Введение к работе
Актуальность исследования. Современная перестройка высшего профессионального образования в Российской Федерации связана с интенсификацией учебного процесса студентов. Это приводит к повышенному напряжению адаптационно-компенсаторных систем организма, следствием чего является быстрое снижение умственной и физической работоспособности учащейся молодежи (М.З. Федорова, 1990; Э.М. Казин, 2000; Т.В. Харевич, 2000; Л.А. Леонова, 2003; Т.А. Пономарева, 2005; Н.А. Агаджанян, 2006; М;М. Безруких, 2006). Насыщение техническими средствами обучения, рост количества часов, проводимых за компьютером, снижают двигательную активность студентов и сопровождаются одновременным увеличением объема статических усилий, связанных с длительным удержанием ряда групп мышц в состоянии изометрического сокращения. Установлено, что именно статический компонент в работе мышц является наиболее утомительным звеном, ограничивающим функциональные возможности центральной нервной системы, нервно-мышечного аппарата, систем дыхания и кровообращения (Э.А. Городниченко, 1994; Р.А. Шабу-нин, 1994; И.О. Тупицын, 1995; В.И. Тхоревский, 2000; З.Б. Белоцерковский, 2005).
Анализ литературы показал, что в настоящее время проблема влияния статических усилий на организм в полной мере решена на примере школьников, но остается актуальной для лиц юношеского и более старших возрастов.
С точки зрения теории адаптации, предложенной P.M. Баевским (1997), здоровье человека рассматривается как способность организма адаптироваться к условиям внешней среды. Это напрямую зависит от функциональных возможностей основных физиологических систем и эффективности механизмов их регуляции, лежащих в основе как срочной, так и долговременной адаптации (В.П. Казначеев, 1986; Н.Д. Граевская, 1996; P.M. Баевский, 1997). Индикатором адаптационных возможностей организма является сердечно-сосудистая система, уровень функционирования которой можно рассматривать как ведущий показатель, отражающий равновесие организма с внешней средой (Ф.З. Меерсон, 1975; P.M. Баевский, 1997; Н.А. Агаджанян, 2006). При этом до сих пор в литературе остается открытым вопрос о механизмах, лежащих в основе срочных приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы у испытуемых различных возрастов при статических нагрузках. Прежде всего, это касается индивидуальных особенностей реагирования, связанных с типом изменения ударного объема крови, типом регуляции гемодинамики.
В современных демографических условиях, когда рождаемость в стране продолжает оставаться на невысоком уровне, здоровье лиц женского пола приобретает особую ценность. К тому же организм девушек ежемесячно подвергается дополнительному психофизиологическому напряжению в соответствии с фазами овариально-менструального цикла, что отражается на его функциональном состоянии (А.Г. Хрипкова, 1990; Е.В. Перепелюкова, 2005; И.Н. Шевелева, 2006).
Как показано в ряде исследований, негативная динамика здоровья современной студенческой молодежи, в особенности студенток, связана с нерациональным образом жизни, эмоциональными перегрузками, малоподвижным характером труда.
Все выше изложенное доказывает актуальность выбранного направления исследования.
Цель исследования: экспериментально обосновать критерии эффективности и механизмы срочной адаптации сердечно-сосудистой системы девушек 18-22 лет на основе приспособительных реакций к статическим нагрузкам различной интенсивности.
Объект исследования: процесс функционального созревания сердечнососудистой системы студенток 18-22 лет.
Предмет исследования: адаптационные реакции сердечно-сосудистой системы при статических нагрузках.
Гипотеза исследования. Предполагалось, что на основе характера приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы девушек 18-22 лет на локальные статические нагрузки различной интенсивности можно оценить индивидуальные и возрастные возможности изучаемой системы, определить критерии эффективности ее деятельности.
Задачи исследования:
Изучить возрастные особенности функционирования центрального и периферического кровообращения в покое у девушек 18-22 лет.
Выявить уровень и динамику статической работоспособности студенток 18-22 лет при локальных статических нагрузках нарастающей интенсивности.
Установить характер и возрастные особенности реакций центрального и периферического кровообращения у девушек-студенток 18-22 лет при выполнении локальных статических нагрузок нарастающей интенсивности.
4. Определить критерии эффективности деятельности системы кровообраще
ния при выполнении статической работы у девушек 18-22 лет.
Методы исследования: теоретический анализ и обобщение специальной научно-методической литературы, антропометрия, анкетирование, грудная тет-раполярная реография, реовазография, электротензодинамометрия, функциональная проба изометрического характера, методы математической статистики.
Методологическую основу и теоретическую базу исследования составили:
теория адаптации (P.M. Баевский, Ф.З. Меерсон, В.П. Казначеев);
теории функциональных систем (П.К. Анохин, К.В. Судаков);
концепции влияния статических нагрузок на организм человека (Н.К. Верещагин, Е.Б. Сологуб, Р.А. Шабунин, Э.А. Городниченко);
современные теории адаптации сердечно-сосудистой системы в условиях работы изометрического характера (В.И. Тхоревский, И.О. Тупицын, СБ. Догадкина, З.Б. Белоцерковский).
