центральных механизмов управления (высокие АМо, ИН и низкие значения МВ-1, МВ-2, СКО). Подобное состояние регуляторных систем указывает на выраженное рассогласование в механизмах вегетативной регуляции, что, согласно литературным данным (В.П.Казначеев, Р.М.Баевский, А.П.Берсенева, 1980; Н.И.Шлык, Т.В.Красноперова,1995), свидетельствует о дисрегуляторном состоянии регуляторных систем у этих детей. В III группу (57,1%) вошли дети с высокой активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и повышенной активностью подкорковых нервных центров (низкие значения показателей АМо и ИН и высокие значения МВ-2, СКО), что свидетельствует об оптимальном состоянии механизмов вегетативной регуляции. Наши данные о наличии индивидуальных особенностей механизмов вегетативной регуляции согласуются с данными Т.В.Кондратьевой (1996), О.И.Байгуловой (1998), Е.Н.Сапожниковой (2001), А.П.Жужгова (1996,2002). На протяжении трехлетних исследований одних и тех же детей нам удалось установить, что тип вегетативной регуляции стойко сохраняется у 63,6% детей, у остальных 36,4% детей выявлена нестойкая регуляция, что подтверждает данные Е.Н.Сапожниковой (1996). Характерно, что дети, которые были отнесены ко II группе ВР в начале I класса, уже при повторных исследованиях изменили группу вегетативной регуляции и затем на протяжении оставшихся лет сохраняли именно этот тип вегетативной регуляции. Это подтверждает вывод авторов (В.П.Казначеев, Р.М.Баевский, А.П.Берсенева, 1980; Н.И.Шлык, Т.В.Красноперова,1995) о том, что II группа ВР ритма сердца является временной, так как в эту группу попадали дети с донозологическими состояниями, а после выздоровления они возвращались в «свою» группу вегетативной регуляции. При" проведении статистического анализа основных показателей сердечного ритма у детей в начале исследований в состоянии покоя нами было обнаружено, что показатели, отражающие влияние симпатического, парасимпатического отделов ВНС и центральных механизмов регуляции на работу сердца значительно варьируют в зависимости от принадлежности к группе вегетативной регуляции (табл.1). По нашим данным, у детей I группы ВР средняя частота сердечных сокращений на 8,09% выше величины этого показателя у детей, отнесенных к III группе ВР. Самая высокая средняя величина пульса в покое отмечена у детей II группы ВР (средняя ЧСС выше на 14,02% и на 24,04% (р 0,05), чем у детей I и III групп соответственно). Средние значения амплитуды моды (АМо) - показателя, отражающего активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, были максимальны у детей II группы ВР. Среди детей, отнесенных к I и III группам ВР, значения АМо были выше у детей I группы (на 26,7%) по сравнению с этим показателем у детей III группы ВР. Величина индекса напряжения (ИН), характеризующего влияние автономной регуляции на сердце, у детей варьировала в широком диапазоне, но максимальные средние его значения были зафиксированы у детей II группы ВР, а минимальные - у детей III группы ВР. Показателем, отражающим вклад парасимпатического отдела ВНС на сердце, является СКО. Минимальные значения этого показателя были зафиксированы у детей II группы ВР. Для детей III группы ВР средние значения показателя СКО составили 0,077+0,002 с, что на 25,98% выше по сравнению со средними значениями СКО у детей I группы.
Изучая волновую структуру ритма сердца у детей, характеризующую влияние центральных механизмов вегетативной регуляции, можно отметить, что дыхательные и медленные волны первого и второго порядка выявляются у детей всех трех групп ВР, однако мощность этих волн выражена по-разному. Более выраженная волновая периодика выявлена у детей III группы ВР в виде дыхательных волн (ДВ), мощности медленных волн первого порядка (МВ-1), а также мощности медленных волн второго порядка (МВ-2). У детей III группы ВР мощность ДВ, МВ-1 и МВ-2 достоверно выше, чем у детей, отнесенных к I и II группам ВР. Максимальные значения показателя ДВ, отражающего активацию автономного контура управления, в состоянии покоя обнаружены у детей III группы, а минимальные его значения - у детей II группы ВР; у них значения показателя ДВ ниже на 53,58% (р 0,05) по сравнению с детьми III группы. Мощность дыхательных волн у детей I группы также достоверно ниже (р 0,05), чем у детей III группы ВР (на 17,86%) (рис.1).
