CC BY
19
YAK 612.8.04(571.122)
ББК 56.128+53.434(2Рос-6Хан)
А.Э. ШЕРБАКОВА, ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
А.А. ГОВОРУХИНА КАРДИОВАСКУЛЯРНЫХ РЕАКЦИЙ
УЧАШИХСЯ И СТУДЕНТОВ ХМАО - ЮГРЫ
A.E. SCHERBAKOVA, CARDIOVASCULAR REACTIONS
A.A. GOVORUKHINA AGE FEATURES OF PUPILS AND STUDENTS LIVING
IN KHANTY-MANSI AUTONOMOUS REGION - YUGRA
В статье представлены результаты исследований школьников и студентов г. Сургута. Обследовано 303 человека, которые были разделены на следующие возрастные группы: 11-12 лет, 13-15 лет, 16-17 лет и 18-21 год. С целью изучения особенностей вегетативной регуляции кардиоваскулярных реакций была выполнена оценка ге-модинамических показателей и вегетативной регуляции ритма сердца. Нарушения вегетативной регуляции начинают формироваться в подростковом периоде и характеризуются увеличением доли симпатических влияний на сердечный ритм. Данные, полученные в экзаменационную неделю у студентов указывают на стабилизацию регуляции сердечного ритма с переходом её с рефлекторно вегетативного уровня на более низкий - гуморально-метаболический, который в меньшей мере способен обеспечивать адекватный гомеостаз.
Research results of school students and students of Surgut are presented in the article. 303 persons were examined and divided into the following age groups: 11-12 years, 13-15 years, 16-17 years and 18-21 years. For the purpose of cardiovascular reactions vegetative regulation features studying hemodynamic indicators and heart rhythm vegetative regulation were examined. Vegetative regulation violations start formation in the teenage period and are characterized by increase in a share of sympathetic influences on a warm rhythm. The data obtained in students' examination week indicate regulation stabilization of a warm rhythm with transition it from reflex vegetative level on lower - humoral and metabolic which in a smaller measure is capable to provide an adequate homeostasis.
Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, вегетативная регуляция, гемодинамика, школьники, школьники, студенты, возрастные особенности, экзаменационный стресс, ХМАО - Югра.
Key words: heart rhythm variability, vegetative regulation, hemodynamics, school students, students, age features, examination stress, Khanty-Mansi Autonomous region - Yugra.
Экстремальный характер климатических и экологических факторов в северных регионах России оказывает определённое воздействие на формирование адаптационных механизмов перестройки сердечно-сосудистой системы организма человека [3, 5, 8]. Поддержание удовлетворительного состояния вегетативных функций является важным показателем успешности процессов адаптации.
Интенсификация учебных нагрузок, особенно в условиях различных педагогических инноваций, предъявляет дополнительные требования к функциональным возможностям организма учащихся. В структуре болезней системы кровообращения у детей, подростков и лиц молодого возраста первое место занимает нарушение сердечного ритма [1, 9, 10, 14]. Установлено, что на момент окончания школьного обучения, в климатических условиях высоких широт, 14,4% юношей и 4,8% девушек имеют заболевания сердечно-сосудистой системы, к возрасту 22 лет этот показатель увеличивается до 17,8% и 15,6% соответственно [4, 11]. В связи с этим появляется необходимость изучения вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы на различных этапах обучения с целью выявления периодов формирования функциональных изменений и патофизиологических реакций на факторы внешней и внутренний среды [7, 12, 15].
Не менее важным аспектом вышеизложенной проблемы является тот факт, что на период обучения в высшем образовательном учреждении приходится завершающий этап биологического и социального созревания человека. Современный учебный процесс предъявляет учащимся большие физиологические и психологические требования часто превышающие функциональные возможности организма. В настоящее время установлена связь между психоэоционльным стрессом и сердечно-сосудистыми заболеваниями которые, в свою очередь, являются одной из причин ухудшения качества жизни [6, 13].
