CC BY
7
гиена и санитария 3/2008
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2008 УДК 613.96:612.17.06:612.766.1-057.875
Э. С. Геворкян, Ц. И. Адамян, С. М. Минасян, Г. Г. Туманян, Н. Н. Ксаджикян, Л. Э. Гукасян
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА КАРДИОГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТУДЕНТОВ
Ереванский государственный университет, Армения
Одной из характерных черт современного образа жизни человека является ограниченная двигательная активность, отрицательно воздействующая на структуру и функции всех тканей, приводящая к понижению защитных сил организма и увеличивающая риск возникновения нарушений и формирования патологии. Проблема гиподинамии особенно актуальна для лиц, занимающихся умственным трудом, среди которых необходимо выделить учеников школ и студентов. Инновационный бум в сфере образования привел к усложнению программного материала, введению дополнительных дисциплин, компьютеризации процесса обучения, в результате чего учащиеся вынуждены длительное время проводить в полусогнутом, сидячем положении за учебным столом, в мало проветриваемых помещениях, у экранов мониторов. Повысить умственную работоспособность и уменьшить риск гиподинамии в значительной степени помогают занятия физкультурой. Физические упражнения повышают неспецифическую сопротивляемость организма, восстанавливают функции ЦНС, улучшают вегетативные функции [4, 6—8]. В настоящее время совершенствуется преподавание физического воспитания в высшей школе, ориентированное на профилактику, коррекцию здоровья, индивидуализацию физического воспитания. Физическая активность является универсальным адаптогеном, под воздействием физической тренировки происходит неспецифическая адаптация организма человека к разнообразным экзо- и эндогенным факторам. Двигательная активность способствует нормальному росту и развитию организма, его физических характеристик и функционального состояния. Усиленная же двигательная активность, приводя к "беспокойству" всех функциональных систем организма, может стать причиной как стимулирования процессов развития, так и формирования перенапряжения, особенно в сердечно-сосуди-стой системе (ССС).
Согласно статистическим данным, программные уроки физкультуры (2 ч в неделю) лишь на 11% восполняют двигательный дефицит организма (5, 6]. Однако все еще остается дискуссионным вопрос о "степени интенсивности" полезной нагрузки, об обоснованности занятий теми или иными видами спорта [1, 3]. Последнее диктует необходимость разработки эдоровьесберегающих технологий, направленных на повышение адаптационных возможностей организма учащихся гигиенически обоснованными средствами и методами физического воспитания, поскольку лишь нормированная, оптимально организованная двигательная активность может оказывать стимулирующее влияние на уровень физической и умственной работоспособности. Особые перегрузки в процессе учебной деятельности испытывают первокурсники.
Вчерашний школьник, становясь студентом, попадает в непривычные для него условия активной учебной и научной деятельности, что в конечном счете определяет деятельность его адаптационно-компенсаторных механизмов.
В данной серии исследований изучено изменение функционального состояния организма под влиянием физической нагрузки, в частности скоростного бега на дистанции 500 м у студентов 1-го курса факультета прикладной математики, которые в силу специфики обучения более, чем студенты других факультетов, подвержены воздействию гиподинамии.
Материалы и методы
В исследовании принимали участие 60 девушек и юношей-первокурсников в возрасте 16—17 лет. Мониторинг функционального состояния студентов проводился на кафедре физического воспитания и спорта Ереванского госуниверситета в первом учебном семестре (сентябрь—октябрь). Известно, что наиболее чувствительной к воздействию неблагоприятных факторов является ССС и гемодинамическая система; им принадлежит роль индикатора адаптационно-приспособительных реакций организма. Для изучения изменений функционирования ССС применен метод математического анализа сердечного ритма по Р. М. Баевско-му (1984). Анализ функционального состояния ССС осуществляли с помощью автоматизированной кардиоритмографической программы на IBM Pentium 4 методом вариационной пульсометрии, в основе которого лежит принцип статистического, автокорреляционного и спектрального анализа. На экране монитора высвечивалось значение вариабельности сердечного ритма. Информация давалась в двух вариантах: численном и графическом. Основываясь на данных записи R—^-интервалов, автоматически строились гистограммы, скатер-граммы, автокоррелограммы. Вычисляли и анализировали следующие интегральные показатели ритма сердца: Мо — мода; АМо — амплитуда моды; Дх — вариационный размах; Vk — коэффициент вариации кардиоинтервалов; ИН — индекс напряжения миокарда, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом; И BP — индекс вегетативного реагирования, указывающий на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы; ВПР — вегетативный показатель ритма, позволяющий судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции; ПАПР — показатель адекватности процесса регуляции, отражающий соответствие между активностью симпатического отдела вегета-
г
I
вом последнего являлась и величина АП, находящегося в пределах нормальных адаптивных изменений (меньше 2,1 усл. ед.).
