CC BY
73
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У СТУДЕНТОВ РАЗНОГО ПОЛА В ТЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ НЕДЕЛИ
О.А. Гурова1 Российский университет дружбы народов, Москва
Изучена вариабельность сердечного ритма у студентов разного пола в течение учебной недели. Методом кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому обследованы 17 девушек и 9 юношей в возрасте 18 лет. Установлено, что существуют гендерные различия в показателях ВСР. Напряжение в регуляции сердечного ритма отмечается у девушек уже в середине недели (среда), а у юношей накапливается в конце недели (четверг, пятница).
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, юноши, девушки, учебная неделя.
Heart rate variability in students of different genders during the school week. We
studied the heart rate variability in students of both sexes during the school week. The method of cardiointervalography was used to study 17 girls and 9 boys aged 18 years old. It was found out that there are gender differences in the indices of heart rate variability. Tension in heart rate regulation is observed in women in the middle of the week (Wednesday), and is accumulated in boys by the end of the week (Thursday, Friday).
Key words: heart rate variability, boys, girls, school week.
Адаптация организма школьников и студентов к учебной деятельности связана с напряжением в функционировании сердца и сосудов. В настоящее время для оценки адаптационных возможностей организма часто используется анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) [2,7]. Изменение показателей ВСР у студентов под влиянием учебной нагрузки описано в целом ряде работ [3 -6]. Гендерные особенности вариабельности сердечного ритма изучаются на протяжении ряда лет, но единого мнения о влиянии пола на показатели ВСР нет [1, 5, 8-10].
Цель данного исследования - изучить вариабельность сердечного ритма у студентов разного пола в течение учебной недели.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие практически здоровые студенты: 17 девушек в возрасте 18,7±0,5 лет и 9 юношей в возрасте 18,3±0,3 года. Использовали метод кардиоинтервалографии по Р.М.Баевскому на аппарате «Варикард» («Рамена», Рязань) [2, 7]. У каждого испытуемого показатели регистрировали в межсессионный период ежедневно, с понедельника по пятницу, с 9 до 12 часов. За-
Контакты: 1 Гурова О.А. - E-mail: <[email protected]>
пись производилась в течение 5 минут в положении испытуемых сидя. Перед этим измеряли артериальное давление (АД).
Автоматически рассчитывались частота сердечных сокращений (ЧСС), среднее квадратичное отклонение (БО^Ы) и коэффициент вариации (СУ), характеризующие суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения; индекс напряжения регуляторных систем (стресс-индекс, 81), свидетельствующий о степени преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными; индекс централизации (1С), который отражает степень централизации управления ритмом сердца. Общую оценку состояния вегетативной регуляции демонстрирует показатель активности регуляторных систем (ПАРС). Вклад отдельных механизмов регуляции (парасимпатических - ИБ, симпатических - ЬБ и гуморально-метаболических - УЬБ) в суммарный уровень активности регуляторных систем (ТР) оценивался по мощности их спектра, в %. Показатель ЬБ/ИБ характеризует соотношение симпатических и парасимпатических механизмов в регуляции сердечного ритма. Полученные данные обработаны методами вариационной статистики.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Показатели артериального давления у девушек и юношей в течение недели менялись по-разному. Наиболее высокое АД систолическое (САД) у девушек отмечалось во вторник: 132 ± 2, а у юношей в понедельник: 131 ± 5 мм рт.ст. Эти значения достоверно (р<0,05) отличались от наиболее низких значений САД, которые у девушек наблюдались в понедельник и среду: 112-113 мм рт.ст., у юношей - в среду, четверг и пятницу: 118-120 мм рт.ст. Изменения АД диастоличе-ского (ДАД) у девушек составили от 68-70 в понедельник-среду до 72 ± 2 в четверг и пятницу. У юношей ДАД менялось от 82±6 в понедельник до 78-80 в остальные дни. Таким образом, если у девушек показатели АД в течение недели варьировали, то у юношей наблюдалась тенденция к их снижению от начала к концу недели.
ЧСС у девушек в понедельник, вторник и четверг составила 76-77 в мин, а в среду и пятницу увеличивалась до 86±6 и 83±3 в мин, соответственно. У юношей ЧСС во все дни была на уровне 84-89 в мин. Несмотря на то, что в литературе указывается на превышение показателя ЧСС в покое у женщин [1,9], мы наблюдали относительно большую величину ЧСС у юношей по сравнению с девушками, что, вероятно, могло быть связано с учебной нагрузкой,
Динамика показателя суммарного эффекта вегетативной регуляции ББМЫ в течение недели представлена на рис. 1. У девушек изменения ББМЫ варьируют от самого большого во вторник (78,1±22,3 мс) до наименьшего в среду (41,5±8,7 мс), у юношей - постепенно снижаются в течение недели: от 60,2±7 в понедельник до 49,1±6,8 мс в пятницу. Подобные изменения отмечаются и у величины коэффициента вариации СУ. Характерно, что динамика этих показателей фактически совпадает с динамикой САД как у юношей, так и у девушек.
