Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Возрастные особенности деятельности сердечно сосудистой системы при формировании адаптации к различным виддм нагрузок (обзор литературы) 11
1.1. Возрастные особенности центрального кровообращения 11
1.2. Изменения показателей центральной гемодинамики в процессе учебной деятельности 14
1.3. Регуляция центрального кровообращения 21
1.4. Физиологические основы вариабельности ритма сердца 24
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 33
2.1. Организация обследования 33
2.2. Методика записи кардиоритмограммы 33
2.3. Техническая характеристика и описание работы прибора 34
2.4. Методы анализа вариабельности ритма сердца 35
2.5. Функциональные пробы 44
2.6. Методы статистической обработки экспериментального материала 47
ГЛАВА 3. Особенности регуляции сердечного ритма у подростков 15-16 лет, обучающихся по программам различного уровня интенсивности 49
3.1. Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у учащихся общеобразовательной и гимназической школы 49
3.2. Сравнительный анализ показателей вариабельности ритма сердца у юношей и девушек 60
3.3. Анализ показателей временного и спектрального анализа у учащихся общеобразовательной школы в зависимости от величины общей мощности спектра 66
3.4. Анализ показателей временного и спектрального анализа у учащихся гимназии в зависимости от величины общей мощности спектра 75
3.5. Сравнительный анализ параметров ВРС у учащихся общеобразовательной и гимназической школ в зависимости от величины общей мощности спектра 84
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 92
Выводы 100
Список литературы 101
- Изменения показателей центральной гемодинамики в процессе учебной деятельности
- Методы анализа вариабельности ритма сердца
- Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у учащихся общеобразовательной и гимназической школы
- Анализ показателей временного и спектрального анализа у учащихся гимназии в зависимости от величины общей мощности спектра
Введение к работе
Актуальность проблемы. Постоянно возрастающий поток информации и научно-технический прогресс в целом ставят перед образованием сложные задачи. Их решение должно быть ориентировано, прежде всего, на функциональные возможности организма школьника. Обсуждаемая проблема становится еще актуальнее, в связи с появлением альтернативных учебных заведений и экспериментальных программ обучения. Гиподинамия, необходимость большую часть дня проводить в статической позе, напряжение зрительного анализатора и, конечно, умственные перегрузки стали причинами распространения среди учащихся ряда специфических заболеваний. Постоянно возникающие стрессовые ситуации увеличивают степень риска.
Экзогенное влияние среды, большей частью, реализующееся в специфике организации учебного процесса, оказывает направляющее воздействие на все системы организма. Метаболическое обеспечение этих функций осуществляется системой кровообращения. В подростковом периоде происходит переход нейрогуморальной регуляции сердечной деятельности на новый уровень, приближенный к дефинитивному. В процессе учебной деятельности формируются адаптационные механизмы кровообращения, направленные на поддержание гомеостаза, соответствующие этому виду деятельности и его характеру. Большая часть этих изменений являются функциональными и не влекут за собой патологических изменений. Такие изменения возникают только в том случае, если учебные нагрузки превышают индивидуальные возможности не только сердечно-сосудистой, но и других систем, работа которых лимитирует гемодинамику (В.В. Суворов, М.А. Чуйкина, Е.П. Воробьева, 1998; В.В. Суворов с соавт., 2000; В.Б. Русанов, 2001; Н.В. Колотилова, 2002).
Особенности реакции организма на стрессовое воздействие могут служить индикатором функционального состояния (P.M. Баевский с соавт., 1984, 1986, 1996). Существует неоднозначная трактовка этого понятия. В современной физиологии функциональное состояние определяют как фоновую активность нервных центров, при которой реализуется та или иная конкретная деятельность. Однако происходящие при этом в организме человека функциональные изменения следует искать не только в процессах нервной регуляции, но и со стороны вегетативных функций (обмен веществ, сердечно-сосудистая система, дыхание и т.д.). Имеется ряд жизненно важных физиологических характеристик, которые могут выступать в роли индикатора состояния целостного организма (P.M. Баевский с соавт., 1984). К таким характеристикам относятся показатели сердечной деятельности, информацию о которых можно получить в результате математической обработки динамического ряда RR интервалов ЭКГ. По полученным результатам определяется вегетативное звено регуляции, которое оказывает ощутимое воздействие на сердечный ритм. Особое значение это имеет в подростковом возрасте, когда каждый индивидуум испытывает действие двух естественных, но неоднозначных процессов: интенсивной социализации личности и активной физиологической перестройки организма. В этот период возможно возникновение функциональных нарушений, приводящих к развитию различных патологических процессов на основе дисгармонически протекающего пубертата (Е.И. Абрамова, 1980; Н.А. Ананьева, 1974; М.В. Антропова, Г.Г. Манке, Л.М. Кузнецов, 1995; И.А. Аршавский, 1975; М.М. Безруких, 1989; М.О. Тетерущенко, Н.И. Шлык, М.Г. Щуклина, 1994).
