Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1. Характеристика климатогеографических факторов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, влияющих на состояние здоровья населения 10
1.2. Особенности физического развития лиц, занимающихся физической культурой и спортом 14
1.4. Вариационная хронорефлексометрия как метод определения функционального состояния ЦНС и работоспособности человека 28
ГЛАВА 2. Организация, объем и методы исследования 34
2.1. Характеристика обследованных групп 34
2.2. Методы исследования
2.2.3. Антропометрические, физиометрические измерения и вычисления 36
2.2.4. Определение функционального состояния ЦНС и работоспособности 39
2.2.5. Методы анализа вариабельности ритма сердца 41
2.2.6. Методы статистического анализа данных 45
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение 49
3.2. Факторный анализ параметров вариабельности сердечного ритма в группах лиц с различным уровнем физической активности 62
3.3. Особенности вегетативной регуляции у молодых людей в зависимости от уровня физической активности
3.3.1. Особенности вегетативной регуляции у девушек в зависимости от уровня физической активности 74
3.3.2. Особенности вегетативной регуляции у юношей в зависимости от уровня физической активности 90
3.4. Функциональное состояние ЦНС и работоспособность молодых людей, с разным уровнем физической активности 108
3.5. Характер корреляционных связей между параметрами вариабельности ритма сердца и функционального состояния ЦНС у молодых людей в зависимости от уровня физической активности 114
Практические рекомендации 136
Список литературы 136
- Особенности физического развития лиц, занимающихся физической культурой и спортом
- Антропометрические, физиометрические измерения и вычисления
- Особенности вегетативной регуляции у молодых людей в зависимости от уровня физической активности
- Функциональное состояние ЦНС и работоспособность молодых людей, с разным уровнем физической активности
Введение к работе
Актуальность работы. Север неравноценен по комфортности жизни с другими регионами страны, и рассматривается как неблагоприятный район для проживания, с точки зрения экологических и климатогеографических условий (Зуевский В.П. с соавт., 2001; Абрамова В.Р., 2006; Петрова Т.Б., 2006; Хаснулин В.И., 2009, 2012; 2013; Цесарская Е.Н., 2011; Гудков А.Б., 2012). На территории Среднего Приобья, к которому относится и Ханты-Мансийский автономный округ-Югра (ХМАО-Югра) студенческая молодежь испытывает сочетанное воздействие факторов, связанных с образовательным процессом и природно-климатическими условиями (Багнетова Е.А. с соавт., 2007; Корчин В.И. с соавт., 2007; Цатурян Л.Д., 2011). Интенсивность учебной нагрузки в ВУЗе, усвоение значительного объема учебного материала в неблагоприятных условиях природно-климатической среды Севера неизбежно предъявляют дополнительные требования к жизнеобеспечивающим системам организма, что приводит к напряжению механизмов адаптации и возрастанию негативных тенденций в состоянии здоровья студенческой молодежи (Абрамова В.П., 2006; Статуева Л.М., 2008; Багнетова Е. А., 2011; Кожевникова Н.Г., 2011).
Неблагоприятные природно-климатические факторы северного региона, особенно в зимний период, ограничивают объем двигательной активности. При этом, гиподинамия нарушает нормальную работу многих функциональных систем организма человека, вследствие чего снижаются защитные силы организма, развивается повышенная утомляемость, снижается умственная и физическая работоспособность (Логинов СИ., 2002, 2006, 2008; Петрова Т.Б., 2006; Геворкян Э. С, 2010; Колпаков В.В., 2011; Цесарская Е.Н., 2011; Беспалова Т.В. с соавт., 2012).
В литературе имеется мало информации о закономерностях формирования и развития, функциональных резервов спортсменов, проживающих на северных территориях РФ, что вызвало необходимость проведения исследований, позволяющих на донозологическом уровне оценивать и контролировать текущее состояние, структурно-функциональные сдвиги в деятельности жизненно важных систем при адаптации к повышенным умственным и физическим нагрузкам в гипокомфортных условиях окружающей среды (Погонышева И.А., 2006).
Сложный механизм адаптации человека к неблагоприятным факторам, направленной на сохранение оптимального функционального состояния организма и работоспособности в неадекватных условиях за счет перестройки энергетических, структурных и информационных уровней, позволяет признать ЦНС основным центром формирования регуляторных механизмов адаптации (Мороз М.П., 2001, 2007; Агаджанян Н.А., 2009; Шибкова Д.З., Мальцев В.П., 2009).
