Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 9
1.1. Современные представления о механизмах вариабельности сердечного ритма 9
1.2. Становление вегетативной регуляции сердечного ритма у школьников . 17
1.3. Вегетативное обеспечение умственной и физической деятельности , 21
1.3.1. Влияние умственной нагрузки на спектральные параметры вариабельности сердечного ритм 26
1.3.2. Влияние физической нагрузки на спектральные параметры вариабельности сердечного ритма 33
Глава II. Материалы и методы исследования 39
Глава III. Спектральная характеристика вариабельности сердечного ритма у детей 8-10 лет 46
3.1. Частотная характеристика параметров ритма сердца у детей 8-10 лет в покое 46
3.2. Влияние умственной нагрузки на спектральные параметры вариабельности сердечного ритма у детей 51
3.3. Влияние физической нагрузки на спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма у детей .. 69
3.4. Сопоставление влияния различных видов нагрузки на спектральные параметры вариабельности ритма сердца 83
Глава IV. Обсуждение результатов исследования 87
Выводы 95
Практические рекомендации 97
Список литературы 98
- Современные представления о механизмах вариабельности сердечного ритма
- Влияние умственной нагрузки на спектральные параметры вариабельности сердечного ритм
- Частотная характеристика параметров ритма сердца у детей 8-10 лет в покое
- Влияние физической нагрузки на спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма у детей
Введение к работе
Актуальность исследования. Среди современных методологических подходов к оценке состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом существенное место принадлежит анализу вариабельности сердечного ритма. В силу принципа целостности реакций организма, в структуре вариабельности ритма сердца представлена функция не только сердечнососудистой, но и других систем [189].
Регистрация вегетативных реакций, в том числе и изменений частоты сердечных сокращений, относится к косвенным методам измерения информационных процессов мозга, связанных с управлением функциями организма. По изменениям кардиоритма судят о процессах регуляции всего организма [192, 201]. Вегетативные реакции представляют некоторую суммарную и неспецифическую характеристику регуляторных процессов [72]. Изучение интегративных показателей функционального состояния организма позволяет более эффективно оценивать организацию различных видов деятельности человека.
В качестве индикатора функционального состояния организма в возрастной физиологии используются показатели центральной и периферической гемодинамики, исследованные в покое и на фоне нагрузки. Менее изучена роль спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма в качестве интегрального показателя функционирования системы управления [55, 159].
Многочисленные исследования показывают, что спектральный анализ сердечного ритма позволяет косвенно судить о состоянии сегментарных и надсегментарных структур мозга [21, 137, 192, 201, 217, 278]. По мнению А.Н. Флейщмана, S. Akselrod, R. Kitney, частотные характеристики вариабельности сердечного ритма отражают уровень и характер метаболических процессов и особенности их неЙровегетативной регуляции [188,204,244].
В течение последних лет накоплен обширный материал по оценке временных и частотных показателей вариабельности сердечного ритма у взрослых и детей в состоянии относительного покоя [20, 56, 83, 88, 106,197]. Для оценки вклада определенных звеньев системы управления физиологическими функциями в процессе регуляции деятельности применяется функциональное тестирование [47, 126]. При этом традиционно в качестве нагрузочной используется ортостатическая проба [53, 199, 228]. Следует отметить, что работы, посвященные изучению спектральных показателей в процессе выполнения как умственной, так и физической деятельности немногочисленны [71, 36]. Оценка спектральных параметров сердечного ритма при функциональной нагрузке у детей младшего школьного возраста представляется актуальной с учетом гетерохронно протекающих преобразований в физиологических системах и мозговых структурах.
Цель и задачи исследования. Цель работы - выявить особенности механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма на основе анализа спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма у детей младшего школьного возраста при умственной и физической деятельности.
Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
Изучить динамику частотных параметров кардиоритма при умственной и физической деятельности у детей 8-Ю лет в покое, во время работы и в период восстановления.
Определить особенности частотных характеристик сердечного ритма у детей в покое и при функциональной нагрузке в зависимости от возраста.
Изучить особенности спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма у детей в зависимости от уровня умственной и физической работоспособности.
Выявить различия в механизмах вегетативной регуляции сердечного
ритма при умственной и физической деятельности у детей младшего школьного возраста.
Научная новизна исследования. Впервые у детей младшего школьного возраста изучены спектральные показатели сердечного ритма в сопоставлении при умственной и физической деятельности в покое, во время работы и в период восстановления. Отмечена большая чувствительность абсолютной мощности спектральных показателей вариабельности сердечного ритма, по сравнению с относительными параметрами. Установлены возрастные особенности частотных параметров при умственной и физической деятельности и взаимосвязи с уровнем умственной и физической работоспособности детей 8-10 лет. Выявлены различия в механизмах вегетативной регуляции сердечного ритма при умственной и физической деятельности у детей.
