CC BY
17
Ф1З1ОЛОГ1Я
УДК: 37.015.3+612.17+37.091.212-055.25
Босенко А. I., Борщенко В. В., Топчiй М. С., Шавiнiна А. О.
СТАН МЕХАН1ЗМ1В РЕГУЛЯЦЙ" КАРД1ОРИТМУ У Д1ВЧАТ 7-16 РОК1В ПРОТЯГОМ НАВЧАННЯ В ШКОЛ1
Державний заклад «^вденноукра'Гнський нацюнальний педагогiчний унiверситет iMeHi К.Д. Ушинського» (м. Одеса)
[email protected] [email protected] [email protected]
Публка^я е фрагментом науково-дослiдноI ро-боти кафедри бiологií i основ здоров'я ^вденно-укра1нського нацiонального педагопчного уывер-ситету iменi К.Д. Ушинського на тему «Системна адапта^я до фiзичних i розумових навантажень на окремих етапах онтогенезу людини», № державно!' реестрацií 0109и000206.
Вступ. Стан механiзмiв регуляцií серцевого ритму е одним з визначальних показниюв у процес адаптацií до фiзичних навантажень. Для оцшки ре-активностi дитячого оргаызму, за даними аналiзу структури синусового серцевого ритму, необхiдно мати чтее уявлення про показники кардЫнтервало-грам здорових дiтей основно' школи рiзних вiкових груп. Вiдомо, що кожному вiковому перiоду дитин-ства властивi анатомо-фiзiологiчнi особливостi, що знаходять свое вщображення також в синусовому серцевому ритмг
У ранньому вМ (1-3 роки) вiдзначаеться най-бтыш низький рiвень функцiонування органiзму при найбтьшому ступенi напруги компенсаторних ме-ханiзмiв, висока активнiсть симпатично' ланки вегетативно' нервово' системи i центрального контуру регуляцií ритму серця. Таю мехаызми регуляцií е недосконалими i приховують в собi небезпеку пере-напруги i зрив адаптаци з розвитком патологiчного процесу. Мабуть, це е однiею з причин схильност дiтей раннього вiку до рiзних захворювань.
У наступнi вiковi перiоди вiдзначаеться законо-мiрне посилення вагусних впливiв, зростання ролi автономного та зменшення значення центрального механiзмiв регуляцií. Останне знаходить свое вщображення в збтьшены Мо, ДХ. Максимально вира-жена синусова аритмiя мае мюце у дiтей 7-8 роюв, що пов'язано з переважанням вагусних холЫерпч-них впливiв на дiяльнiсть серця. У десятирiчному вМ спостерiгаеться перебудова регуляцií серцево1 дiяльностi, виникае збiльшення централiзацií управ-лшня i переважання тонусу симпатичноí нервовоí системи [1,8,14,16,20].
З 12-рiчного вку встановлюеться баланс мiж впливом на ритм серця симпатоадреналових i ва-гусно-холiнергiчних механiзмiв. В 14-рiчному вц на перший план виступае пщвищення ролi холЫер-
пчних MexaHÍ3MÍB. При цьому на показники кардюш-тервалограми ютотно впливае CTyniHb статево! 3pi-лостi [9].
Слiд пiдкреслити, що у дтей всiх вiкових груп си-нусовий серцевий ритм схильний вельми значним коливанням. Суттеве значення мае вплив таких чинниюв, як фiзичнi навантаження, психоемоцй нi впливи та ш. В екстремальних умовах характер синусового серцевого ритму рiзко змшюеться, що природно знаходить свое вщображення в показни-ках кардЫнтервалограми [9,14].
Низка сучасних робiт присвячена дослщженням варiабельностi серцевого ритму та загальнм реак-тивностi органiзму студенев у процесi адаптацiI до навчання [2,10,12,15], динамщ стану кардiоритму школярiв окремих вiкових груп [5,6,19]. Проте на даний час обмаль публкацм щодо комплексного обстеження дiвчаток протягом всього перюду навчання в школк
У зв'язку з цим метою дано! роботи стало лон-гггудЫальне дослiдження стану механiзмiв регуляцп кардiоритму дiвчат 7-16 рокiв в нормi та при дозо-ваному фiзичному навантаженнi.
Об'ект i методи дослщжень. Дослiдження проводилось в лабораторiI вiковоI фiзiологií спорту iменi професора Цонево! Т.М. кафедри бюлогп i основ здоров'я ДЗ «Пвденноукрашський нацюналь-ний педагогiчний уыверситет iменi К.Д. Ушинського». Лонптудинальне обстеження дiвчат проводили наприкiнцi кожного навчального року в стан вщнос-ного спокою, при виконаннi фiзичного навантаження та на п'ятiй хвилин вiдновлення пiсля м'язового навантаження. Велоергометричне тестування задава-лося за методикою Д.М. Давиденка [11]: потужнють навантаження зростала зi швидкiстю 33 Вт/хв до до-сягнення частоти серцевих скорочень 150-155 уд/хв з подальшим II зниженням до нуля.
