CC BY
7Б И О Л О Г И Ч Е С К И Е
НАУКИ
И.И. Магомадова, Д.С.-А. Шейман
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У СТУДЕНТОВ И СТУДЕНТОК МЛАДШИХ И СТАРШИХ КУРСОВ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА
Проведено исследование параметров вариабельности сердечного ритма у студентов и студенток первого и пятого курсов Агротехноло-гического института. Достоверных различий по параметрам вариабельности сердечного ритма между испытуемыми двух курсов не установлено. Отмечается лишь незначительное увеличение значение индекса стресса, что говорит о незначительном ухудшении нервных регулятор-ных механизмов работы сердца к пятому курсу. Это может быть следствием длительной гиподинамии и учебных нагрузок. На обеих курсах индекс напряжения ВСР выходил за границы нормы, причем в сторону повышения его значения. В целом это свидетельствует о напряжении нервных регуляторных механизмов, так как основная нагрзука ложится на симпатический контур регуляции ритма сердца.
Ключевые слова: ЭКГ, мода, вариационный размах, студент, ритм сердца.
При исследовании ВСР оперируют множеством параметров, характеризующих ЭКГ. Существует несколько разных методик исследования ВСР - статистические, геометрические, пульсометрия или кар-диоинтерваллография. В России наибольшее распространение получило исследование ВСР по Баевскому [1, 3]. При исследовании ВСР по Баевскому (метод кардиоинтерваллография) определяют следующие вариационные характеристики: моду, амплитуду моды, вариационный размах и индекс напряжения регуля-торных систем.
© И.И. Магомадова, Д.С.-А. Шейман, 2022.
Научный руководитель: Саидхамзат Саидмагомедович Абумуслимов - кандидат биологических наук, доцент, Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, Россия.
На параметры ВСР влияют самые разные факторы: возраст, пол, гормоны, стресс, физическая активность [1, 6, 7].
ВСР очень чутко реагирует на самые разные факторы, воздействующие на организм человека. В настоящее время метод ВСР является наиболее информативным в оценке вклада центральных нервных механизмов регуляции работы сердца (Блинова, 2004). В настоящей работе предпринята попытка изучить влияние длительности обучение на параметры ВСР у студентов. При этом, как показано, в некоторых работах по мере увеличения номера курса, то есть от младшего курса к старшему, нарастают негативные явления в организме студента. Ожидается, что эти изменения могут отразится на параметрах ВСР.
Поэтому целью настоящей работы явилось исследование показателей вариабельности сердечного ритма у студентов младших и старших курсов.
Материалы и методы
Для исследования вариабельности сердечного ритма (ВСР) были сформированы 2 группы из студентов и студенток 1-го и 5-го курсов агротехнологического института (АТИ) г. Грозного. В группы, составленную из первокурсников, входило 10 человек - 5 юношей и 5 студенток. Такое же количество студентов и студенток вошли в группу, сформированную из пятикурсников.
Для регистрации ЭКГ использовали электрокардиограф CardioMax FX-8322. Этот кардиограф автоматически измеряет длительность около двух десятков, последовательно идущих друг за другом, сердечных циклов (кардиоинтервалов) при однократной регистрации ЭКГ в автоматическом режиме. Кардиограф дает автоматическую распечатку значений длительности сердечных циклов ЭКГ.
У каждого испытуемого мы последовательно записывали ЭКГ несколько раз в автоматическом режиме. В общей сложности запись ЭКГ в продолжалась в течение 50-60 секунд и в итоге мы получали около 50-60 кардиоинтервалов. По известным значениям кардиоинтервалов каждого студента составляли вариационный ряд из кардиоинтервалов [3].