В последние годы это усугубляется еще и быстрым изменением характера учебной деятельности в условиях инновационных технологий, когда возникающие стрессовые ситуации создают условия для развития неблагоприятных психовегетативных реакций, нередко сопровождающихся расстройствами системы кровообращения. Умственные, физические и социальные стрессоры необходимы для поддержания здоровья ребенка, если их сила и продолжительность не превышает определенный индивидуальный уровень (Е.И. Абрамова, 1980; Н.А. Ананьева, 1974; И.А. Аршавский, 1975; И.Н. Вульфсон, 1975; И.Г. Мясников, 1998;
О.И. Тупицын, 1985; P. Helms, 1993).
Цели и задачи исследования. Основной целью явилось выяснение особенностей регуляции сердечной деятельности у школьников данного возраста, обучающихся по различным учебным программам.
Исходя из поставленной цели, решались конкретные задачи:
Изучить особенности показателей сердечной деятельности у школьников, обучающихся в учебном заведении иновационного типа (гимназия) и общеобразовательной школы.
Провести сравнительный анализ изученных показателей у юношей и девушек подросткового периода.
Научная новизна. В ходе исследования собран и систематизирован материал, касающийся оценки показателей вариабельности ритма сердца у практически здоровых подростков, обучающихся в учебных заведения различного типа. Выявлен преобладающий тип вегетативной регуляции сердечного ритма у школьников в зависимости от интенсивности учебной программы. Показано, что увеличение нагрузки ведет к торможению развития симпатического звена вегетативной регуляции. Это можно рассматривать как один из механизмов адаптации организма подростков к данному виду деятельности. Независимо от этого их можно разделить на три группы, что определяется преобладающим отделом вегетативной нервной системы. Регуляция сердечного ритма осуществляется независимо от ведущего отдела и изменение показателей вариабельности ритма сердца соответствует возрасту. Проведен сравнительный анализ параметров временного и спектрального анализа у юношей и девушек данной возрастной группы. Достоверных отличий временных и спектральных показателей выявлено не было, что свидетельствует об отсутствии половых различий по данным характеристикам, касающимся регуляции ритма сердца. Положения, выносимые на защиту:
Основные показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у юношей и девушек существенно не отличаются, что позволяет говорить об отсутствии достоверных половых отличий в этих параметрах.
В процессе интенсивного обучения наблюдается преобладание парасимпатического отдела вегетативной нервной системы над симпатическим.
Всех подростков, принимавших участие в исследовании можно разделить на три группы; особенности регуляции сердечного ритма в каждой из них будут зависеть от преобладающего отдела вегетативной нервной системы
Научно-практическая значимость работы. Полученные в ходе исследования результаты позволили понять специфичность реакции сердца школьников 15 - 16 лет на различные виды учебных нагрузок. Это послужило основой для разработки мероприятий в гимназии №3 5 по оптимизации условий труда и отдыха учащихся и созданию оздоровительной программы. Полученные результаты могут стать основой для разработки нормативов, отражающих особенности нейрогуморальной регуляции сердечной деятельности здорового организма и использоваться в клинике в качестве исходных показателей для диагностики функциональной патологии кардиореспираторной системы.
Результаты исследования используются в лекциях и практических занятиях по курсам «Основы анатомии и физиологии детей и подростков», «Физиология человека», проводимых преподавателями кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека для студентов Владимирского государственного педагогического университета.
