CC BY
57
Gurova O.A., Tarbaeva E.A., Karaseva N. V.
CHANGE OF HEART RATE VARIABILITY INDICES AND MICROCIRCULATION OF BLOOD IN THE SKIN AT STUDENTS’ ADAPTATION TO STUDY LOADS
Peoples' Friendship University of Russia, the Faculty of Medicine, Department of Human
Anatomy, Moscow
Abstract: A research of the variability of a heart rhythm, blood microcirculation in the skin and attention of students was conducted 3 times a day. Found that in the middle of the academic day mechanisms of regulation of the cardiovascular system function with the tension, but students retain the ability to perception of the teaching material at a high level. Keywords: heart rate variability, blood microcirculation, attention, students
Гурова О.А., Тарбаева Е.А., Карасева Н.В.
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА, МИКРОКРОВОТОК В КОЖЕ И ВНИМАНИЕ У СТУДЕНТОВ ПРИ АДАПТАЦИИ К УЧЕБНЫМ НАГРУЗКАМ
Российский университет дружбы народов, г. Москва, медицинский факультет, кафедра анатомии человека
Аннотация: у студентов три раза в день изучали вариабельность сердечного ритма, микроциркуляцию крови в коже и внимание. Установили, что в середине учебного дня механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы функционируют с напряжением, но способность учащихся воспринимать учебный материал остается на достаточно высоком уровне.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, микроциркуляция крови, внимание, студенты.
Повышение уровня требований к качеству знаний и практических умений у студентов, готовящихся стать врачами, приводит к увеличению нагрузок в медицинских вузах. Интенсификация учебного процесса, широкое использование различных педагогических инноваций приводят к развитию напряжения адаптационных механизмов у студентов. Вместе с тем, от адаптационных возможностей организма, степени напряжения и функциональных резервов его регуляторных систем зависит здоровье студентов.
Поэтому изучение различных аспектов адаптации организма студентов в процессе обучения в настоящее время является весьма актуальным.
Адаптация организма к факторам интеллектуального напряжения осуществляется при взаимодействии коры мозга с высшими и периферическими отделами симпатической и парасимпатической частей автономной нервной системы. Определение вариабельности сердечного ритма (ВСР) явля-
~ 140 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
ется информативным методом оценки состояния вегетативной регуляции сердца - центрального органа сердечно-сосудистой системы. Известно, что изменение ритма сердца - это универсальная реакция целостного организма на воздействия внешней и внутренней среды, отражающая результат многочисленных регуляторных влияний на сердечно-сосудистую систему [2,3]. Метод лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) позволяет неинвазивно оценивать состояние регуляции кровообращения непосредственно в тканях [5].
Целью настоящего исследования явилось изучение у студентов младших курсов показателей сердечно-сосудистой системы (вариабельности сердечного ритма и состояния микроциркуляции крови в коже), а также внимания в течение учебного дня в условиях обучения в вузе.
Методы исследования. Исследование проводилось на базе кафедры анатомии человека Российского университета дружбы народов. В исследовании приняли участие 15 студентов в возрасте 17-19 лет (в среднем 18,7±0,3), из них 6 юношей и 9 девушек. Регистрация показателей вариабельности сердечного ритма проводилась методом кар-диоинтервалографии по Р.М.Баевскому на аппарате «Варикард» («Рамена», Рязань) [1], состояния микроциркуляции крови в коже -методом лазерной допплеровской флоумет-рии (ЛДФ) на приборе ЛАКК-ОП (НПО «Лазма», Москва) [5]. Внимание изучалось с помощью корректурной пробы (тест Бур-дона) [4]. Показатели регистрировали три раза в течение дня: утром - с 10 до 12 часов, днем - с 14 до 16, и вечером - с 18 до 20 часов. Рассчитывались стандартные показатели в соответствии с методическими рекомендациями [1,4,5]. Полученные данные обработаны методами вариационной статистики.
Результаты исследования свидетельствуют, что у студентов механизмы регуляции сердечного ритма в утреннее и вечернее время функционируют значительно менее напряженно, чем в середине учебного дня. Показатель активности регуляторных си-
стем (ПАРС), при расчете которого суммируются все наблюдаемые изменения в состоянии регуляции ритма сердца, у большинства обследованных студентов в середине учебного дня, с 14 до 16 часов, достигала максимальных значений - 5-6 усл.ед. (4,9 ± 0,5), что указывает на состояние функционального напряжения и неудовлетворительной адаптации организма.