Мощность медленных волн 1-го порядка, отражающих активность вазомоторного центра продолговатого мозга, в состоянии покоя была ниже у детей I группы ВР по сравнению с детьми, отнесенными к III группе (на 28,31%о) (р 0,05). Самые низкие значения МВ-1 выявлены у детей II группы ВР; средние значения этого показателя у детей II группы достоверно ниже, чем у детей III группы ВР (на 56,61%) (р 0,05).
Мощность медленных волн 2-го порядка, характеризующих влияние высших нервных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр, максимально представлена в спектре составляющих сердечного ритма у детей III группы ВР. Средние показатели МВ-2 у детей I и II групп ВР достоверно ниже, чем у детей III группы на 30,59% и на 68,24%) соответственно (р 0,05).
Средние значения индекса централизации (ИЦ) - показателя, определяющего соотношение между автономным и центральным контурами вегетативной регуляции сердечного ритма, у детей I и III групп ВР в состоянии покоя зафиксированы практически на одном уровне, а у детей II группы ИЦ в среднем на 19,04% ниже, чем у детей других групп ВР.
Возрастно-половые особенности вариабельности сердечного ритма у детей I группы при ортостатическом тестировании до и после урока физической культуры в начале и в конце учебного года
Возрастно-половая динамика показателей анализа вариабельности сердечного ритма при ортостатическом тестировании в различные периоды учебного года у детей I группы ВР до и сразу после урока физкультуры представлена в табл.7,8.
В связи с поставленной перед нами задачей - оценкой изменений функциональных резервов механизмов вегетативной регуляции у детей, отнесенных к разным группам ВР под влиянием суммарной физической нагрузки на уроке физкультуры, детям была предложена кратковременная тестовая нагрузка (ортостаз) до и после урока физкультуры. Соответственно, исходя из этого, мы имели возможность оценить влияние урока физкультуры на состояние регуляторных механизмов сердечного ритма организма детей.
При анализе изменений математических показателей сердечного ритма у мальчиков I группы ВР при ортопробе до и сразу после урока физкультуры можно заметить, что преобладающий вариант реакции на смену положения тела в различные возрастные периоды у них отличается. В начале первого класса (осень) большинство мальчиков I группы ВР (48,46%) до урока физкультуры на смену положения тела реагировали центральным вариантом реакции (рис.11). При этом увеличение значений СКО, ДВ и МВ-2 у них в среднем составляло 36,36%, 16,0% и 30,9%, а значения показателей АМо и ИН уменьшались на 21,88% и на 55,56% соответственно. К концу первого года обучения (весной) число мальчиков, адаптирующихся к ортостазу центральным вариантом реакции, возросло и составило уже 61,53% от общего количества мальчиков I группы ВР. Весной изменение положения тела - ортостаз -приводило к более выраженному росту показателей СКО, ДВ и МВ-2 по сравнению с увеличением этих показателей в осенний период (на 128,57%, 83,33% и 87,5%о соответственно) (табл.7). Одновременно с увеличением показателей, отражающих активность неспецифического компонента реакции (ДВ и МВ-2), у мальчиков при смене положения тела увеличивалась и роль специфического компонента ортостатической реакции - вазомоторного центра, однако, увеличение МВ-1 весной было выражено меньше, чем в осенний период (осенью МВ-1 увеличивался на 142,85%, а весной лишь на 68,75%). Таким образом, у мальчиков I группы ВР в первом классе до урока физкультуры при проведении ортостатического теста наряду со специфической реакцией вазомоторного центра (МВ-1) активизируются и неспецифические механизмы адаптации (по показателям ДВ и МВ-2); такая адаптация не требует высокого напряжения механизмов автономной регуляции, что