CC BY
18
на основе валеоигрушек и единой «линейки» учебных изданий позволяет сделать доступным здоровьеобучение для каждого ребенка с раннего возраста (в т.ч. через обучающие занятия в детских садах, в общеобразовательных школах, в учреждениях СПО, ВУЗах) с целью укрепления и сохранения здоровья, предупреждения и профилактики неинфекционных заболеваний среди детей.
Ведь на долю неинфекционных заболеваний (сердечно-сосудистых и др.), причиной которой во многих случаях является именно нездоровый образ жизни,приходится до 70% всех заболеваний. Поэтому профилактика неинфекционных заболеваний и формирование здорового образа жизни, в т.ч. у детей с раннего возраста, является основой общественного здоровья, которое является центральной задачей особого направления государственной политики, получившего приоритетный статус. И деятельность школы здоровья на основе валеоигрушек является одной из наиболее эффективных форм для решения этой задачи.
В целом, деятельность школы здоровья «8 правил и 8 друзей здоровья» на основе валеоигрушек, являясь инновационной формой для предупреждения и профилактики неинфекционных заболеваний среди детей, формирования здорового образа жизни и повышения грамотности дошкольников, школьников, студентов в вопросах укрепления и сохранения здоровья и приобретения готовности проявлять в повседневной жизнедеятельности способы соблюдения 8 правил здорового образа жизни на основе собственных усилий, способствует укреплению и сохранению здоровья детей, воспитанию здорового подрастающего поколения.
Список использованной литературы
1. Абаскалова Н.П. Мой организм - мое здоровье.-Новосибирск,2003.-146 с.
2. Валеокурс для дошкольников «Восемь правил и восемь друзей здоровья» (на основе валеоигрушек): учебно-методическое пособие / И.В.Меньшов. Издательство «ЛИСТОС». Иваново, 2018. - 36 с.
3. Валеомаршрут школьника / И.В.Меньшов. Забайкал.гос.ун-т.--Чита: ЗабГУ. .-2-е изд.,испр. и доп.- 2019. - 90 с.
4. Восемь правил и восемь друзей здоровья:учеб.наглядное пособие / И.В.Меньшов; Забайкал.гос.ун-т. -2-е изд.,испр. и доп.--Чита: ЗабГУ, 2019. - 44 с.
5. Культура здоровья студентов/ И.В.Меньшов. Забайкал.гос.ун-т.-2-е изд.,испр. и доп.-Чита: ЗабГУ, 2019. - 143 с.
© Нардина И.В., А.В.Ростовецкая., 2019
УДК 004: 61
Шутов А.Б.
Преподаватель, Сочинский государственный университет,
г.Сочи, Российская Федерация Мацканюк А.А.
канд. тех. наук, доцент, Сочинский государственный университет,
г.Сочи, Российская Федерация Корней К.В. врач по спортивной медицине, Центр медицинской профилактики, ГБУЗ МЗКК, г.Сочи, Российская Федерация
ОЦЕНКА ВАРИАТИВНОЙ ДИНАМИКИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПОСЛЕ ВЫПОЛНЕНИЯ
СТАНДАРТНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Аннотация
В периоде восстановления после физической нагрузки сравнивались способности метода долевых
тенденций и метода индекса напряжения в определении величин симпатических и парасимпатических реакций в динамике кардиоинтервалограммы. Методом долевых тенденций был определен диапазон системных антагонистов, в котором преобладающее влияние на процессы восстановления сердечного ритма оказывал парасимпатический отдел ВНС. Методом индекса напряжения была выявлена степень напряжения регуляторных систем организма.
Ключевые слова
Физическая нагрузка, кардиоинтервалограмма, временной ряд динамики, динамическая иерархия, накопительный итог, долевая тенденция, вероятность исхода, индекс напряжения, вариационный ряд распределения, вегетативная нервная система, антагонисты.
Гетерохронность восстановительных процессов в функциональных тестах с физической нагрузкой определяется избирательным характером влияния физических упражнений на организм человека. С позиции системного подхода к организму каждое тестовое упражнение строго ограничено параметрами динамической структуры двигательного акта и включает такие параметры как энергетическую направленность, мощность и время [2,11]. Долевая структура этих параметров нагрузки оказывает дифференцированное воздействие на восстановительные процессы в организме. Чем более специализированы управляющие воздействия в тестовой нагрузке, тем выше избирательность их влияний [5,9,10].
