ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У МАЛЬЧИКОВ-ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

Дата публикации: 01.12.2021

DOI: 10.51871/2588-0500_2021_05_04_14

УДК 612.1

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У МАЛЬЧИКОВ-ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО

ОБУЧЕНИЯ

Г.С. Бобков, М.В. Зверева, С.Н. Бобкова Государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский городской педагогический университет»,

г. Москва, Россия

Ключевые слова: дистанционное обучение, сердечно-сосудистая система, подростковый возраст, гиподинамия, кардиоинтервалография.

Аннотация. Целью исследования явилось анализирование особенностей регуляции сердечной деятельности у школьников выпускных классов подросткового возраста, находящихся на дистанционном обучении. В статье представлены результаты оценки вариабельности сердечного ритма 32 школьников медицинских классов общеобразовательных школ города Москвы, не имеющих хронических заболеваний, в условиях очного и дистанционного обучения в состоянии покоя и при дозированной физической нагрузке. В результате опроса было выявлено, что у значительной доли мальчиков (60%) после завершения дистанционного обучения наблюдалось состояние функционального напряжения регуляторных систем, смещение баланса вегетативной нервной системы в сторону ее симпатического отдела.

FEATURES OF THE CARDIAC ACTIVITY REGULATION IN ADOLESCENT BOYS IN CONDITIONS OF DISTANCE LEARNING

G.S. Bobkov, M.V. Zvereva, S.N. Bobkova Moscow City University, Moscow, Russia

Key words: distance learning, cardiovascular system, adolescence, physical inactivity, cardiointervalography.

Annotation. The aim of the study was to analyze the features of the cardiac activity regulation in adolescent schoolchildren of graduating grades who are on distance learning. The article presents the results of assessing heart rate variability of 32 schoolchildren of medical classes of secondary schools in Moscow who do not have chronic diseases, in conditions of full-time and distance learning at rest and with dosed physical activity. As a result of the survey, it was revealed that a significant proportion of boys (60%) after completing distance learning had a state of functional tension of regulatory systems, a shift in the balance of the vegetative nervous system towards its sympathetic division.

144

Введение. Потребность в движении заложена в человеке при рождении. Особенно это важно для растущего и развивающегося организма ребенка. Современные школьники испытывают значительные психологические нагрузки, связанные с учебной деятельностью, наблюдается устойчивая тенденция к снижению уровня их физической и функциональной подготовленности [1]. В значительной мере это касается учеников старших (выпускных) классов, у 64-75% которых определяется низкая двигательная активность [2]. Вынужденная гиподинамия, связанная с учебной деятельностью, усугубилась переходом школьников на дистанционную форму обучения в связи с вирусной пандемией, вызванной коронавирусом 8ЛЯ8-СоУ-2. Известно, что сердечно-сосудистая система (ССС) является важнейшей для адаптирования организма к воздействиям окружающей среды. Являясь индикатором состояния организма человека, ССС обеспечивает тот уровень его функционирования, который будет соответствовать адекватной работе системы кровообращения, а ведущую роль в её адаптации к изменяющимся условиям функционирования играет вегетативная нервная система [3].

Пониженная двигательная активность, являющаяся одним из факторов риска для организма ребенка, несомненно, отражается и на функциональном состоянии ССС, а в возрасте 14-15 лет еще продолжаются процессы полового созревания, сопровождающиеся значительными нагрузками на центральную нервную систему, выражающееся в нарушениях автономной регуляции и снижении активности парасимпатического отдела. Нарушения регуляции вегетативных функций приводит к ограничению функциональных возможностей ССС. Известно, что мальчики менее устойчивы к стрессу, под которым можно рассматривать учебные нагрузки и новую форму обучения (дистанционную) в период подготовки к сдаче основного государственного экзамена [4]. Одним из методов, позволяющих оценить уровень вегетативной регуляции ССС, степень её адаптации к вынужденной гиподинамии и учебному стрессу, прогнозировать развитие возможных патологических состояний органов и систем организма ребенка, является метод кардиоинтервалографии.

Исходя из вышесказанного, требует более углубленного изучения изменения состояния ССС школьников старших классов в условиях гиподинамии при дистанционном обучении, поэтому целью исследования явилась оценка функционального состояния ССС у мальчиков-подростков выпускных классов, находящихся на дистанционном обучении.