Апробация работы. Результаты исследования обсуждались на:
Всероссийской научной конференции «Здоровье школьников и студентов. Методы оценки, профилактические и реабилитационные технологии», 27 - 28 октября, 2000 г., г. Владимир.
IV Международном конгрессе валеологов, 1-3 ноября, 2000 г., г. С.-Петербург.
V Всероссийской научной конференции «Физиология развития человека», 27-30 ноября, 2000 г., г. Москва.
Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодая наука - XXI веку», 19-20 апреля, 2001 г., г. Иваново.
Всероссийской научно-практической конференции «Современные возможности эффективной профилактики, диагностики и лечения артериальной гипертонии», 5 -6 июня, 2001 г., г. Москва.
XVIII съезде физиологического общества имени И.П. Павлова, 25 - 28 сентября,
2001 г., г. Казань.
7. Ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ВШУ, 1998 -
2002 г. г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 печатных страницах машинописного текста. Иллюстрирована 21 таблицей и 16 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, главы собственных исследований, главы по обсуждению результатов, выводов. Библиографический указатель содержит 313 источников, из них 204 на русском и 109 на иностранных языках.
Изменения показателей центральной гемодинамики в процессе учебной деятельности
Обучение в школе является длительно действующим фактором, который накладывает отпечаток на индивидуальное развитие детей и подростков. Актуальность и важность изучения адаптации организма к обычным неэкстремальным условиям среды является общепризнаной [20, 98, 149, 179,]. В условиях учебных нагрузок адаптационный процесс протекает на всех уровнях организма. Учебная работа учащихся 10-11 классов в течение 5 — 6 часов и более приводит к снижению умственной работоспособности, - неблагоприятным изменениям микроциркуляции, сдвигам функционального состояния центральной нервной системы [13, 18, 166]. Особенно актуальными является исследование адаптации сердечно-сосудистой системы, как одной из наиболее реактивных.
Анализу адаптивных сдвигов в системе кровообращения в ходе учебных занятий посвящен ряд специальных исследований [75, 76, 179, 180]. Показано, что под влиянием учебной деятельности происходит комплекс изменений центрального и регионального кровообращения, что может приводить к отклонению от возрастной направленности развития. В младшем школьном возрасте механизмы адаптации к учебной нагрузке еще не сформированы. В подростковом возрасте происходит активное формирование адаптационных реакций, что выражается в сглаживании разной направленности возрастных и адаптационных изменений. В старшем школьном возрасте многие показатели функционирования сердечно-сосудистой системы достигают уровня близкого к дефинитивному. Учебная нагрузка вызывает адаптивные реакции в системе кровообращения. Направленность адаптационных перестроек, изученная по сократительной функции миокарда, совпадает с возрастными. В то же время повышенная учебная нагрузка старшеклассников, особенно в учебных заведениях иновационного типа, вызывает в течение года изменения, свидетельствующие о развитии утомления [18, 146,147,158, 159].
Анализ сдвигов системного артериального давления в возрастных группах от 7 до 17 лет показал, что к концу учебных четвертей происходит снижение систолического давления. В условиях учебных перегрузок учащихся наблюдается увеличение диастолического давления и снижение пульсового [97, 158, 159]. Четкой динамики частоты сердцебиений в большинстве исследований выявить не удалось [158, 183]. В то же время, по данным Л.М. Кудаевой [110], к концу учебного года наблюдается изменение частоты пульса. Тахикардия регистрируется в 18,5% случаев, брадикардия - в 25,9%. К концу учебного года у учащихся старших классов кумулируется утомление, что ведет \ к снижению уровня активации сердечно-сосудистой системы [33]. Анализ изменений функционирования основных физиологических систем при проведении исследований в условиях естественного эксперимента позволяет понять, насколько адекватно способен реагировать организм школьников на учебные нагрузки в течение дня. Исследование гемодинамических показателей у школьников старших классов во время учебных занятий показало, что у значительного числа обследованных происходят изменения пульса и системного артериального давления. Индивидуальный анализ позволяет выделить два типа реакций систолического давления на учебную нагрузку в течение дня - увеличение и уменьшение. Такие