Для определения приспособляемости сердечно-сосудистой системы (ССС) в тестах с физической нагрузкой используют методы кардиоинтервалографии (КИГ). Однако, КИГ одного индивида не является выборкой из генеральной совокупности большой группы людей, а является особенностью реакций открытой саморегулирующейся системы на текущий момент времени. Поэтому анализ динамики ряда КИГ методом вариационного распределения не позволяет в полном объеме оценить информацию о взаимодействиях различных систем организма в его ответных реакциях, направленных на восстановление гомеостатического равновесия, нарушенного в результате влияния внешних факторов среды [6,8,15]. Доля участия каждого звена вегетативной нервной системы (ВНС) в регуляции адаптивных реакций постоянно изменяется и представляет собой в системной организации организма динамику сложной волновой структуры [3,4,7,16].
На настоящий период времени в практике обработки и анализа КИГ наиболее часто используется индекс напряжения (ИН) Р.М. Баевского [1]. В клинике и при использовании функциональных тестов метод ИН используется для выявления дисбаланса между симпатическими и парасимпатическими влияниями ВНС на ритм сердца [1,2,5].
Однако, как показали наши исследования, ИН при индивидуальном обследовании в функциональных тестах дает разные структуры вариационного распределения, количественная сторона вероятности исхода симпатических и парасимпатических влияний при этом остается неизвестной [17].
В представленной здесь работе сравниваются информационные характеристики двух методов при обследовании в тесте с физической нагрузкой. Основной целью является выявление наиболее достоверных данных о роли антагонистов в иерархии временного ряда динамики КИГ.
Методы исследования. После функциональной пробы Мартинэ-Кушелевкого, включающую 20 глубоких приседаний [11], у обследуемого с помощью электрокардиографа БИ САКШ08ЦНУ С300, во втором отведении велась запись электрокардиограммы (ЭКГ). Со скоростью 50 мм/сек.. Я-Я интервалы ЭКГ измерялись прибором автоматически и записывались на ленте в цифровых показателях в виде таблицы. Через 1 мин. отдыха проводилась повторная запись. Графики кардиоинтервалограмм (КИГ), выстроенные по цифровым показателям, представлены на Рис.1, а) и б).
700 600 500 400 300 200 100 0
y = 0,0305x2 - 2,7261x + 550,58
LH CT! ГО Г"»
1Л Ol ffl f>
imCTifor^iHmaifor^iHmCTifor^'H ^t^tmLDtDtDtDr^r^COCOCOCTlCTlO
а) сразу после нагрузки б) после 1 мин. отдыха
Рисунок 1 - Графики КИГ после выполнения 20 приседаний.
В анализе по выявлению величин симпатических и парасимпатических влияний ВНС на ритм сердца оценивались возможности двух статистических методов, которые между собой различаются методологическими подходами.
В методе Р.М. Баевского [1] определение вегетативных реакций основано на анализе структуры вариационного распределения. В методе долевых тенденций используется принцип элементаризма и холистический подход. В выделенной иерархии тенденций и колеблемости проводился анализ накопительной вариабельности долевой тенденции [12].
В первый части исследований определялся индекс напряжения (ИН) Р.М.Баевского. По распределению частот в структуре вариационной кривой определялась степень напряжения регуляторных систем организма (ИН):
лм^ га/Л
(1)
я//= АМо (%)
2Мо(с.)*Дх(с.)'
где амплитуда моды (АМо) отражает меру влияния симпатического отдела; мода (Мо) представляет наиболее часто встречающееся значение R-R интервала, вариационный размах (Ах) R-R интервалов рассматривается как показатель деятельности парасимпатического отдела (Табл.1).
Таблица 1
Таблица построения вариационного распределения в программе Excel.
таблица по вычислению вариционного распределения
815,64 сек.
размах
110,0 мм мм/сек
число классов верхн.гр. разряды средина частоты
lg100= 2 388 372 388 380 0,47 27
К= 1+(3,32*2) 404 389 404 396 0,49 28
К= 7,1 421 405 421 413 0,51 18
437 422 437 429 0,53 8
величина класс-го 454 438 454 446 0,55 14
I= 15 470 455 470 462 0,57 3
487 471 487 479 0,59 0
нижняя границ кл-го 503 488 503 495 0,61 2
L = 750-(2 1,7/2) 100
372 Дх =0,14
ИНДЕКС НАПРЯЖЕНИЯ
ИН =
АМо (%)
2Мо • Дх(с)
ИН =
0,14 201,9
Основываясь на показателях вариационного распределения (Рис.5), далее по следующим формулам вычислялись производные индексы Р.М. Баевского:
1. Индекс вегетативного равновесия (ИВР) указывает на соотношение между симпатическим и парасимпатическим отделами [5]:
ИВР = АМо/Лх.