Методы и организация исследования. Исследование проводилось на базе Центра проектного творчества «Старт ПРО» ГАОУ ВО «Московского

145

городского педагогического университета». В исследовании приняли участие 32 мальчика в возрасте 14-15 лет, не имеющих хронических заболеваний, их физическое развитие соответствовало возрастно-половым нормам и, согласно медицинским картам, относящихся к основной медицинской группе (1-11 группы здоровья). Все обучающиеся являлись учениками выпускных девятых классов общеобразовательных школ города Москвы и находились на дистанционной форме обучения с октября 2020 года по январь 2021 года. Степень адаптации ССС оценивалась методом кардиоинтервалографии, для которого использовался «Варикард 2.51». Данный метод не инвазивный и позволяет комплексно оценить не только состояние вегетативной нервной системы, но и сегментарных и надсегментарных отделов центральной нервной системы. Оценивались следующие показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), показатель активности регуляторных систем (ПАРС), индекс напряжения или стресс-индекс (Б!). Для оценки суммарного эффекта регуляции работы ССС со стороны вегетативной нервной системы (ВНС) оценивали показатели временного анализа: среднего квадратического отклонения (SDNN) (мс) (стандартное отклонение нормальных интервалов); активность парасимпатического отдела по КМББВ (мс), рКЫ50 (%) - мера вариабельности сердечного ритма (ВСР) с малой продолжительностью циклов, выражающаяся в отношении ЯЯ интервалов, отличающихся друг от друга больше, чем на 50 мс к числу всех RR интервалов, амплитуда Моды (АМо) (%) - доля интервалов, соответствующих значению Мо. Также оценивались показатели частотного спектрального анализа: ТР - общая мощность спектра (мс2), ИБ (%) - высокочастотная составляющая спектра, ЬБ (%) - низкочастотная её составляющая, УЬБ (%) - очень низкочастотная составляющая, характеризующая активность симпатического отдела [5]. Все измерения проводились в период очного обучения и после выхода учеников с дистанционной формы. По соотношению показателей спектрального анализа ЬБ/ИБ оценивался вегетативный тонус. В начале и в конце исследования для оценки адаптации ССС к физическим нагрузкам была применена проба Мартине-Кушелевского. Полученные результаты обрабатывались с помощью стандартных методов математической статистики.

Результаты исследования и их обсуждение. Данное исследование является продолжением работы по оценке функционального состояния лиц подросткового и юношеского возраста при нагрузках различной направленности [6].

При проведении в начале учебного года пятиминутной экспресс-оценки вариабельности сердечного ритма (ВСР) в состоянии относительного покоя у мальчиков-подростков, находящихся на очной форме обучения, средние

146

показатели ЧСС находилась в пределах нормальных значений; в показателях временного и спектрального анализа ВСР также не отмечалось значимых изменений, но наблюдался разброс показателей внутри группы и тенденция к росту показателей, свидетельствующих о преобладании симпатического контура (SDNN, VLF), что можно связать с возрастными особенностями автономной нервной регуляции у подростков, гормональными влияниями на вегетативную нервную систему (ВНС), а также с тем, что, находясь в режиме самоизоляции с марта по июль 2020 года, за каникулярное время они не успели адаптироваться к нагрузкам различного характера (табл. 1). Однако, структура спектра оставалась в пределах нормы, что свидетельствовало об умеренном преобладании автономной регуляции сердечной деятельности.

После повторного обследования (по окончании дистанционного обучения) было выявлено увеличение доли подростков с преобладанием симпатического звена регуляции ССС. На рисунке 1 представлено распределение подростков по характеристике автономной нервной регуляции на фоне разных режимов обучения.

20

18 -

16 -

£ 14 -

т о

4 (и

(Г

о

СП

н о (и

(Г

5

Ч §

12

10

2 0

очная форма обучения

дистанционная форма обучения

1

2

3

Рис. 1. Анализ вегетативного баланса мальчиков-подростков (п=32) при очной и

дистанционной формах обучения

Примечание: 1 - ваготоники; 2 - нормотоники; 3 - симпатотоники

Так, мальчиков с преобладанием симпатического звена регуляции в начале исследования (очная форма обучения) было 12 человек (37,5%), парасимпатического - 11 человек (34,4%), подростков со сбалансированной регуляцией сердечного ритма - 9 человек (28,1%). После завершения

8

6

4

дистанционного обучения увеличился процент подростков с преобладанием симпатического контура - 59% (19 человек) и снизилось число нормотоников (на 33%) и ваготоников (на 8%).

При оценке влияния дистанционной формы обучения на функциональное состояние ССС было выявлено увеличение ЧСС в среднем по группе на 10,7%, но её значения не превышали возрастную норму. Показатели ВСР претерпели изменения. Так, наблюдалось достоверное (р<0,05) снижение средних временных показателей: БЭ^ (на 23%), КМББВ (на 21,4%), рЫ№0 (на 25,1%), и достоверное (р<0,05) повышение средних величин АМо (на 32,1%). Уменьшение величин КМББВ и рКЫ50 может быть связано с увеличением активности центральных механизмов регуляции ВНС.