Ритм серцевих скорочень вивчали за допомогою програми «Caspico» (Коваленко С.О., 2005) у режимi MS DOS [13]. На грудну клггку накладали кардюдат-чик T31 (Polar Electro OU, Finland), який формував iм-пульси тривалютю 8 мс на вершин комплексу QRS. Цi iмпульси телеметрично сприймались пульсометром А1 (Polar Electro OU, Finland) та передавались
на компаратор з гальваычною розв'язкою 5 кВ, що замикав контакти на LPT порту комп'ютера. Точнють реeстрацiI - 1 мс.
КардЫнтервалограми реестрували в станi вщ-носного м'язового спокою (до навантаження), в момент реверсу (ЧСС складала 150-155 ударiв на хвилину), на перимй та на п'ятiй хвилинi вщновлення.
Стан механiзмiв регуляцiI серцевого ритму у до-слщжуваних перiодах визначали за методом Р.М. Баевського (1979), вщомого пщ назвою матема-тичного аналiзу або варiацiйноI пульсометрiI, що вщображае стан як автономного, так i центрального контурiв управлiння серцево! регуляцiI. Розрахову-валися наступнi показники: мода (Мо, с), амплггуда моди (АМо, %), варiацiйний розмах (ДХ, с), шдекс напруги регуляторних систем (1Н=АМо/2*Мо*ДХ, у. о.), iндекс вегетативно! рiвноваги (АМо/ДХ, у. о.), ак-тивнiсть адренергiчних або холiнергiчних механiзмiв гуморального каналу регуляцiI (Мо/ДХ, у. о.) та mini критери.
Статистична обробка отриманих даних проводилась за допомогою загальноприйнятих методiв ма-тематичного аналiзу.
Результати дослiджень та 'Гх обговорення.
Вивчення динамiки кардюритму у дiвчат 7-16 рокiв, за даними варiацiйноI пульсометрiI, i отриман нами результати свiдчать, що в стан м'язового спокою у обстежених рееструвався оптимальний рiвень ак-тивност регуляторних механiзмiв. Данi наведенi в таблищ.
Коливання тривалостi кардiоiнтервалiв розгля-дають як результат впливу багаторiвневоI системи управлiння фiзiологiчними функцiями оргаызму. 1нтервал RR е iнтегральним вщображенням впливу регуляторних систем на синусовий вузол у обстежених. У дiвчаток в перюд усього дослщжуваного нами вiдрiзка онтогенезу (вiд 7 до 16 роюв) спостертало-ся посилення парасимпатичних i холiнергiчних впли-вiв на функцiю серця, що вщбивалося у поступовому збiльшеннi тривалост iнтервалу RR.
Аналiзуючи показники модального значення (Мо) серцевого ритму дiвчаток 7-16 роюв, якi вщобража-ють найбiльш ймовiрний рiвень функцiонування синусового вузла, слщ вiдмiтити його збтьшення вiд 7 до 10-11 роюв (до 0,71 с), з подальшим зменшенням на весь пубертатний перiод i початком вiковоI стаб^ лiзацií у 15-16 рокiв, про що свщчать показники до-стовiрностi вiдмiнностей (р<0,05-0,01) за групами IV, VII i 1Х. У дiвчаток 10-11 i 15-16 рокiв спостерта-ються достовiрно бiльшi показники значень моди, що вщображае бтьш економний рiвень функцюну-вання серця [3,4,14,21].
В цтому, вiкова динамiка пейсмейкера ритму серця у обстежених груп вщображае вщому тенден-цiю пщвищення парасимпатично! активностi вегетативно! нервово! системи з вiком, що повною мiрою спiвпадае з закономiрностями росту i розвитку дитя-чого оргаызму i пiдтверджуеться iншими авторами.
Варiацiйний розмах (ДХ) розглядаеться як показ-ник тонусу парасимпатичного вiдцiлу вегетативно! нервово! системи. Очевидною тенден^ею, характерною для дiвчаток 7-16 роюв, е збтьшення показ-никiв варiабельностi серцевого ритму з вiком. Так,
в дослщжуваних вiкових групах в стан спокою були отриманi значення варiацiйного розмаху в дiапазонi вщ 0,18 с до 0,27 с. Можна припускати, що в груп д^ вчаток 15-16 рокiв формуеться ютотне переважання парасимпатичних впливiв на серцевий ритм, тодi як роль симпато-адренерпчних впливiв на синусовий вузол помггно знижуеться, що згiдно з даними Р.М. Баевського (1997), говорить про вегетативну рiвно-вагу.
Критерм активностi симпатичного вiццiлу нервово! системи, що характеризуемся величиною АМо, в стан вiдносного м'язового спокою вщповщав в^ ковим нормам i становив, вiдповiдно до вiкових груп дiвчаток: 42, 33, 29, 28, 32, 33, 40, 36,4 i 34,3 вщсо-ткiв, що висвгглювало вiковi тенденцi! динамiки ВСР а саме, бтьш високий рiвень активной симпатичного i адренергiчного каналiв регуляцi! у 7-8 i 13-14 роюв (р<0,05), що може бути пов'язано у перших з адаптацмними процесами до шюльних умов, а у других зi змiною гормонального фону у пубертатний перюд.
