CC BY
10
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2022 - Vol. 29, № 1 - P. 72-75
УДК: 612.172.2:612.8 DOI: 10.24412/1609-2163-2022-1-72-75
ОЦЕНКА ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УЧАЩИХСЯ ВЫПУСКНЫХ КЛАССОВ
ГОРОДА НИЖНЕГО НОВГОРОДА
И.В. БОЧАРИН***, А.К. МАРТУСЕВИЧ*,**,***, М.С. ГУРЬЯНОВ*, А.А. ГРАЧЕВА*
*ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, г. Нижний Новгород, 603005, Россия **ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», пр. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, 603107, Россия ***ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, пр. Гагарина, д. 23, г. Нижний Новгород, 603950, Россия
Аннотация. Целью исследования в данной работе послужил мониторинг состояния параметров гемодинамики учащихся выпускных классов города Нижнего Новгорода в состоянии физиологического покоя. Материалы и методы исследования. Исследование проведено с применением программно-аппаратного комплекса для спортивного тестирования марки «MedicalSoft» (вариант MS FIT «Pro»), в котором контингент испытуемых составили 75 учащихся 11 класса ГБОУ «Лицей-интернат «Центр одаренных детей» города Нижнего Новгорода. Для мониторинга использовали параметры, визулизированные аппаратным комплексом. Оценку и анализ данных осуществляли путем сопоставления с представленными разработчиками программно-аппаратного комплекса возрастными нормативами. Статистическую обработку результатов обследования осуществляли с использованием пакета статистических программ Statistica 6.0. Результаты и их обсуждение. Отмечено более высокие значения артериального давления, ударного объема и сердечного выброса у юношей, а также индикатора ЧСС, зафиксированного на границе тенденции к тахикардии. У девушек был зафиксирован высоковариабельный кардиоритм, а также меньший объем кровеносных сосудов и более низкий тонус артериол. В то же время у девушек наблюдается преобладание парасимпатической регуляции ритма сердца. Параметр микроциркуляции у девушек незначительно превышает показатель юношей, что может иметь компенсаторное значение. Заключение. На основании анализа параметров установлено, что юноши обладают более выраженными адаптационными резервами сердечно-сосудистой системы относительно девушек.
Ключевые слова: гемодинамика, система спортивного тестирования, сердечный ритм, адаптационные резервы, школьники.
ASSESSMENT OF HEMODYNAMIC PARAMETERS OF HIGH SCHOOL STUDENTS OF THE CITY OF NIZHNY
NOVGOROD
I.V. BOCHARIN*,**, A.K. MARTUSEVICH*,**,***, M.S. GURYANOV*, A.A. GRACHEVA*
"Privolzhsky Research Medical University, Minin and Pozharsky Sq., 10/1, Nizhny Novgorod, 603005, Russia
**Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, Gagarin Av., 97, Nizhny Novgorod, 603107, Russia
***Nizhny Novgorod State University named after N.I. Lobachevsky, Gagarin Av., 23, Nizhny Novgorod, 603950, Russia
Abstract. The research purpose was to monitor the state of hemodynamic parameters of high school students in Nizhny Novgorod in a state of physiological rest. Material and methods. The study was conducted using a software and hardware complex for sports testing of the brand "MedicalSoft" (MS FIT "Pro" variant), in which the contingent of subjects consisted of 75 students of the 11th grade of the Lyceum Boarding School "Center for Gifted Children" of Nizhny Novgorod. The parameters visualized by the hardware complex were used for monitoring. The evaluation and analysis of the data was carried out by comparing with the standards presented by the developers of the software and hardware complex. Statistical processing of the survey results was carried out using the Statistica 6.0 software package. Results and its discussion. Higher values of blood pressure, stroke volume and cardiac output were noted in young men, as well as the heart rate indicator recorded at the border of the tendency to tachycardia. The girls had a highly variable cardiorhythm, as well as a smaller volume of blood vessels and a lower tone of arterioles. At the same time, girls have a predominance of parasympathetic regulation of the heart rhythm. The microcirculation parameter in girls slightly exceeds that of boys, which may have a compensatory value. Conclusions. It was found that young men have more pronounced adaptive reserves of the cardiovascular system relative to girls.