Определяли индивидуальные значения параметров ВСР у испытуемых, анализируя вариационные ряды. Для этого строили индивидуальные таблицы матриц распредлеления длительности кардиоинтерва-лов вариационного ряда по классовым интервалам [3]. Анализировались следующие параметры согласно М.Н. Баевскому [2]: Мода (Мо - наиболее часто регистрируемое значение кардиоинтервала в вариационном ряду); амплитуда Мо - процентное отношение кардиоинтервалов со значениями моды к общему количеству кардиоинтервалов; вариационный размах (Х) - разность между самым длительным и самым коротким сердечным циклом; ИН - индекс напряжения регуляторных систем. Расчет значений Моды (Мо) и ИН производили с помощью математических формул для вариационной статистики [4, 5]. Значения Х и АМо рассчитывали согласно работе [3].
Для определения статистической значимости сравниваемых средних значений параметров ВСР между выборками использовали компьютерную программу «Биостатистика».В качестве критерия использовали критерий Стьюдента.
Результаты исследований и обсуждение
Все исследованные параметры ВСР не имели достоверных различий у двух обследованных курсов (табл. 5): 1 курс и 5 курс. Показатель Мо находился в пределах нормы у обеих курсов, то есть наблюдалась эйтония по Мо (табл.5; рис. 1). Показатели АМо были выше 41% на обеих курсах (табл. 5; рис. 2), что указывает на симпатикотонию [3]. У студентов 5-го курса этот показатель был выше (не достоверно), чем у студентов 1 курса (табл. 1; рис. 2). То есть у студентов 5-го курса сильнее выражена симпатикотония, чем у испытуемых 1 -го курса.
Таблица 1
Параметры ВСР у студентов 1 и 5 курса АТИ. Общие группы_
Группы Мо, с АМо, % Х, с ИН, у.е. ЧСС, уд/мин
1 курс 0,72±0,030 49,4±3,63 0,10±0,016 500,8±103,70 83,6±3,41
5 курс 0,73±0,023 56,8±5,58 0,11±0,022 578,2±150,20 80,0±2,42
Дост-ть, р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
Значение моды (Мо) у студентов и студенток 1-го и 5-го курсов АТИ в покое. Общие группы
0,755 0,75 0,745 о 0,74 ^ 0,735 ! 0,73 | 0,725 ^ 0,72 0,715 0,71 0,705
0,73
0,72
1 курс
5 курс
Рис. 1. Продолжительность моды ЭКГ на двух курсах
С
Амплитуда моды (АМо) у 1 и 5 курсов АТИ в покое. Сравнение общих групп
60
£
Й 55
Г
50
45
56,8
49,4
1 курс
5 курс
Рис. 2. Изменение амплитуды моды у 1 и 5 курсов в покое
Вариационный размах у студентов обеих курсов был ниже 0,24 с (табл. 1; рис. 3), что опять-таки указывает на симпатикотонию. Наконец, сравнение индекса напряжения выявило, что его значение намного выше, чем верхняя граница нормы 120 (у.е.) (табл. 5; рис. 4). В частности у 1-го курса - 500,8 у.е., а у 5-го курса - 578,2 у.е. У испытуемых двух групп была сильно выражена симпатикотония.
Вариационный размах (Х) у испытуемых 1-го и 5-го курсов АТИ
0,112 0,11 | 0,108 3 0,106
| 0,104
s 0,102
0
1 0,1
| 0,098 m 0,096 0,094
i'i
1 курс
5 курс
Рис. 3. Показатель вариационного размаха у студентов и студенток первого и пятого курсов. Общие группы
Индекс напряжения регуляторных ситем (ИН) сердца у испытуемых 1 и 5 курсов АТИ.
600
« 550
s
о
^
К 500
450
578,2
500,8
1 курс
5 курс
Рис. 4. Индекс напряжения или индекс стресса по М.Н. Баевскому у обследованных студентов и студенток 1-го и 5-го курсов
У студенток 1 и 5 курса также не выявлено достоверного возрастного различия в ни одном из исследованных показателей ВСР (табл. 2).