Приспособление организма к воздействию различных факторов внешней среды (в том числе к физическим нагрузкам) в значительной мере обусловлено реакциями системы органов кровообращения и ее регуляторными механизмами (Ефимова Н.В., Попова О.Н., 2012; Сарайкин Д.А. с соавт., 2012; Попова Т.В., Анфалова НС, 2013; Кокорева ЕГ. с соавт., 2014). Сердце является весьма чувствительным индикатором всех протекающих в организме процессов. При этом, ритм его сокращений, регулируемый симпатическим и парасимпатическим отделами ВНС, реагирует на любые стрессорные воздействия (Кудря О.Н., 2009, 2010). Поэтому исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) позволяет судить о состоянии различных звеньев ВНС, регулирующих сердечную деятельность, и в целом об адаптационных возможностях организма (Жужгов А.П., 2003; Муготлев М.А., 2007; Кудря О.Н., 2011, 2012; Белоусова Н.А., 2012; Байгужин П.А., Мальцев В.П., 2012).
Характер вегетативных реакций в ответ на внешние воздействия может определяться многими факторами: одним из таких факторов является уровень физической активности (Кузнецова О.Б., 2007). В связи с этим изучение ритма сердца и работоспособности у студенческой молодежи с разным уровнем физической активности, проживающих в
северных территориях, является актуальным как с теоретической, так и с практической точки зрения.
Учитывая вышесказанное, нам представлялось перспективным провести комплексную оценку морфофункциональных особенностей, механизмов вегетативной регуляции системы кровообращения и психофизиологического состояния у учащейся молодежи, проживающей в неблагоприятных природно-климатических условиях ХМАО-Югры, которая также испытывает воздействие факторов связанных с образовательной средой и разным уровнем физической активности.
Цель исследования: выявить особенности морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции у студенческой молодежи с разным уровнем физической активности, проживающей в ХМАО-Югре.
Задачи исследования:
-
- провести сравнительный анализ параметров морфофункционального состояния студентов медицинского вуза и учащихся, занимающихся физической культурой и спортом;
-
- изучить характер вегетативной регуляции ритма сердца у студентов с разным уровнем физической активности;
-
- оценить функциональное состояние ЦНС по показателям зрительно-моторной реакции у обследованного контингента в зависимости от уровня их физической активности;
-
- выявить наличие взаимосвязей между показателями вариабельности ритма сердца и зрительно-моторной реакции у студентов в зависимости от уровня их физической активности.
Научная новизна исследования
Впервые на основе комплексного подхода к изучению особенностей морфофункционального состояния, вегетативной регуляции ритма сердца и сенсомоторной реакции учащихся образовательных учреждений северного региона приведены сравнительные данные их физиологических параметров в зависимости от уровня физической активности.
С помощью факторного анализа были выявлены наиболее значимые параметры вариабельности ритма сердца, по величине и динамике которых были определены особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности у лиц с различным уровнем физической активности.
Установлено, что результаты уровня адаптационного потенциала позволяют ранжировать его по соответствующим классам функционального состояния системы кровообращения обследованных юношей и девушек с различным уровнем физической активности, проживающих в условиях северного региона.
Факторный и корреляционный анализ результатов исследования, полученных с помощью широко распространенных физиологических методов исследования показал, что все они являются адекватными и информационно дополняют друг друга.
Теоретическая и практическая значимость исследования
Результаты исследования расширяют теоретические представления об особенностях вегетативной регуляции ритма сердца и работоспособности у студенческой молодежи с различным уровнем физической активности, проживающей в суровых условиях северного региона.
В рамках экологической физиологии, полученные в диссертационной работе результаты, дополняют сведения о специфических особенностях адаптивных реакций, развивающихся в организме жителей приполярных регионов.