Keywords: hemodynamics, sports testing system, heart rate, adaptive reserves, school students.
Введение. В настоящее время сохранению и укреплению здоровья детей различного возраста уделяется значительное внимание на государственном уровне. Наиболее обширным по численности и гене-терогенности контингентом детей являются школьники, проходящие в течение учебы сразу несколько возрастных периодов. На всем протяжении периода их обучения принципиальное значение имеет оценка функционального состояния организма детей, которые служит базисом для управления здоровьем
школьников и оптимизации режимов двигательной активности учащихся [1,3,6]. Также необходимо систематически проводить комплексный мониторинг состояния организма у учащихся разных возрастов, в том числе у выпускников [8,9,11]. Это позволяет осуществлять профилактические мероприятия, направленные на выявление донозологических состояний и ранних признаков патологии у школьников как младшего, так и среднего звена [1,2,7,12]. Подобные нару-
ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ - 2022 - Т. 29, № 1 - С. 72-75 JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2022 - Vol. 29, № 1 - P. 72-75
шения могут быть обнаружены в различных функциональных системах и органах, в том числе на уровне системной и локальной гемодинамики [5,6,15]. Одним из комплексов, позволяющих проводить аппаратную диагностику адаптационных резервов организма, в том числе сердечно-сосудистой системы, является программно-аппаратный комплекс спортивного тестирования линии «MedicalSoft». Он обеспечивает возможность проведения комплексного неинва-зивного мониторинга широкого спектра параметров, включающих статистический и спектральный анализ вариабельности сердечного ритма, оценку сатурации, артериальной жесткости, состояния микроцир-куляторного русла и т.д. [3,10,13]. В настоящее время учащиеся выпускных классов школ демонстрируют негативную тенденцию по возникновению заболеваний кардиоваскулярного профиля, ассоциированную с высокой загруженностью учебными дисциплинами и нахождением в состоянии психоэмоционального стресса [13-15], в связи с чем оценка их адаптационного потенциала по стандартным гемодинамическим параметрам является актуальной.
Цель исследования - мониторинг состояния параметров гемодинамики учащихся старших классов города Нижнего Новгорода в состоянии физиологического покоя.
Материалы и методы исследования. Для проведения исследования использовался программно-аппаратный комплекс спортивного тестирования линии «MedicalSoft» (вариант «MS FIT Professional»), разработанный и выпускающийся компанией «MedicalSoft» (Россия, г. Москва) [2,3], у которого имеется две версии: стационарная и портативная, позволяющая компактно разместить систему в специальном чемоданчике и перемещаться с ним в любое местоположение для проведения исследований. Нами была использована портативная версия прибора, включающая в себя платформы из нержавеющей стали, на которые ставятся ладони рук и стопы ног, электроды, центральный блок управления и датчик пульсоксиметра. Система во время тестирования использует 4 основные технологии: биоимедансный анализ состава тела, гальваническая реакция кожи, анализ вариабельности сердечного ритма и цифровой анализ пульсовой волны, затем прибор визуализирует кросс-анализ, позволяющий оценить функциональное состояния организма, в том числе состояние гемодинамических индикаторов.
