CC BY
94
УДК 612.087.1:611.1-057.87
Каташинская Л.И.
Ишимский педагогический институт им.П.П.Ершова (филиал) Тюменского государственного университета E-mail: katashinskaya@yandex.ru
функциональное состояние сердечно-сосудистой системы
старшеклассников под воздействием учебных нагрузок
Состояние здоровья молодого поколения и заметное снижение его уровня в последние годы определяет необходимость мониторинга функционального состояния растущего организма. Сердечно-сосудистая система является ведущей системой, обуславливающей функциональное состояние организма в целом. Интенсификация учебной нагрузки, особенно у старшеклассников может обуславливать напряжение в функционировании сердца и сосудов и снижать адаптационные резервы организма. Поэтому для эффективной профилактики нарушений в состоянии здоровья выпускников школ необходимо осуществлять мониторинг реакций сердечно-сосудистой системы на учебные нагрузки.
Проведено исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы старшеклассников под воздействием учебных нагрузок. В результате исследования было установлено, что показатели систолического, диастолического и среднего артериального давления у юношей выше, чем у девушек и независимо от пола превышают средневозрастную норму. У юношей г. Ишима Тюменской области показатели систолического и минутного объемов крови, ниже, чем у их сверстников, проживающих на Севере области. В динамике учебной недели колебания систолического давления у старшеклассников выражены в большей степени, чем диастолического. Уровень систолического артериального давления у девушек к концу недели закономерно повышался, у юношей уровень систолического артериального давления в динамике учебной недели практически не изменялся. В динамике учебного дня у юношей и девушек выражены в большей степени колебания диастолического артериального давления. Прирост диастолического артериального давления после уроков у старшеклассников тем выше, чем больше количество и трудность уроков.
Полученные в исследовании результаты указывают на напряжение функционального состояния сердечно-сосудистой системы у старшеклассников под воздействием учебных нагрузок.
Ключевые слова: артериальное давление, учебные нагрузки, функциональное состояние, юноши и девушки, сердечно-сосудистая система.
Основным вектором развития современного образовательного процесса является интенсификация учебных нагрузок, усложнение изучаемого материала. В условиях постоянной модернизации общего образования в РФ до 80% обучающихся испытывают стресс при обучении в школе. Особое место занимают отклонения в функционировании сердечно-сосудистой и нервной систем [18]. В ряде проведенных исследований указывается на снижение адаптационного потенциала и уровня нервно-психической выносливости молодого поколения [8], [9].
Функциональное состояние организма в целом обусловлено в первую очередь адаптационными изменениями сердечно-сосудистой системы при воздействии факторов внешней среды. Деятельность сердечно-сосудистой системы лимитируется формированием приспособительных реакций к условиям внешней среды [1]-[3]. Адаптация организма старшеклассников к учебной деятельности зачастую связана с напряжением функционирования сердца и сосудов [4], [11].
Юношеский возраст - один из ответственных этапов развития в жизни. Завершается морфофункциональное созревание организма, происходят существенные изменения личности, психологическое и социальное взросление [19]. Юношеский возраст приходится на старшие классы, когда возникают значительные трудности, связанные с интенсивностью учебной нагрузки и эмоциональным напряжениям, неизбежным в период выбора профессии и подготовки к вступлению во взрослую жизнь [5], [12]. С целью профилактики нарушений в состоянии здоровья выпускников школ необходимо осуществлять мониторинг реакций сердечнососудистой системы на учебные нагрузки.
Материалы и методы
Исследование проводилось на базе МАОУ СОШ .№12 г. Ишима Тюменской области. В эксперименте участвовали старшеклассники 16 лет (31 юноша и 34 девушки). Обследуемый контингент школьников был отнесен к I и II группам
здоровья. При организации исследования учтены требования Хельсинской декларации.
С помощью электронного тонометра у школьников исследовались: частота сердечных сокращений (ЧСС), систолическое (САД) и диа-столическое (ДАД) артериальное давление. Рассчитывалось пульсовое давление (ПД), среднее артериальное давление (АДср).
Исследование вышеуказанных показателей проводилось в течение учебной недели, в середине 2 четверти. Показатели САД, ДАД и ПД определяли у учащихся 10 класса в начале и в конце учебного дня.
Индивидуальную норму артериального давления рассчитывали по формулам, рекомендованным Е.Н. Заниной с соавт. [10]. Систолический объем крови рассчитывался по формуле Старра. Минутный объем крови рассчитывался как произведение частоты сердечных сокращений на систолический объем.