Установлены особенности вегетативного статуса и сенсорно-моторной реакции у студенческой молодежи с разным уровнем физической активности могут использоваться в качестве научного материала для дальнейших исследований.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре нормальной и патологической физиологии БУ ВО ХМАО-Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» по дисциплинам «нормальная физиология» (механизмы
вегетативной регуляции системы кровообращения) (акт от 17.04.2015 г. № 534); на кафедре физического воспитания, ЛФК, восстановительной и спортивной медицины БУ «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» (акт от 20.04.2015 г. № 539); на кафедре гигиены и медицинской экологии ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава РФ в преподавании дисциплин «Гигиена детей и подростков» и «Гигиена труда» (акт от 30.04.2015 г. № 29/1556); на кафедре нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России (акт от 13.05.2015 г. № 1155/11); на базе Гуманитарного института ФГБОУ ВПО «Югорский государственный университет» по специальности «Физическая культура» (034300) (акт от 22.05.2015 г.); на базе БУ ХМАО-Югры «Клинический врачебно-физкультурный диспансер» (акт от 25.05.2015 г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Выполнение объема физических нагрузок в межсоревновательный период способствует совершенствованию морфофункционального состояния организма, а также усиливает активность автономного звена вегетативной регуляции системы кровообращения у учащихся, проживающих в северном регионе.
-
У студентов северного медицинского вуза интенсивная учебная нагрузка в сочетании с меньшим уровнем физической активности являются факторами, провоцирующими напряжение механизмов вегетативной регуляции ритма сердца и снижение адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы.
-
Сокращение времени ПЗМР, повышение устойчивости нервных процессов и уровня функциональных возможностей ЦНС связано с усилением активности рабочих структур автономного и ослаблением - центрального контуров регуляции сердечного ритма у молодых людей, занимающихся ФК и С, проживающих на территории ХМАО-Югры.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на XIV-ой Итоговой
научной конференции студенческого научного общества и совета молодых ученых
«Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины»
(Ханты-Мансийск, 2012); Всероссийской научно-практической конференции «Югра - за
здоровый образ жизни» (Ханты-Мансийск, 2012); 47-ой Всероссийской научной
конференции с международным участием студентов и молодых ученых «Актуальные
проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации»
(Тюмень, 2013); XV-ой Итоговой научной конференции студенческого научного общества и
совета молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и
клинической медицины» (Ханты-Мансийск, 2013); XVI Всероссийской научной
конференции «Актуальные вопросы теоретической, экспериментальной и клинической
медицины» (Ханты-Мансийск, 2014); Всероссийской научно-практической
междисциплинарной конференции с международным участием «Реабилитация и профилактика» (Москва, 2014), заседании Ученого совета Института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (Архангельск, 2014).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 5 статьей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, главы с обзором литературы, главы по организации, объему и методам исследования, главы, включающей результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводов, практических рекомендаций, а также списка используемой литературы, в котором приведены 301 источник, из них 48 иностранных, и 22-х приложений. Работа изложена на 173 страницах и иллюстрирована 35-ю таблицами и 14-ю рисунками.
Особенности физического развития лиц, занимающихся физической культурой и спортом
Известно, что своеобразие климатических условий Севера, как специфических, так и неспецифических, в комбинации с информационными нагрузками и производственными факторами предъявляют повышенные требования к деятельности всех функциональных систем организма. Особенно это касается молодого поколения, которое в силу ограниченности адаптационных возможностей, незрелости функциональных систем, являются чрезвычайно чувствительными к действию неблагоприятных факторов среды обитания (Хаснулин В.И., 2009; Гудков А.Б., 2009; Литовченко О. Г., 2009; Багнетова Е.А., Корчин В.И., 2010; Башкатова Ю.В., Карпин В.А., 2014).
Большая часть территории севера Тюменской области приходится на долю Ханты-Мансийского автономного округа - Югры (ХМАО - Югры), которому свойственен умеренно суровый континентальный климат, с выраженным природным и неуклонно возрастающим техногенным прессингом, влияющим на как на окружающую среду так и на состояние здоровья людей (Зуевский В.П., 2002; Хаснулин В.И. с соавт., 2005; Кашапов Н.Г. с соавт., 2008).
Проблема взаимоотношений организма человека с окружающей средой северных регионов определяется множеством специфических особенностей этих территорий. Прежде всего, это касается экстремального климата, экологического неблагополучия, диспропорциями в сфере развития экономики и социального обеспечения северян (Истомин А.В., 2003).