В период с 14 до 16 часов наблюдаются самые высокие значения ЧСС: 86 ± 3 уд/мин, в то время как в утренние часы - 79 ± 3, а вечером - 80 ± 4 уд/мин. В это же время отмечаются самые высокие значения индекса напряжения регуляторных систем SI: 250,3 ± 54 (р<0,05), величина которого к 1820 часам вновь уменьшается до 160 ± 35,3 усл.ед. Показатель преобладания центральных механизмов регуляции над автономными - индекс централизации (ГС) - имеет максимальное значение в 14-16 часов - 2,1 ±
0,4 усл.ед., что выше на 24,4%, чем утром, и на 14,2%, чем вечером. О подавлении активности автономного контура регуляции и усилении симпатических влияний на сердце в 14-16 часов свидетельствует и достоверное снижение в эти часы величины SDNN и CV: на 27 и 19%, соответственно.
При оценке вклада отдельных механизмов в регуляцию сердечного ритма установлено, что мощность волн LF-диапазона, характеризующих относительный уровень активности симпатического звена регуляции, растет с 36,7 ± 4,2 утром до 45,0 ± 4,6 в 14-16 часов и вновь снижается до 37,3 ± 4,5% вечером. Мощность HF-диапазона, связанного с активностью парасимпатического звена регуляции, в середине учебного дня наименьшая - 36,1 ± 4,4, а в утреннее и вечернее время увеличивается до 39,6 ± 3,5 и 40,9 ± 5,5%, соответственно. Таким образом, в регуляции ритма сердца в 14-16 часов наблюдается значительное ослабление парасимпатических влияний и усиление симпатических.
Методом ЛДФ в стандартном протоколе исследования определялись следующие параметры: показатель микроциркуляции
----------------------------------------
~ 141 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
крови (ПМ), коэффициент вариации микрокровотока (^), нормированные значения амплитуд колебаний микрокровотока (эндотелиальной - Аэ/5, нейрогенной - Ан/5, мио-генной природы - Ам/5, а также связанных с дыханием - Ад/5 и пульсом - Ас/5). Изучение состояния микроциркуляции крови в коже кисти показало, что в 14-16 часов наблюдается тенденция к увеличению базового кровотока и снижению его изменчивости. Это свидетельствует о некотором затруднении микроциркуляции и застое крови вследствие ослабления в середине учебного дня активности местных сосудистых механизмов регуляции. Суммарный вклад нейрогенных и миогенных влияний на кровоток, связанных с изменениями тонуса сосудов, в утренние часы составляет 82,8%, днем снижается до 77,9%, а вечером вновь возрастает до 86,9%. Соответственно в 14-16 часов возрастает роль влияний, обусловленных дыхательным и сердечным компонентами регуляции микроциркуляции крови: в 10-12 часов их вклад составляет 17,2 %, днем - 22,1%, а в 18-20 часов - 13,2%.
Таким образом, в 14-16 часов в регуляции на разных уровнях сердечно-сосудистой системы ведущее значение имеют центральные механизмы; активность автономных и собственно сосудистых механизмов регуляции в это время снижается. Это указывает на напряжение в регуляции сердечно-сосудистой системы у студентов и снижение функциональных резервов их организма в середине учебного дня.
Вместе с тем, именно в 14-16 часов отмечается наиболее успешное выполнение студентами корректурной пробы. Продуктивность внимания (количество просмотренных за 5 мин букв) в дневные часы наибольшая у 83% обследованных студентов. В 1012 часов этот показатель снижается у 38%, а в 18-20 часов - у 30% студентов. Точность выполнения пробы в течение дня меняется
незначительно: количество правильно вычеркнутых букв составляет 88% утром и днем, а вечером - 89%. Следует отметить, что успешность выполнения студентами корректурной пробы зависит от дня недели. Результаты, полученные в начале недели (вторник) выше, чем в конце недели (пятница).
Таким образом, несмотря на то, что в середине учебного дня у студентов наблюдается усиление напряжения в регуляции сердечно-сосудистой системы на разных уровнях ее функционирования, способность учащихся воспринимать учебный материал остается на достаточно высоком уровне. Продуктивность внимания снижена в начале и в конце учебного дня.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баевский Р.М., Семенов Ю.Н. Комплекс для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма Варикард 2.51. -Рязань: Рамена, 2007. - 288 с.
2. Гурова О.А., Тарбаева Е.А., Сафронова Е.Ю. Вегетативная регуляция сердечного ритма у студентов в течение учебного года // XXI Международная научно-практическая конференция по проблемам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире». - Коломна: МГОСГИ, 2011. - С. 35-38.
3. Димитриев Д.А., Димитриев А.Д., Карпенко Ю.Д. и др. Влияние экзаменационного стресса и психоэмоциональных особенностей на уровень артериального давления и регуляцию сердечного ритма у студенток // Физиология человека. -2008. - Т. 34. - № 5. - С. 89-96.
4. Корректурная проба (Тест Бурдона) // Альманах психологических тестов. - М., 1995. - С. 107111.
5. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. - М.: Медицина, 2005. - 254 с.
—--------------------------------—
~ 142 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