Значення шдексу вегетативно! рiвноваги (АМо/ ДХ), що вщбивае спiввiдношення мiж активнютю симпатичного i парасимпатичного вiццiлiв вегетативно! нервово! системи, свщчило про значне переважання впливу симпатично! ланки на регуля^ю серцевого ритму у обстежених дiвчаток в перюд другого дитинства, а також пщ час активних пу-бертатних перебудов. Величини АМо/ДХ в споко! коливалися вщ 138,5±11,5 у. о. в IV вковм групi до 202,41±6,2 у. о. в IX вковм групi. Цiкаво, що досто-вiрних розбiжностей навiть мiж крайнiми групами не знайдено, перш за все, за рахунок значного коливання цього критерю характерного в бтьимй мiрi молодшим школярам, i що вщбивае внутршньо гру-пову варiативнiсть цього показника i неоднорiднiсть титв регуляцi!.
Спiввiдношення Мо/ДХ, що характеризуе рiвень активностi гуморального каналу i вiдображае перевагу адрено- або холЫерпчного каналiв, в станi спокою поступово пiдвищувалося у дiвчаток 7-13 рокiв, вiд 2,48 у. о. в I вковм грут до 3,92 у. о. в VII групк У двох останых вiкових групах Мо/ДХ склало 2,7 i 2,52 у. о., вщповщно. Достовiрно бiльша активнiсть гуморального каналу вiдмiчена в групi 13-14-рiчних дiвчат по вiдношенню до бiльшостi груп.
1ндекс напруги (1Н) е штегральним показником стану регуляторних систем, що характеризуе сту-пiнь централiзацi! регуляци i вiдображае сумарну активнiсть симпато-адреналово! системи. Цей по-казник надзвичайно чутливий до тонусу симпатично! нервово! системи. Встановлено, що у обстежених дiвчаток (7-16 роюв) значення 1Н в споко! знаходи-лися на рiвнi 110,6±12,6 - 223,61±5,24 у. о., що до-зволяе вщнести до вiково! норми з оптимальним рiв-нем регуляцi! вiковий дiапазон 9-12 рокiв, i вважати таким, що входить в зону напруги - вiковi перюди 7-9 i 14-15 рокiв при тенденцi! до нормалiзацi! стану механiзмiв регуляцi! з 15-16 роюв.
Отже, узагальнюючи даы про стан механiзмiв ре-гуляцп серцевого ритму дiвчат 7-16 роюв у вщносно-му м'язовому споко!, необхщно вiдмiтити позитивну тенденцiю до !х удосконалення з вiком у 15-16 роюв,
з перюдами достовiрних змiн у бк напруження у мо-лодшому шкiльному вiцi (7-9 рокiв) i у другiй полови-нi пщлггкового перiоду (13-15 рокiв).
Фiзичне навантаження, потужнють якого зм^ нювалася за замкнутим циклом вiд нуля до певно! величини (ЧСС у 150-155 уд/хв) з наступним змен-шенням до вихiдного рiвня зi швидкютю 33 Вт/хв., характеризувалось високо достовiрними змiнами показникiв на вершинi (реверс^ роботи (р<0,05-0,01) (табл.).
Рiвень i якiсть регулювання функцiй чтео ви-являеться при переходi оргаызму зi стану спокою до роботи ^ навпаки, вiд дiяльностi до спокою. При виконанн навантаження вщбуваеться перебудо-ва не тiльки фiзiологiчних систем органiзму, але i вегетативних регуляторних механiзмiв, активацiя симпатичних впливiв i зниження парасимпатичних [9,20,22].
Порiвняльна оцiнка показникiв ритму серця д^ вчаток 7-16 рокiв дае можливють виявити наявнiсть адаптацiйних змiн, обумовлених вковими особли-востями. За умов однаково! ЧСС на реверсi, значен-ня моди вiдрiзнялися мiж собою в уЫх експеримен-тальних групах, змЫи виражалися в укорочуваннi кардiоiнтервалiв. Максимальнi значення 0,40±0,008 с належали дiвчаткам l-V вiкових груп, а м^мальы - дiвчаткам VII вково! групи - 0,38±0,01 с. В серед-
ньому спостер1галося вкорочення кардю1нтервал1в в 1,5 рази.
При навантаженн за замкнутим циклом вар1ац1й-ний розмах ¡стотно знижувався до 0,06 с в III i VII групах i до 0,07-0,08 с в I, IV i VI групах. Меншм зрушення за цим показником, пщкреслимо, за умов однаково! модально! тривалост кардюци^в, вщбувалися в II груп (ДХ=0,09 ±0,009 с). В IX груп (15-16 рокiв) вiдмiчалося цiкаве явище - при меншiй Мо (бтьша модальна ЧСС) рееструваласы вища варiативнiсты тривалостi серцевих циклiв, що вщбивае меншу централiзацiю регуляторних механiзмiв (0,1±0,11 с). Цi резулытати свiдчаты про бтьшу ригiднiсты серце-вого ритму у дiвчаток 13-14 рокiв. Зниження тонусу блукаючого нерва говорить про зростання напруги регуляторних механiзмiв.
Реак^ю напруження i централiзацiю механiзмiв регуляци у вiдповiды на м'язове навантаження пщ-тверджуюты i змiни шших критерi!в варiабелыностi серцевого ритму - АМо, АМо/ДХ.