Организация исследования. В эксперименте приняли участие 100 студенток различных вузов г. Смоленска в возрасте 18-22 лет (по 20 человек в возрастной группе) среднего физического развития, не занимающиеся спортом,
допущенные к занятиям физической культурой в основной группе. На основании росто-весовых показателей определялась площадь поверхности тела испытуемых по номограмме Графорда, Терри и Рурка (1954). Синхронная регистрация параметров центральной и периферической гемодинамики осуществлялась на 12-канальном электрокардиографе BIOSET-8000 (Германия) непрерывно в покое, во время работы и в период восстановления в положении лежа. ЧСС, САД и ДАД регистрировались в автоматическом режиме" на аппарате BOZOTRON-2 (Германия). Измеряли время кровенаполнения сосудов (а, с), длительность реографической волны (Т, с). Рассчитывали: ударный объем крови (УО, мл), объемную скорость кровотока (ОСК, мл/100см3/мин), минутный выброс крови (MB, л/мин), ударный и сердечный индексы (УИ, мл/м2 и СИ, л/м2), артериальное давление среднее (АДср, мм рт. ст.), «двойное произведение» (ДП, усл. ед.), общее и удельное периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дин-см'5 и УГГСС, усл. ед.), тонус сосудистой стенки (а/Т, %), тонус ар-териол и вен (ДК и ДИ, %), пульсовое кровенаполнение сосудов (РИ, Ом). Тип регуляции гемодинамики определяли по методике Зубарева М.А. с соавт. (1994). Измерялась сила мышц, сгибающих кисть и предплечье. В качестве функциональной пробы использовались мышечные усилия в 15%, 30% и 45% от максимальной произвольной силы мышц, удерживаемые до произвольного отказа через 5-минутные интервалы отдыха. В условиях пробы фиксировалась статическая выносливость (СВ), а именно: время удержания заданного силового усилия, с; рассчитывался показатель работоспособности — импульс силы -произведение величины мышечного усилия на время его удержания, кг-с; определялись темпы восстановления изучаемых показателей.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
впервые у лиц женского пола на этапе 18-22 лет изучены приспособительные реакций центральной и периферической гемодинамики на локальные статические нагрузки с учетом объема выполняемой работы, степени напряженности функционирования центрального и периферического звеньев кровообращения, типа изменения ударного объема крови на статическую нагрузку, типа регуляции гемодинамики;
определены механизмы, обеспечивающие адаптивный характер реагирования системы кровообращения на статическую нагрузку нарастающей интенсивности;
установлен относительно низкий уровень приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы у девушек 18 лет при малых объемах выполняемой работы, что является отражением незавершенности этапа морфофункцио-нального созревания изучаемой системы в этом возрасте;
на исследованном этапе онтогенеза отмечено два типа реакций ударного объема крови на статические нагрузки: первый с увеличением УО, второй с уменьшением УО крови, что отражает различную индивидуальную функциональную зрелость системы кровообращения у представителей разных типов;
выявлены особенности восстановительных процессов у девушек 18-22 лет после повторной мышечной деятельности изометрического характера, проявляющиеся в полном восстановлении параметров кровообращения в течение
пяти минут отдыха на фоне значительного недовосстановления работоспособности;
доказано, что эффективность приспособительных реакций сердечнососудистой системы девушек 18-22 лет при нагрузках изометрического характера определялась типом гемодинамики. В покое и при нагрузке в 15% от максимальной произвольной силы мышц более эффективным являлось функционирование по гипокинетическому типу, а при нагрузках в 30% и 45% максимальной произвольной силы мышц - по эукинетическому типу;
показано достоверно большее число функциональных связей между изучаемыми параметрами в центральном, чем в периферическом звене кровообращения, что определяет характер приспособительных реакций в условиях статических нагрузок.
Теоретическая значимость работы состоит в том, что получены новые данные, расширяющие представления о состоянии, особенностях и механизмах функционирования сердечно-сосудистой системы женского организма на этапе 18-22 лет.
Практическая значимость заключается в обосновании целесообразности применения локальных статических нагрузок нарастающей интенсивности, выполняемых до произвольного отказа, для оценки функциональных возможностей системы кровообращения на этапе женского онтогенеза от 18 до 22 лет. Результаты исследования могут быть использованы в профессиональной деятельности физиологов, медиков, педагогов для повышения их теоретической подготовки, а также при регламентации учебных и тренировочных нагрузок студентов при занятиях физической культурой и спортом.
Основные положения, выносимые на защиту:
Результаты исследований параметров центральной и периферической гемодинамики в покое и при нагрузке позволяют оценить индивидуальные и возрастные особенности функционирования системы кровообращения у девушек 18-22 лет.
Физиологическая проба с локальной статической нагрузкой нарастающей интенсивности является эффективным методическим приемом для выявления функциональных возможностей и механизмов срочной адаптации сердечно-сосудистой системы девушек 18-22 лет.
Для оценки эффективности деятельности сердечно-сосудистой системы девушек 18-22 лет в условиях статической нагрузки необходимо учитывать: тип реакции ударного объема, интенсивность показателей центрального и периферического кровообращения, степень послерабочей гиперфункции сердца, тип регуляции гемодинамики, уровень работоспособности.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследований были доложены на научных и научно-практических конференциях: XIX съезд физиологического общества имени И. П. Павлова (Екатеринбург, 2004), IV Всероссийская научно-практической конференция «Здоровье и здоровый образ жизни: состояние и перспективы» (Смоленск, 2006); VI Сибирский физиологический съезд (Барнаул, 2008); II Съезд физиологов СНГ (Кишинев, Молдова, 2008); III Общероссийская научная конференция «Современные про-
блемы науки и образования» (Москва, 2008). По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 2 в изданиях, рецензируемых ВАК РФ. Имеется акт внедрения результатов исследования в лекционный и лабораторный курсы физиологии Смоленского государственного университета.