же типы реакций выделяются для частоты сердцебиений. Диастолическое давление либо не изменяется, либо повышается [62, 97, 187]. Чем выше напряженность занятий, тем больший процент учащихся реагирует на умственную нагрузку снижением величины пульсового давления, которое происходит за счет снижения систолического и повышения диастолического давления. В конце учебного года к последнему уроку значительно возрастает число учащихся с пониженным пульсовым давлением, причем в большинстве случаев - за счет повышения диастолического артериального давления [158]. Под влиянием интенсивной учебной нагрузки также увеличивается число случаев снижения частоты сердцебиений (до 56%) и минутного объема (до 63%) после уроков и увеличения (до 56%) ударного объема [140]. В динамике \fi учебного дня зарегистрировано снижение коэффициента эффективности кровообращения [12]. Высказывается предположение [139] о том, что умственная деятельность сама по себе не сопровождается изменениями кровообращения. Они возникают лишь в тех случаях, когда мыслительная деятельность сопряжена с эмоциональными факторами. Использование различных тестов типа решения задач при условии, если испытуемый не ограничивается во времени и получает легкие задания, не вызывает существенных изменений кровообращения. Если ввести в опыт элемент волнения, то сдвиги в деятельности сердечно-сосудистой системы оказываются весьма существенными. Психоэмоциональное напряжение у значительного числа испытуемых вызывает гиперкинетическую перестройку системы гемоциркуляции, которая характеризуется учащением сердечного ритма, симпатикотоническими изменениями ЭКГ, усилением сократительной способности миокарда, повышением ударного и минутного объемов крови при адекватном снижении периферического сопротивления и среднединамического давления [35, 58, 92, 117,119, 134, 144, 151, 162, 185,236, 243,281,292,309]. Умеренное психоэмоциональное напряжение вызывает гипертензивные реакции преимущественно со стороны систолического давления, увеличение частоты сердцебиения. При этом сохраняется корреляция между повышением систолического и диастолического давления. При более высоком напряжении, требующем переключения и повышенной концентрации внимания, происходит дискоординация в вазомоторных центрах, развиваются реакции выраженной тахикардии; имеют место изменения биоэлектрической активности миокарда и диастолического давления, ангиоспастические реакции микрососудов, уменьшение ударного объема, повышение периферического сосудистого сопротивления. Имеются данные о том, что при высокой напряженности труда может происходить активация парасимпатического отдела вегетативной y нервной системы без активации симпатического, с соответствующими реакциями, кровообращения. Высокий тонус парасимпатического отдела обусловливает гипотензивный эффект [136, 161, 172]. Симптомы относительного преобладания парасимпатического отдела вегетативной нервной системы оказывают отрицательное действие на состояние сердечнососудистой системы [44].
Методы анализа вариабельности ритма сердца
Временные методы заключаются в измерении продолжительности последовательных интервалов RR между нормальными сокращениями.
Статистические методы основываются на статистическом анализе vV изменений длительности последовательных интервалов RR между нормальными синусовыми кардиоциклами с вычислением различных коэффициентов. Интервалы RR между комплексами QRS нормальных кардиоциклов принято называть интервалами NN (normal - normal). При временном анализе ритмограммы обычно оцениваются два типа величин: длительность интервалов NN и разность длительности соседних интервалов NN. В соответствии с вышеупомянутыми рекомендациями при анализе ВРС на Т; коротком (5 — 10 мин.) участке записи ритмограммы мы использовали следующие характеристики: RRNN — средняя длительность интервалов RR и обратная величина этого показателя — средняя ЧСС. Показатель RRNN отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на синусовый ритм сложившегося баланса между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы; -, SDNN (standart deviation of the NN interval) - стандартное отклонение (SD) величин нормальных интервалов RR (NN). Аномальные интервалы RR из анализа исключались. Стандартные отклонения (SDNN) - один из основных показателей вариабельности сердечного ритма — характеризует состояние механизмов регуляции. SDNN является интегральным показателем, характеризующим ВРС в целом и зависит от влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Увеличение или уменьшение этого показателя свидетельствует о смещении вегетативного баланса в сторону преобладания одного из отделов вегетативной системы, что, однако, не позволяет достоверно судить о влиянии на ВРС каждого из них в отдельности. SDNN/RRNN х 100% - «коэффициент вариации» (CV). По физиологическому смыслу этот показатель не отличается от SDNN, но при анализе ВРС позволяет учитывать влияние ЧСС; RMSSD (the square root of the mean squared differences of successive NN interval) - квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN; pNN50% - процент (доля) последовательных интервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс. RMSSD и pNN50% отражают, преимущественно, кратковременную смену частоты ритма, зависящую от напряжения парасимпатического отдела нервной системы. Являются отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием. II. Анализ волновой структуры ритма сердца (частотный анализ, frequency domain methods): А. Оценка ритмограммы Визуально-логический анализ с выделением 6 классов ритмограмм по Д.И. Жемайтите. Кардиоритмокардиограмма - это графическое изображение последовательного временного ряда межсистолических интервалов в виде отрезков прямой линии, эквивалентных по длине продолжительности пауз между сокращениями сердца. Каждый из отрезков начинается на оси абсцисс на которой откладывается число интервалов (п), и продолжается вверх параллельно оси ординат со шкалой времени в секундах. В норме верхний край кардиоритмограммы - неровный, соответственно постоянно меняющейся длине интервалов RR. Рисунок этой неровности формируется тремя видами волн различной частотной характеристики: высокочастотными колебаниями (HF), низкочастотными колебаниями (LF) и колебаниями очень низкой частоты (VLF). Все три вида колебаний различимы визуально, а потому основу метода ритмограммы составлял визуально-логический и математический анализ волновой структуры сердечного ритма. Физиологическая интерпретация показателей ВРС проводилась по методике Д.И. Жемайтите (1981), в соответствии с которой выделяют 6 классов (типов) ритмограмм (РГ). РГ-1 - наличие существенных периодических изменений ритма с частотой 0,15 - 0,40 Гц (период 2,5 - 6,7 с) — так называемые дыхательные (высокочастотные или быстрые) волны (HF), соответствующие синусовой дыхательной аритмии с относительными регулярными периодическими волнами; РГ-2 - то же, но при выраженной нерегулярности периодических волн; РГ-3 - слабо выраженные быстрые волны и наличие волн с частотой от 0,04 до 0,15 Гц (период 6,6 - 25 с) - низкочастотные колебания (LF) с относительным постоянством волн; РГ-4 - то же, но с выраженной нерегулярностью волн; РГ-5 - отсутствие вышеописанной периодики и наличие волн большого периода (более 25 с), т.е. очень низкочастотные колебания (VLF); РГ-6 - стабильный или ригидный ритм - отсутствие волновой структуры. 1-й класс отражает вариант нормы — высоких функциональных возможностей сердца; встречается, как правило, у спортсменов в период напряженных тренировок и у лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом. Обычно реакции на различные стимулы хорошо выражены, нагрузки переносятся хорошо. В основе этого класса - предельно высокое преобладание парасимпатического влияния на регуляцию ритма сердца, поэтому волн на такой ритмограмме нет; средние значения межсистолических интервалов - от 1,4 до 1,5 с, что соответствует брадикардии в 40 - 50 ударов в минуту. 2-й класс — наиболее часто встречающийся вариант нормы у практически здоровых молодых лиц. На ритмограмме заметны хорошо выраженные волны сердечного ритма, среди которых можно выделить три вида - высокочастотные парасимпатические волны (HF), среднечастотные симпатические волны (LF) и волны очень низкой частоты (VLF), обусловленные гуморально-метаболическими и центральными эрготропными влияниями. Рефлекторное симпато-парасимпатическое воздействие на сердечный ритм преобладает над гуморально-метаболическими влияниями.
3-й класс — это вариант патологических изменений регуляции сердечного ритма. В нем преобладают волны LF, отражающие увеличивающееся симпатическое воздействие. Обычно такой ритмограмме в покое сопутствуют изменения сосудистого тонуса.
4-й класс — также показывает выраженное преобладание симпатического влияния на сердечный ритм над парасимпатическим, но волны LF имеют более постоянный период и амплитуду. У людей с такой ритмограммой возможны повышения АД, нередко увеличена ЧСС.