После физической нагрузки как у девушек, так и у юношей наблюдалось выраженное повышение ЧСС (с 81,14 ± 2,6 до 129,7 ± 4,5 в 1 мин у девушек, с 80,83 ± 3,5 до 128,2 ± 2,8 в 1 мин у юношей) и частоты дыхания (ЧД) (на 37,9 и 65,8% соответственно). Последнее является адекватной реакцией организма студентов на интенсивную физическую нагрузку и направлено на обеспечение потребности организма в дополнительном количестве 02, увеличивающейся при мышечной работе. Как у девушек, так и у юношей наблюдалось понижение ЖЕЛ и ЖИ (табл. 1), обусловленное неполным поверхностным дыханием, являющимся результатом повышения ЧСС (на 40—50 в 1 мин). В процессе исследований выявлены тендерные особенности реагирования центральной гемодинамики на физическую нагрузку. Несколько ограниченные пределы возрастания МОК и удельного объема крови (УО) у девушек (см. табл. 1) могут быть обусловлены меньшими объемами сердца и крови у них по сравнению с мужчинами. При этом нами установлено, что повышение МОК у девушек происходило в основном за счет увеличения при выполнении физической нагрузки ЧСС (60%), в то время как у юношей повышение МОК обусловлено увеличением как ЧСС (58,6%), так и УО (19,1%). Увеличение МОК в основном за счет ЧСС является менее совершенным и менее эффективным типом центрального обеспечения кровообращения. Четко выраженная хронотропная реакция при малом приросте инотропной, характерная для девушек, отражает в некоторой степени недостаточную мощность миокарда и "высокую биологическую
Таблица 1
Кардиогемодинамические показатели студентов-первокурсников до и после физической иап>узки
Показатель Девушки Юноши
до нагрузки после нагрузки до нагрузки после нагрузки
ЧСС, в I мин 81,14 ± 2,57 129,86 ± 4,47 80,83 ± 4,54 128,20 ± 2,75
Р < 0,001 < 0,001
ЧД, дцв/мин 19,21 ±0,74 26,50 ± 2,72 18,50 ± 1,15 30,67 ± 1,65
Р < 0,01 < 0,001
АП, усл. ед. 1,99 ±0,06 2,75 ± 0,08 2,02 ±0,11 2,90 ± 0,07
Р < 0,001 < 0,001
АДс, мм рт. ст. 103,90 ± 2,30 120,71 ± 2,67 112,52 ± 5,12 124,22 ± 3,27
Р < 0,001 < 0,05
АДц, мм рт. ст. 65,36 ± 2,06 74,29 ± 7,81 71,67 ± 2,79 76,78 ± 3,33
Р < 0,001
УФС, усл. сд. 0,53 ± 0,04 0,38 ± 0,08 0,49 ± 0,05 0,26 ± 0,07
Р < 0,05 < 0,02
ЖИ 50,33 ± 2,77 42,14 ± 2,81 50,30 ± 3,94 40,91 ± 2,71
Р < 0,05 < 0,05
СДД, мм рт. ст. 83,02 ± 2,03 94,24 ± 1,57 92,07 ± 3,98 95,74 ± 2,52
Р < 0,001
УО, мл 64,20 ± 2,27 65,46 ± 2,36 58,55 ± 7,81 69,74 ± 7,41
Р < 0,001
МОК, л 5,06 ± 0,49 8,50 ± 0,36 4,73 ± 0,34 8,95 ± 0,30
Р < 0,001 < 0,001
ПД, мм рт. ст. 38,57 ± 7,52 46,43 ± 3,12 40,83 ± 2,71 47,53 ±1,12
Р < 0,02 < 0,001
МРИ, г/см 339,50 ± 15,06 371,25 ± 34,62
тивной нервной системы и ведущим уровнем функционирования синусного узла.