По мере расширения и интенсификации антропогенного воздействия на природу растёт разнообразие как отдельных факторов, так и их сочетаний, способных вызывать нарушения гомеостаза в организме человека и, как следствие этого, рост заболеваний, получивших название «болезни адаптации». Более 35 лет территория ХМАО-Югры находится под мощным техногенным воздействием нефтегазодобывающего, лесопромышленного комплексов, транспорта углеводородного сырья, его переработке, выработке электроэнергии. Наибольшее негативное влияние на окружающую природную среду оказывает нефтегазодобывающая отрасль, на нее приходится 72,9 % выбросов из стационарных источников (Некрасова М.Р., 1998; Доршакова Н.В., 2004; Привалова А.Г., 2008).
На фоне продолжающихся миграционных процессов и антропогенного влияния на биосферу, становится актуальным продолжение поиска научных подходов и принципов, направленных на сохранение здоровья населения северного региона - ХМАО-Югры (Корчин В.И., Багнетова Е.А., 2007; Литовченко О.Г., 2009).
Сохранение и укрепление здоровья учащихся средних общеобразовательных и высших учреждений на Севере России в настоящее время приобретает большую значимость. Сегодня северные территории выделяются в особую зону, требующую пристального внимания, так как она имеет тенденцию к увеличению среди молодежи хронических болезней, что и обусловливает актуальность прогнозирования и качественное проведение профилактических мероприятий, направленных на сохранение и укрепление их здоровья.
Сегодня к оценке уровня здоровья сформировался такой подход, при котором здоровье характеризуется как способность организма оптимально адаптироваться к условиям окружающей среды, а сам переход от здоровья к болезни (от нормы к патологии) рассматривается как процесс постепенного истощения резервов адаптационных возможностей организма к условиям окружающей среды, в результате которого возникают различные пограничные состояния, в том числе донозологические (Хаснулин В.И., 1998; Зуевский В.П. с соавт., 2001, 2006; Корчин В.И., Багнетова Е.А., 2007; Агаджанян Н.А., 2005; Литовченко О.Г., 2009).
Рядом авторов доказано, что неблагоприятные влияния играют роль разрешающего фактора, способствующего клиническому проявлению патологических реакций (Агаджанян Н.А. с соавт., 1998; Гребнева Н.Н., 2006; Ораевский В.Н. с соавт., 1998; Скальный А.В., 2004; Хаснулин В.И., Вильгельм В.Д., 1997). Установлено, что организм человека в значительной степени реагирует на степень и выраженность изменений климатогеографических факторов, что приводит к специфической перестройке деятельности физиологических систем (Хаснулин В.И., Вильгельм В.Д., 1997; Корчина Т.Я., 2002; Агаджанян Н.А., 2009; Попова М.А., 2002; Башкатова Ю.В., Карпин В.А., 2014).
Известно, что сердечно-сосудистая система функционирует в тесной связи с аппаратом внешнего дыхания, обеспечивая транспорт кислорода, питательных веществ, выделение метаболитов, а потому является своеобразным уникальным индикатором адаптационных возможностей организма северян (Богданов А.Н., Корчина Т.Я., 2002; Меньшикова Л.И., 2003; Нифонтова О.Л., 2001).
Проживание на Севере сопряжено с напряжением регуляторных механизмов (Агаджанян Н.А. с соавт., 1998; Баранов А.А. с соавт., 2004; Сусликов В.Л., 2004; Привалова А.Г., 2008) и сопровождается возрастанием тонуса периферических сосудов, повышением артериального давления и общего периферического сопротивления сосудов (Захарова Н.Ю., Михайлов В.П., 2004; Адайкин В.И. с соавт., 2008; Башкатова Ю.В., Карпин В.А., 2014).
В исследованиях ряда авторов убедительно показано, что среди населения северного региона подростки более чувствительны к перепадам температуры, нежели взрослые (Барбараш Н.А., 1996; Кучма В.Р. с соавт., 1999; Козырева Т.В. с соавт., 2003;).