5-й класс — на фоне увеличения ЧСС заметно отсутствие HF и LF. Происходит стабилизация сердечного ритма с переходом его регуляции с рефлекторного уровня вегетативного обеспечения на гуморально-метаболический, более низкий и неспособный быстро обеспечивать гомеостаз. Функциональные возможности сердца снижены. Подобная ритмограмма обычно сопровождает органическую патологию сердца и является формализованным свидетельством автономной кардионейропатии.
Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у учащихся общеобразовательной и гимназической школы
При обследовании учащихся общеобразовательной школы, средний возраст которых составил 15,6 ± 0,48 лет, были получены результаты временного анализа вариабельности ритма сердца, представленные в таблице 3.1.3. На протяжении всех проб рассматриваемые показатели изменялись следующим образом: наблюдалось значительное снижение RRNN, по-сравнению с фоновой пробой, в пробе с изометрическим напряжением (соответственно с 743,10 ± 82,48 мс до 389,15 ± 34,26 мс). Три параметра -SDNN, RMSSD и pNN50 - отражают «быстрые» колебания, с коротким периодом, характеризующие парасимпатическую систему, одинаково изменялись во всех пробах: отмечалось их повышение в дыхательной пробе, пробе Вальсальвы и с изометрическим напряжением и снижение в X,. ортостатической пробе относительно фоновой, причем RMSSD в данном случае уменьшился на 53%.
Спектральные показатели имели следующие значения (таблица 3.1.3): общая мощность спектра в фоновой пробе составила 3336,59 ± 1654,18 мс . Количество всех волн, составляющих спектр, было примерно одинаковым сверхвысокочастотные - 1204,89 ± 540,14 мс2 (38,52 ± 12,74%), высокочастотные - 1241,93 ± 540,14 мс (31,85 ± 7,11%), низкочастотные — 1086,69 ± 526,55 мс2 (35,00 ± 13,59%). Отношение LF/HF = 1,18 ± 0,47. " В пробе Вальсальвы общая мощность спектра была равна 8087,77 ± 3805,44 мс . В основном преобладали сверхнизкочастотные волны (62,93 ± 19,88%). Количество высокочастотных и низкочастотных волн было примерно одинаковым (16,17 ± 7,52% и 18,55 ± 8,03% соответственно). Соотношение LF/HF составило 1,07 ± 0,39. В ортостатической пробе наблюдалось увеличение влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы и центральных механизмов на регуляцию сердечного ритма. Об этом свидетельствует отношение LF/HF равное 9,67 ± 3,99, а также величина этих волн в спектре: сверхнизкочастотные - 1423,08 ± 730,36 мс2, низкочастотные - 1353,27 ± 536,49 мс. В пробе с изометрическим напряжением напротив активизировался парасимпатический отдел (LF/HF = 0,57 ±0,1, VLF = 15,82 ± 5,28%, LF = 29,95 ± 3,56%, HF = 53,56 ± 6,08%). Все приведенные выше данные говорят о том, что у подростков общеобразовательной школы наблюдается сбалансированность симпатического, парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и центральных механизмов, участвующих в регуляции сердечного ритма. Таким образом, эту группу школьников можно отнести к нормотоникам. У учащихся гимназии (средний возраст данной категории обследуемых составил 15,50 ± 0,50 лет) показатели временного анализа на протяжении всех проб имели одинаковую динамику (таблица 3.1.4). Значения SDNN, RMSSD и pNN50, по-сравнению с фоновой пробой, увеличивались в дыхательной пробе, пробе Вальсальвы и в пробе с изометрическим напряжением и, соответственно, снижались в ортостатической.
Изучая спектральные характеристики ритмограмм, мы выявили, что у данной группы в фоновой пробе общая мощность была равна 4456,83 ± 1532,96 мс2. Основной вклад в спектр внесли высокочастотные волны (1804,71 ± 653,90 мс2 - 43,15 ± 12,06%). Количество сверхнизкочастотных и низкочастотных волн было примерно одинаковым (VLF - 1771,59 ± 796,57 мс2 - 30,68 ± 8,16%, LF -1761,85 ± 796,90 мс2 - 29,42 ± 7,93%).