Цель работы заключалась в изучении особенностей вегетативной регуляции кардиоваскулярных реакций учащихся лицея и студентов педагогического университета, проживающих в ХМАО - Югре.
Объект и методы исследований. Исследования проводились в ГОУ ВПО Сургутском государственном педагогическом университете на базе научно-исследовательской лаборатории «Здоровый образ жизни и охрана здоровья». Объектом исследования являлись учащиеся лицея №3 г. Сургута и студенты Сургутского государственного педагогического университета. Все школьники и студенты были отнесены к 1 и 2 группам здоровья и не имели жалоб на состояние здоровья в момент исследования.
Общее число обследованных составило 303 человека, которые были разделены по возрасту и полу на следующие группы: 11-12 лет (n=82) является препубертатным периодом, который приходится на второе детство и младший школьный возраст; 13-15 лет (n=79) приходится на период полового созревания и охватывает средний школьный возраст; 16-17 лет (n=50) -пубертатный период, соответствует старшему школьному возрасту; а с 18 лет до 21 года (n=92) - ювенильная стадия онтогенетического развития - студенты высшего образовательного учреждения (Агаджанян Н.А., 2005).
Наряду с этим, юноши (33 человека) и девушки (25 человек) в возрасте от 18 до 22 лет, студенты (с 1 по 5 курс) Сургутского государственного педагогического университета (СурГПУ) дважды проходили обследование: в стабильный период обучения (семестровые занятия) и во время сдачи экзаменов (сессионная неделя). Для сокращённого обозначения семестрового периода обучения использовали аббревиатуру - СПО (стабильный период обучения), а период сдачи экзаменов - ЭН - экзаменационная неделя.
Артериальное давление определяли по методу Короткова. На основании показателей систолического (САД) и диастолического (ДАД) рассчитывали пульсовое артериальное давление (ПАД). Так же был выполнен расчёт показателей систолического объёма (СО), минутного объёма крови (МОК), сердечного индекса (СИ) и общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС). Регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) осуществлялось автоматически по данным кардиоритмографии.
Запись и анализ вариабельности ритма сердца проводили на электрокардиографе Поли-Спектр компании «Нейро-Софт» в соответствии с рекомендациями стандарта «Вариабельность ритма сердца. Стандарт измерения, физиологической интерпретации и клинического исследования» (Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing Elec-trophysiology. Heart Rate Variability Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use, 1996).
Систематизация материала и статистические расчёты проводились с помощью пакетов статистических программ «Statistica 6.0». Для оценки межгрупповых различий использовался ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса (H). Для множественных сравнений - критерии Ньюмена-Кейлса и Даннета. Анализ взаимосвязей переменных осуществлялся методом линейного корреляционного анализа Пирсона (r).
Результаты исследований и их обсуждение. Одной из ведущих систем жизнеобеспечения, в которой происходят изменения под воздействием факторов окружающей среды, является сердечно-сосудистая система. Ее дея-
тельность лимитирует развитие приспособительных реакций в разные возрастные периоды развития организма человека. Функциональные показатели гемодинамики учащихся различных возрастных групп представлены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели гемодинамики учащихся различных возрастных групп (M±m)
Возраст 10-12 (п=82) 13-15 (п = 79) 16-17 (п=50) 18-22 (п=92)
Показатели Д (п=46) М (п=36) Д (п=39) М (п=40) Д (п=30) Ю (п=20) Д (п=34) Ю (п=58)
