CC BY
105
УДК [612:613.12:[616-055:616-054 ](571.52)
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА СТУДЕНТОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА
© 2008 г. Л. К. Будук-00Л
Тывинский государственный университет, г. Кызыл
В работе представлены результаты исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы студентов, проживающих в условиях южно-сибирского района Республики Тыва. Показаны достоверные различия в функционировании сердечно-сосудистой системы в зависимости от национальности, пола и длительности обучения в вузе. Ключевые слова: функциональное состояние, показатели кардиогемоди-намики, студенты тувинской и русской национальностей, половые и национальные отличия.
В районах южной Сибири экстремальные экологические условия проживания сопровождаются многообразным комплексом отрицательных социально-экономических факторов. В связи этим особую актуальность и значимость приобретают научные исследования, направленные на изучение функциональных особенностей организма человека. Изучение морфофункциональных особенностей людей, относящихся к разным этносам и проживающих в различных климатогеографических условиях, диктуется необходимостью корректировки показателей, которые созданы и рекомендованы в качестве нормативно-возрастных в других регионах.
Республика Тыва по своим климатическим, природным и социальным условиям не имеет аналогов в Российской Федерации [4, 9]. Основные факторы, определяющие своеобразие климата, это географическая широта территории, характер общей циркуляции атмосферы, удаленность от морей и океанов, высота над уровнем моря. Республика Тыва является горной территорией — 82 % ее территории занимают горы. Тыва расположена в межгорной котловине, окруженной со всех сторон горными хребтами. На западе граничит с Республикой Горный Алтай, на северо-западе и севере — с Красноярским краем и Республикой Хакасия, на северо-востоке — с Иркутской областью и Республикой Бурятия, на юго-востоке и юге — с Монголией.
Аграрная, с отдельными очагами промышленности, слабоурбанизированная Республика Тыва характеризуется дискомфортными природными условиями. Здешний климат, получивший название ультраконтинентального, отличается чрезвычайно высоким атмосферным давлением (до 1 042 миллибар зимой, что соответствует максимальным значениям для всей Земли), отрицательной среднегодовой температурой (-Б...—7 0С), очень высокой годовой амплитудой температур (свыше 100 0С), малым количеством осадков (150—250 мм/год) и их необычным концентрированным выпадением в середине лета (середина июля — середина августа). Одной из положительных черт климата считается высокая инсоляция.
Части территории республики, вошедшие в экстремально дискомфортную зону, по уровню дискомфортности условий проживания населения приблизительно соответствуют районам Крайнего Севера, а вошедшие в дискомфортную зону — местностям, приравненным к Крайнему Северу. В связи с этим, несмотря на то, что Тыва расположена на юге Сибири, из-за суровых климатических условий республика отнесена к районам Крайнего Севера и приравненным к ним местностям.
Оценка уровня популяционного здоровья по показателю коэффициента суммарной оценки здоровья населения выявила в Республике Тыва самый неблагополучный показатель по стране [21]. Основной де-
мографической характеристикой республики является ее социально-экономическая изоляция, отсутствие миграции в нее людей других национальностей, в том числе русских.
Функциональное состояние студентов помимо климатогеографических факторов детерминируется и влиянием учебной нагрузки. Данные литературы свидетельствуют о том, что у студентов во время учебы в вузе наблюдаются сдвиги со стороны многих систем, в том числе и сердечно-сосудистой, и что эти сдвиги являются результатом неблагоприятных воздействий ряда факторов: низкого уровня двигательной активности, значительной умственной нагрузки, нарушений режима дня и питания.
Сердечно-сосудистая система выступает индикатором адаптивных реакций организма человека как к профессиональной деятельности, так и к различным условиям проживания. Уровень ее функционирования можно рассматривать как ведущий показатель адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма [1, 14, 15, 18, 27, 30].
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что характер адаптивных сдвигов для лиц, проживающих в экстремальных условиях, зависит не только от возраста, уровня тренировки, длительности проживания в этих условиях, но и от этнических особенностей организма [1, 14, 27]. речь идет о формировании экологического портрета — совокупности генетически обусловленных свойств и морфофункциональных признаков живых систем, сформировавшихся в соответствии со свойствами их естественной среды [15], адаптации человека к определенным экологическим условиям (формирование адаптивных типов, их морфологических и функциональных признаков)[20].
Методика
В эксперименте приняли участие студенты 1 — 5 курсов коренной национальности и пришлого населения русской национальности. Пришлое население представлено русскими во втором и более поколении, проживающими на территории Тувы. Всего 2 073 студента.