Систолическое и диастолическое артериальное давление (АДс, АДд) измеряли манжетным методом Н. С. Короткова, жизненную емкость легких (ЖЕЛ) определяли спирометрически. Антропометрическое обследование студентов (масса тела, рост) осуществляли общепринятыми методами. По специальным формулам рассчитывали: жизненный индекс (ЖИ), массоростовой индекс (МРИ), систолический и минутный объемы крови (СО, МОК), среднединамическое и пульсовое давления (СДД, ПД). Степень адаптации ССС к умственной и физической нагрузкам оценивали по величине адаптивного потенциала (АП). Расчетным методом Е. А. Пирогова оценивали уровень функционального состояния (УФС) организма студентов. Регистрацию всех показателей осуществляли в 2 этапа: за 10 мин до физической нагрузки (норма) и спустя 5 мин после бега на 500 м (восстановительный период). Полученные данные подвергнуты статистической обработке на Pentium 3 по программе "Bio-stat".
Результаты и обсуждение
Анализ полученных данных показал, что бег на дистанцию 500 м как у девушек, так и у юношей приводит к однонаправленным сдвигам всех исследованных показателей разной степени выраженности. В условиях физиологической нормы все испытуемые относились к числу нормотоников (80 < ИН < 150 усл. ед.), частота сердечных сокращений (ЧСС) располагалась в пределах нормального синусового ритма с некоторым сдвигом в сторону тахикардии (81,0 ± 2,7 в 1 мин). Свидетельст-
[гиена и санитария 3/2008
цену" адаптации к физической нагрузке данной интенсивности [8, 9]. Нормирование нагрузок при упражнениях типа ходьбы и бега обычно основывается на оптимизации процессов энергообеспечения и кислородного режима. При этом развитие гипоксии и нарушение доставки кислорода и богатых энергией веществ к месту их потребления выступают в качестве факторов, ограничивающих нагрузку.
Реакция ССС на физическую нагрузку проявлялась также в изменении всех видов артериального давления (АД), которое, однако, носило менее выраженный характер (АДс и АДд у девушек повышались на 16,2 и 13,7%, у юношей — на 10,4 и 7% соответственно). Исключение составляли сдвиги ПД, которое в постнагрузочный восстановительный период превышало норму на 20,4% (р < 0,02) и 16,4% (р < 0,001) соответственно у девушек и юношей. Последнее является выражением высокого функционального напряжения сердца юношей и девушек в процессе выполнения физической нагрузки. В пользу этого свидетельствует и понижение почти вдвое общего УФС организма студентов и переход АП в зону напряжения (выше 2,1 усл. ед.).
Реакция срочной и долговременной адаптации при дозированной физической нагрузке четко прослеживается не только в изменении функционального состояния ССС, но и в напряжении регуля-торных механизмов, обусловливающих ее функционирование [11]. С этой целью, как было отмечено выше, был проведен также анализ состояния систем регуляции сердечного ритма методом кар-диоинтервалографии и вариационной пульсомет-рии. Наиболее выраженные сдвиги после физической нагрузки наблюдались в уровнях интегральных показателей ритма сердца (табл. 2). В указанный период для всех обследованных был характерен выраженный симпатический тип регуляции сердечного ритма: переход из зоны нормальных адаптивных изменений в зону напряжения процессов регуляции. ИН в постнагрузочный восстанови-
тельный период как у девушек, так и у юношей увеличивался в среднем в 4,5 раза (р < 0,001). Об этом свидетельствовало также повышение активности симпатического контура регуляции сердечного ритма - АМо на 100,2% (р < 0,001) и 116,5% (р < 0,001) у девушек и юношей соответственно. Аналогичные сдвиги наблюдались и в уровнях ВПР, ПАПР, ИВР (см. табл. 2). Подтверждением повышения активности симпатических механизмов регуляции являлось и наблюдаемое у испытуемых понижение активности парасимпатического и гуморального контуров регуляции сердца (Мо, Дх), /?—Я среднего и коэффициента вариации кардио-интервалов (Ук) (см. табл. 2). Наблюдаемые сдвиги могут являться результатом недостаточной тренированности и повышения под влиянием малоподвижного образа жизни массы тела студентов, о чем свидетельствует и величина МРИ как юношей (371,2 ± 34,6 кг/см), так и девушек (339,0 ± 15,5 кг/см).