2. Вегетативный показатель ритма (ВПР) характеризует баланс вегетативной регуляции синусового
узла:
ВПР = 1/Мо*Лх.
3. Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР) отражает соответствие между активностью симпатического отдела и синусовым узлом:
ПАПР = АМо/Мо.
Во второй части исследований вегетативные реакции сердечного ритма определялись путем разделения временного ряда динамики на уровни иерархии (Рис.2), с последующим определением вероятности исхода симпатических и парасимпатических реакций в вариативной динамике показателей временного ряда КИГ[17,18].
Вычисления долевых тенденций проводились в следующем порядке. Уровни иерархии определялись путем выделения отдельных рядов из показателей временного ряда. Ряд натуральных величин R-R интервалов является 1 уровнем в иерархии, амплитуды гармоник 2-го уровня определяются из разницы последующего от предыдущего показателя натуральных величин:
А± = C - C1+1. (2)
Выделенные из гармоник в отдельные динамические ряды положительные и отрицательные амплитуды представляют 3-й уровень иерархии (Рис.2).
В исследованиях использовались так же статистические методы накопления частотей по показателям амплитудной динамики [6,13], а так же тригонометрические преобразования сторон прямоугольных треугольников и их перемещения в системе координат [14].
Нарастающий итог долевой тенденции показателей опыта и стандарта всегда равен 2,0, а характер тенденций опыта определяется стандартом (hst).
Чтобы показать динамику условной долевой тенденции (By) горизонтально, возрастающий стандарт (hst) выбирается:
By= hst - Bi, (3)
hst = Px+ Px+i, где hst - кумулята динамического стандарта, Px- частость,
Bi - доля прироста;
Bi = iP,+i + Pi )x л/ Arc cos Za, (4)
Где долевые тенденции (Bi) динамических различий в уровневой иерархии R-R интервалов ЭКГ, определялись в двумерных вычислительных таблицах, составленных в программе Excel [13]. В динамике временного ряда КИГ анализ проводился до 3-го уровня иерархии (Рис.2).
временной ряд
т
+
J© s
(DO (DO
1 - Натуральные величины
2 - гармоники
3 - выделенные амплитуды
из гармоник
4 - выделенные амплитуды
из 3-го уровня иерархии
Рисунок 2 - Способ выделения уровней иерархии в динамике показателей временного ряда.
Структурную связь в динамике кумулятивных тенденций [13,16] между различными уровнями иерархии определяли показателем резерва динамического сопряжения (РДС):
РДС =1/
ДДУУ, - ДУУ,)2
п-1
(5)
где, ДУУ у - доля условного участия, ДУУ у = Ву + Ву+1,.
Структурные характеристики кумулятивных тенденций (Рис.3) определялись показателем кумулятивной емкости (КЕ):
КЕ = ДУУ Х ДУА, (6)
ДУУ
где, ДУА - доля условной активности, ДУА = -.
п—1
Рисунок 3 - Структурные характеристики кумулятивных тенденций. Примечание: выпуклая дуга - активная, прямая линия - равномерная, прогнутая дуга - пассивная.
Далее определялся диапазон [18] между системными антагонистами (ДСА - Диапазон Системных Антагонистов):
(НВ1 + НВ])
ДСА
(7)
HBj
где HBi - наибольшее значение накопительной вариабельности, а HBj - наименьшее значение. Накопительная вариабельность (НВ) представлена условной долевой тенденцией динамики подуровня 3-го уровня иерархии (Рис.4 а) и б):
НВх = Вх+i + Вх, (8)
где, Вх представляет динамический ряд, из которого выбрана кумулятивная тенденция гармоник 2-го уровня иерархии (hop);
а) после 20 приседаний б) через 1мин. отдыха
Рисунок 4 - Накопительный итог в долевой тенденции 3-го подуровня
Вероятность исхода (Р) для симпатических и парасимпатических реакций рассчитывались по формуле:
Р = lim -, (10)
п
где - n общее число исходов (HBi + HBj), а m - благоприятные исходные числа (HBi или HBj). Вычисленные по формулам 8 и 9 данные накопительной вариабельности представлены на Рис.4. Пример вычисления ДСА (формула-7) после выполнения 20 приседаний (Рис.4 а)) представлен ниже:
(31,38 + 9,58)
ДСА
9,58
4,27.