Активнiсты гуморального каналу обумовлюетыся пiдвищенням значень показника Мо/ДХ. Так, в груп дiвчаток 7-10 роюв цей показник зрiс в середньому на 94% i склав 5,7-6,66 у. о., в груп 10-13-лггых - на 53%, в груп дiвчаток 13-14 рокiв вш збiлышився в середньому на 82% i склав 7,64±0,09 у. о. (VII група). В старших вкових групах при бтыхмй виконанм роботi
Таблиця.
Стан MexaHÍ3MÍB регуляци серцевого ритму дйвчаток 7-16 pokíb при тестуванж навантаженням з реверсом (M ± m)
^ S Вiковi групи, роки, № групи
I СО CS i а н 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16
о IZ О I II III IV V VI VII VIII IX
Мо, с С Р В 0,61±0,07 0,4±0,01 0,62±0,01 0,66±0,02 0,4±0,005 0,64±0,02 0,67±0,04 0,4±0,001 0,67±0,05 0,71±0,01* 0,4±0,004 0,67±0,01 0,64±0,01 0,4±0,008 0,7±0,01 0,57±0,02 0,38±0,01 0,6±0,01 0,5±0,07" 0,38±0,01 0,51±0,03 0,52±0,008 0,4±0,03 0,54±0,02 0,68±0,06" 0,38±0,08 0,49±0,04
ДХ, с С Р В 0,21±0,04 0,07±0,01 0,23±0,02 0,2±0,02 0,09±0,009 0,13±0,007 0,18±0,07 0,06±0,005 0,14±0,03 0,21±0,01* 0,07±0,01 0,19±0,004 0,18±0,01 0,08±0,003 0,2±0,004 0,19±0,01 0,08±0,01 0,2±0,004 0,19±0,02" 0,06±0,01 0,21 ±0,01 0,22±0,02 0,08±0,03 0,23±0,04 0,27±0,02" 0,1 ±0,11 0,25±0,05
АМо, % С Р В 42,21±2,9 58,89±6,25 46,29±3,21 33,22±2,2 52,44±3,37 42,78±3,11 29,21 ±3,1 51,25±5,21 32,57±6,95 28,0±1,34* 41,0±1,13* 26,0±0,91 32,1±0,6 50,1±0,6* 37,6±0,5 33,3±1,9 53,3±0,8 39,0±0,6 40,1 ±1,8" 55,3±1,1 45,4±1,6 36,4±1,7 56,2±1,8 41,2±1,9 34,3±1,6 " 53,6±1,4 40,4±1,7
АМо/ ДХ, у.о. С Р В 201,3±72,5 841,3±32,5 201,3±16,5 166,1±62,3 582,7±32,4 229,1±44,4 162,2±44,3 854,2±39,9 232,6±16,8 138,5±11,5 581,9±25,7 135,1±10,6 173,1±2,9 664,6±1,2 187,8±1,6 175,5±11,6 666,7±9,8 198,7±1,9 198,2±3,6 702,5±4,5 209,4±7,3 199,54±4,3 758,3±8,2 215,4±3,5 202,41±6,2 783,4±7,5 221,6±4,1
Мо/ ДХ, у.о. С Р В 2,48±1,78 5,7±1,2 2,21±0,5 2,82±1,2 4,44±0,56 2,46±2,86 3,39±0,57 6,66±0,2 3,42±3,12 3,4±0,1 5,8±0,09 3,6±0,1 3,6±0,1 5,4±0,07 3,5±0,05 3,05±0,1 4,75±0,08 3,03±0,07 3,92±0,11" 7,84±0,09 4,13±0,15 2,7±0,11 5,02±0,1 2,6±0,15 2,52±0,31" 4,54±0,14 2,83±0,43
IH, у.о. С Р В 208,1±44,6 1001,1 ±99,9 180,2±38,1 199,7±32,6 952,1±87,0 322,3±41,1 164,6±12,2 624,4±69,1 87,9±24,14 110,6±12,6 732,1±38,1 121,6±12,5 143,1±3,0" 782,8±10,7 " 134,1±4,5 173,0±2,2 " 873,77±5,6" 169,3±3,4 223,6±5,2" 1149,2±8,4 " 215,2±6,4" 205,33±8,7" 878,13±7,4 " 197,52±9,4 98,4±5,43" 705,6±9,2" 170,5±4,7 "
Прим1тка: 1 - С - стан спокою, Р - на реверс навантаження, В - вщновлення ; * - р<0,05 до групи IX; "' - р<0,05-0,01 за вiдмiченими групами; пiдкресленi достовiрнi змiни (р<0,05-0,01) по вiдношенню до спокою.
В1дм1чаеться IX достов1рне зменшення у пор1внянн1 з групами перед- I пубертатного вку (р<0,05-0,01). Отриман1 результати свщчать про пом1рну активац1ю адренерпчних механ1зм1в регуляцИ у д1вчат 15-16 роюв I значне IX переважання над холшерпчними у школярок 9-14 роюв (табл.).
