CC BY
19УДК 612:613:502
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ПОКАЗТЕЛИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ
СИСТЕМЫ В ЮНОШЕСКОМ ВОЗРАСТЕ
А.И. Малахова, Т.Г. Иванова
ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И. Г. Петровского»
Показано изменение работоспособности сердечнососудистой системы нетренированных юношей и девушек в ответ на дозированную нагрузку. Исследованы половые отличия в потреблении кислорода органами тела.
Ключевые слова: сердечнососудистая система, нагрузка, юношеский возраст.
Введение. Одна из наиболее серьёзных проблем, которая не утрачивает своей актуальности в настоящее время, является проблема состояния сердечнососудистой системы у подрастающего поколения россиян, ее способности обеспечивать органы тела питательными веществами и кислородом при физических нагрузках. В частности, изучение работы сердца в покое и при дозированной нагрузке у человека позволяет судить об индивидуальных особенностях адаптационных процессов и активности течения ряда физиологических процессов у человека [4; 5].
Для оценки физического развития, функционирования организма человека в целом, определения степени его постарения и оценки тяжести течения большинства патологических процессов используются определенные критерии - состояние сердечнососудистой и дыхательной систем, опорно-двигательного аппарата [2].
Поэтому скрининговые исследования состояния сердечнососудистой системы имеют несомненное практическое значение, т.к. могут стать основой мотивации перехода к здоровому образу жизни или обращению к медицинские учреждения. Тем более, что исследование ряда физиологических показателей сердечнососудистой системы входит в систему тестов «кабинетов здоровья» при городских поликлиниках, действующих в рамках концепции отраслевой программы «Охрана и укрепление здоровья здоровых».
Исходя из выше изложенного, проведенное нами исследование является актуальным, и преследовало следующую цель: изучить влияние дозированной физической нагрузки на некоторые показатели сердечнососудистой системы и потребление кислорода у респондентов в юношеском возрасте не занимающихся спортом.
Задачи:
1. Выбрать оптимальные тесты для оценки работоспособности сердечнососудистой системы в покое и при дозированной физической нагрузке.
2. Определить изменение показателей сердечнососудистой системы в покое и при дозированной нагрузке.
Методика исследований. В исследовании приняли участие 130 студентов естественно-географического факультета БГУ в возрасте от 18 до 21 года. Респонденты были разделены на две равные группы по половому признаку. У испытуемых регистрировали пульс и артериальное давление автоматическим тонометром A&D Medical UA-668. Замеры проводили после пяти минут покоя и сразу после выполнения физических упражнений [2]. Дозирование нагрузки проводили через темп и количество приседаний. Средний уровень нагрузки моделировали 10 полными приседаниями за 15 секунд, а высокий уровень нагрузки - 20-тью приседаниями за 30 секунд. Рассчитывали пульсовое давление, систолический объём крови (СОК) и минутный объём крови (МОК) [1]. Максимальное потребление кислорода определяли по методу Гарвардского степ-теста [3].
Результаты и обсуждения. В ходе исследования нами были сравнены гемодинамические показатели ССС в покое и при дозированной нагрузке у студентов
мужского и женского пола. Данные для сравнительного анализа переведены в относительные единицы по отношению к состоянию покоя, принятого за 100%.
Нами выявлены различия в частоте сердечных сокращений (ЧСС) между юношами и девушками в состоянии покоя и после нагрузки. У девушек ЧСС на 5 ударов в покое и на 1015 ударов больше при дозированной нагрузке, чем у юношей. Более низкий прирост ЧСС после дозированной нагрузки у юношей можно объяснить физиологическими закономерностями, связанными с массой тела (рис.1). Чем меньше масса и больше площадь поверхность тела организма - тем чаще сокращается сердце. В данном исследовании этой закономерностью, вероятно, можно объяснить большую частоту пульса у девушек, наряду с их высокой эмоциональностью и более высоким уровнем тревожности [2].
138
%
140 120 100 80 60 40 20 0
?