В пробах Вальсальвы и с изометрическим напряжением наблюдалось увеличение общей мощности спектра до 11425,30 ± 3178,35 мс и 6631,46 ± 2911,00 мс2 соответственно. В первом случае эти изменения произошли за счет сверхнизкочастотных волн (7857,60 ± 3704,50 мс2 - 65,57 ± 12,44%), в другой пробе - за счет высокочастотных (3629,34 ± 1388,33 мс2 - 55,88 ± 4,34%).
В ортостатической пробе, также как и у первой исследуемой группы, отмечалось увеличение влияния симпатического отдела, а так же гуморальных и центральных механизмов. Поэтому, мощность волн в диапазонах LF и VLF была 1452,42 ± 496,64 мс2 и 2008,14 ± 681,29 мс2 соответственно. Общая мощность спектра составила 3896,30 ± 1643,95 мс2. Соотношение низкочастотных волн к высокочастотным было равно 4,73 ± 2,29.
В целом, у учащихся гимназии наблюдается преобладание влияний парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, поэтому данную группу мы отнесли к ваготоникам.
При сравнении двух групп подростков, обучающихся по программам различного уровня интенсивности, нами было обнаружено, что учащиеся гимназических классов отличались большими значениями параметров временного анализа, в частности показателями SDNN, RMSSD и pNN50, характеризующими парасимпатическую регуляцию (рис. 3.1.1). Корреляционный анализ показал, что эти отличия носят достоверный характер (Р 0,05).
Анализ показателей временного и спектрального анализа у учащихся гимназии в зависимости от величины общей мощности спектра
Вальсальвы и с изометрическим напряжением (таблица 3.4.1). В ортостатической пробе его значение несколько снизилось, по-сравнению с фоном. В дыхательной пробе и в пробе с изометрическим напряжением было зафиксировано значительное увеличение RMSSD до 103,95 ± 34,85 мс и 140,09 ± 37,96 мс соответственно, по сравнению со значениями этого показателя, полученными в фоне. В ортостатической пробе - значительно снизились до 38,41 ± 17,50 мс. При измерении pNN50% были получены низкие результаты в ортостатической пробе (7,01 ± 3,11) и высокие - в пробе с изометрическим напряжением - 57,59 ± 4,24. В других случаях значения этого показателя были примерно одинаковым. CV повышался в дыхательной пробе (до 13,21 ± 2,73 %), пробе Вальсальвы - до 16,35 ± 4,49 %, пробе с изометрическим напряжением до 27,00 ± 6,80 % и незначительно в ортостатической — до 9,43 ± 2,34 %, по сравнению с фоновой (7,33 ± 0,94 %).
Общая мощность спектра у данной группы в фоновой пробе была 4233,96 ± 746,19 мс2 (таблица 3.4.1). Она состояла из сверхнизкочастотных волн -1150,66 ± 343,97 мс2 (27,26 ± 7,53 %), низкочастотных - 1319,10 + 345,96 мс2 (31,58 ± 7,23 %) и высокочастотных - 1764,20 ± 565,91 мс2 (41,23 ± 10,49 %). В нормализованных единицах соотношение данных волн спектра равнялось 43,80 ± 10,35 n.u. - LF-компонент и 56,20 ± 10,35 n.u. - HF-компонент. Коэффициент LF/HF находился в пределах нормы (1,07 ± 0,36).
В пробе Вальсальвы произошло значительное увеличение показателя ТР и соответственно, значений волн, составляющих спектр. В данном случае общая мощность спектра повысилась до 12406,60 ± 3425,67 мс . Она состояла, в основном, из сверхнизкочастотных волн - 7968,15 ± 2515,91 мс (60,34 ± 13,86 %). Количество низкочастотных составляющих спектра было равно 3170,57 ± 926,51 мс2 (24,62 ±8,16 %), число высокочастотных - 2162,76 ± 513,81 мс2 (15,57 ± 6,39 %). LF norm, соответствовало 59,07 ± 11,22 n.u., HF norm. - 40,93 ± 11,22 n.u., поэтому коэффициент соотношения данных волн спектра находился в пределах нормативных значений - 1,34 ± 0,45.