1нтегральний показник стану механ1зм1в регу-ляцИ серцевого ритму (1Н) в наших досл1дженнях, на вщмшу в1д б1льшост1 1нших, рееструвався без-посередньо п1д час м'язово! роботи, що дозволило вивчити динам1ку ВСР в процес1 ф1зичних наванта-жень, що мае, без перебтьшення, вагоме значення
Цонево! показали, що серед обстежених груп д1вча-ток найбтьша величина 1ндексу напруги вщзначена в I I VII вкових групах, 1001,13±10,3 I 1149,32±8,41 у. о., яка була бтьша вихщних значень у 5 I бтьше раз1в (рис.), I що свщчить про високе напруження механ1зм1в регуляци серцево! д1яльност1 (р<0,05-0,001). Середы значення 1Н в пер1од тестування спо-стер1галися в б1льшост1 обстежених груп, що може пщтвердити адекватнють обраного ф1зичного на-вантаження адаптацмним можливостям д1вчат 7-16 рок1в, осюльки граничн1, зареестрован1 при напру-жен1й робот1 до в1дмови, значення 1Н можуть дося-
АМо, %
IH. ум. од.
\н
30 20 10
PIIPRI ГР
I Г Г Г ГI I Р
VI VII VIII IX
VI VII VIII IX
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 о
lili.
11111111
VI VII VIII IX
о,г
0,25 0,2 0,15
од
0,05 О
TTiTtf
fllflflllfllfl
IV v VI VII VIII IX
Рис. Динамка показнимв варiацiйноГ пульсометрп дшчат 7-16 pokíb Примiтка: • — стан спокою, — на peBepci навантаження; I-IX — bíkobí групи (див. табл.).
в оц1нц| адаптац1иних можливостеи дитячого орга-н1зму, i чого, нажаль, не дае реестрац1я ВСР у вщнов-ниИ перюд, навiть протягом 1-1 хвилини вщпочинку, якiИ присутнi перехiднi процеси i в результат чого не виключен помилковi результати i висновки. bíamí™-мо, що в доступнiИ нам лтератур^ за виключенням наших попередых публiкацiИ, ми не знаИшли под^ бних даних, що виключае íx широкиИ порiвняльниИ аналiз.
Результати до^джень, проведених нами в лабо-раторп вiковоí фiзiологií спорту iменi професора Т.
гати 4-5, а теоретично розрахован - бтьше 20 тис. у. о. [1,17,18].
Таким чином, отриман дан1 дають можлив1сть визначити вков1 особливост1 реакцп на дозован ф1зичн1 навантаження I оц1нити адаптац1йн1 резер-ви механ1зм1в регуляци серцевого ритму школярок ЗОШ - д1вчаток 7-16 рок1в.
П1сля ф1зичного навантаження динамка вщнов-них процес1в свщчить про гетерохроннють вщнов-них процес1в, нав1ть на р1вн1 р1зних показниюв одн1е! загально! системи механ1зм1в регуляци серцевого
ритму, про наявнють напруги I суттевих п1сля робо-чих зм1н у ранн1й пер1од в1дпочинку (5 хв.). В зазна-чен1 термши залишаються ще п1двищеними АМо (вщ 9,5% до 27%), АМо/ДХ (вщ 6% до 38%) I Мо/ДХ в V VII I IX вкових групах (на 6%, 5% I 12%), що може вщби-вати недостатн1сть такого терм1ну для повного вщ-новлення п1сля дозованих навантажень I слугувати пщфунтям для визначення часу вщпочинку у д1вчат шк1льного в1ку в процес1 ф1зичного виховання.
Виключенням може бути модальна ЧСС, яка, за даними такого показника вар1ац1йно! пульсометрИ як Мо, пюля завершення навантаження наближали-ся до вихщного р1вня практично у вс1х в1кових групах. Значення показниюв Мо в груп1 д1вчаток 15-16 роюв на 5-й хвилин1 вщновлення виявилося нижче вихщ-них I склали 0,49 с, що вщповщало ЧСС у 122 уд/хв I свщчило про значне в1дставання вщновних процес1в в ц1й груп1, лопчно припустити пов'язано, як вщм1-чалося вище, з б1льшим часом I обсягом виконано! роботи.
1ндекс напруги (1Н) в пер1од в1дновлення знижу-вався у вс1х в1кових групах, в окремих - нижче вихщ-них значень на 2,3-6,3%.
Дан1 вар1ац1йно! пульсометрИ св1дчили про б1льш виражену напругу функц1онування серцево-судин-но! системи д1вчаток 13-16 рок1в у пор1внянн1 з Ыши-ми в1ковими групами. На навантаження регуляторы мехаызми серцево-судинно! системи в1дпов1дають зб1льшенням 1Н, АМо, АМо/ДХ, Мо/ДХ I зниженням Мо I ДХ (рис.).
Виходячи з того, що найбтьш в1рогщний р1вень функц1онування синусового вузла серця характе-ризуе величина Мо, а показники АМо, ДХ I 1Н вщо-бражають вплив симпатичного, парасимпатичного, а також центрально! ланки регуляцИ на синусовий ритм серця, можна припустити, що на хронотроп-ну функцю серця обстежених школяр1в виражено впливае симпатична ланка регуляцИ при значнм участ1 центрального контуру регулювання серце-вого ритму, що е загальною реакц1ею орган1зму на
стресов1 чинники, у тому числ1 I на ф1зичн1 навантаження. Ступ1нь зрушень критерИв ВСР може свщ-чити про резервы можливост1 ростучого оргаызму, р1вень !х моб1л1зацИ, зниженн1 чи розвитку у процес1 онтогенезу I ф1зичного виховання.