Установлено, что на фоне сбоев в системе энергопродукции страдают сердечно-сосудистая система, органы дыхания, печень, развиваются функциональные расстройства со стороны нервной и эндокринной систем. Появляются нарушение сна, беспокойство, чрезмерная возбудимость, снижается внимание, повышается тонус симпатической нервной системы (Агаджанян Н.А. с соавт., 2000; Антропова М.В. с соавт., 2000; Антропова М.В. с соавт., 2003; Буганов А.А., 2005; Привалова А.Г., 2008). В работах ряда исследователей (Агаджанян Н.А. с соавт., 2001; Богданов А.Н., 2004; Еськов В.М. с соавт., 2003; Онищенко Г.Г. с соавт., 2003) имеются сведения о том, что снижение температуры окружающей среды сопровождается увеличением активности парасимпатического отдела ВНС, что обусловливает снижение артериального давления и частоты сердечных сокращений. В условиях резких температурных колебаний имеют место повышение активности симпатического звена ВНС, увеличение напряжения центральных регуляторных механизмов (Баранов А.А. с соавт., 2004; Dilkaite V., 1997; Muenter N.K. et al., 2000).
Необходимо отметить, что влияние температурного фактора на организм человека осуществляется через формирование адаптивных реакций на уровне ЦНС и ВНС (Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В., 1997; Еськов В.М., 2003). Выявлены корреляционные взаимоотношения такими показателями как изменение температуры воздуха, относительной влажностью воздуха, атмосферным давлением, с одной стороны, и психофизиологическими показателями: повышением систолического и пульсового давления, частотой сердечных сокращений, состоянием тревожности - с другой (Экологические проблемы и здоровье..., 2002). Доказано, что среди различных климатических факторов наиболее значимым по степени воздействия, в частности, на систему органов кровообращения, занимают резкие сезонные, внутри- и межсуточные перепады атмосферного давления и температуры воздуха (Зуевский В.П. с соавт., 2001; Хаснулин В.И., 2005).
Антропометрические, физиометрические измерения и вычисления
Морфофункциональные свойства организма определяют физическую работоспособность и уровень биологического состояния индивидуума в момент обследования.
Соотношение длины и массы являются важнейшими интегративными характеристиками морфофункционального статуса человека на протяжении всей его жизни. В нашем исследовании показатели антропометрических характеристик молодых людей обоего пола из I и II группы соответствовали физиологическим величинам, характерным для данного возрастного периода (табл. 3). Таблица З
Окружность грудной клетки (ОГК) характеризует объем тела, развитие грудных и спинных мышц, а также функциональное состояние органов грудной полости. Исходя из этой предпосылки, мы сочли целесообразным провести антропометрические исследования у всех лиц обеих групп.
Как видно из таблицы 4 у всех юношей обеих групп не было установлено значимых отличий для всех измерений ОГК: пауза, при вдохе и выдохе, а также экскурсии грудной клетки. У девушек результаты исследования размеров ОГК (пауза), в состоянии относительного покоя и при вдохе также существенно не различались.
Однако, при сравнительном анализе показателей ОГК во время выдоха и ЭГК (разница между значениями окружностей грудной клетки при максимальном вдохе и выдохе) у девушек I и II группы мы выявили статистически значимые отличия средних характеристик: ОКГ при выдохе была значительно меньше, а ЭГК была существенно больше у лиц I группы (табл. 4). Таблица 4
Примечание: в этой и следующих таблицах результаты представлены в виде Me(Qi-Q3); р - уровень достигнутой статистической значимости различий; -обозначены статистически значимые различия между средними характеристиками показателей.
Известно, что жизненная емкость легких (ЖЕЛ) отражает потенциальные возможности дыхательной системы и является одним из лимитирующих звеньев в системе транспорта кислорода, следовательно, одним из факторов функциональных возможностей организма (Макарова Г.А., 2002).
Проведенное нами исследование функции внешнего дыхания позволило установить, что значения ЖЕЛ в I и II группах обследованных лиц незначимо различались, а именно: в группах девушек величины этого показателя были равны 3243,00(2894,00-3577,00) мл и 3211,00(2780,00-3494,00) мл (р=0,412); у юношей -4355,50(3940,00-4870,00) мл и 4249,50(4034,00-4886,50) мл (р=0,935) (рис. 3).
Наиболее информативным показателем функции внешнего дыхания является относительная величина ЖЕЛ - жизненный индекс (ЖИ), то есть ЖЕЛ отнесенная к массе тела. ЖИ показывает, какой объем воздуха в мл из ЖЕЛ приходится на каждый килограмм массы тела. ЖИ свидетельствует о вентиляционных возможностях легких. Чем больше величина этого индекса, тем лучше физическое развитие (Солодков А.С. с соавт., 2001). В норме ЖИ для юношей составляет 60-70 мл/кг, для девушек - 55-60 мл/кг (Агаджанян Н.А. с
В ходе исследования было выявлено, что значения ЖИ у обследованных лиц с различным уровнем физической активности существенно не различались и колебались в диапазоне нормативных величин: у девушек I и II группы полученные значения соответствовали 55,05(49,89-63,01) мл/кг и 55,98(49,41-61,44) мл/кг (р=0,914) соответственно; в I и II группах юношей - 61,79(52,17-67,57) мл/кг и 65,38(59,51-69,96) мл/кг (р=0,051).