Регуляция сердечной деятельности в ортостатической пробе осуществлялась, в основном, за счет симпатических влияний. Это подтверждается тем, что спектр, общая мощность которого составила 4370,47 ± 1498,62 мс, в основном был образован сверхнизкочастотными и низкочастотными волнами. Их доля соответственно была равна 2265,92 ± 842,48 мс2 (49,82 ± 11,10 %) и 1530,43 ± 511,32 мс2 (37,42 ± 6,60 %). Число высокочастотных волн было невелико 473,63 ± 146,01 мс2 (14,89 ± 6,49 %). Соотношение LF/HF увеличилось до 3,81 ± 1,48 по-сравнению с фоном.
Проба с изометрическим напряжением показала, что в данном случае регуляция осуществлялась в основном парасимпатической системой. ТР было равно 5951,16 ± 1826,43 мс2. Мощность HF - 4133,66 ± 1551,51 мс2 (55,06 ± 6,05 %), мощность LF - 4062,87 ± 1897,25 мс2 (29,18 ± 4,46 %), мощность VLF -1684,16 ± 485,81 мс2 (15,76 ± 4,26 %). В нормализованных единицах LF norm, составило 34,74 ± 5,01 n.u., HF norm. - 65,26 ± 5,01 n.u. Соотношение LF/HF -0,49 + 0,07.
В этой группе, так же как и у учащихся общеобразовательной школы, наблюдалось повышение симпатической регуляции в ортостатической пробе (в большей степени) и в пробе Вальсальвы. В пробе с изометрическим напряжением активировалась вагусная система.
В группу В вошло 9 человек - 18%. Это группа симпатикотонии, т.к. значения общей мощности спектра у данных гимназистов ниже нормы. Наблюдались следующие значения показателей временного анализа (таблица 3.4.2): в фоновой, дыхательной, ортостатической пробах и в пробе Вальсальвы значения RRNN были примерно одинаковыми, соответственно 753,93 ± 78,73 мс, 836,35 ± 43,80 мс, 639,64 ± 57,95 мс и 715,15 ± 49,15 мс. Заметное снижение данной величины отмечалось только в пробе с изометрическим напряжением до 393,93 ± 16,58 мс. Значения SDNN колебались во всех пяти пробах. В фоновой его показатель составил 37,24 ± 3,55 мс. Далее наблюдалось повышение значений: в дыхательной пробе SDNN был равен 101,98 ± 20,18 мс, в пробе Вальсальвы - 92,08 ± 3,83 мс, в ортостатической - 55,38 ± 7,70 мс и в пробе с изометрическим напряжением - 81,94 ± 17,81 мс. Такой показатель как RMSSD также заметно изменялся на протяжении всех проб. В фоновой его значение составило 40,88 ± 5,48 мс. В дыхательной пробе и в пробе с изометрическим напряжением наблюдалось повышение до 78,90 ± 17,70 мс и 102,10 ± 18,80 мс соответственно. В пробе Вальсальвы и в ортостатической пробе значения RMSSD были равны 49,65 ± 15,80 мс и 24,50 ± 4,20 мс. pNN50% заметно повышался в дыхательной пробе и в пробе с изометрическим напряжением (36,55 ± 6,93 и 56,50 ± 6,53 соответственно) и отмечалось его значительное снижение в ортостатической пробе до 3,50 ± 1,28. Исходное значение pNN50%, полученное в фоне составило 12,10 ± 4,07. CV в начале был равен 4,66 ± 0,53, в дыхательной стал 11,06 ± 2,85, в пробе Вальсальвы - 12,43 ± 1,83, в ортостатической - 8,62 ± 0,63 и в пробе с изометрическим напряжением -21,45 ±3,9.
У данной группы гимназистов наблюдались следующие значения спектрального анализа (таблица 3.4.2): общая мощность спектра — 1172,64 ± 223,41 мс2, мощность HF - 322,29 ± 88,87 мс2, мощность LF - 403,91 ± 68,95 мс, мощность VLF — 410,56 ± 99,82 мс. Следовательно, отмечалось относительно равное соотношение низкочастотного и высокочастотного компонентов. Это же было подтверждено значением соотношения LF/HF, которое было равно 1,43 ± 0,37. В процентах баланс отделов вегетативной нервной системы составил: VLF - 31,63 ± 6,62%, LF - 36,43 ± 5,59%, HF - 39,50 ±5,61%.