Результаты исследования были обработаны с помощью пакета компьютерных программ «Stat». Определялись: средний показатель (М), среднее квадратичное отклонение (о), ошибка средней (m). Достоверность различий определялась по t-критерию Стьюдента.
Результаты исследования
и их обсуждение
Состояние гемодинамических показателей учащихся старших классов позволяет судить об уровне адаптации организма к условиям среды, в том числе и учебному процессу [13]. Параметры функционирования сердечно-сосудистой системы являются одними из индикаторов
адаптационных возможностей организма, позволяют на ранних стадиях выявить напряжение функциональных систем и риск развития заболеваний [6], [16].
Результаты исследования показателей сердечно-сосудистой системы старшеклассников представлены в таблицах 1 и 2. Наряду с фактически измеренными показателями САД, ДАД и АД (ср) рассчитаны их должные величины (табл. 1). Отличия между фактическими и расчетными показателями САД у юношей и девушек 16 лет не были статистически достоверными. У юношей фактически измеренная величина САД составила 126,23±1,23 мм. рт. ст., расчетная - 119,72±2,70 мм. рт. ст. У девушек соответственно - 116,05±1,23 мм. рт. ст. и 115,71± 1,61 мм. рт. ст.
Фактически измеренный показатель диасто-лического артериального давления в группе девушек 16 лет достоверно выше, чем расчетный. У юношей уровень фактически измеренного дистолического давления был выше расчетного, но данные отличия не носили статистически достоверного характера.
Расчетная величина ДАД у юношей составила 76,87±3,88 мм. рт. ст., фактическая -81,07±2,58 мм. рт. ст., у девушек соответственно - 67,07±0,53 мм. рт. ст. и 78±0,93 мм. рт. ст.
Увеличение фактических показателей ДАД у девушек по сравнению с расчетными свидетельствует о напряжении в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы. У юношей средние показатели дистолического артериального давления превышают средневозрастную норму.
Таблица 1 - Показатели артериального давления юношей и девушек 16 лет г. Ишима (М±т)
Показатель САД, мм.рт.ст. ДАД, мм.рт.ст АД(ср), мм.рт.ст.
Группа фактическое расчетное фактическое расчетное фактическое расчетное
Девушки 116,05 ±1,23 115,71 ±1,61 78,02 ±0,93 67,07 ±0,53 97,03 ±0,54 83,07 ±0,76
Юноши 126,23 ±1,23 + (ю, д) 119,72 ±2,70 81,07 ±2,58 76,87 ±3,88 103,65 ±0,63 •+ (ю, д) 83,18 ±0,63
Примечание: достоверность различий между фактическими и расчетными показателями: • - р < 0,05; достоверность различий в зависимости от пола: ± р < 0,05
Установлены статистически достоверные различия между показателями систолического артериального давления у юношей и девушек. Усредненные данные, приведенные в таблице 1, указывают на более высокие цифры систолического давления у юношей, чем у их сверстниц.
Наряду с измерениями САД и ДАД, было рассчитано среднее артериальное давление (АД(ср)). Среднее артериальное давление дает возможность составить представление о координации исполнительных и регуляторных механизмов в системе кровообращения [7]. АД (ср) отражает степень заполнения кровеносных сосудов кровью в данный момент. Уровень фактического среднего артериального давления у юношей и девушек был достоверно выше расчетного. У юношей фактическая величина АД (ср) составила 103,65±0,63 мм. рт. ст., расчетная - 83,18±0,63 мм. рт. ст., у девушек -97,03±0,54 мм. рт. ст. и 83,07±0,16 мм. рт. ст. Выявлены статистически значимые различия АД (ср) в зависимости от пола (р<0,05). Обнаружены более высокие цифры среднего артериального давления у юношей, чем у девушек.
В таблице 2 представлены показатели систолического и минутного объема крови обследованного контингента старшеклассников.
Систолический объем крови характеризует развитие сократительной функции миокарда [14]. Величина СО девушек 16 лет составляла 63,16±1,69 мл, у юношей 64,45±2,47. Половых различий по показателю систолического объема у обследованного контингента старшеклассников не выявлено. Минутный объем крови обусловлен величиной систолического объема и частотой сердечных сокращений. ЧСС у девушек и юношей соответствовала возрастной норме (77 и 76 уд/мин). Минутный объем крови девушек составил 4870,89±215,16 мл, у юношей МОК был несколько выше, но эти различия не носили статистически достоверного характера.
Сравнивая полученные показатели СО и МОК старшеклассников г. Ишима с результатами исследования гемодинамических показателей уроженцев Среднего Приобъя, можно констатировать, что у юношей г. Ишима наблюдаются более низкие показатели и систолического и минутного объема крови [15].