Висновки. Отже, стан механ1зм1в регуляцИ сер-цевого ритму у д1вчаток 7-16 рок1в в стан1 спокою ха-рактеризуеться величинами, як входять в прийнят1 меж1 норм. Пор1вняльний анал1з гемодинам1чних показниюв (АТс, АТд, ЧСС) у д1вчаток 15-16 рок1в в споко! вщр1зняеться стаб1льн1стю, що обумовлено в1дносною стмкютю регуляторних механ1зм1в вегетативного впливу на серцевий ритм. 1ндикатором цього е нормативы значення Мо, ДХ.
Виконання цикгмчно! роботи з постмно зростаю-чою потужн1стю (33 Вт/хв) до частоти серцевих ско-рочень 150 уд/хв супроводжувалося достов1рним зростанням шдексу напруги у вс1х вкових групах I високою активац1ею центрального I гуморального канал1в регуляцИ. Встановлене виражене, за таких умов, переважання симпатичних вплив1в на ритм серця.
З1 збтьшенням в1ку д1вчаток в цтому зростае ступ1нь досконалост1 механ1зм1в регуляцИ серце-вого ритму, вщбуваеться перех1д рол1 управл1ння серцевим ритмом вщ центрального до автономного контуру, зростають функц1ональн1 адаптац1йн1 мож-ливост1 д1вчаток, що в к1нцевому результат!, забез-печуе виконання ф1зичного навантаження з реверсом в бтьших обсягах I в бтьш оптимальних умовах.
В1дновлення стану механ1зм1в регуляцИ серцево! д1яльност1 характеризуеться явищем гетерохронИ, в ранн1й пер1од (до 5 хв.) не вщбуваеться, що може слугувати критер1ем для дозування навантажень в процес1 ф1зичного виховання в ЗОШ.
Перспективи подальших дослiджень поля-гають в лонг1тудинальному обстеженн1 хлопчиюв з метою визначення гендерних особливостей стану механ1зм1в регуляцИ ритму серця у школяр1в.
Лiтература
1. Адаптация организма подростков к учебной нагрузке / Под. ред. Д.В. Колесова; Науч.-исслед. ин-т физиологии детей и подростков Акад. пед. наук СССР. - М.: Педагогика, 1987. - 152 с.
2. Артеменков А.А. Изменение вегетативных функций у студентов при адаптации к умственным нагрузкам / А.А. Артеменков // Гигиена и санитария. - 2007. - № 1. - С. 62-63.
3. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р.М. Баевский. - М.: Наука. - 1979. - 296 с.
4. Баевский Р.М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. - М.: Медицина, 1997. - 237 с.
5. БУлецька В.В. Адаптацмш можливост серцево-судинноУ системи дп"ей молодшого шктьного вку за показниками варi-абельност серцевого ритму / В.В. Бшецька // Теорiя i методика фiзичного виховання i спорту. - 2010. - № 2. - С. 60-64.
6. Богдановська Н.В. Адаптивш можливост серцево-судинноУ системи д^ей шктьного в^ та шляхи Ух оптимiзацiУ: автореф. дис ... канд. бюл. наук: 03.00.13 / Надiя Василiвна Богдановська; В.о. КиУв. нац. ун-т iм. Т. Шевченка.- К.: [Б.в.], 2004.- 20 с.
7. Босенко А.И. Выявление функциональных возможностей сердечно-сосудистой и центральной нервной систем у подростков при напряженной мышечной деятельности: автореф. дисс. на соискание науч. степени канд. биол. наук: спец. 14.00.17 «Нормальная физиология» / А.И. Босенко. - Тарту, 1986. - 25 с.
8. Босенко А.И. Возрастная динамика регуляции сердечно-сосудистой системы школьниц 10-14 лет при физических нагрузках по замкнутому циклу (с реверсом) / А.И. Босенко, В.В. Борщенко, А.В. Пертая // «Адаптацмш можливос^ дп"ей та молод^: матерiали VI Мiжнар. наук.-практичноУ конференцУ. - Одеса, 2008. - С. 40-45.
9. Вкова фiзiологiя, шкшьна ппена i валеолопя: тести, завдання для самопщготовки i питання екзаменацмних випробо-вувань: [навч.-метод. поаб.] / [Л.С. Соколенко, О.Ф. Головко, Г.Л. Воскобойнкова.]; за ред. П.Д. Плах^я. - Кам'янець-Подшьський: ПП Буйницький О.А., 2010. - 148 с.
10. Глазков Е.О. Дослщження процесу адаптацп студентiв до навчання у вищих навчальних закладах / Е.О. Глазков // Запорожский медицинский журнал. - 2013. - № 1. - С. 9-11.
11. Давиденко Д.Н. Методика оценки мобилизации функциональных резервов организма по его реакции на дозированную нагрузку / Д.Н. Давиденко // Научно-теоретический журнал «Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта». - 2011.
- № 12 (70). - С. 52-57.
12. Дорофеева Н.А. Адаптационная реакция сердечно-сосудистой системы на современные информационные и информационно-психоэмоциональные нагрузки у студентов / Н.А. Дорофеева // УкраУнський медичний альманах. - 2009.
- № 5, Т. 12. - С. 70-72.