покои
средняя нагрузка
интенсивная нагрузка
Рис. 1. Влияние дозированной нагрузки на частоту сердечных сокращений
При анализе изменений артериального давления внимание было акцентировано на систолическом артериальном давлении (СД), т.к. последнее определяется силой сокращения сердца, а не тонусом сосудов. Нами установлено, что юноши по показателю СД слабо реагируют на небольшую (10 приседаний) и сильно на длительную (20 приседаний) нагрузку. В ходе эксперимента, девушки показали слабую реакцию на оба варианта нагрузки (рис.2). Более высокое систолическое давление у юношей можно объяснить большей массой тела и большим развитием мышечной массы, от которых частично зависят показатели АД [4;5].
Различия в показателях СД, в покое и после выполнения 10 приседаний, является событием недостоверным, а различие в покое и после выполнения 20 приседаний достоверно различаются (Р < 0,05). Систолическое давление в общей выборке (без учета пола) после выполнения 10 приседаний выросло всего лишь на 2,4% (3 мм рт. ст.), в то время как после выполнения 20 приседаний оно выросло на 8,3% (10,5 мм рт. ст.). Следовательно, можно говорить о невысокой ответной реакции со стороны ССС по показателю систолического давления на небольшие нагрузки.
По нашим данным у юношей значения пульсового давления (ПД) как в покое, так и после нагрузки статистически достоверно выше (Р < 0,05), чем у девушек. ПД у юношей в покое на 21,1% (11,6 мм рт.ст.) больше, чем у девушек.
Рис. 2. Влияние дозированной нагрузки на систолическое артериальное давление
После выполнения 10 приседаний ПД у юношей увеличилось на 9% (5,4 мм рт.ст.), в то время как у девушек показатель возрос на 14% (5,9 мм рт.ст.) (рис. 3). После выполнения 20 приседаний ПД у юношей возросло на 24% (13 мм рт.ст.) по сравнению с покоем, а у девушек на 21% (8,6 мм рт.ст.).
Т.о., представители обоих полов продемонстрировали выраженную адаптацию к физической нагрузке разной силы через увеличение ПД. При этом прирост для обоих обследованных групп соизмерим и находится по средним данным в пределах физиологической нормы.
Рис. 3. Влияние дозированной нагрузки на пульсовое артериальное давление
По показателям СОК в выборке без учета половой принадлежности различие между покоем и после 10 приседаний, покое и после 20 приседаний являются достоверными (Р < 0,05). Объём крови, выбрасываемый в момент систолы левого желудочка, у испытуемых после выполнения 10 приседаний увеличился на 6,5% (4,4 мл), а после выполнения 20 приседаний - на 7,9% (5,4 мл). Различия СОК, определяемые половой принадлежностью, при разных нагрузках составили в среднем от 5 до 12%.
По значению МОК в выборке юношей и девушек различия между покоем и 10 приседаний, а также между покоем и 20 приседаниями являются статистически достоверными (Р < 0,05). Объём крови, циркулирующий по кровяному руслу за минуту, у испытуемых после выполнения 10 приседаний возрос на 27,7 % (1,41 л), в то время как после выполнения 20 приседаний - на 45,1% (2,3 л). Такое резкое увеличение объёма циркулирующей крови при физической нагрузке объясняется потребностью организма в кислороде, для получения энергии за счёт окисления глюкозы, что позволяет телу справится с нагрузками.
Показатели абсолютного максимального потребления кислорода (МПК) юношей и девушек находятся в пределах физиологической нормы. Различия между этими показателями юношей и девушек являются достоверными (Р < 0,05). Среднее значение абсолютного МПК у юношей составило 4,198 л/мин. У девушек этот показатель меньше на 41,5%, и составил 2,456 л/мин. Это свидетельствует о большей приспособленности к физическим нагрузкам юношей. Среднее значение абсолютного МПК у испытуемых равно 3,327 л/мин.
Нами установлено, что показатели относительного МПК у юношей и девушек находятся в пределах физиологической нормы. Различия между этими показателями является событием достоверным, поскольку среднее значение относительного МПК в выборке юношей составило 58,5 мл/кг. У девушек данный показатель значительно ниже (на 26,8%), и составляет 42,8 мл/кг (Р < 0,05). Это подтверждает тезис о большей выносливости и работоспособности юношей. Следовательно, функционирование кардиоресператорной системы у юношей значительно лучше девушек, с меньшей нагрузкой на сердце (ЧСС у юношей на 16,9% ниже, чем у девушек). Среднее значение относительного МПК у испытуемых без учета пола составило 50,6 мл/кг.