Рис.1. Динамика показателя БВЫЫу испытуемых разного пола в течение недели.
У девушек в среду, когда зафиксированы самые низкие значения показателей суммарного эффекта вегетативной регуляции кровообращения ББМЫ и СУ, наблюдаются самые высокие значения индекса напряжения регуляторных систем Б1, что свидетельствует о значительном преобладании в этот день в регуляции ритма сердца активности центральных механизмов над автономными (Табл. 1). Так, в понедельник величина у девушек составляет 152,8 ± 57, во вторник - 86,2 ± 35,6, а в среду она увеличивается до 476,4 ± 96,8, и снижается к пятнице до 140,5 ± 30,5 усл.ед. У юношей индекс напряжения регуляторных систем изменяется в течение недели волнообразно, увеличиваясь от начала к концу недели. Так, в понедельник зарегистрированы наименьшие значения: 112,8 ± 26,1, в пятницу - наибольшие: 276,1 ± 49 усл.ед. (р<0,05). Таким образом, у юношей напряжение механизмов регуляции ритма сердца достигает наибольшей величины к концу учебной недели, в пятницу. У девушек большое напряжение этих механизмов наблюдается в середине учебной недели, в среду.
Показатель преобладания центральных механизмов регуляции над автономными - индекс централизации 1С - у девушек с понедельника до среды составляет 3,3-3,7 усл.ед., а в четверг и пятницу увеличивается до 4,0-4,3 усл.ед. У юношей 1С плавно растет от 2,3 ± 0,5 в понедельник до 4,7 ± 0,9 усл.ед. в пятницу (см. табл. 1). Величина показателя 1С как у девушек, так и у юношей находятся в границах нормы, которые лежат в пределах от 2 до 8 усл.ед.
Показатель активности регуляторных систем (ПАРС) у девушек во все дни учебной недели, кроме среды, составляет около 5 усл. ед., что свидетельствует о высокой активности регуляторных систем и некотором снижении функциональных резервов организма. У юношей значения ПАРС выше, чем у девушек: в понедельник около 5, а со вторника до пятницы - около 6 усл.ед. Это свидетельствует о том, что механизмы регуляции сердечного ритма у юношей в течение всей учебной недели функционируют с большим напряжением, чем у девушек, и наблюдается даже перенапряжение этих систем.
Таблица 1
Изменение показателей вариабельности сердечного ритма у девушек и юношей в течение учебной недели (Ы±т)
День недели SI, ГС, ПАРС,
усл.ед. усл.ед. усл.ед.
Девушки Юноши Девушки Юноши Девушки Юноши
Понедельник 152,8±57 112,8±26,1 3,7 ± 0,6 2,3 ± 0,5 4,5 ± 0,3 5,3 ± 0,8
Вторник 86,2±35,2 258,2±65 3,3 ± 1 2,4 ± 0,8 5,2 ± 0,4 6,4 ± 0,7
Среда 476,4±96,8* 202,1±36 3,3 ± 0,6 2,7 ± 1 3,8 ± 0,6 6 ± 0,8
Четверг 175,3±54 165,9±35,7 4,0 ± 0,5 3,2 ± 0,8 4,9 ± 0,4 5,9 ± 0,3
Пятница 140,5±30,6 276,1±49* 4,3 ± 0,7 4,7 ± 0,9* 4,9 ± 0,4 5,9 ± 0,5
Примечание: достоверные (р<0,05) различия с данными в понедельник.
Суммарный уровень активности регуляторных систем (ТР) в большинстве наблюдений значительно превышал верхнюю границу нормативных значений. У девушек величина ТР в понедельник и вторник равна 5459-7808 мс2, в среду снижается до 1965±668, а затем увеличивается в четверг и пятницу до 4652-3739 мс2. У юношей значения ТР с понедельника до среды находятся на уровне 7068-7682 мс2, а затем уменьшаются: в четверг - до 3622±842, в пятницу - до 2917±677 мс2.