В исследование было включено 75 учащихся выпускного класса (возраст - 16-17 лет), обучающихся в ГБОУ «Лицей-интернат «Центр одаренных детей» г. Нижнего Новгорода. При этом 42 участника эксперимента были юношами, а 33 испытуемых - девушками. Тестирование организма школьников проводилось в середине учебного дня, свободного от контрольных, проверочных работ и экзаменов. Регистрацию электрокардиограммы (ЭКГ) производили по
стандартному протоколу. Мониторинг адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы производили на основании основных первичных гемодинамических показателей (уровень артериального давления, частота пульса), а также расчетных критериев (ударный объем, сердечный выброс и др.). Кроме того, определяли классические статистические и спектральные показатели вариабельности сердечного ритма, а также состояние микроциркуляции исследовали путем подсчета соответствующего интегрального критерия. Оценку и анализ данных осуществляли путем сопоставления с представленными разработчиками программно-аппаратного комплекса возрастными нормативами.
Статистическую обработку результатов обследования осуществляли с использованием пакета статистических программ БЬайвйеа 6.0.
Результаты и их обсуждение. Анализ параметров гемодинамики позволил наблюдать комплексную картину состояния сердечно-сосудистой системы учащихся лицея, а также визуализировать особенности работы сердечно-сосудистой системы, в соответствии с гендерным признаком.
В процессе измерения артериального давления установлено, что рассматриваемый показатель не определяется в границах возрастного норматива, причем юноши демонстрируют значение более высокое параметра относительно девушек (табл.).
Таблица
Основные гемодинамические показатели у выпускников с учетом их пола (М±а)
Параметр Юноши Девушки Возрастной норматив
Систолическое давление, мм.рт.ст. 125,8±2,94 122,4±2,94 110-140
Диастолическое давление, мм.рт.ст. 79,5±2,91 77,4±2,91 75-90
Частота сердечных сокращений, мин-1 77,1±2,72 69,1±2,72* 70-90
Ударный объем, мл 76,9±1,97 68,6±1,97* 60-90
Сердечный выброс, л/мин 5,8±0,19 5,1±0,19* более 4,5
Общее периферическое сопротивление, усл.ед. 1158,9±35,42 1299,5±35,42* менее 1300
pNN50, % 40,92±1,07 53,08±1,07* 10-29
SDNN, мсек 55,91 57,87 40-80
БрО2, % 98,0 98,3 95-100
Спектральный индекс вегетативного равновесия (LF/HF), усл.ед. 1,21±0,08 1,0±0,08* менее 2,0
Артериальная жесткость, баллы 9,10±0,12 10,00±0,12* 8-10
Микроциркуляция, баллы 9,40±0,18 9,72±0,18 8-10
Примечание: «*» - стастистическая значимость межгрупповых различий p<0,05
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2022 - Vol. 29, № 1 - P. 72-75
Значение ЧСС зафиксировано выше у юношей относительно девушек (р<0,05), однако зафиксировано на уровне верхней границы возрастного норматива, что характеризует тенденции к умеренной тахикардии у данного контингента лиц. Уровень параметров, характеризующих насосную функцию сердца (ударный объем, сердечный выброс) не отличается от нормативных значений у представителей обеих групп испытуемых, однако у юношей данные показатели превышают таковые у девушек (р<0,05). Показатель SDNN, характеризующий стандартное отклонение величин RR - интервалов, в целом, находится в пределах нормы, но приближается к нижней границе нормативного диапазона.
Следует отметить и значение параметра pNN50, позволяющего оценить регуляцию кардиоритма, который наблюдался значительно выше возрастного норматива у обоих групп испытуемых, при чем у девушек показатель был зафиксирован значительно выше, чем у юношей (р<0,05), что позволяет охарактеризовать кардиоритм как высоковариабельный. Учитывая параметр SDNN, можно сделать вывод об увеличении регуляции ритма сердца парасимпатической нервной системой, отражающегося в усилении тонуса данного отдела вегетативной НС. SpО2, служащий индикатором наполнения гемоглобином артериальной крови, находится у учащихся в пределах нормы.