При высоких учебных нагрузках сердечнососудистая система испытывает напряжение, выражающееся в изменении параметров ее функционирования [15], [17].
Определение показателей артериального давления осуществлялось в течение учебной недели: в начале и в конце уроков. На рисунках 1 и 2 приведены результаты наблюдений за изменением показателей систолического и диастолического артериального давления девушек и юношей под влиянием учебной нагрузки. Рассматривая динамику систолического и диа-столического артериального давления у старшеклассников в течение учебной недели, можно констатировать, что колебания систолического давления были выражены в большей степени в динамике учебной недели, а диастолического -в динамике учебного дня.
Повышение величины систолического артериального давления у девушек носят достоверный характер в среду, четверг и пятницу, по сравнению с понедельником. Увеличение САД у девушек достигало к концу недели 9,41 мм. рт. ст. У юношей повышение уровня систолического давления к концу учебной недели было незначительным.
Таким образом, уровень систолического артериального давления у девушек к концу недели закономерно повышался. Закономерное повышение уровня систолического артериального давления к концу учебной недели может служить отражением напряжения функционирования сердечно-сосудистой системы. У юношей уровень САД в динамике учебной недели практически не изменялся.
Таблица 2 - Показатели систолического и минутного объемов крови юношей и девушек 16 лет
г. Ишима (М±т)
Показатель СО, мл МОК, мл Достоверность, р
Девушки 63,16±1,69 4870,89±215,16 р>0,05
Юноши 64,45±2,47 4904,48±258,24 р>0,05
Каташинская Л.И.
Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы...
Анализируя динамику САД до и после уроков, можно сделать вывод о том, что показатель систолического давления несколько повышался к концу учебного дня, но эти изменения не носили статистически достоверного характера, как у девушек, так и у юношей.
В динамике учебной недели увеличение показателя диастолического давления носило достоверный характер и у юношей и девушек
16 лет. Начиная со среды, уровень ДАД повышался. Наибольшее возрастание показателя диастолического давления в динамике учебной недели наблюдалось в четверг. У девушек прирост составил 4,82 мм. рт. ст., а у юношей -6,61мм. рт. ст.
Прирост диастолического артериального давления после уроков в динамике учебной недели был тем выше, чем большим было ко-
Рисунок 1 - Динамика показателей систолического и диастолического артериального давления девушек 16 лет
до и после уроков в течение учебной недели (М±т)
Рисунок 2 - Динамика показателей систолического и диастолического артериального давления юношей 16 лет
до и после уроков в течение учебной недели (М±т)
Примечание: достоверность различий между АД в начале учебного дня и в конце: *- Р<0,05; достоверность различий между АД в разные дни недели: пн-чт- Р<0,05
личество уроков в день, либо чем сложнее они были.
В среду и четверг у старшеклассников 7 уроков. В учебный график включены уроки повышенной сложности - информатика, геометрия, иностранный язык, физика.
В остальные учебные дни изменения величины ДАД в течение учебного дня менее выражены, но носят статистически достоверный характер.
В динамике учебной недели увеличение показателя ДАД носило статистически достоверный характер в понедельник и пятницу, понедельник и четверг.
Таким образом, на протяжении недели большим влиянием учебной нагрузки у старшеклассников подвергается сосудистый компонент артериального давления, обеспечиваемый гуморальной регуляцией. Эти механизмы, более чувствительны и менее устойчивы. Можно сделать вывод о том, что основная нагрузка учащихся носит психологический характер, т. е. мотивационно-эмоциональный.
Выводы:
1. Уровень систолического, диастолическо-го и среднего артериального давления у юношей выше, чем у девушек и превышает средневоз-
растную норму. У девушек показатели диасто-лического и среднего артериального давления превышают возрастную норму.
2. Гендерных различий в показателях систолического и минутного объемов крови не выявлено. У юношей г. Ишима Тюменской области показатели систолического и минутного объемов крови ниже, чем у их сверстников, проживающих на Севере области.
3. В динамике учебной недели колебания систолического давления у старшеклассников выражены в большей степени, чем диасто-лического. Уровень систолического артериального давления у девушек к концу недели закономерно повышался, у юношей уровень САД в динамике учебной недели практически не изменялся.
4. В динамике учебного дня у юношей и девушек выражены в большей степени колебания диастолического артериального давления. Прирост ДАД после уроков у старшеклассников тем выше, чем больше количество и трудность уроков.
Полученные в исследовании результаты указывают на напряжение функционального состояния сердечно-сосудистой системы у старшеклассников под воздействием учебной нагрузки.