ЧСС, уд/мин 88,28± 2,06 84,47± 2,96 82,97± 2,21 80,18± 2,40 78,23± 1,80 75,80± 2,67 73,15± 2,08 68,15± 1,67*
ПАД, мм рт.ст 41,43± 1,90 40,86± 2,29 42,13± 1,60 45,03± 1,59 41,70± 1,63 50,55± 1,65* 42,00± 1,60 49,75± 1,35
САД, м рт.ст 108,35± 2,07 107,92± 2,36 110,46± 1,72 112,18± 2,18 118,00± 1,89 125,15± 2,23 108,88± 1,53 117,40± 1,96 *
ДАД, мм рт.ст 66,91 ± 1,39 67,06± 1,69 68,33± 1,27 67,15± 1,55 76,30± 1,09 74,60± 0,75 66,88± 1,52 67,65± 1,70 *
СО, мл 56,53± 1,38 56,64± 1,88 71,65± 1,26 73,82± 1,25 67,87± 1,14 73,00± 0,72 82,61 ± 1,73 83,39± 1,23
МОК, л/мин 4,93± 0,13 4,70± 0,16 5,73± 0,15 5,49± 0,14 5,30± 0,13 * 5,56± 0,23 5,65± 0,15 5,65± 0,15
СИ, л/м2 3,82± 0,14 3,54± 0,16 3,77± 0,12 3,47± 0,13 3,36± 1,00 3,18± 0,12 3,33± 0,19 2,99± 0,14
ОПСС, дин^с/см -5 1416,67± 44,81 1509,71± 68,87 1268,27± 46,28 1287,29± 43,48 1450,38± 41,02 1426,78± 51,76 1243,10± 46,07 * 1300,36± 43,79
Примечание: л - р <0,05, - р<0,01, - р<0,001 - достоверность различий
между юношами и девушками в одной возрастной группе; * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - достоверность различий по сравнению с предыдущей возрастной группой.
Нарушения системной гемодинамики проявляются тенденцией к повышению: САД на 9,00%, ДАД на 8,90%, ПАД на 8,80% и ОПСС на 9,00% у юношей в возрасте 16-17 лет по сравнению с предыдущей возрастной группой; САД на 9,40%, ДАД на 9,00% и ОПСС на 8,7% у девушек в возрастной группе по сравнению с возрастом 13-15 лет. Средние значения СИ соответствовали гиперкинетическому типу кровообращения у девочек и мальчиков в возрасте 10-12 лет и у девочек в возрастной группе 13-15 лет. Индивидуально-типологический анализ указывал на наличие ГрТК у 56,7% девушек и у 40% юношей 16-17 лет. Доля ГрТК у лиц молодого возраста составила 67,6% и 20,7% у девушек и юношей соответственно.
Сердечно-сосудистая система участвует практически в любом адаптационном процессе организма как неотъемлемое звено целостной физиологической реакции. Универсальной реакцией организма в ответ на действия внешней и внутренней среды, отражающей результат многочисленных ре-гуляторных влияний на сердечно-сосудистую систему, является такой показатель, как вариабельность сердечного ритма. Структура спектральной мощности ВРС учащихся различных возрастных групп представлена в таблице 2.
Таблица 2
Структура спектральной мощности ВРС учащихся различных возрастных групп (M±m)
Возраст 10-12 лет (п=80) 13-15 лет (п = 79) 16-1 7 лет (п=50) 18-22 года (п=84)
Показатели Д (п=44) М (п=36) Д (п=39) М (п=40) Д (п=30) Ю (п=20) Д (п=26) Ю (п=58)
VLF, % 33,56± 2,36 30,44± 2,30 30,67± 1,99 33,79± 2,24 28,50± 1,49 33,19± 3,42 28,52± 2,32 29,11± 1,99
LF, % 25,25± 1,19 25,37± 1,64 23,37± 1,25 23,75± 1,36 24,57± 1,79 24,17± 2,09 23,42± 1,84 28,39± 1,23"
НЕ % 41,18± 2,24 44,20± 2,68 45,96± 2,16 42,47± 2,45 46,92± 2,12 42,67± 3,50 48,04± 2,37 42,49± 1,98
Примечание: " - р <0,05, "" - р<0,01, """ - р<0,001 - достоверность различий между юношами и девушками в одной возрастной группе; * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - достоверность различий по сравнению с предыдущей возрастной группой.
По данным нашего исследования период окончания школьного обучения и переход в систему высшего образования требует наибольшего внимания к состоянию вегетативной регуляции кардиоваскулярных реакций в связи с тем, что именно в этой возрастной группе отмечена тенденция к чрезмерной активности симпатической нервной системы и перестройки системной гемодинамики с формированием неэкономного гиперкинетического типа кровообращения, а также транзиторных гипертензивных реакций с исходом в стойкую артериальную гипертензию у определённой части лиц молодого возраста.