При оценке спектральных характеристик кардиоинтервалограммы (табл. 1) были выявлены достоверные различия (р<0,05), в том числе: увеличение средних показателей доли волны УЬБ (на 37,3%), отражающей состояние энергодефицита, а также характеризующей активность симпатического отдела; волны ЬБ (на 29,6%), свидетельствующей о включении в процессы регуляции сосудодвигательного центра; снижение медианнных показателей доли волны ИБ (на 18,5%), свидетельствующее о снижении парасимпатического влияния со стороны ВНС и активации симпатического отдела. Снижение средних значений ТР (на 39,4%), отражающей суммарный эффект вегетативной регуляции сердечного ритма и БЭ^Ы показывает включение центральных механизмов регуляции и подавление автономных, сопровождающееся ростом среднего по группе (на 69%) и интегрального показателя ПАРС на 53%.

Таблица 1

Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы методом ВСР у мальчиков-подростков (п=32) в покое при очной и дистанционной формах

обучения(М±т)

Показатели Очная форма обучения (п=32) Дистанционная форма обучения (п=32)

ЧСС, уд/мин 77,4±3,4 85,7±7,4

SDNN, мс 53,7±9,1 44,2±4,4*

Б1, у.е. 101,8±16,3 147,2±29,6*

RMSSD, мс 52,8±6,8 41,5±4,1*

рЫЫ50, % 34,1±9,5 25,5±6,8*

АМо, % 32,8±6,7 43,3±6,1*

ТР, мс2 3841,6±322,4 2328,3±202,6*

ИБ, % 46,4±6,6 37,8±4,3*

ЬБ, % 30,2±4,7 42,9±6,1*

УЬБ, % 14,2±4,3 19,5±4,2*

ПАРС, баллы 3,2±1,6 4,9±2,7*

Примечания: * - различие между измерениями достоверно при р<0,05

Важным показателем адаптационных возможностей ССС является интегральный показатель ПАРС, среднее значение которого в группе было выше нормы изначально и повысилось после дистанционного обучения. На рисунке 2 представлено распределение детей в зависимости от уровня ПАРС при очной и дистанционных формах обучения. 20 18 16 -

И <и

И14 _

О14

ч

и

СГ12 —

О £10

О

и

ЕТ 8 К

16

очная форма обучения

дистанционная форма

J

обучения

12 3

показатель активности регуляторных систем

Рис. 2. Распределение мальчиков-подростков (п=32) по показателю активности регуляторных систем (в состоянии относительного покоя) при очной и дистанционной

формах обучения

Примечание: 1 - состояние нормы или удовлетворительной адаптации; 2 - состояние функционального напряжения; 3 - состояние выраженного напряжения вплоть до перенапряжения

У 56% (18 человек) детей при очной форме обучения наблюдалась удовлетворительная адаптация ССС, в состоянии функционального напряжения пребывали 37,5% подростков (12 человек) и 2 - находились в зоне перенапряжения, что можно связать с тем, что эти дети входили в группу часто болеющих детей. Гиподинамия, которой они были подвергнуты в период самоизоляции, негативно сказалась на регуляторных механизмах ВНС [7]. Дистанционное обучение увеличило количество детей группы риска (с 2 до 5 человек), находящихся в зоне перенапряжения регуляторных систем, и с 12 до 15 человек, находящихся в зоне функционального напряжения. Однако, надо отметить, что в целом по группе преобладали дети с умеренным напряжением регуляторных систем (10 человек).

При проведении пробы с дозированной физической нагрузкой, время восстановления пульса у мальчиков в начале учебного года при очной форме обучения, в среднем, по группе, составило менее трех минут, что можно

4

2

0

рассматривать как нормальную реакцию ССС. Показатель качества реакции (ПКР) находился в рамках между удовлетворительной и хорошей (0,47±0,1 у.е.) реакцией. БЭ^Ы при проведении пробы Мартине-Кушелевского также находилось в пределах нормальных значений, но отмечался разброс показателей, вызванный наличием в группе детей с разными типами автономной нервной регуляции. Стресс-индекс (Б1), в среднем, по группе, был в пределах нормальных значений, а средние значения ПАРС, являющегося интегральным показателем, были повышены на 36,6% (табл. 2), что можно связать с тем, что дети до июля 2020 года находились в режиме самоизоляции и не успели адаптироваться к физическим нагрузкам.