подтверждается снижением значений ИН (на 55,56% в осенний период и на 63,61% весной). В этот возрастной период (от 7 до 8 лет) у мальчиков I группы ВР в состоянии покоя активность симпатического отдела ВНС возрастала, а парасимпатического отдела и центральных механизмов регуляции - снижалась. Следовательно, в данном возрасте эти дети приступали к выполнению ортопробы на более высоком фоне активности симпатического отдела ВНС, и именно поэтому активная ортостатическая проба у этих мальчиков вызывала усиление активности подкорковых нервных центров при одновременном снижении активности симпатического отдела. Как видно из таблицы 7, после урока физкультуры в первом классе у мальчиков I группы ВР вариант реакции на ортостаз не изменился - в начале и в конце первого учебного года у этих же мальчиков адаптация к смене положения тела после физических нагрузок также протекала по центральному варианту реакции (рис.15). Однако и в начале, и в конце учебного года после урока физкультуры ортостатические реакции сопровождались большим ростом значений показателей ДВ и МВ-2, чем до урока. Так, если до урока физкультуры осенью было зафиксировано увеличение ДВ и МВ-2 на 16,0% и 30,9%, то после него - уже на 96,55% и 132,69%. Весенний урок физкультуры вызывал такие же качественные сдвиги показателей сердечного ритма, отличия касались лишь количественных значений (увеличение МВ-1, МВ-2 и ДВ до урока физкультуры составляло 68,75%, 87,5% и 83,33%, а после него - 121,21%, 131,57% и 142,85% соответственно). Усиление роли центральных механизмов вегетативной регуляции (МВ-1, МВ-2) при ортостазе после физкультуры сопровождалось одновременным снижением активности автономного контура регуляции сердечного ритма, что проявляется в уменьшении значений показателей АМо и ИН (на 4,16% и 40,54% осенью и на 11,53% и 58,27% весной первого года обучения) (табл.7). В конце первого учебного года при ортостазе после физкультуры значения показателя ИЦ снижались (на 11,49%), следовательно, адаптация к тестовой нагрузке осуществлялась со снижением напряжения регуляторных механизмов.
Во втором классе, наоборот, активная ортостатическая проба у большинства этих мальчиков (76,92%) до урока физкультуры протекала со снижением значений МВ-1, ДВ и МВ-2 (соответственно на 17,39%, 12,5% и 12,65%) при усилении активности автономных механизмов вегетативной регуляции (автономный вариант реакции). При этом было зафиксировано увеличение значений АМо на 9,79% и ИН на 109,56%о (р 0,05) (табл.7, рис.11). После урока физкультуры при ортостазе у этих мальчиков был выявлен автономно-центральный вариант реакции (рис.15). После физкультуры смена положения тела у них приводила к большему снижению значений МВ-1 и ДВ, чем до урока физкультуры (на 20,0% (р 0,05) и на 46,15% (р 0,05)), а значения АМо, ИН и МВ-2 возрастали на 4,16%, 144,26% (р 0,05) и на 66,6% (р 0,05) соответственно. Снижение роли вазомоторного компонента (по показателю МВ-1) при ортостатическом тестировании в этом возрасте у мальчиков компенсируется усилением роли симпатического отдела, однако адаптация к ортостатической реакции у мальчиков I группы ВР сопровождается значительным ростом напряжения механизмов регуляции сердечного ритма. Ранее уже отмечалось, что у мальчиков I группы ВР в возрасте 8 лет активность симпатического отдела ВНС и подкорковых нервных центров возрастает, соответственно, уже в положении лежа у этих мальчиков были зафиксированы повышенные значения ИН и МВ-2. Считаем, что адаптация к смене положения тела во втором классе у мальчиков I группы ВР протекает неэффективно, так как сопровождается значительным ростом напряжения регуляторных механизмов, что подтверждает увеличение значений ИЦ (на 62,03% (р 0,05)) и снижение ИАП (на 52,22%»).