Изменение вегетативного баланса организма от экстракардиальных влияний проявлялось также в повышении мощности спектра низкочастотных составляющих на спектрограммах сердечного ритма, понижении дисперсии "авторегрессионного облака" на скатерграммах и разной степени выраженности уменьшении амплитуды колебаний /?-/?-интервалов вокруг их среднего значения на ритмо-граммах. По мнению ряда авторов (2], низкочастотные волны отражают уровень основного обмена, терморегуляции, эрготропных функций и являются своеобразным "метаболическим маркером". Увеличение их мощности, выявленное в процессе выполнения физической нагрузки, по-видимому, отражает повышенную активность высших вегетативных центров и метаболических процессов в организме.
Длительное сохранение в постнагрузочный восстановительный период как у девушек, так и у юношей высокого уровня ИН, значительно превышающего фоновые значения, впоследствии может стать
Таблица 2
Интегральные показатели ритма сердца студентов-первокурсников до и после физической нагрузки
Показатель Девушки Юноши
до нагрузки после нагрузки до нагрузки после нагрузки
R-R ср., с 0,70 ± 0,02 0,52 ± 0,02 0,68 ± 0,04 0,51 ± 0,01
Р < 0,001 < 0,001
Mo, с 0,68 ± 0,02 0,54 ± 0,04 0,65 ± 0,04 0,50 ± 0,02
Р < 0,001 < 0,001
АМо, % 34,82 ± 4,59 69,82 ± 4,69 34,0 ± 3,41 73,60 ± 3,70
Р < 0,001 < 0,001
Ах, с 0,33 ± 0,03 0,25 ± 0,04 0,32 ± 0,04 0,18 ± 0,01
Р < 0,05 < 0,001
Vk 9,61 ± 0,47 8,28 ± 7,32 9,44 ± 0,72 6,69 ± 0,97
Р < 0,01 < 0,05
ИН, усл. ед. 83,50 ± 10,1 367,60 ±41,79 91,25 ± 24,47 399,82 ± 45,78
Р < 0,001 < 0,001
ВПР, усл. ед. 4,79 ± 0,33 10,46 ± 5,37 5,13 ± 0,86 10,74 ± 0,64
Р < 0,001 < 0,001
ПАПР, усл. ед. 48,99 ± 4,47 142,9 ± 4,25 51,86 ± 7,67 151,70 ± 11,06
Р < 0,001 < 0,001
ИВР, усл. ед. 110,0 ± 12,04 357,2 ± 39,42 113,0 ± 24,19 431,4 ± 112,4
Р < 0,001 < 0,001
58-
причиной перенапряжения ССС и срыва адаптационных процессов. В связи с этим для тренировки адаптивных механизмов и повышения их лабильности необходимо введение дополнительных занятий физкультурой. Данный тип нагрузки следует использовать в середине урока после предварительной разминки: вводной и дыхательной гимнастики, закаливающих процедур, легкого бега, быстрой ходьбы, аутотренинга и т. д. Разминка обеспечивает ускорение процессов врабатывания, повышает работоспособность, в то время как избыточный компонент вегетативной реакции при многократном повторении может стать причиной дезадаптации [10]. После пробега также необходимо проведение дополнительных легких упражнений, способствующих медленному выходу ССС из стадии напряжения.
Таким образом, длительно находясь в состоянии гиподинамии в старших классах школы и в период подготовки к вступительным экзаменам, функциональные системы организма подростков на первом году вузовского обучения реагируют на интенсивную физическую нагрузку напряжением регулятор-ных механизмов сердца. Чрезмерное же напряжение может стать причиной диспропорционального развития камер сердца, что впоследствии может привести к гипертрофии миокарда, нарушению ритма, ослаблению клапанного аппарата. В связи с этим среди студентов-первокурсников в первые месяцы учебы в вузе для начального "втягивающего" этапа спортивной подготовки необходимо использование щадящих тренировочных нагрузок умеренной интенсивности, являющихся переходным этапом к последующим интенсивным нагрузкам.