13. Коваленко С.О. Комп'ютерна програма для реестрацп та аналiзу ритму серця i дихання («CASPICO») / С.О. Коваленко, М.Е. Яковлев // Авторське свщоцтво УкраУни № 11262 - 54 с. - Укр. - Деп. в УААСП 4.10.2004. - Реф. у офщмному бюле-теш «Авторське право i сумiжнi права». - 2005. - № 6. - С. 338.
14. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. - Иваново, 2000. - 200 с.
15. Михалюк 6.Л. Вплив дозованих фiзичних тренувань, проведених пщ контролем монiторiв пульсу, на функцюнальний стан студенев з первинною артерiальною гiпертензiею / 6.Л. Михалюк, С.М. Малахова. - Наука i осв^а. - 2014. - № 8. -С. 128-133.
16. Хрипкова А.Г. Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузкам / А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова. - М.: Педагогика, 1982. - 240 с.
17. Цонева Т.Н. Функциональные резервы центральной нервной и кардиореспираторной систем как критерий физической работоспособности / Т.Н. Цонева, А.И. Босенко // Физиологические факторы, определяющие и лимитирующие спортивную работоспособность: Тез. докл. XVI Всесоюзн. конф. по физиологии мышечной деятельности. - М., 1982. - С. 210-211.
18. Цонева Т.Н. Координация деятельности сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов при напряженной мышечной работе с повышенной мотивацией / Т.Н. Цонева, А.И. Босенко, Н.С. Полищук // Межинститутский сб. науч. тр. - Л., 1991.
- 230 с.
19. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов: монографiя. - Ижевск: из-во «Удмурд-ский университет», 2009. - 255 с.
20. Яблучанский Н.И. Вариабельность сердечного ритма в помощь практикующему врачу / Н.И. Яблучанский, А.В. Мартыненко. - Харьков, 2010. - 131 с.
21. Baevsky R.M. The ballistocardiography in long-term space flights as a method of medical control / R.M. Baevsky, I.I. Funtova // Japanese J. Aerospace and Environment. Med. — 1997. — V. 34, № 4. — P.152-153.
22. Cooper K. Physical training programs for mass scale use: effects on cardiovascular disease - fact and theories / K. Cooper // Ann. Clin. Res. - 1982. - V. 14, Suppl. 34. - P. 25-32.
23. Tonello L. The role of physical activity and heart rate variability for the control of work related stress / L. Tonello, F.B. Rodrigues, J.W. Souza [et al.] // Front Physiol. - 2014. - Vol. 21, № 5.
УДК: 37.015.3+612.17+37.091.212-055.25
СТАН МЕХАН1ЗМ1В РЕГУЛЯЦИ КАРД1ОРИТМУ У Д1ВЧАТ 7-16 РОК1В ПРОТЯГОМ НАВЧАННЯ В ШКОЛ1
Босенко А. I., Борщенко В. В., Топчш М. С., Шавшша А. О.
Резюме. Метою дано! роботи було лонптудЫальне вивчення стану механiзмiв регуляци кардюритму д^ вчат 7-16 роюв в нормi та при дозованому фiзичному навантаженнг В доотдженнях прийняли участь дiвчата 7-16 роюв, яю були обстежен наприюнц кожного навчального року в стан вщносного спокою, безпосеред-ньо при виконанн фiзичного навантаження та на п'ятм хвилин вщновлення. Результати до^джень показали, що в стан вщносного м'язового спокою спостеркаеться позитивна тенден^я до удосконалення стану механiзмiв регуляци кардюритму з вком (у 15-16 роюв), з перюдами достовiрних змЫ у бк напруження у мо-лодшому шюльному вМ (7-9 роюв) i у друпй половин тдтткового перюду (13-15 роюв). Виконання циктчно! роботи з постмно зростаючою потужнютю супроводжувалося достовiрним збтьшенням Ыдексу напруги у вЫх вкових групах i високою актива^ею центрального i гуморального каналiв регуляци. Встановлено вира-жене, за таких умов, переважання симпатичних впливiв на ритм серця. З вком у дiвчаток в цтому зростае ступшь досконалост механiзмiв регуляци серцевого ритму, вщбуваеться перехщ ролi управлЫня серцевим ритмом вщ центрального до автономного контуру, пщвищуються функцюнальы адаптацмы можливос^ д^ вчаток, що в юнцевому результат^ забезпечуе виконання фiзичного навантаження з реверсом в бтьших об-сягах i в бтьш оптимальних умовах. Повного вщновлення стану механiзмiв регуляци серцево! дiяльностi в раннiй перiод (до 5 хв.) не вщбуваеться, що може слугувати критерiем для дозування навантажень в процеЫ фiзичного виховання в ЗОШ.
Ключов1 слова: серцевий ритм, механiзми регуляцi!, дiвчата-школярки, фiзичне навантаження, вiкова динамiка.
УДК: 37.015.3+612.17+37.091.212-055.25
СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ КАРДИОРИТМА У ДЕВОЧЕК 7-16 ЛЕТ НА ПРОТЯЖЕНИИ ОБУЧЕНИЯ В ШКОЛЕ
Босенко А. И., Борщенко В. В., Топчий М. С., Шавинина А. А.