для оценки функционального состояния сердечнососудистой системы определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД — САД и ДАД). По данным артериального давления и ЧСС рассчитывали: среднединамическое (АДср) и пульсовое (ПД) давление, ударный (УОК) и минутный (МОК) объемы кровообращения, ударный (УИ) и сердечный (СИ) индексы. Вегетативный индекс Кердо (ВИК) определяли по формуле: ВИК = (1 — ДАД/ЧСС) • 100. Адаптационный потенциал (АП) по формуле Р. М. Баевского [8]. Уровень физического состояния (УФС) определяли по Е. А. Пироговой [24], двойное произведение (ДП) — по Робинсону [6].
Результаты экспериментов подвергались вариационно-статистической обработке с использованием описательной статистики Microsoft Excel. Для срав-
нения величин при их нормальном распределении использовали ^критерий Стьюдента.
Результаты исследований
Сравнительный анализ основных показателей гемодинамики показал, что климатогеографические характеристики региона проживания оказывают неоднозначное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы студентов, проживающих в Республике Тыва.
Основным показателем уровня функционирования системы кровообращения является АД. Тувинские студенты имеют более низкое САД по сравнению с русскими весь период обучения, а ДАД ниже на старших курсах, причем ДАД достаточно стабильно на 1—2 курсах как у русских, так и у тувинцев.
Подъемы САД у студентов независимо от национальности отмечаются на 2 и 5 курсах. Причем у русских увеличение САД продолжается и на 3 курсе, что может свидетельствовать о более продолжительном периоде напряжения адаптации у них. Наиболее благоприятным в плане динамики показателей АД является 4 курс, на котором отмечено значительное снижение как САД, так и ДАД, причем у русских показатели АД оказались достоверно выше, чем у тувинцев.
При оценке АД по половому признаку показано, что у девушек обеих национальных групп АД ниже, чем у юношей. Более низкие показатели АД у девушек подтверждаются данными других исследований [12].
одним из важнейших показателей гемодинамики является ПД, отражающее объем поступающей крови в аорту и соответственно характеризующее функциональное состояние всего организма.
Пульсовое давление у тувинских студентов ниже, чем у русских, за исключением 5 курса, где значения его примерно одинаковы. Величина ПД имеет два пика повышения на 2 и 4 курсах, причем динамика изменений идентична в обеих национальных группах. Значительное снижение величины ПД на 3 курсе свидетельствует об улучшении функционального состояния организма в этот период обучения в вузе.
важнейший показатель состояния системы кровообращения — среднее гемодинамическое давление. По мнению ряда авторов, эта величина выражает энергию непрерывного движения крови [11, 29] и служит для обеспечения водно-солевого гомеостаза [ 13]. Среднединамическое давление на младших курсах у тувинских студентов практически не отличается от такового у русских, причем динамика увеличения АДср с 1 по 3 курсы может косвенно отражать напряжение механизмов адаптации на младших курсах. У старшекурсников достоверно более высокие значения АДср у русских студентов, по-видимому, свидетельствуют о более высоком уровне гомео-стаза, который обеспечивает более высокую «цену» адаптации этих студентов.
Факторами увеличения ударного и минутного
объемов кровообращения с возрастом являются нарастание объема сердца, массы миокарда, диаметра капилляров сердца, камер сердца [19]. Указанные объемы также зависят от пола и физического развития [10, 25, 31, 32].
Оценка динамики по курсам показала увеличение УОК на 1—2 курсах, характерное для возрастных изменений, и значительное снижение этих объемов крови на старших курсах, на которых, по-видимому, свою корректировку вносит процесс обучения. В самый неблагоприятный период обучения на 2 курсе как УОК, так и МОК у тувинцев достоверно ниже, чем у русских.
Ударный объем кровообращения и чСС являются детерминантами МОК. Увеличение МОК у студентов на 1 —2 курсах сопровождалось увеличением ЧСС, на 4 курсе увеличение МОК происходило за счет снижения ЧСС и увеличения УОК. На 5 курсе снижение МОК у тувинцев происходило на фоне снижения ЧСС, а у русских студентов — на фоне повышения ЧСС. Изменение МОК за счет ЧСС соответствует менее экономичному варианту функционирования сердечно-сосудистой системы [17, 28].
Минутный объем кровообращения у юношей ниже, чем у девушек, причем это отличие становится более существенным на старших курсах, что подтверждается и другими исследованиями [11].
Сердечный ритм и его вегетативная регуляция являются важным звеном в адаптации организма к условиям внешней и внутренней среды, что дает возможность использовать характеристики сердечного ритма для оценки функционального состояния организма в целом. ЧСС меняется раньше, чем наступает процесс утомления, и является информативным показателем при анализе состояния организма [33].