Повторное проведение функциональной пробы после выхода из режима дистанционного обучения показало достоверное увеличение времени восстановления на 29,7% и снижение ПКР на 37% в среднем по группе, а разброс по группе находился в диапазоне от нерациональной до удовлетворительной реакции.

Таблица 2

Результаты выполнения пробы Мартине-Кушелевского мальчиками-подростками (п=32)

при очной и дистанционной формах обучения, (М±т)

Показатели Очная форма обучения(п=32) Дистанционная форма обучения (п=32) р

Время восстановления пульса (минут) 2,6±0,2 3,7±0,5 <0,05

ПКР (у.е.) 0,47±0,1 0,32±0,2 <0,05

ПАРС (баллы) 4,1±0,4 6,5±1,4 <0,05

SI (у.е.) 126,7±22,8 182,4±31,6 <0,05

SDNN (мс) 48,2±12,4 33,6±4,2 <0,05

Также отмечалось достоверное повышение среднего значения ПАРС на 32%, индекса напряжения на 30,5% и снижение стандартного отклонения нормальных интервалов ЯЯ на 30,3% (табл. 2). Нужно отметить рост числа подростков с преобладанием симпатического звена регуляции (60%) после нахождения их на дистанционной форме обучения (рис. 1), что говорит о нарастающем дисбалансе вегетативной регуляции сердечной деятельности, напряжении регуляторных систем, особенно проявляющихся при выполнении дозированных физических нагрузок, связанных со снижением физической подготовленности испытуемых из-за вынужденной гиподинамии. Полученные результаты могут быть связаны с высокими учебными нагрузками школьников подросткового возраста в нестандартных условиях (дистанционная форма обучения), отсутствием адекватных возрасту физических нагрузок, приводящих к возбуждению корковых и подкорковых структур с активацией высших вегетативных центров [8].

Наиболее выраженные изменения показателей были у школьников, относящихся ко II группе здоровья (часто болеющие дети). Такое состояние ВНС можно рассматривать как пограничное с возможным развитием заболеваний ССС.

Заключение. Таким образом, применение дистанционной формы обучения детей подросткового возраста негативно сказывается на эффективности адаптационных механизмов регуляции работы ССС и приводит к усилению центрального звена регуляции, смещению вегетативной регуляции в сторону симпатического звена ВНС. Данные изменения особенно выражены у часто болеющих детей подросткового возраста.

Список литературы

1. Кучма В.Р. Всероссийское общество развития школьной и университетской медицины и здоровья в системе охраны и укрепления здоровья подрастающего поколения / В.Р. Кучма // Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. - 2021. - № 1. - С. 4-11.

2. Драпкина О.М. Гиподинамия - болезнь века: низкая физическая активность как фактор риска заболеваний сердечно-сосудистой системы и преждевременного старения / О.М. Драпкина, Р.Н. Шепель // Кардиология: новости, мнения, обучение. - 2015. - № 3(6). - С. 53-58.

3. Панкова Н.Б. Функциональное развитие вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в онтогенезе человека / Н.Б. Панкова // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2008. - T. 94. -№ 3. - С. 267-275.

4. Псеунок А.А. Возрастные особенности регуляции сердечного ритма у школьников с разным режимом двигательной активности / А.А. Псеунок, М.А. Муготлев, Р.Х. Гайрабеков // Грозный: Чеченский государственный университет. - 2013. - 106 с.

5. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: метод. рекомендации / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин, А.П. Гаврилушкин, П.Я. Довгалевский, Ю.А. Кукушкин, Т.Ф. Миронова, Д.А. Прилуцкий, А.В. Семенов, В.Ф. Федоров, А.Н. Флейшман, М.М. Медведев // М. - 2002. - 53 с.

6. Зверева М.В. Скрининг сердечной деятельности студентов института физкультуры методом дисперсионного картирования ЭКГ / М.В. Зверева, С.Н. Бобкова, Ж.Т. Искакова // Проблемы современного педагогического образования. - 2018. - № 58-2. - С. 93-97.

7. Русанов В.Б. Исследование механизмов регуляции системы кровообращения в условиях изоляции (эксперимент Sirius-17) / В.Б. Русанов,

151

Р.М. Баевский // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. - 2018. - № 7. -С. 221-225.

8. Шарапов А.Н. Функциональное состояние сердечно-сосудистой и нейроэндокринной систем у подростков 14-15-летнего возраста /

A.Н. Шарапов, Н.Б. Сельверова, Л.В. Рублева, Г.В. Кмить, С.Б. Догадкина,

B.Н. Безобразова, И. В. Ермакова // Новые исследования. - 2017. - № 1(50). -

C. 88-111.

References

1. Kuchma V.R. All-Russian society for the development of school and university medicine and health in the system of protecting and improving the health of the younger generation / V.R. Kuchma // Issues of School and University Medicine and Health. - 2021. - № 1. - P. 4-11.

