CC BY
192
ДНЕВНАЯ ДИНАМИКА ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
У СТУДЕНТОВ
О.А. Гурова1, Е.А. Тарбаева, Е.Ю. Сафронова Российский университет дружбы народов, Москва
С целью изучения динамики показателей вариабельности сердечного ритма в течение учебного дня методом кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому обследованы 15 студентов в возрасте 17-19 лет. Установлено, что наибольшее напряжение в регуляции сердечного ритма, выраженный рост активности центральных механизмов регуляции и их преобладание над автономными механизмами наблюдается у студентов в 14-16 часов.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, студенты, учебный день.
Heart rate variability in students during the academic day. 15 students at the age
of 17-19 years old were studied by R.M. Bayevsky’s cardiointervalographic method within the academic day. It was found out that at the middle of the academic day (2-4 o’clock p.m.) students demonstrate highest tension of heart rate regulation, stronger activity of central regulation mechanisms over the autonomic mechanisms. During this period the organism of students has the least functional reserves.
Key words: heart rate variability, students, day dynamics.
Проблема адаптации организма студентов к учебной деятельности актуальна, поскольку связана с сохранением их здоровья и достижением хороших результатов в учебе. Широко используемым в настоящее время методом интегральной оценки адаптационных возможностей организма является анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) [2,7]. Изменение показателей ВСР сопряжено со многими факторами, действующими на юношеский организм, в том числе и с влиянием учебной нагрузки [1, 3-6]. Наибольшее напряжение в функционировании систем регуляции сердца и сосудов у студентов наблюдается в начале учебного года и в период сессии [4, 6].
Цель данного исследования - изучить вариабельность сердечного ритма у студентов в течение учебного дня.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании, проводившемся в феврале и марте, приняли участие 15 студентов в возрасте 17-19 лет (в среднем 18,7±0,3), из них 6 юношей и 9 девушек. Регистрация показателей вариабельности сердечного ритма производилась методом кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому на аппарате «Варикард» («Рамена», Рязань) [2, 7]. У каждого испытуемого показатели регистрировали 3 раза в
Контакты: 1 Гурова О.А., E-mail: <[email protected]>
течение дня: утром - с 10 до 12 часов, днем - с 14 до 16, и вечером - с 18 до 20 часов. Запись производилась в течение 5 минут в положении испытуемых сидя.
Рассчитывались частота сердечных сокращений (ЧСС), среднее квадратичное отклонение (SDNN) и коэффициент вариации (СУ), характеризующие суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения; индекс напряжения регуляторных систем (стресс-индекс, SI), свидетельствующий о степени преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными; индекс централизации (1С), который отражает степень централизации управление ритмом сердца. Общую оценку состояния вегетативной регуляции демонстрирует показатель активности регуляторных систем (ПАРС, или IARS). Вклад отдельных механизмов регуляции (парасимпатических - НБ, симпатических - LF и гуморальнометаболических - ’^Б) в суммарный уровень активности регуляторных систем (ТР) оценивался по мощности их спектра, в %. Активность парасимпатического звена вегетативной регуляции характеризовалась также показателями RMSSD и pNN50. Полученные данные обработаны методами вариационной статистики.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследования свидетельствуют о том, что у студентов механизмы регуляции сердечного ритма в утреннее и вечернее время функционируют значительно менее напряженно, чем в середине учебного дня. Величина показателя активности регуляторных систем (ПАРС) у большинства обследованных студентов в 10-12 и в 18-20 часов находилась на уровне от 2 до 3 усл.ед. (в среднем 2,4 ±
0,5 - 2,7 ± 0,6), что соответствует состоянию удовлетворительной адаптации организма. В середине учебного дня, с 14 до 16 часов, ПАРС достигал максимальных значений - 5-6 усл.ед. (4,9 ± 0,5), что указывает на состояние функционального напряжения и неудовлетворительной адаптации организма.
В период с 14 до 16 часов наблюдаются самые высокие значения ЧСС: 86 ± 3 уд/мин, в то время как в утренние часы - 79 ± 3, а вечером - 80 ± 4 уд/мин. Величина индекса напряжения регуляторных систем ^1) в период с 10 до 12 часов наименьшая - 119,3 ± 26,9, затем она растет, достигая максимума в 14-16 часов -250,3 ± 54 (р<0,05), а к 18-20 часам вновь уменьшается до 160 ± 35,3 усл.ед. Поскольку этот показатель очень чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы [2, 7], можно говорить о смещении баланса вегетативной регуляции в этом направлении в середине учебного дня. Изменения других показателей ВСР служат тому подтверждением.
Показатель суммарного эффекта вегетативной регуляции SDNN утром равен
50,0 ± 4,6, днем 36,6 ± 4,0, вечером 43,7 ± 3,6 мс. Индекс централизации (1С) имеет максимальное значение также в 14-16 часов - 2,1 ± 0,4 усл.ед., что выше на 24,4%, чем утром, и на 14,2%, чем вечером. О подавлении активности автономного контура регуляции и усилении симпатических влияний на сердце в 14-16 часов свидетельствует и достоверное снижение в эти часы величины SDNN и СУ: на 27 и 19%, соответственно. В 18-20 часов значения этих показателей остаются сни-
женными (на 12,5 и 11%). Динамика SI, 1С, SDNN и CV свидетельствует об увеличении в середине учебного дня активности центральных механизмов регуляции сердечного ритма и их значительном преобладании над автономными механизмами.