При оценке вклада отдельных механизмов в регуляцию сердечного ритма установлено, что относительный уровень активности парасимпатического звена регуляции (показатель HF) у девушек имеет наибольшие значения во вторник: 34,7 ± 11,2% а в остальные дни варьирует на уровне 24-29%. У юношей показатель ОТ с понедельника по четверг имеет значения от 31 до 35 %, а в пятницу снижается до 22,1 ± 3,6%. Относительный уровень активности симпатического звена регуляции (LF) в течение недели у девушек составляет от 50 ± 2,7 в понедельник до 53 ± 3,4 в пятницу, у юношей растет от 49 ± 4,7 в понедельник до 57,4 ± 3,1% в пятницу. Показатель влияния гуморально-метаболических механизмов регуляции (VLF) у девушек наименьшие значения имеет во вторник и пятницу: около 17%, а наибольшее в среду: 24 ± 3,5%. У юношей наименьшее значение показателя VLF отмечается во вторник - 14 ± 3,6 %, а наибольшее в пятницу - 20,5 ± 2,5% (Рис. 2).
В литературе нет единого мнения о величине показателей ОТ и LF у мужчин и женщин. Так, в работе [9] показано, что молодые женщины в покое имеют больший уровень ОТ и LF, а в исследовании [10] обнаружено, что вариабельность сердечного ритма в покое выше у мужчин. По нашим данным, в разные дни недели соотношение может меняться, что, по-видимому, зависит, в том числе, и от интенсивности учебной нагрузки в этот день.
70 60 50 40 30 20 10 0
I III III III III I
& л}
ИР девушки 1.Р девушки У1Р девушки ИР юноши 1.Р юноши У1Р юноши
Рис. 2. Вклад отдельных механизмов в суммарный уровень активности регуля-торных систем у девушек и юношей.
К концу учебной недели влияние симпатической иннервации на сердце возрастает как у девушек, так и у юношей, что видно из динамики показателя ЬБ/ИБ (Рис. 3). У девушек заметный рост симпатических влияний наблюдается уже в среду и усиливается к пятнице, а у юношей - в конце недели.
Рис.3. Динамика показателя ЬЕ/ИЕу девушек и юношей в течение недели.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенного исследования вариабельности сердечного ритма у студентов при адаптации к учебной нагрузке в течение недели свидетельствуют о наличии определенных гендерных различий. В процессе адаптации у девушек
наибольшее напряжение регуляторных систем, определяющих показатели ВСР, отмечается уже в середине учебной недели (в среду), у юношей - накапливается к концу недели (в четверг и пятницу). В эти дни ведущее значение имеют центральные механизмы регуляции сердечного ритма, а в активности автономных механизмов регуляции превалирует симпатический контур. Подобная картина указывает на напряжение в регуляции сердечно-сосудистой системы у студентов обоего пола и снижение функциональных резервов их организма в конце учебной недели.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александрова Л.А., Карпенко Ю.Д., Моторова О.В. Гендерные особенности вариабельности сердечного ритма и вегетативного индекса у студентов в межсессионный период // Вариабельность сердечного ритма: теоретические и прикладные аспекты: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Чебоксары: Изд-во ЧГПУ, 2014. - С. 6-9.
2. Баевский Р.М., Семенов Ю.Н. Комплекс для обработки кардиоинтервало-грамм и анализа вариабельности сердечного ритма Варикард 2.51. - Рязань: Рамена, 2007. - 288 с.
3. Гурова О.А., Тарбаева Е.А., Карасева Н.В. Вариабельность сердечного ритма, микрокровоток в коже и внимание у студентов при адаптации к учебным нагрузкам // Здоровье и образование в XXI веке. - 2013. - Т.15, № 2. - С. 140-142.
4. Гурова О.А., Тарбаева Е.А., Сафронова Е.Ю. Дневная динамика вариабельности сердечного ритма у студентов // Новые исследования. - 2012. - № 3 (30). - С. 32-36.
5. 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.
6. Димитриев Д.А., Карпенко Ю.Д., Кругликов Н.Ю. и др. Особенности вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы при относительном покое и стрессе // Вариабельность сердечного ритма: теоретические и прикладные аспекты: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Чебоксары: Изд-во ЧГПУ, 2014. - С. 49-54.
7. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. - Иваново: Иван. гос. мед. акад., 2000. - 290 с.
8. Evans J.M., Ziegler M.G., Patwardhan A.R. et al. Gender differences in autonomic cardiovascular regulation: spectral, hormonal and hemodynamic indexes // J. Appl. Physiol. - 2001. - Vol. 91, № 6. - P. 2611-2618.
9. Koskinen T., Kahonen M., Jula A. et al. Short-term heart rate variability in healthy young adults: the cardiovascular risk in young finns study // Auton. Neurosci. -2009. - Vol. 145, № 1-2. - P. 81-88.
10. Young F.L., Leicht A.S. Short-term stability of resting heart rate variability: influence of position and gender // Appl. Physiol. Nutr. Metab. - 2011. - Vol. 36, № 2 -P. 210-218.