Известно, что определение частоты дыхательных движений (ЧДД) позволяет оценить функциональную зрелость регуляторного компонента дыхательной системы. Частота дыхательных движений может изменяться под воздействием различных факторов и зависит от возраста, пола, функционального состояния нервной системы и другого.
Одним из критериев функционального состояния нервно-мышечного аппарата человека служит сила мышц, которую мы оценивали по показателям кистевой и становой динамометрии. Физически подготовленные юноши и девушки показали существенно более высокие величины силы мышц сгибателей пальцев левой кисти, чем учащиеся медицинского вуза; при проведении динамометрии правой кисти были зафиксированы незначительные различия (табл. 5).
Среди девушек наибольшие величины силы мышечных групп, выпрямляющих туловище, определили у лиц I группы; между группами юношей различия были несущественными (табл. 5).
Известно, что у людей, проживающих в условиях холодного климата, наблюдаются адаптивные изменения функционального состояния организма, затрагивающие работу сердца и сосудов (Авцын А.П. с соавт., 1985; Литовченко О.Н., 2009). Универсальными индикаторами приспособительных процессов в организме, по которым можно прогнозировать его функциональное состояние и дальнейшее развитие основных функциональных систем, являются показатели гемодинамики (Литовченко О.Н., 2009).
Особенности вегетативной регуляции у молодых людей в зависимости от уровня физической активности
Множество расчетных параметров ВРС, нередко дублирующих друг друга, скорее затрудняют, нежели проясняют ситуацию о состоянии вегетативной регуляции деятельности сердца. Принимая во внимание эти сведения, мы сочли необходимым выделить из большого количества показателей ВРС наиболее информативные для решения задач нашего исследования.
В целях обнаружения скрытых общих факторов, объясняющих связи между наблюдаемыми признаками, нами был проведен факторный анализ. Факторный анализ предоставляет возможность редуцировать число переменных и сгруппировать полученные данные по уровню их статистической значимости. Статистически обоснованное выделение наиболее значимых показателей ВРС позволило выявить некоторые особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у молодых людей с разным уровнем физической активности в клиностазе и в условиях выполнения АОП.
С помощью критерия Кайзера и критерия «каменистой осыпи» определили четыре наиболее значимых фактора в группах девушек с различным уровнем физической активности, однако, в фоновом состоянии покоя «лежа» у студенток-медиков нами было выделено три фактора.
В группе девушек, занимающихся ФК и С, факторный анализ показателей ВРС, зарегистрированных в клино- и ортостазе, выявил высокий процент описанной дисперсии, которая соответственно составила 92,24 % и 93,75 %, у студенток медицинского вуза - 83,62 % и 87,20 %, что свидетельствует о достаточной адекватности разработанной модели, при этом наибольший процент организованной дисперсии приходится на первый фактор - 49,99 % и 64,97 %,
Первый фактор «активность парасимпатического отдела ВНС», выделенный при рассмотрении показателей, зафиксированных в клиноположении, у студенток ХМГМА сгруппировал переменные с высокой факторной нагрузкой, характеризующие активность парасимпатического звена вегетативной регуляции: RMSSD, HF и показатели суммарного эффекта регуляции: критерий SDNN, CV, ТР (рис. 12). У физкультурниц в состав этого фактора вошли те же показатели активности автономного контура регуляции, за который ответственен парасимпатический отдел (RMSSD, HF), показатели суммарного эффекта регуляции (CV, ТР, SDNN) и абсолютная мощность низкочастотной компоненты, определяющая активность вазомоторного центра (LF) (рис. 11). Такой фактор можно интерпретировать как «суммарный уровень активности регуляторных систем» - это название обусловлено наличием параметров ВРС, которые объясняют деятельность двухконтурной модели регуляции сердечного ритма.