Указанные сдвиги подтверждают необходимость увеличения числа уроков физкультуры в учебных заведениях, поскольку тренированный человек легче адаптируется к изменяющимся условиям и физическая нагрузка вызывает у него менее выраженные функциональные сдвиги. Изучение изменений функциональных показателей организма студентов, наблюдаемых после воздействия различных физических нагрузок, даст возможность подобрать рациональный индивидуально дозированный оздоровительно-тренировочный режим,
нивелировать негативное влияние гиподинамии и других отрицательно воздействующих факторов среды.
Л итература
1. Алифанова Л. А. // Гиг. и сан. — 2002. — № 3. — С. 56-59.
2. Волокитина Т. В., Иваначкая Е. Ю. // Сборник материалов Всероссийской науч.-практ. конф., по-свящ. 80-летию кафедры гигиены детей и подростков МГУ и ММА им. Сеченова. — М., 2006. — С. 142-143.
3. Козин Э. В., ВаричЛ. А. // Физиол. человека. — 2005. - Т. 31, № I. - С. 77-81.
4. Калинина Н. Е. // Альманах Новые исследования. — 2004. - № 1-2. - С. 195-196.
5. Кожевникова Н. Г. // Сборник материалов Всероссийской науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию кафедры гигиены детей и подростков МГУ и ММА им. Сеченова. - М., 2006. - С. 103-104.
6. Колосовская Л. А. // Сборник материалов Всероссийской науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию кафедры гигиены детей и подростков МГУ и ММА им. Сеченова. - 2006. - С. 104-105.
7. Коурова О. Г. // Физиол. человек. — 2004. — Т. 30, № 6. - С. 107-112.
8. Левушкин С. П. // Физиол. человек. — 2001. — Т. 27, № 5. - С. 68-75.
9. Любомирский Л. Е., Букреева Д. П., Васильева Р. М. // Физиол. человек. - 1991. - Т. 17, № 5. — С. 107— 115.
10. Спортивная физиология: Учебник / Под ред. Я. М. Коца. - М., 1986.
11. Шаханова А. В., Чермит К. Д., Хасанова Н. Н., Силантьев М. Н. Ц Валеология. — 2002. — № 1. — С. 15-21.
Поступила 18.01.07
Summary. Functional changes were studied in first-year students performing exercises. Analyzing the findings indicated that a 500-m race caused unidirectional varying changes in young women and young men. The functional systems of the first-year students responded to strenuous exercises due to the tension of cardiac rhythm regulatory mechanisms, which manifested itself as almost 4.5-fold increase in the activity of the sympathetic regulatory circuit. Excessive tension that was a result of long-term inactivity may be further a cause of dis-proportionally developed cardiac chambers, leading to myocardial hypertrophy, cardiac arrhythmia, weakened valvular apparatus.
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2008 УДК 613.96:616.891-057.87
Л. М. Кузнецова, В. Д. Кузнецов, К Т. Тимошенко
ПОКАЗАТЕЛИ ПСИХИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ СОВРЕМЕННЫХ СТАРШЕКЛАССНИКОВ И СТУДЕНТОВ ВУЗА
Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова
Психическое здоровье студента наряду с его социальной зрелостью является необходимым условием качественной учебы в вузе, а следовательно, и качественной подготовки для будущей деятельности. Анализ литературы показывает, что изучение состояния психического здоровья, и в частности пограничных невротических расстройств, улиц молодого возраста (16—25 лет) является актуаль-
ным ввиду быстрых изменений социально-экономической ситуации в стране.
Ранний юношеский возраст 16—17 лет приходится на школьный период жизни, поэтому проблемы старшеклассников касаются преимущественно страхов и тревог, связанных с самоутверждением в среде сверстников и окружающего социума, проблемой выбора направления предстоящей жиз-