Анализ показателей ЧСС по курсам и национальностям свидетельствует о более низких значениях ее у тувинцев, за исключением 1 курса, где у студентов тувинской национальности ЧСС достоверно выше, чем у русских (р < 0,05). Несмотря на то, что должно происходить возрастное снижение ЧСС в обеих национальных группах, на 2 курсе произошло ее увеличение, причем у русских студентов ЧСС оказалась достоверно выше, чем у тувинских. Более высокие значения ЧСС у русских студентов сохраняются и в последующем, за исключением 4 курса.
Динамика снижения ЧСС от 1 к 5 курсу более выражена у тувинцев, что может косвенно указывать на то, что они легче адаптируются в период обучения, чем русские.
Исследователи констатируют появление межполовых различий в регуляции сердечного ритма: статистически ЧСС у лиц женского пола выше, чем у лиц мужского [16]. Нами также выявлены более высокие значения ЧСС у девушек на 1 —4 курсах, однако на 5 курсе ЧСС у юношей выше, что, вероятно, связано с усилением симпатического влияния на регуляцию ЧСС у юношей в связи с более сен-
ситивным отражением психоэмоциональной нагрузки у выпускников.
На старших курсах тувинские студенты имеют достоверно более высокие значения УИ, чем русские. Значения УИ у девушек выше, чем у юношей, независимо от национальной группы.
Величина СИ достоверно не отличается в национальных группах, имеет тенденцию к снижению от 1 к 5 курсу. Снижение СИ свидетельствует о замедлении обменных процессов.
Двойное произведение представляет собой интегральную величину, объединяющую САД и ЧСС. Отрицательная возрастная динамика величин ДП свидетельствует об улучшении механической деятельности сердца и состояния аппарата кровообращения в целом [5], о более экономичной деятельности сердца в покое и увеличении функционального резерва [7].
Тувинские студенты имеют величины ДП достоверно ниже, чем русские, за исключением 1 курса, что также свидетельствует о более оптимальной работе сердечно-сосудистой системы у тувинцев. Необходимо отметить на 2 курсе как у русских, так и у тувинцев повышение ДП, связанное с напряжением механизмов адаптации, которое подтверждается другими показателями гемодинамики. Более высокие значения ДП у юношей в сравнении с девушками независимо от национальности указывают на более низкую «цену» адаптации у девушек.
Вегетативная регуляция кардиогемодинамики также указывает на напряжение адаптации на 2 курсе, поскольку преобладает симпатический тонус вегетативной системы. Положительное значение ВИК отмечено у тувинцев на 2 и 4 курсах, а у русских только на 2, причем значения ВИК у тувинцев ниже. На 1 курсе отличий в значениях ВИК нет, как и на 5, однако на выпускном курсе преобладает парасимпатическое влияние вегетативной нервной системы, в отличие от равновесного состояния на 1 курсе.
С целью выяснения компенсаторно-приспособительных механизмов, лежащих в основе поддержания оптимального уровня гемодинамики, использовался расчетный показатель — АП системы кровообращения [2, 3], который является показателем состояния регуляторных систем [26].
Адаптационный показатель также указывает на то, что тувинские студенты имеют более благоприятное функциональное состояние в период обучения. Повышение АП у них отмечается на 1—2 курсах, а у русских оно продолжается и на 3 курсе. На 5 курсе АП повышается как у русских, так и у тувинцев, причем достоверно выше он у русских.
Уровень физического состояния характеризуется совокупностью признаков кардиореспираторной и морфофункциональной систем и также указывает на адаптивные возможности организма.
Уровень физического состояния у тувинцев достоверно выше на 2—5 курсах. Как у тувинцев, так и у русских отмечено значительное снижение его на
2 курсе, и если у тувинцев после этого отмечается повышение УФС, то у русских он продолжает снижаться и на 3 курсе.
Обсуждение
Проведенные нами исследования позволили установить, что продолжительность обучения корректирует возрастные показатели функционирования сердечно-сосудистой системы. У студентов младших курсов наблюдается нарушение управления процессами адаптации, это свидетельствует о значительном снижении функциональных резервов организма, что может вызвать патологические изменения в состоянии их здоровья [23].
Установлено, что в функциональном состоянии студентов имеется тенденция ухудшения показателей гемодинамики на 2 и 5 курсах у студентов как тувинской, так и русской национальностей. Менее напряженным для функционирования сердечно-сосудистой системы является период обучения на 3—4 курсах, что согласуется с другими исследованиями [22].