После 1 минуты восстановления величина ДСА составила 2,12 единиц, что в два раза ниже начала восстановления (см.Табл.3). Далее, по формуле 9, рассчитывалась вероятность исхода (Р) симпатических и парасимпатических реакций.
Результаты исследований и их обсуждение. Статистический анализ показателей вариабельности сердечного ритма, проведенный по методу Р.М. Баевского, показал, что в структуре вариационной кривой содержится информация о функциональных изменениях, которые произошли при восстановлении организма после выполнения 20 приседаний (табл.2).
Таблица 2
Изменения в динамике сердечного ритма произошедшие после выполнения 20 приседаний и через 1 мин. отдыха.
Физич. нагрузка Структуры вариационного ряда Функциональные состояния
АМо(%) Мо(с.) Д х(с.) 2Мо*Дх ИН ИВР ВПР ПАПР
20 прис. 28 0,49 0,14 0,137 201,9 197,9 0,29 57,6
1мин. 33 0,47 0,15 0,141 233,9 219,9 0,32 70,2
Из таблицы 2 мы видим, что показатели структур вариационного распределения и производные индексы функционального состояния за период восстановления, который составлял 1 минуту, увеличились. Индекс напряжения (ИН), отражающий степень напряжения регуляторных систем организма, возрос с 201,9 до 233,9. Индекс вегетативного равновесия (ИВР) указывает, что соотношение между симпатическим и парасимпатическим отделами возросло. Однако, сказать какой из отделов ВНС взял на себя основную роль через 1 минуту восстановления, по этим данным, мы не можем.
Дальнейшее рассмотрение на графике показателей вариационного распределения показывает (Рис.5,б)), что произошло смещение амплитуды моды (АМо) и моды (Мо) в сторону замедления ритма. Асимметрия ритма сохраняется и после 1 мин. отдыха, а вариационный размах (Ах) Я-Я интервалов, который в методе рассматривается как показатель деятельности парасимпатического отдела в таблице 1, почти не изменился (0,14;0,15). И, тем не менее, по изменению конфигурации ряда распределения можно сказать, что за период восстановления в динамике ритма сердца произошли существенные изменения (Рис.5 а) и б)). Увеличение функциональных показателей за 1 минуту отдыха, предположительно можно связать с ролью вегетативного показателя ритма (ВПР), характеризующего баланс вегетативной регуляции синусового узла. Здесь следует отметить, что произведение в формуле (ВПР = 1/Мо*Ах) не предусматривает рассмотрения изменений в конфигурации структуры ряда распределения.
а) после 20 приседаний б) через 1мин. отдыха
Рисунок 5 - Вариационное распределение ритма сердца после физической нагрузки.
Во второй части исследования свойств вариабельности использовался метод долевых тенденций (ДТ). На первом этапе исследований проводится разделение показателей динамики временного ряда КИГ на уровни иерархии (Рис.2). Чтобы получить накопительную вариабельность 3-го уровня иерархии необходимо провести последовательные вычисления по формулам 2,3 и 4, до получения доли условного участия (ДУУ).
Удаление тенденции гармоник в рядах положительных и отрицательных амплитуд 2-го уровня иерархии (Рис.4 а) и б)) дает нам возможность определить не только адаптивный диапазон в реакциях антагонистов, но и установить вероятность исхода симпатических и парасимпатических реакций ВНС (формула 7-10).
Таблица 3
Адаптивные реакции системных антагонистов в периоде восстановления.
Временной ряд R-R интервалов Подуровень 3-го уровня
Адаптивный диапазон (ДСА) Вероятность исхода
ряда +(симп.) ряда -(парасимп.)
20 приседаний 4,27 0,23 0,77
через 1мин. 2,12 0,47 0,53
Из таблицы 3 мы видим, что адаптивный диапазон в период восстановления после 20 приседаний значительно превосходит показатели через 1 минуту отдыха (4,27;2,12). Уменьшение показателя ДСА объясняет работу ВНС по восстановительным процессам в организме после выполнения физической нагрузки.