Резюме. Проведено лонгитудинальное изучение состояния механизмов регуляции кардиоритма девочек 7-16 лет в норме и при дозированной физической нагрузке. В обследованиях приняли участие девочки 7-16 лет, которые проходили тестирование в конце каждого учебного года в состоянии относительного покоя, непосредственно при выполнении физической нагрузки и на пятой минуте восстановления. Резуль-
таты исследований показали, что в состоянии относительного мышечного покоя наблюдалась положительная тенденция к усовершенствованию состояния механизмов регуляции сердечного ритма с возрастом (в 15-16 лет), с периодами достоверных изменений в сторону напряжения в младшем школьном возрасте (7-9 лет) и во второй половине подросткового периода (13-15 лет). Выполнение циклической работы с постоянно возрастающей мощностью сопровождалось достоверным увеличением индекса напряжения во всех возрастных группах и высокой активацией центрального и гуморального каналов регуляции. Установлено выраженное в таких условиях преобладание симпатических влияний на ритм сердца. С возрастом у девочек в целом увеличивается степень совершенствования механизмов регуляции сердечного ритма, происходит переход роли управления кардиоритма от центрального контура к автономному, повышаются функциональные адаптационные возможности девочек, что в конечном итоге, обеспечивает выполнение физической нагрузки с реверсом в больших объемах и в более оптимальных условиях. Полного восстановления состояния механизмов регуляции сердечной деятельности в ранний период (до 5 мин.) не происходит, что может служить критерием для дозирования нагрузок в процессе физического воспитания в общеобразовательной школе.
Ключевые слова: сердечный ритм, механизмы регуляции, девочки-школьницы, физическая нагрузка, возрастная динамика.
UDC: 37.015.3+612.17+37.091.212-055.25
THE STATE OF REGULATION MECHANISMS OF HEART RATE IN GIRLS AGED 7-16 YEARS AT SCHOOLING PERIOD
Bosenko A. I., Borshchenko V. V., Topchii M. S., Shavinina A. O.
Abstract. The aim of the study was the longitudinal research of regulation mechanisms condition of heart rate in girls aged 7-16 years in norm and under graduated exercise. The study was conducted in the Laboratory of Developmental Physiology of Sports named after Prof. Tsoneva T.N., Department of Biology and Health Fundamentals SE «South Ukrainian National Pedagogical University named after K.D. Ushinsky». The girls have been examined at the end of each academic year in state of relative muscular rest, directly when performing physical activity and in the fifth minute of recovery. Bicycle ergometry testing has been carried out according to D.N. Davydenko method (2011), namely, power working capacity increased at the rate 33 watts/min until the heart rate became 150-155 beats/min with subsequent decrease to zero. The heart rate was examined by «Caspico» program (Kovalenko S.A., 2005) in MS DOS, which is based on R.M. Baievskyi variational pulsometry method.
The research data have determined that in the state of relative muscular rest the findings of the mode value (Mo) of heart rate were increased in examined groups of girls aged from 7 to 10-11 years (to 0.71 s) with the further decrease for the whole adolescent period and the beginning of age-related stabilization in 15-16 years, according to the indicators of reliability differences (p<0.05-0.01) in groups aged 10-11, 13-14 and 15-16 years. The girls aged 10-11 and 15-16 years have presented significantly large mode indications that represented more safe level of the heart functioning.
The highest value of the tension index has been marked in the groups aged 7-8 and 12-13 years, correspondingly, 1001,13±10,3 and 1149,32±to 8,41 c.u., which was larger than the initial values in 5 times or more, indicating the high tension of regulation mechanisms of the cardiac activity (p<0.05-0.001).
In general, the age-related dynamics of pacemaker heart rate in the examined groups has represented the tendency of increased parasympathetic activity of the autonomic nervous system with age, which corresponds to the developmental peculiarities and growth of the child's organism.
The ratio Mo/ДХ characterizing the activity level of humoral channel and representing the predominance of adrenal or cholinergic channels was gradually increasing in the state of relative rest in girls aged 7-13 years from 2.48 c.u. at the age 7-8 years to 3.92 c.u. at the age 13-14 years. Significantly higher activity of the humoral channel has been observed in the group of girls aged 13-14 years.
Cyclic activities with permanently increasing power working capacity (33 watts/min) to 150 beats/min heart rate were accompanied by the significant increase of the tension index in all age groups and high activation of the central and humoral regulation channels. The significant predominance of sympathetic effects on the heart rate has been determined under such conditions.
The response to exercise was manifested in significant, but not critical tension level, which confirmed the adequacy of the physical exercise to adaptative capacities of the girls aged 7-16 years. The degree of regulation improvement of cardiac rhythm mechanisms has been increased in accordance with the girl's age increasing, more late transition of heart rate control from the autonomous to the central contour has occured, the functional adaptative capacities of girls were increasing, which provided the physical activity with the reverse in large amount and at more optimal conditions.
Full recovery of the regulatory mechanisms of cardiac activity, characterized by the heterochrony, in the early period (5 min) does not occur, which can serve as criterion for loads dosing in the process of physical education in secondary school.
Keywords: heart rate, mechanisms of regulation, schoolgirls, physical load, age-lelated dynamics.
Рецензент — проф. Мщенко I. В.
Стаття надшшла 20.03.2017 року