02.03.2017
Список литературы:
1. Баранов, А.А. Особенности состояния здоровья современных школьников / А.А. Баранов // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - №5. - С. 3-5.
2. Баранов, А.А. Состояние здоровья детей как фактор национальной безопасности / А.А. Баранов // Российский педиатрический журнал. - 2005. - №2. - С. 4-8.
3. Безруких, М.М. Психофизиология ребенка / М.М. Безруких, Н.В. Дубровинская, Д.А. Фарбер. - М.: Издательство Московского психолог-социального института; Воронеж. НПО «МОДЭК». - 2005. - 496 с.
4. Бондарь, В.И. Динамика структуры заболеваемости детского населения России / В.И. Бондарь // Сб. материалов XII конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». - 2008. - С. 50-51.
5. Вешнева, Е.А. Состояние здоровья детей и подростков / Е.А. Вешнева // Вопросы современной педиатрии. - 2008. - №3. -С. 424-425.
6. Волкова, С.И. Влияние пробных экзаменов в форме ГИА на сердечно-сосудистую систему девятиклассников / С.И. Волкова, Э.Ю. Сироткина // Международный сборник научных трудов, посвященный году Германии в России «Естественные и гуманитарные науки - устойчивому развитию общества». - М.: ООО «ПКЦ Альтекс», 2012. - С. 53-56.
7. Гребенникова, В.В. Закономерности морфофункционального развития детей в условиях урбанизированной среды: автореф. дис. ... докт. мед. наук / В.В. Гребенникова. - Красноярск, 2003. - С. 2-8.
8. Гребняк, Н.П. Состояние здоровья детского населения мегаполиса / Н.П. Гребняк // Гигиена и Санитария. - 2004. - №2. -С. 50-54.
9. Функциональное состояние учащихся 11-12 лет в условиях интенсивных учебных нагрузок по данным анализа вариабельности сердечного ритма / Л.Я. Доцоев и др. // Физиология человека. - 2003. - Т. 29. - №4. - С. 62-65.
10. Каташинская, Л.И. Динамика показателей развития, функционального состояния и умственной работоспособности средних и старших школьников г.Ишима: дис. ... канд. биол. наук / Л.И. Каташинская. - Тюмень, 1999. - С. 65-69.
11. Каташинская, Л.И. Анализ факторов, оказывающих влияние на формирование здоровья городских и сельских школьников [Электронный ресурс] / Л.И. Каташинская, Л.В. Губанова // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №4. -URL: http://www.science-education.ru/118-14181.
12. Каташинская, Л.И. Исследование морфофункциональных показателей старших школьников Ишимского района / Л.И. Каташинская, Л.В. Губанова // Вестник Тюменского государственного университета. - 2013. - №6. - С. 110-117.
Каташинская Л.И.
Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы..
13. Каташинская, Л.И. Состояние здоровья городских и сельских школьников юга Тюменской области / Л.И. Каташинская, Л.В. Губанова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2009. - Т. 11. - № 1-5. - С. 869-871.
14. Каташинская, Л.И. Уровень тревожности и функциональное состояние сердечно-сосудистой системы школьников / Л.И. Каташинская, Л.В. Губанова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14. - №5-2. -С.351-354.
15. Литовченко, О.Г. Некоторые показатели сердечно-сосудистой системы уроженцев Среднего Приобья 7-20 лет / О.Г. Литов-ченко, О.Л. Нифонтова // Вестник ОГУ - 2010. - №1 (107). - С. 115-119.
16. Макарова, Л.П. Особенности состояния здоровья современных школьников / Л.П. Макарова, Г.А. Корчагина // Вестник Герценовского университета. - 2007. - №6. - С. 47-48.
17. Сухарев, А.Г. Состояние здоровья детского населения в напряженных экологических и социальных условиях / А.Г. Сухарев // Гигиена и санитария. - 2004. - №1. - С. 47-51.
18. Суховская, О.А. Качество жизни, связанное со здоровьем / О.А. Суховская // Тюменский медицинский журнал. - 2000. -№2. - С. 3-5.
19. Физиология развития ребенка (теоретические и прикладные аспекты) / Под ред. М.М. Безруких и Д.А. Фарбер. - М.: РАО, 2000. - С. 148-150, 217-237.
Сведения об авторе:
Каташинская Людмила Ивановна, доцент кафедры биологии, географии и методики их преподавания Ишимского педагогического института им. П.П. Ершова (филиала) Тюменского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент 627750, Тюменская область, г. Ишим, ул. Ленина, 1, e-mail: katashinskaya@yandex.ru