При переходе из положения «лежа» в положение «стоя» у девушек I группы произошла смена некоторых показателей группирующих этот фактор, однако, фактор был обозначен нами как «суммарный уровень активности регуляторных систем». Выделенный фактор положительно коррелировал с признаками, которые связаны с симпатическими (LF) и парасимпатическими (RMSSD, pNN50, HF) влияниями на ритм сердца (рис. 11). На первое место у девушек II группы в условиях выполнения АОП тела выходят критерии, характеризующие «уровень функционирования синусового узла» - средние значения RR интервалов (RRNN) и мод (moda) гистограмм сердечного ритма, а также ЧСС, которая при этом имеет отрицательную корреляцию с наблюдаемым фактором (г= -0,812) (рис. 12).
Второй фактор «уровень функционирования синусового узла» (23,40 % от обшей дисперсии) у девушек-физкультурниц в клиностазе сгруппировал параметры ВРС (RRNN, Moda, ЧСС), при этом с ЧСС наблюдаемый фактор имел отрицательное соотношение (г= -0,979). При ортостатическом воздействии наибольшая факторная нагрузка пришлась на индекс вагосимпатического взаимодействия (LF/HF) и индекс централизации (1С), вследствие чего был выделен «фактор вагосимпатического взаимодействия» (11,85 % от обшей дисперсии); одновременно с этим показаны положительные коэффициенты корреляции с этим фактором.
Второй фактор показателей ВРС у представительниц медицинского вуза в клино- и ортоположении (14,30 % и 12,69 % от общей дисперсии системы соответственно) можно назвать как «фактор вагосимпатического взаимодействия» (как и у девушек I группы при АОП). Однако, в положении тела «лежа» показаны положительные корреляции, а в положении тела «стоя» - отрицательные корреляции межу критериями ВРС и фактором; что в первом случае указывает на низкую степень активности вазомоторного центра и центральных механизмов управления, для второго случая соответственно выявлена обратная динамика.
Третий фактор анализируемой модели в клиноположении у девушек, занимающихся ФК и С, составили показатели, характеризующие степень централизации управления ритмом сердца (1С) и баланс симпатико-парасимпатического взаимодействия (LF/HF), вместе с этим, как для представительниц II группы, отмечены отрицательные соотношения между анализируемыми признаками и фактором, который мы назвали «фактор вагосимпатического взаимодействия» (12,82 % от обшей дисперсии). В ортостазе в структуре фактора присутствовали переменные, определяющие уровень функционирования синусового узла (RRNN, Moda, ЧСС), Ато, (условный показатель активности симпатического звена регуляции) ИВР (указывает на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов) и ПАПР (демонстрирует соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла) - это позволило обозначить фактор как «активность автономного контура регуляции» (10,39 % от обшей дисперсии).
В группе студенток - медиков снова наиболее информативными оказались признаки RRNN, Moda и ЧСС, которые образовали третий фактор - «уровень функционирования синусового узла» (8,92 % от общей дисперсии системы), выделенный по показателям записи фоновой пробы. В ортоположении наибольшую факторную нагрузку продемонстрировал спектральный параметр LF, характеризующий деятельность сосудодвигательного центра продолговатого мозга, что определило название фактора как «активность вазомоторного центра» (9,27 % от общей дисперсии).
Функциональное состояние ЦНС и работоспособность молодых людей, с разным уровнем физической активности
Весьма показательным индикатором активности парасимпатического отдела ВНС, его автономного контура, является критерий RMSSD. Чем он выше, тем более активен парасимпатический отдел. В горизонтальном положении тела у обследованных обнаружены более высокие центральные тенденции относительно нормы (20-50 мс): у физкультурников эти значения были равны 66,83/60,00 мс; у студентов медицинского вуза - 74,12/75,50 мс (М/Ме). При выполнении активной ортопробы RMSSD существенно снизился в I группе до 32,97/26,00 мс (р 0,001) и во II группе до 40,14/34,00 мс (М/Ме) (р 0,001), при этом его значения находились в пределах нормы; вместе с тем, у студентов-медиков отмечены значимо более высокие величины (р=0,044). Очевидно, что при переходе в вертикальное положение тела парасимпатический отдел становится менее активным.
Результаты исследования Л.Д. Цатуряна (2008) также указывают на значительное снижение критериев SDNN и RMSSD в условиях выполнения АОП у студентов мужского пола, обучающихся в вузах на территории Северного Кавказа (Цатурян Л.Д., 2008).