Нарушения вегетативной регуляции начинают формироваться в подростковом периоде и характеризуются увеличением доли симпатических влияний на сердечный ритм по показателям спектрального анализа ВРС.
Одним из принципиально важных критериев оценки уровня экзаменационного напряжения является изучение индивидуальных возрастных и половых особенностей реагирования организма на стрессовые ситуации [2]. Принимая во внимание то, что важнейшим звеном в адаптационной перестройке организма является изменение сердечно-сосудистой системы, в таблице 3 представлены функциональные показатели гемодинамики студентов в стабильный период обучения и во время экзаменационной недели.
Таблица 3
Функциональные показатели гемодинамики студентов в стабильный период обучения и во время экзаменационной недели (M±m)
Показатели Девушки (п=34) Юноши (п=58)
СПО ЭН СПО ЭН
1 2 3 4 5
ЧСС, уд/мин 73,15±2,08 74,18±2,10 68,15± 1,67 74,23± 1,92
САД, мм рт.ст 108,88±1,53 122,91±0,72 117,40±1,96 125,63±1,73
ДАД, мм рт.ст 66,88± 1,52 70,91±2,12 67,65± 1,70 73,34± 1,43
ПАД, мм рт.ст 42,00± 1,60 52,00±2,66 49,75± 1,35 52,29±1,17
Окончание табл. 3
1 2 3 4 5
СО, мл 82,61±1,73 85,71±2,98 83,39± 1,23 82,39± 1,31
МОК, л/мин 5,65±0,15 6,26±0,15 5,65±0,15 6,08±0,14
СИ, л/м2 3,33±0,19 3,90±0,08 *** 3,14±0,09 3,34±0,10
ОПСС, дин-с/см '5 1243,10±46,07 1209,12±34,35 1300,36±43,79 1289,12±40,82
Примечание: л р<0,05, р<0,01, р<0,001 - достоверность различий
между группами студентов в стабильный период обучения (СПО) и во время экзаменационной недели (ЭН) в группе юношей, девушек; * р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001 -достоверность различий между юношами и девушками в СПО и во время ЭН.
У лиц молодого возраста достоверное изменение гемодинамики в период экзаменационной недели отмечены у девушек по показателям САД (р=0,000), СДД (р=0,000), ПАД (р=0,002), МОК (р=0,005) и СИ (р=0,007). У юношей достоверно возрастали значения ЧСС (р=0,02), САД (р=0,002), ДАД (р=0,01), СДД (р=0,003) и МОК (р=0,04) по сравнению со стабильным периодом обучения.
В период экзаменационной недели происходит усиление положительной корреляционной связи между СИ и САД, отрицательной корреляции между СИ и ДАД, СИ и ОПСС, как у девушек, так и у юношей. Связь между САД и ДАД во время эмоционального напряжения у юношей и девушек носит разнонаправленный характер: положительная у юношей и отрицательная у девушек.
100%
50%
0%
]У1_Р ПНР
]У1_Р ПНР
б
а
Рис. 4. Соотношение вкладов различных частотных компонентов спектра ВРС в общий спектр а - у девушек и б - у юношей в СПО и во время ЭН, %
Снижение общей спектральной мощности, выраженную активацию симпатоадреналовой системы, увеличение вклада медленных и очень медленных колебаний в структуре спектральной мощности и снижение активности парасимпатического отдела ВНС в период экзаменационной недели можно трактовать как ухудшение текущего функционального состояния и снижение адаптационных резервов организма у лиц молодого возраста. Кроме этого, избыточную симпатоадреналовую активность можно расценивать как проявление высокого уровня мотивации в период подготовки и сдачи экзаменов.