Ухудшение основных показателей гемодинамики на 2 курсе свидетельствует о напряжении функционального состояния, связанном с периодом нестабильной адаптации к учебной нагрузке. На 5 курсе изменения показателей сердечно-сосудистой системы, вероятно, обусловлены усилением психоэмоциональной нагрузки в связи с предстоящим окончанием вуза и перспективами дальнейшей деятельности.
Полученные данные также позволяют заключить, что для студентов тувинской национальности характерны более низкие значения АД, ПД, АДср, ЧСС и более высокие значения УОК и МОК, УФС, что указывает на лучшее функциональное состояние их в период обучения по сравнению с русскими, отличающимися более продолжительным периодом формирования механизмов долговременной адаптации.
Таким образом, показатели кардиогемодинамики, характеризующие состояние основных гомеостати-ческих систем организма, указывают на различия в функционировании адаптационного гомеостаза в зависимости от климатогеографических и социальных (обучение в вузе) нагрузок у студентов коренной национальности и пришлого населения.
Список литературы
1. Агаджанян Н. А. Экологический портрет человека на Севере / Н. А. Агаджанян, Н. В. Ермакова. — М. : КРУК, 1994. - 208 с.
2. Адамович Б. А. Проблема автоматизированной оценки функционального состояния организма космонавтики и профилактической медицины на современном этапе / Б. А. Адамович, Р. М. Баевский, А. П. Берсенева и др. // Космическая биология и авиакосмическая медицина. - 1990. - Т. 24, № 4. - С. 11-18.
3. Айдаралиев А. А. Комплексная оценка функциональных резервов организма / А. А. Айдаралиев, Р. М. Баевский, А. П. Берсенева и др. - Фрунзе : Изд-во «Илим», 1988. - 195 с.
4. Анайбан З. В. Межэтнические отношения в Туве в 90-е годы (По материалам этносоциологического исследования) / З. В. Анайбан. - М. : Институт этнологии и антропологии РАН, 1999. - 123 с.
5. Антропова М. В. Прогностическая значимость адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы у детей 10-11 лет / М. В. Антропова, Г. В. Бородкина, Л. М. Кузнецова и др. // Физиология человека. - 2000.
- Т. 26, № 1. - С. 56- 61.
6. Апанасенко Г. Л. Медицинская валеология / Г. Л. Апанасенко, Л. А. Попова. - Ростов н/Д : Феникс, 2000. - 248 с.
7. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р. М. Баевский. - М. : Медицина, 1979. - 298 с.
8. Баевский Р. М. Оценка эффективности профилактических мероприятий на основе изменения адаптационного потенциала системы кровообращения / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева, В. К. Вакулин и др. // Здравоохранение Российской Федерации. - 1987. - № 8. - С. 6-10.
9. Балакина Г. Ф. Развитие хозяйственного комплекса и социальной сферы в Республике Тува в период реформ / Г. Ф. Балакина // Круг знания : научно-информационный сборник. - Кызыл : ТувИКОПР СО РАН, 1998. -Вып. 1. - С. 5-9.
10. Вульфсон И. Н. Возрастные особенности некоторых показателей гемодинамики здоровых детей / И. Н. Вульфсон // Вопросы охраны материнства и детства. - 1967.
- № 8. - С. 9-11.
11. Дембо А. Г. Спортивная кардиология / А. Г. Дембо, Э. В. Земцовский. - Л. : Медицина, 1989. - 464 с.
12. Драгич О. А. Закономерности морфофункциональной изменчивости организма студентов юношеского возраста в условиях Уральского федерального округа : автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Драгич Ольга Александровна. - Тюмень, 2006. - 41 с.
13. Еремеев В. Я. Адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы старших школьников на дозированную физическую нагрузку / В. Я. Еремеев, Н. П. Горбунов, Л. Д. Калашникова // Адаптивные реакции организма старших школьников к физическим и умственным нагрузкам : межвузовский сб. науч. тр. - Пермь : ПГПИ, 1990. - С. 28-30.
14. Казначеев В. П. Адаптация и конституция человека / В. П. Казначеев, С. В. Казначеев. - Новосибирск, 1986. - 1 19 с.
15. Куприянова О. О. Суточный ритм сердца у детей : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Куприянова Ольга Олеговна. - М., 1995. - 40 с.
16. Лунев Д. А. Функциональные резервы организма и работоспособность у лиц разного пола / Д. А. Лунев, А. К. Джумагалиева, В. Р. Горст // Физиология и медицина: Всерос. конф. молодых исследователей. - СПб., 2005. - С. 70.
17. Маркина Л. Д. Сравнительная оценка функционального состояния студентов в конце семестра / Л. Д. Маркина, В. В. Маркин // Валеология. - 2000.