Показатель суммарного уровня активности регуляторных систем (ТР) в период от 10 до 12 часов составляет 2,6 ± 0,4, в 14-16 часов его величина уменьшается до 1,4 ± 0,3, а в 18-20 часов вновь увеличивается до 1,8 ± 0,3 мс2х1000. При оценке вклада отдельных механизмов в регуляцию сердечного ритма установлено, что их соотношение в течение дня меняется (рис. 1).
Относительный уровень активности симпатического звена регуляции (мощность волн LF диапазона) растет от 36,7 ± 4,2 утром до 45,0 ± 4,6 в 14-16 часов и вновь снижается до 37,3 ± 4,5% вечером. Относительный уровень активности парасимпатического звена регуляции (НР) в середине учебного дня наименьший -
36,1 ± 4,4, а в утреннее и вечернее время его значения составляют 39,6 ± 3,5 и 40,9 ± 5,5%, соответственно. Показатель гуморально-метаболических влияний (УЬР) составляет утром и вечером - 23,7 ± 3,6 и 21,7 ± 3,2, соответственно, а в середине учебного дня - 18,9 ± 2,4%.
50
%
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
□ ИР ■ ЬР Е^ЬР
Утро
День
Вечер
Рис. 1. Соотношение вклада отдельных механизмов (в %) в регуляцию сердечного ритма у студентов в течение учебного дня.
О функциональном напряжении в деятельности сердца в середине учебного дня свидетельствует динамика показателей активности парасимпатического звена регуляции RMSSD и pNN50. Величина RMSSD снижается с 39,1 ± 6,0 в 10-12 ча-
сов до 27,4 ± 3,4 мс в 14-16 часов и вновь возвращается к утренним значениям в 18-20 часов. Величина pNN50 также уменьшается в дневные часы: с 20,7 ± 6,1 в 10-12 часов до 7,9 ± 3,4 в 14-16 часов, и вновь растет вечером - до 20,4 ± 5,8%. Таким образом, в регуляции ритма сердца в 14-16 часов наблюдается значительное ослабление парасимпатических влияний и усиление симпатических.
Полученные данные согласуются с результатами предыдущих исследований [4-6], где был показан в целом достаточно низкий уровень напряжения механизмов регуляции сердечного ритма в месяце марте по сравнению с сентябрем (начало занятий) и январем (сессия). На этом относительно низком фоне в середине учебного дня, в 14-16 часов, напряжение регуляторных механизмов возрастает.
На рис. 2 представлена динамика SI у студентов в течение учебного года, учебной недели и учебного дня. Данные об изменениях показателей ВСР в течение учебного года и недели получены нами ранее [4].
Наибольшие значения стресс-индекса, свидетельствующие о напряжении регуляторных систем, наблюдаются в периоды наибольшей учебной нагрузки: в момент начала учебы после каникул, в зимнюю сессию, в течение недели - в среду, а в течение учебного дня - в 14-16 часов. Эти особенности функционирования сердечно-сосудистой системы студентов должны учитываться при составлении учебных планов.
Усл.ед.
600
500
400
300
200
100
/И*' *
0
Рис. 2. Изменения стресс-индекса ^1') у студентов в течение учебного года, недели и дня.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При наблюдении с 10 до 20 часов за состоянием вариабельности сердечного ритма у студентов установлено, что в 14-16 часов происходит усиление симпатических влияний на ритм сердца, выраженный рост активности центральных механизмов регуляции сердечной деятельности и их преобладание над автономными механизмами. Это указывает на напряжение в регуляции сердечного ритма у студентов и снижение функциональных резервов их организма в середине учебного дня.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агаджанян Н.А., Батоцыренова Т.Е., Северин А.Е. и др. Сравнительные особенности вариабельности сердечного ритма у студентов, проживающих в различных природно-климатических регионах // Физиология человека, 2007. - Т. 33. - № 6. - С. 66-70.
2. Баевский Р.М., Семенов Ю.Н. Комплекс для обработки кардиоинтервало-грамм и анализа вариабельности сердечного ритма Варикард 2.51. - Рязань: Рамена, 2007. - 288 с.
3. Горбунов Н.П., Кузнецова О.Б. Вегетативные проявления умственной деятельности у студенток с разным уровнем физической активности // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2008. -Выпуск 14. - № 4. - С. 120-121.
4. Гурова О.А., Тарбаева Е.А., Сафронова Е.Ю. Вегетативная регуляция сердечного ритма у студентов в течение учебного года // XXI Международная научно-практическая конференция по проблемам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире». - Коломна: МГОСГИ, 2011. - С. 35-38.
5. Димитриев Д.А., Димитриев А.Д., Карпенко Ю.Д. и др. Влияние экзаменационного стресса и психоэмоциональных особенностей на уровень артериального давления и регуляцию сердечного ритма у студенток // Физиология человека, 2008. - Т. 34. - № 5. - С. 89-96.
6. Минасян С.М., Геворкян Э.С., Адамян Ц.И. и др. Изменение кардиогемо-динамических показателей и ритма сердца студентов под воздействием учебной нагрузки // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2006. - Т. 92. - № 7. - С. 817-826.
7. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. - Иваново, 2000. - 200 с.