Выводы
1. Юноши по показателям артериального и пульсового давления слабее реагируют на среднюю нагрузку, чем девушки. При сильной нагрузке, показатели артериального и пульсового давления у девушек изменяются медленнее, чем у юношей, что носит приспособительный характер.
2. Выявлены различия в поддержании и изменении МОК в покое и при дозированной нагрузке между юношами и девушками. МОК у юношей поддерживается и изменяется при физической нагрузки за счёт изменения систолического объёма крови. МОК девушек поддерживается и изменяется в особенности за счёт увеличения частоты сердечных сокращений. Это обусловливает физиологическую разницу между мужчинами и женщинами по ЧСС, которая составляет 5 - 10 ударов в минуту больше у вторых.
3. Пульсовое давление, не зависимо от пола, растет пропорционально увеличению нагрузки. При средних нагрузках оно увеличивается за счет падения диастолического давления (ДД), когда систолические давление (СД) остаётся неизменным, а при сильных нагрузках - за счёт увеличения СД, когда ДД возвращается в норму.
4. Минутный объём крови у юношей и девушек не имеет достоверного различия, в то время как значения МПК (абсолютное и относительное) у юношей больше, что определяется большей кислородной емкости крови последних.
Список литературы
1. Богатырев В.С., Циркин В.И. Методы контроля и диагностики в оздоровительной работе. - Киров: ВГПУ, 1998. - 70с.
2. Богатырев В.С., Циркин В.И. Комплексная оценка физического развития девушек: методическое пособие. - Киров: ВГПУ, 1999. - 72с.
3. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: Учеб пособие / под. ред. К В. Судакова, А.В. Кротова, Т.Н. Лосевой. - М.: Медицина, 2002. - С.238-260.
4. Князева А.С., Иванова Т.Г. Анализ влияния учебной деятельности на некоторые физиологические показатели студентов-медиков первого курса.// Ученые записки Брянского
государственного университета: физико-математические науки /биологические науки/ ветеринарные науки , 2016. №2. С. 54 - 57.
5. Телль Л.З. Сердечно-сосудистая система // Валеология: Учение о здоровье, болезни и выздоровлении/ Телль Л.З. - Т.2. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. С.259 - 270.
Сведения об авторах
Малахова Анастасия Игоревна - магистрант кафедры биологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, е-mail: malakhova. an@mail. ru.
Иванова Татьяна Геннадьевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, е-mail: kafbot2002@mail.ru.
THE INFLUENCE OF PHYSICAL ACTIVITY ON THE CARDIOVASCULAR SYSTEM
IN ADOLESCENCE
АЛ. Malakhova, T.G. Ivanova
Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky
It is shown that the cardiovascular system of untrained boys and girls changes in response to the dosed load. Investigated sex-related differences in oxygen consumption by the organs of the body. Keywords: cardiovascular system, load, youth.
References
1. Bogatyrev V. S., Tsirkin V. I. Methods of control and diagnostics in health work. - Kirov: VSPU, 1998. - 70s.
2. Bogatyrev V. S., Tsirkin V. I. Complex assessment of physical development of girls: methodical manual.- Kirov: VSPU, 1999.- 72s.
3. Guide to practical training in normal physiology: Textbook / pod. edited by K. V. Sudakov, A.V. Krotov, T. N. Loseva. - M.: Medicine, 2002. - Pp. 238-260.
4. Knyazeva A. S., Ivanova T. G. Analysis of influence of educational activity on some physiological indicators of medical students of the first course.// Scientific notes of Bryansk state University: physical and mathematical Sciences / biological Sciences / veterinary Sciences, 2016. No. 2. P. 54 - 57.
5. Tell L. Z. Cardiovascular system / / Valeology: the Doctrine of health, disease and recovery / tell L. Z.-T. 2. - Moscow: LLC "Publishing house AST", 2001. Pp. 259-270.
About authors
Malakhova A.I. - Postgraduate, Department of Biology, Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovsky, е-mail: malakhova.an@mail.ru.
Ivanova T.G. - PhD in Biological Sciences, Associate Professor of Department of Biology, Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky, е-mail: kafbot2002@mail.ru