Значения показателя pNN50, также как и RMSSD, определяются преимущественно влиянием парасимпатического отдела ВНС, и являются отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием (Михайлов В.М., 2002). Сравнительный межгрупповой анализ по этому признаку ВРС в клиноположении обнаружил наибольшие средние числовые значения у студентов медицинского вуза (р=0,042); при ортостатическом тестировании существенных различий не выявили (приложение, табл. 4). Исследуемый нами параметр, характеризующий относительное значение показателя степени преобладания парасимпатического звена регуляции, значимо снизился в ответ на ортостатическое воздействие у юношей с разным уровнем физической подготовки (р 0,001 для I группы, р 0,001 для II группы). Полученные результаты подтверждают однонаправленное изменение RMSSD и pNN50, динамика которых в условиях выполнения АОП указывает на ослабление автономного контура регуляции сердечного ритма в обеих группах.
Следующий показатель - коэффициент вариации, который по физиологическому смыслу не отличается от SDNN, но при анализе ВРС позволяет учитывать влияния ЧСС. При сопоставлении центральных характеристик CV, зафиксированных в клино- и ортостазе у обследованных юношей, не выявлено существенных отличий (приложение, табл. 4). Тем не менее, у юношей, занимающихся ФК и С, установлено значительное увеличение данного параметра при переходе в положение тела «стоя» (р=0,0132), тогда как у студентов-медиков CV возрос незначительно (р=0,119). Исходя из этого, у представителей I группы при выполнении ортостатического тестирования в большей степени возрастает суммарный эффект регуляции сердечного ритма.
В ходе проведенного спектрального анализа ВРС у лиц мужского пола с разным уровнем физической активности, обнаружены статистически незначимые изменения некоторых показателей при выполнении активной ортопробы.
Первым из них является критерий LF (мс ), абсолютная величина которого незначительно возросла при переходе в положение тела «стоя» в I (р=0,265) и II группах (р=0,064); сопоставление средних значений абсолютной мощности низкочастотной составляющей (результаты записей двух проб) в группах юношей также не показало значимых отличий (приложение, табл. 6). Исходя из этого, можно заключить, что ортостатическая реакция проходит на фоне слабого изменения деятельности вазомоторного центра в группе физически подготовленных юношей.
Вторым признаком, по центральным тенденциям которого не выявили статистически значительных изменений в ответ на ортостатическое воздействие, оказался показатель относительной величины «очень» низкочастотной составляющей спектра (р=0,116 для I группы, р=0,358 для II группы). При этом в клиноположении у студентов-медиков зарегистрированы наибольшие величины, по сравнению с результатами юношей, занимающихся ФК и С (р=0,001). Обращают на себя внимание превосходящие норму (15-30%), как и у студенток ХМГМА, центральные тенденции критерия VLF (%) у студентов мужского пола ХМГМА, которые в фоновом состоянии покоя «лежа» и в условиях АОП были равны 40,71/43,02% и 39,17/36,57% (М/Мё) соответственно; у физически подготовленных юношей величины этого параметра находились у верхней границы диапазона допустимых значений - 28,91/25,71% и 33,81/28,42% (М/Мё).
В концепции о двухконтурной схеме управления сердечным ритмом (Баевский P.M., 2004; Хаспекова Н.Б., 2003; Iwasaki K-i, 2004) принято, что диапазон VLF отражает процессы межсистемной интеграции на уровне высших отделов головного мозга и включает в том числе эмоциональные и психогенные влияния на сердечный ритм.
Абсолютное содержание «очень» низкочастотной составляющей общей мощности спектра было таким же высоким, как и процентный ее вклад у юношей из II группы, к тому же, ортостатическое воздействие стало причиной существенного снижения VLF (мс ; р=0,001); у лиц женского пола этой же группы была показана аналогичная динамика, однако снижение оказалось статистически незначимым. При этом у юношей из I группы при переходе в ортоположение не установлены значительные изменения VLF (мс ; р=0,77). Также у студентов-медиков в положении тела «лежа» обнаружены значительно более высокие средние характеристики медленных волн 2-го порядка, по сравнению с данными юношей физкультурников (р=0,009), что не было выявлено при выполнении активного ортостаза (приложение, табл. 6).