С учетом того обстоятельства, что в формирование текущего уровня артериального давления вносят вклад не только насосная функция миокарда, но и резистентность периферических сосудов, мониториро-вали соответствующий показатель - общее периферическое сопротивление. У представителей обеих групп изучаемый критерий визуализирован в пределах нормы, однако у девушек он зафиксирован в более высоком значении (р<0,05), что может свидетельствовать о меньшем объеме сосудов системного кровотока и сниженном артериальном тонусе у них. Это может быть сопряжено с нарастание артериальной жесткости, указывающей на состояние стенки соответствующих сосудов. Следует отметить, что изучаемый показатель которой был зафиксирован у юношей на более низких значениям, чем у девушек (р<0,05).
Также, анализируя вариабельность сердечного ритма, нельзя не учитывать показатель вегетативного баланса, который определяется программными средствами комплекса на основании спектрального анализа сердечного ритма. Параметр незначительно снижен у обеих групп испытуемых, но в большей степени у девушек (р<0,05), указывая на большее преобладание парасимпатической регуляции у данного контингента лиц, что также сопряжено с результатами показателей pNN50 и SDNN. Показатель интенсивности кожного кровотока, показанный в виде оценки микроциркуляции, у девушек незначительно превышает показатель юношей, что может иметь компенсаторное значение.
Заключение. Выполненный эксперимент позволил оценить состояние гемодинамики у школьников, обучающихся в выпускных классах школ г. Нижнего Новгорода. Отмечается, что юноши обладают более выраженными адаптационными резервами сердечно-сосудистой системы, чем девушки, однако у них наблюдается тенденция к умеренной тахикардии. Однако у девушек предполагается меньший тонус и объем артериол, о чем свидетельствует уровень общего периферического сопротивления сосудов, а также преобладание парасимпатических влияний на кардиоритм (по показателям pNN50, SDNN и соотношению мощностей спектра в диапазонах высоких и низких частот).
Исследование поддержано стипендией Президента Российской Федерации для аспирантов на 2021-2022 учебный год
Литература / References
1. Андрющенко Л.Б., Бодров И.М., Зайцев И.А., Буянова Т.В., Носов С.М. Диагностика функционального состояния населения разных возрастных групп на основе методики «ESTEK SYSTEM COMPLEX» // Теория и практика физической культуры. 2018. №9. С. 16-18 / Andryushchenko LB, Bodrov IM, Zajcev IA, Buyanova TV, No-sov SM. Diagnostika funkcional'nogo sostoyaniya naseleniya raznyh voz-rastnyh grupp na osnove metodiki «ESTEK SYSTEM COMPLEX» [Diagnostics of the functional state of the population of different age groups based on the methodology "ESTEK SYSTEM COMPLEX"]. Teoriya i praktika fizi-cheskoj kul'tury. 2018;9:16-18. Russian.
2. Аникина Т.А., Крылова А.В. Изменение показателей гемодинамики у школьников разного уровня половой зрелости в течение учебного года // Журнал фундаментальные исследования. 2014. № 3. С. 76-80 / Anikina TA, Krylova AV. Izmenenie pokazatelej gemodinamiki u shkol'nikov raznogo urovnya polovoj zrelosti v techenie uchebnogo goda [Changes in hemodynamic parameters in schoolchildren of different levels of puberty during the academic year]. Zhurnal fundamental'nye is-sledovaniya. 2014;3:76-80. Russian.
3. Бочарин И.В., Мартусевич А.К., Гурьянов М.С. Оценка состояния гемодинамики студентов в зависимости от уровня их спортивной подготовки // Международный научно-исследовательский журнал. 2020. № 6-2(96). С. 16-19 / Bocharin IV, Martusevich AK, Gur'yanov MS. Ocenka sostoyaniya gemodinamiki studentov v zavisi-mosti ot urovnya ih sportivnoj podgotovki [Assessment of the state of hemodynamics of students depending on the level of their athletic training]. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2020;6-2(96):16-9ю Russian.