Преобладание вероятности исхода для отрицательных амплитуд в динамике ряда говорит о большей роли парасимпатического отдела ВНС в регуляции сердечного ритма в период восстановления после 20 приседаний (0,77). Через 1 минуту отдыха вегетативное равновесие между симпатическим и парасимпатическим отделами почти уравнялось (0,47;0,53). Выводы:
1. Метод долевых тенденций, обладает большей информативностью, чем метод индекса напряжения.
2. Данным методом удалось установить преобладающее влияние парасимпатического отдела ВНС в период начала восстановления сразу после физической нагрузки.
3. Данным методом удалось так же установить диапазон системных антагонистов. Исследования показали, что в процессе восстановления организма диапазон между системными антагонистами уменьшается.
Список использованной литературы:
1. Баевский Р.М., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. // Ультразвуковая и функциональная диагностика - 2001. №3. - С. 108-126.
2. Белоцерковский З.Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов.
- М.: Советский спорт, 2005. - 312 с.
3. Иерархия тенденций и колебаний. -URL: http://gendocs.ru/v39299/?cc=9
4. Концепция разных стратегий.
URL:https://studref.com/553998/meditsina/vzaimodeystviya_otdelami_vegetativnoy_nervnoy_sistemy.
5. Коган О С. Медико-биологические проблемы спортивного отбора профессионалов. //Теория и Практика Физической Культуры, «МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯ В СПОРТЕ». 2003 №8, С.43-47.
6. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высш. Школа, 1980. - С. 38-39.
7. Организация как система. Под ред. С.В. Богданова,
-URL: http: //www .standard-company.ru/standard-company6.shtml
8. Рутткай-Недецки И. Проблемы электрокардиологической оценки влияния вегетативной нервной системы на сердце.
//Вестник аритмологии, 2001 № 22, С.56-60.
9. Солодков А.С. Особенности утомления и восстановления спортсменов. // ж. Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. 2013,№6,С.131-144.
10. Функциональный антагонизм симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
-URL: https://psyera.ru/funkcionalnyy-antagonizm
11.Чоговадзе А.В., Круглый М.М. Врачебный контроль в физическом воспитании и спорте. М., «Медицина», 1977. С.61-84.
12. Шутов А.Б. Свойства долевых тенденций в иерархии динамики временного ряда. // Известия Сочинского государственного университета, 2013.№ 4-2(28).С.133-136.
13. Шутов А.Б., Семенчук В.С., Лобова О.Е., Попов Л.Д., Удовенко И.Л. Регулирующее влияние вегетативной нервной системы в иерархии
амплитудной динамики R-R интервалов электрокардиограммы у студентов при выполнении функциональных проб. // «Приволжский научный вестник», 2014. №7 (35). С.89-99.
14. Яглом И.М. Параллельный перенос // Геометрические преобразования. М.: ГИТТЛ, 1955. Т. I. Движения и преобразования подобия. С. 19-25.
15. Яхонтов С.В., Кулемзин А.В., Чуфистова О.Н. Механизмы и факторы
взаимодействия звеньев сердечнососудистой системы при переходных процессах (аналитический обзор, часть1). // Вестник ТГПУ. 2010. Выпуск 3(93). С. 149 - 153.
16. Shutov A.B., Matskanjuk A.A. Method of share tendencies in research of structural changes of dynamic hierarchy of time numbers R-R intervals of the electrocardiogram. Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal. "MEDICINE") 2019. №5(45), part 6. С.58-64. -URL:https://eesa-journal.com/wp-content/uploads/EESA_may6.pdf
17. Shutov A.B., Matskanjuk A.A., Korney C.V. Estimation of reactions antagonists in dinamics R-R of intervals of the electrocardiogram at performance ortostatic of test. // Spirit time. "MEDICINE". 2019. № 10-1(22). С.12-17. -URL:Shutov A.B., Korney C. V., Matskanjuk A.A. ESTIMATION... spirit-time.xyz>wp-content/uploads/2019/11.. .22.pdf
18. Shutov A.B., Korney C. V., Matskanjuk A.A. Tendencies of antagonists of the intimate rhythm in adaptive reactions after physical activity. American Scientific Journal. "MEDICINE".2019. № (27) С. 14-20. -URL: http://american-science.com
© Шутов А.Б., Мацканюк А.А., Корней К.В., 2019