- № 2. - С. 74-76.
18. Меерсон З. А. Адаптация, дезадаптация и недостаточность сердца / З. А. Меерсон. - М. : Физкультура и спорт, 1978. - 154 с.
19. Меерсон Ф. З. Влияние адаптации к физической нагрузке на возрастную динамику сократительной функции и массы левого желудочка сердца человека / Ф. З. Меерсон, З. В. Берсенева // Кардиология. - 1982.
- Т. 22, № 1. - С. 85-90.
20. Никитюк Б. А. Факторы роста и морфофунк-ционального созревания организма (анализ наследственных и средовых влияний на постнатальный онтогенез) / Б. А. Никитюк. - М. : Наука, 1978. - 148 с.
21. Ондар С. О. Проблемы химического загрязнения окружающей среды и здоровья населения Республики Тува / С. О. Ондар // Проблемы развития и сохранения тувинского генофонда: теория и практика. — Томск : STT, 2000. — С. 189—203.
22. Палкина О. А. Динамика показателей деятельности сердечно-сосудистой системы студенток в течение пятилетнего обучения в вузе / О. А. Палкина, А. Б. Гудков, Л. А. Шаренкова // Экология человека. — 2007. — № 2. — С. 22—25.
23. Пацевич Ю. Л. Оценка функционального состояния организма студентов по данным компьютерной экспресс-рефлексодиагностики в динамике учебного процесса / Ю. Л. Пацевич, С. В. Текучева, Е. Е. Ямщикова и др. // Экология человека. — 2003. — № 6. — С. 27—29.
24. Пирогова Е. А. Влияние физических упражнений на работоспособность и здоровье человека / Е. А. Пирогова, Л. Я. Иващенко, Н. П. Страпко. — Киев : Здоровье, 1986.
— 152 с.
25. Салата Ж. Н. Изучение систолического и минутного выброса крови у детей методом реографии / Ж. Н. Салата, В. П. Бобыкин // Вопросы охраны материнства и детства.
— 1974. — Т. 19, № 8. — С. 54—56.
26. Сорокин О. Г. Возможности и перспективы использования оценки адаптационного потенциала в практической медицине / О. Г. Сорокин, И. Б. Ушаков // Экология человека. — 2005. — № 10. — С. 11 — 17.
27. Талис А. Ю. Сердечно-сосудистая система / А. Ю. Талис, М. М. Миррахимов // Экологическая физиология. Адаптация человека к различным климатогеографи-ческим условиям. — Л. : Наука, 1990. — С. 342—360.
28. Федоров Б. М. Стресс, кардиологические аспекты / Б. М. Федоров // Физиология человека. — 1997. — Т. 23, № 2. — С. 89—99.
29. Фомин Н. А. Физиология человека / Н. А. Фомин.
— М. : Просвещение, Владос, 1995. — 416 с.
30. Щедрина А. Г. Понятие индивидуального здоро-
вья — центральная проблема валеологии / А. Г. Щедрина.
— Новосибирск, 1996. — 50 с.
31. Correlates of the hemodynamic determinants of blood pressure / S. R. Daniels, T. R. Kimball, P. Khoury et al. // Hypertension. - 1996. - Vol. 28, N 1. - P. 37-74.
32. Turley K.. R. Cardiovascular responses to treadmill and cycle ergometer exercise in children and adults / K. R. Turley, J. H. Wilmore // J. Appl. Physiol. - 1997.
- Vol. 83, N 3. - P. 948-957.
33. Sega S. A comparison of cardiovascular reflex tests and spectral analysis of heart rate variability subjects / S. Sega, F. Jager, T. Kiauta // Clin. Auton. Res. - 1999. - Vol. 3, N 3. - P. 175-182.
REGIONAL FEATURES OF THE FUNCTIONAL STATUS OF THE STUDENTS LIVING IN REPUBLIC TUVA
L. K. Buduk-ool
Tuva State University, Kysyl
The article are present results of the study of the functional condition of the cardiovascular system students, living in condition of South-Siberian region of the Republic of Tuva. Reliable differences are shown in operating the cardiovascular system depending on nationalities, flap and duration of the education in higher school.
Key words: the functional condition, factors warmhearted and blood speakers student tuvinian and Russian nationalities, sexual and national differences.
Контактная информация:
Будук-оол Лариса Кара-Саловна - кандидат биологических наук, доцент, проректор по аттестации Тывинского государственного университета
Адрес: 667000, Республика Тыва, г. Кызыл, ул. Ленина, д. 36
Тел./факс (394) 223-83-78 E-mail: [email protected]
Статья поступила 20.09.2007 г.