4. Бочарин И.В., Мартусевич А.К., Гурьянов М.С. Результаты скринингового обследования состояния сердечно-сосудистой системы студенческой молодежи г. Нижнего Новгорода // International Journal of Medicine and Psychology. 2020. Т. 3, № 1. С. 118-121 / Bo-charin IV, Martusevich AK, Gur'yanov MS. Rezul'taty skriningovogo ob-sledovaniya sostoyaniya serdechno-sosudistoj sistemy studencheskoj molodezhi g. Nizhnego Novgoroda [Results of screening examination of the cardiovascular system of Nizhny Novgorod students]. International Journal of Medicine and Psychology. 2020;3(1):118-21. Russian.
5. Котельников С.А. Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах // Физиология человека. 2001. № 28(1). С. 130143 / Kotel'nikov SA. Variabel'nost' ritma serdca: predstavleniya o mek-hanizmah [Heart rate variability: ideas about mechanisms]. Fiziologiya cheloveka. 2001;28(1):130-43. Russian.
6. Мартусевич А.К., Бочарин И.В., Гурьянов М.С., Мамонова С.Б. Особенности вариабельности сердечного ритма у студентов-спортсменов различного профиля // Медицинский альманах. 2020. № 3(81). С. 81-85 / Martusevich AK, Bocharin IV. Gur'yanov MS, Mamonova SB. Osobennosti variabel'nosti serdechnogo ritma u studen-tov-sportsmenov razlichnogo profilya [Features of heart rate variability in student-athletes of various profiles]. Medicinskij al'manah. 2020;3(81):81-5. Russian.
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2022 - Vol. 29, № 1 - P. 72-75
7. Мартусевич А.К., Перетягин С.П., Жукова Н.Э. Адаптационные возможности сердца при интоксикации различной степени выраженности // Функциональная диагностика. 2011. № 2. С. 20-23 / Martusevich AK, Peretyagin SP, ZHukova NE. Adaptacionnye vozmozhnosti serdca pri intoksikacii razlichnoj stepeni vyrazhennosti [Adaptive capabilities of the heart with intoxication of varying severity]. Funkcional'naya diagnostika. 2011;2:20-3. Russian.
8. Михайлова Л.А., Кимяева С.И. Влияние двигательного режима на гемодинамические показатели старшеклассников, имеющих повышенные учебные нагрузки // Вестник новосибирского государственного педагогического университета. 2014. № 1(17). С. 4248 / Mihajlova LA, Kimyaeva SI. Vliyanie dvigatel'nogo rezhima na ge-modinamicheskie pokazateli starsheklassnikov, imeyushchih povyshen-nye uchebnye nagruzki [The influence of the motor regime on the hemodynamic parameters of high school students with increased academic loads]. Vestnik novosibirskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo uni-versiteta. 2014;1(17):42-8. Russian.
9. Михайлова Л.А. Показатели центральной гемодинамики и особенности регуляции сердечного ритма у старшеклассников // Человек. Спорт. Медицина. 2013. №13(4). С. 59 - 62 / Mihajlova LA. Pokazateli central'noj gemodinamiki i osobennosti regulyacii serdechnogo ritma u starsheklassnikov [Indicators of central hemodynamics and features of regulation of heart rhythm in high school students]. Chelovek. Sport. Medicina. 2013;13(4):59-62. Russian.
10. Ноздрачев А.Д., Щербатых Ю.В. Современные способы оценки функционального состояния автономной (вегетативной) нервной системы // Физиология человека. 2001. № 27(6). С. 95-101 / Nozdrachev AD, SHCHerbatyh YUV. Sovremennye sposoby ocenki funkcional'nogo sostoyaniya avtonomnoj (vegetativnoj) nervnoj sistemy [Modern methods of assessing the functional state of the autonomous (autonomic) nervous system]. Fiziologiya cheloveka. 2001;27(6):95-101. Russian.