Полученные результаты позволяют сделать заключение о том, что динамика показателей ВРС в период психоэмоционального напряжения указывает на стабилизацию регуляции сердечного ритма с переходом её с рефлек-торно вегетативного уровня на более низкий - гуморально-метаболический, который в меньшей мере способен обеспечивать адекватный гомеостаз.
На этапе биологического и социального созревания необходимо углублённое обследование учащихся средних и высших образовательных учреждений с нарушениями вегетативной регуляции кардиоваскулярных реакций для своевременной коррекции выявленных дисфункций.
Литература
1. Aрхиповский, В.Л. Сердечно-сосудистая патология: распространённость, основные факторы риска [Текст] / В.Л. Aрхиповский // Экология человека. -2007. - № 7. - С. 20-25.
2. Aтрощенко, Г.Н. Изменения в вегетативной нервной системе студентов при различных учебных нагрузках [Текст] / Г.Н. Aтрощенко, И.Н. Сахарова // Aльманах. Новые исследования. PAO институт возрастной физиологии. -№ 1-2. - 2004. - С. 63-64.
3. Буганов, A.A. Здоровье населения Ямало-Ненецкого автономного округа: состояние и перспективы [Текст] / A.A. Буганов. - Надым-Омск, 2006. -С. 567-643.
4. Вегетативная регуляция сердечного ритма в различные возрастные периоды у практически здоровых жителей высоких широт [Текст] / М^. Попова [и др.] // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - № 2/1 (31). - 2009. - С. 286-287.
5. Гапон, Л.И. Aртериальная гипертензия в условиях Тюменского Севера. Десинхроноз и гиперреактивность как факторы формирования болезни [Текст] : монография / Л.И. Гапон [и др.]. - М. : Мдицинская книга, 2009. -208 с.
6. Голубчиков, С.Н. Медико-экологические проблемы улучшения жизненной среды северян [Текст] / С.Н. Голубчиков, Н^. Хименков, С.В. Ерохин // Энергия. - 2003. - № 4. - С. 54-57.
7. Зайцева, О.И. Особенности формирования вегетативного гомеостаза у детей школьного возраста в различных регионах Сибири [Текст] / О.И. Зайцева [и др.] // Успехи современного естествознания. - 2005. - № 4. - С. 13-16.
8. Кочан, Т.И. Годовой мониторинг влияния условий севера на метаболизм и функционирование ССС человека [Текст] / Т.И. Кочан // Успехи физиологических наук. - 2007. - Т. 38. - № 1. - С. 55-65.
9. Меньшикова, Л.И. Кардиоваскулярная патология у детей и подростков Европейского Севера России [Текст] : монография / Л.И. Меньшикова. - Aр-хангельск, 2004. - 126 с.
10. Оганов, Р.Г. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний - реальный путь улучшения демографической ситуации в России [Текст] / Р.Г. Оганов, Г.Я. Масленникова // Кардиология. - 2007. - № 1.- С. 4-7.
11. Петриченко, О.Г. Диастолическая дисфункция левого желудочка и нарушения сосудистой регуляции при высоком нормальном артериальном давлении у лиц с различной физической активностью в условиях Севера [Текст] : автореф. дис. ... канд. мед. наук / О.Г. Петриченко. - Томск, 2006. - 28 с.
12. Подпалов, В.П. Прогностическое значение параметров вариабельности сердечного ритма как фактор риска развития артериальной гипертензии [Текст] / В.П. Подпалов [и др.] // Кардиология. - 2006. - № 1. - С. 39-42.
13. Ушаков, И.Б. Качество жизни и здоровье студентов [Текст] / И.Б. Ушаков [и др.]. - М. : Истоки, 2002. - 151 с.
14. Choi, J.-B. Age and Ethnicity Differences in Short-Term Heart Rate Variability [Text] / J.-B. Choi [et al.] // Psychosomatic Medicine. - 2006. - Vol. 68. - P. 421426.
15. Wang, W. A. Longitudinal study of hypertension risk factors and their relation to cardiovascular disease: the Strong Heart Study [Text] / W. Wang [et al.] // Hypertension. - 2006. - Vol. 47 (3). - P. 403-409.