ВСР у лиц мужского пола 1 и 5 курсов
Таблица 2
Курсы Мо, с АМо, % Х, с ИН, у.е. ЧСС, уд/мин
1 курс 0,80±0,047 44,0±3,81 0,12±0,028 320,1±126,60 74,5±2,87
5 курс 0,80±0,023 63,2±8,74 0,10±0,021 588,0±242,30 75,4±2,16
Дост-ть, р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
Таблица 3
ВСР у лиц женского пола 1 и 5 курсов_
Курсы Мо, с АМо, % Х, с ИН, у.е. ЧСС, уд/мин
1 курс 0,67±0,023 53,0±5.23 0,09±0,019 621,2±136,30 89,7±3,64
5 курс 0,71±0,031 50,4±6,56 0,11±0,041 568,4±206,70 84,5±3,35
Дост-ть, р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
Половые различия. Исследование параметров вариабельности сердечного ритма у юношей и девушек первого курса АТИ показывает, что существуют половые различия по длительности моды и ЧСС между полами (табл. 4). Продолжительность Мо достоверно выше у юношей, а значение ЧСС значимо выше у девушек (табл. 4; рис. 5). Мода - это наиболее чаще встречающийся кардиоинтервал. Чем продолжительнее мода, тем сильнее влияние парасимпатической системы. Следовательно, у юношей превалируют парасимпатические влияния, а у девушек - симпатические эффекты. Это также находит отражение на величине ЧСС: чем короче продолжительность Мо, тем выше значение ЧСС. Остальные показатели ВСР - АМо, Х и ИН - у обследованных не имели половых различий (табл. 4; рис.6). Однако, следует отметить, что значение ИН как у юношей, так и у девушек первого курса выходят за референсные границы нормы, характерные для здорового взрослого человека [3]. Этот показатель характеризует соотношение вклада в регуляцию работы сердца центральных нервных механизмов регуляции организма человека. Высокие значения ИН говорят перенапряжении центральных нервных регуляторных механизмов, о плохой адаптированности сердца к нагрузкам, в частности, во время учебы. ИН также указывает на степень стресса. Как следует из наших данных этот показатель говорит о высокой стрессогенности у студентов. Причем у студенток ИН почти вдвое выше, чем у юношей на первом курсе. Из обследованных пяти студентов только у одного ИН находился в пределах нормы, а показатели ИН у студенток вообще не попадают в этот интервал. Кроме того, индивидуальные пульсограммы студентов и студенток говорят об экстенсивности её у большинства из них и превалировании симпатических влияний на сердце.
Таблица 4
Половые различия ВСР у юношей и девушек 1 курса АТИ_
Пол Мо, с АМо, % Х, с ИН, у.е. ЧСС, уд/мин
Юноши 0,80±0,047 44,0±3,81 0,12±0,028 320,1±126,60 74,5±2,87
Девушки 0,67±0,023 53,0±5,22 0,09±0,019 621,2±136,30 89,7±3,63
Дост-ть, р <0,05* >0,05 >0,05 >0,05 <0,05
Половые различия Моды (Мо) у студентов и студенток 1-го курса АТИ
0,85
О 0,8
(9
О С 0,75
£ 0J 0,7
¿и 0,65
0,6
0,67
Юноши Девушки
Рис. 5. Мода (Мо) у студентов и студенток первого курса агротехнологического института
Индекс напряжения у студентов и студенток первого курса: половые различия
700 -621,2
600 -
500 -
«
^ 400
о
^ 300 -
200
100 -
0
320,1
Юноши
Девушки
Рис. 6. Половые особенности индекса напряжения (ИН) у обследованных с первого курса АТИ
У студентов и студенток 5-го курса АТИ также имеются половые различия по некоторым показателям ВСР (табл. 9). У студентов достоверно ниже ЧСС и достоверно выше значение Моды, чем у студенток (табл. 9; рис. 7).