2. Drapkina O.M. Sedentary lifestyle - the disease of the century: low physical activity as a risk factor for diseases of the cardiovascular system and premature aging / O.M. Drapkina, R.N. Shepel // Cardiology: News, Opinions, Training. - 2015. - № 3(6). - P. 53-58.

3. Pankova N.B. Functional development of vegetative regulation of the cardiovascular system in human ontogenesis / N.B. Pankova // I.M. Sechenov Russian Journal of Physiology. - 2008. - Vol. 94. - № 3. - P. 267-275.

4. Pseunok A.A. Age-related features of the heart rate regulation in schoolchildren with different modes of motor activity / A.A. Pseunok, M.A. Mugotlev, R.H. Gajrabekov // Groznyj: Chechen State University. - 2013. -106 p.

5. Baevskij R.M. Analysis of the heart rate variability using various electrocardiographic systems: method. recommendations / R.M. Baevskij, G.G. Ivanov, L.V. Chirejkin, A.P. Gavrilushkin, P.Ya. Dovgalevskij, Yu.A. Kukushkin, T.F. Mironova, D.A. Prilutskij, A.V. Semenov, V.F. Fedorov, A.N. Flejshman, M.M. Medvedev // M. - 2002. - 53 p.

6. Zvereva M.V. Screening of cardiac activity of students of the Institute of Physical Education by the method of dispersive ECG mapping / M.V. Zvereva, S.N. Bobkova, Zh.T. Iskakova // Problems of Modern Pedagogical Education. -2018. - № 58-2. - P. 93-97.

7. Rusanov V.B. Study of the mechanisms of regulation of the blood circulation system in terms of isolation (the Sirius-17 experiment) / V.B. Rusanov, R.M. Baevskij // Modern science: Relevant Issues of Theory and Practice. Series: Natural and Technical Sciences. - 2018. - № 7. - P. 221-225.

8. Sharapov A.N. The functional state of the cardiovascular and neuroendocrine systems in adolescents aged 14-15 years / A.N. Sharapov,

152

N.B. Sel'verova, L.V. Rubleva, G.V. Kmit', S.B. Dogadkina, V.N. Bezobrazova, I.V. Ermakova // New Studies. - 2017. - № 1(50). - P. 88-111.

Сведения об авторах: Герман Сергеевич Бобков - аспирант кафедры адаптологии и спортивной подготовки ГАОУ ВО МГПУ, Москва, e-mail: gornostay22@mail.ru; Марина Валентиновна Зверева - кандидат медицинских наук, доцент ГАОУ ВО МГПУ, Москва, e-mail: mario65@yandex.ru; Софья Ниазовна Бобкова - кандидат медицинских наук, доцент ГАОУ ВО МГПУ, Москва, e-mail: sonibo@mail.ru.

Information about the authors: German Sergeevich Bobkov -Postgraduate student of the Department of Adaptology and Sports Training of the Moscow City University, Moscow, e-mail: gornostay22@mail.ru; Marina Valentinovna Zvereva - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Moscow City University, Moscow, e-mail: mario65@yandex.ru; Sofya Niazovna Bobkova - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Moscow City University, Moscow, e-mail: sonibo@mail.ru.

Дата публикации: 01.12.2021

DOI: 10.51871/2588-0500_2021_05_04_15

УДК 796.332+612.172.6

ВЗАИМОСВЯЗЬ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ И СПОРТИВНОЙ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ У ФУТБОЛИСТОВ РАЗЛИЧНЫХ АМПЛУА

Е.В. Быков, К.С. Кошкина, Е.Г. Сидоркина, О.В. Балберова Уральский государственный университет физической культуры,

г. Челябинск, Россия

Ключевые слова: футболисты, спортивная результативность, игровые виды спорта, амплуа, адаптация, сердечно-сосудистая система, миокард, дилатация, гипертрофия.

Аннотация. В статье представлены физиологические особенности сердечно-сосудистой системы футболистов (исследования методом тетраполярной реографии и эхокардиографии) в зависимости от игрового амплуа и уровня спортивной результативности. Доминирующий тип кровообращения - гиперкинетический. У высокорезультативных футболистов выявлены более значимые степень экономизации деятельности сердечно-сосудистой системы, снижения постнагрузки и увеличения сократительной функции сердца по сравнению с низкорезультативными. Высокорезультативные нападающие имеют наименьшие значения систолического и диастолического давления, конечно-систолического объема

153