11. Сидтиков Ф.Г., Шайхелсламова М.В., Валеев И.Р. Влияние учебной нагрузки и условий производства на функциональное состояние симпатоадреналовой системы и показатели регуляции сердечного ритма у девушек 17-18-летнего возраста // Физиология человека. 2001. № 27(5). С. 60-67 / Sidtikov FG, SHajhelslamova MV, Valeev IR. Vliyanie uchebnoj nagruzki i uslovij proizvodstva na funkcion-
al'noe sostoyanie simpatoadrenalovoj sistemy i pokazateli regulyacii serdechnogo ritma u devushek 17-18-letnego vozrasta [The influence of training load and production conditions on the functional state of the sympathoadrenal system and heart rate regulation indicators in girls aged 17-18 years]. Fiziologiya cheloveka. 2001;27(5):60-7. Russian.
12. Щепалов В.А., Гурьянов М.С., Крохин Д.А., Дорошенко А.А. Результаты анализа антропометрических показателей с помощью биоимпедансного обследования студенток медицинского вуза на начальном этапе обучения // Вопросы педагогики. 2020. № 11-2. С. 391-394 / Shchepalov VA, Gur'yanov MS, Krohin DA, Doroshenko AA. Rezul'taty analiza antropometricheskih pokazatelej s pomoshch'yu bi-oimpedansnogo obsledovaniya studentok medicinskogo vuza na na-chal'nom etape obucheniya [The results of the analysis of anthropometric indicators using bioimpedance examination of medical university students at the initial stage of training]. Voprosy pedagogiki. 2020;11-2:391-4. Russian.
13. Cao J., Zhang L., Li J. Pubertal maturation and weight status are associated with dyslipidemia among children and adolescents in Northwest China // Sci. Rep. 2020. No. 10(1). P. 16344. DOI: 10.1038/s41598-020-73507-0 / Cao J., Zhang L, Li J. Pubertal maturation and weight status are associated with dyslipidemia among children and adolescents in Northwest China. Sci. Rep. 2020;10(1):16344. DOI: 10.1038/s41598-020-73507-0.
14. Londoño A.E/, García F.A/, Pérez O.V. Out-of-pocket expenditure for hypertension care: a population-based study in lowincome urban Medellin, Colombia // Glob Health Action. 2020. No. 13(1). P. 806527. DOI: 10.1080/16549716.2020.1806527 / Londoño AE, García FA, Pérez OV. Out-of-pocket expenditure for hypertension care: a population-based study in lowincome urban Medellin, Colombia. Glob Health Action. 2020;13(1):8065 2 7. DOI: 10.1080/16549716.2020.1806527.
15. Perkins S.E., Jelinek H.F., Al-Aubaidy H.A., de Jong B. Immediate and long term effects of endurance and high intensity interval exercise on linear and nonlinear heart rate variability // J. Sci. Med. Sport. 2017. No. 20(3). P. 312-316. DOI: 10.1016/j.jsams.2016.08.009 / Perkins SE, Jelinek HF, Al-Aubaidy HA, de Jong B. Immediate and long term effects of endurance and high intensity interval exercise on linear and nonlinear heart rate variability. J. Sci. Med. Sport. 2017;20(3):312-6. DOI: 10.1016/j.jsams.2016.08.009.
Библиографическая ссылка:
Бочарин И.В., Мартусевич А.К., Гурьянов М.С., Грачева А.А. Оценка гемодинамических параметров учащихся выпускных классов города Нижнего Новгорода // Вестник новых медицинских технологий. 2022. №1. С. 72-75. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-1-72-75.
Bibliographic reference:
Bocharin IV, Martusevich AK, Guryanov MS, Gracheva AA. Otsenka gemodinamicheskikh parametrov uchashchikhsya vypusknykh klassov goroda Nizhnego Novgoroda [Assessment of hemodynamic parameters of high school students of the city of Nizhny Novgorod]. Journal of New Medical Technologies. 2022;1:72-75. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-1-72-75. Russian.