Таблица 9
Половые различия ВСР у студентов и студенток 5 курса
Пол Мо, с АМо, % Х, с ИН, у.е. ЧСС, уд/мин
Студенты 0,80±0,023 63,2±8,74 0,10±0,021 588,0±242,30 75,4±2,16
Студентки 0,70±0,031 50,4±6,56 0,11±0,041 568,4±206,70 84,6±3,34
Дост-ть, р <0,05* >0,05 >0,05 >0,05 <005
Остальные три параметра ВСР - Амо, Х и ИН - не имеют статистически значимых половых различий (табл. 9; рис. 8). Следует отметить, что значение (абсолютное значение) ИН на пятом курсе выше у студентов, что говорит о большей стрессогенности и увеличении вклада симпатических влияний на работу сердца. Среди студентов практически нет ни одного у которого индивидуальное значение ИН соответствовало бы нормативным показателям. В то же время среди студенток встретилась одна испытуемая с нормативными значениями ИН.
Половые различия моды (Мо) у испытуемых пятого курса АТИ
0,85
0,8
ä 0,75
.Q
0,7 0,65
0,71
Студенты Студентки
Рис. 7. Значение моды (Мо) в зависимости от пола у обследованных из пятого курса
ИН у лиц мужского и женского пола 5-го курса АТИ
590
580
е
и 570
у
i"
s 560
550
Студенты
Студентки
Рис. 8. Половые различия ИН у испытуемых на 5-ом курсе АТИ
Заключение
Исследованные параметры ВСР (Мо, АМо, Х и ИН) говорят о том, что у обследованных обеих курсов существует сильное напряжение центральных нервных механизмов регуляции ритма сердца, в частности, симпатического звена регуляции работы сердца. Также эти данные свидетельствуют о неудовлетворительной адаптации сердечно-сосудистой системы студентов к учебным нагрузкам, о низких физиологических резервах. Одной из причин может быть гиподинамия, характерная для студентов вуза. ИН по абсолютной величине был выше у студентов 5-го курса, что говорит об ухудшении работы сердца, регулятор-ных механизмов с возрастанием курса обучения. То есть к 5 курсу нарастают негативные явления в системе управления центральными нервными механизмами работы сердца. По-видимому, здесь сказывается длительный учебный процесс и постепенное снижение физиологических резервов у студентов с увеличением номера курса.
Некоторые параметры ВСР (Мода) и ЧСС имеют половые различия. Студентам и студенткам в качестве профилактики может быть рекомендовано увеличение двигательной активности.
Библиографический список
1.Алейникова Т.В. Вариабельность сердечного ритма (обзор литературы)/Т.В. лейни-кова//https://cyberleninka.ru/article/n/variabelnost-serdechnogo-ritma-obzor-literatury. Дата обращения: 18.10.2017.
2.Баевский Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р.М. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клецкая. - М.: Медицина. - 1984. - 219 с.
3.Блинова Н.Г. Практикум по психофизиологической диагностике: Учебн. пособие для студ. высш. учеб. заве-дений./Н.Г. Блинова, Л.Н. Игишева, Н.А. Литвинова и [др.]. - М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС. - 2000. - 128 с.
4.Сизова Т. М. Статистика: учебное пособие/Т.М. Сизова. - СПб.: СПб НИУ ИТМО. - 2013. - 176 с.
5.Шорохова И. С. Статистические методы анализа/И.С. Шорохова, Н.В. Кисляк, О.С. Мариев. - Екатеринбург: Изд-во Уральского университета. - 2015. - 300 с.
6.Hammod S. Stress and heart variability during university final e[amination among Lebanese Students./S/ Hammood et [al.]//Behav. Sci (Basel). - 2019. - Vol. 9 (1). -doi:10.3390/bs9010003.
7.Satin J. R. Yoga and psychophysiological determinants of cardiovascular health: Comparing yoga practitioners, runners, and sedentary individuals/J.R. Satin, W. Linden, R.D. Millman//Ann. Behav. Med. - 2014. - Vol. 47. - P. 231-241.
МАГОМАДОВА ИМАН ИМРАНОВНА - магистрант, Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, Россия.
ШЕЙМАН ДИАНА САЙД-АХМЕДОВНА - магистрант, Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, Россия.