Научно-практическая значимость исследования. Результаты исследования дополняют представление о физиологической роли вегетативной нервной системы в регуляции деятельности. Выявленные особенности реагирования регуляторных механизмов управления сердечным ритмом на разные виды деятельности у детей 8-Ю лет могут учитываться при нормировании учебных нагрузок. Показана возможность использования спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма для установления возрастных особенностей формирования механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма. Центильные таблицы абсолютной мощности спектральных показателей вариабельности сердечного ритма у детей 8-Ю лет могут быть использованы для скрининговой оценки функционального состояния вегетативной нервной системы.
Результаты исследования используются в составе программы комплексной диагностики, коррекции и реабилитации детей с двигательными нарушениями в практике работы общеобразовательной школы № 45 (акт о
внедрении от 11.11.2002), регионального научно-практического центра помощи детям с СДВГ «Содействие» (акт о внедрении от 12.11.2002).
Полученные результаты по функциональной оценке вегетативной нервной системы у детей младшего школьного возраста используются при преподавании возрастной физиологии на кафедре физиологии и патологии развития человека Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (акт внедрения от 07.06.2006).
Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом НИР в рамках приоритетного направления научных исследований Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова «Дети Севера: здоровье, рост и развитие», комплексной программы исследований СЗО РАО «Образование Северо-Запада: традиции и современность».
Работа поддержана грантами Регионального конкурса РГНФ № 03-06-00480 а/С 2003-2005 г.г., Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области естественных наук №Е02-6.0-138 2003-2004г.г.
Положения, выносимые на защиту. 1. При умственной и физической нагрузке абсолютные значения мощностей спектральных показателей вариабельности сердечного ритма у детей 8-Ю лет изменяются однонаправлено. 2. Возрастные особенности регуляции сердечного ритма у детей 8-10 лет выявляются на фоне функциональных нагрузок, что проявляется в изменении волновой структуры сердечного ритма. 3. Значения абсолютной мощности спектральных параметров вариабельности сердечного ритма зависят от уровня реагирования на физическую нагрузку и не зависят от уровня умственной работоспособности в возрастном диапазоне 8-Ю лет.
4. Структура взаимосвязей в корреляционных плеядах отражает вид
деятельности и определяется уровнем реагирования на физическую нагрузку.
5. При физической деятельности от восьми к десяти годам происходит
уменьшение диапазона колебаний мощности частотных характеристик
вариабельности кардиоритма, обусловленных активирующим влиянием функциональных нагрузок на сердечный ритм.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры физиологии и патологии развития человека Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Архангельск, 2003, 2004, 2005); на заседании проблемной комиссии по медико-биологическим наукам Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Архангельск, 2006); Всероссийской конференции с международным участием «Здоровая образовательная среда - здоровый ребенок» (Архангельск, 2003); международном конгрессе «Здоровье, обучение, воспитание детей и молодежи в ХХТ веке» (Москва, 2004); международной конференции «СДВГ у детей: проблемы и решения» (Архангельск, 2005); на VI и VII Ломоносовских научных чтениях студентов, аспирантов и молодых ученых (Архангельск, 2004,2005).
По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. 3 статьи в рецензируемых журналах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 129 странице машинописного текста и состоит из введения, четырех глав и выводов. Работа иллюстрирована 14 таблицами и 15 рисунками. Библиография включает 202 отечественных и 86 зарубежных публикаций.
Современные представления о механизмах вариабельности сердечного ритма
Известно, что сердечно-сосудистой системе, кроме выполнения гидродинамических функций, отводится роль согласующего звена во взаимоотношениях механизмов регуляции и информации с морфологическими структурами организма [133]. Изменения сердечного ритма, в связи с деятельностью механизмов неирогуморальнои регуляции можно рассматривать как результат активности различных звеньев вегетативной нервной системы, модулирующих сердечную деятельность, в том числе ритм сердца [251].
Разброс значений длительности кардиоциклов или вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает количественные характеристики физиологических реакций организма в ответ на изменение функционального состояния и является одним из наиболее важных маркеров активности вегетативной нервной системы (ВНС). Вариабельность ритма сердца - это универсальная реакция целостного организма в ответ на воздействия внешней и внутренней среды, отражающая результат многочисленных регуляторных влияний на сердечно-сосудистую систему. Иерархическая структура уровней регуляции включает нервный аппарат самого сердца, подкорковые нервные центры, высшие вегетативные центры и, возможно, кору головного мозга [137].
Существует два основных подхода к количественной оценке ВСР: временной анализ (статистические и геометрические методы) и частотный анализ с применением различных математических методов построения спектра [40]. Временное представление сводится к обычным методам описательной статистики или к их некоторым разновидностям [245, 156] и достаточно полно характеризуют динамичесий ряд кардиоинтервалов как случайный процесс. До настоящего времени в литературе встречаются исследования, основанные на анализе только временных параметров ВСР [179, 146]. Однако при использовании результатов временного анализа утрачиваются сведения о важнейших особенностях колебаний частоты сердечных сокращений (ЧСС) - их частоте и мощности на каждой частоте, т.е. о величинах, которые могли бы позволить судить о характере и интенсивности потоков сигналов вегетативной нервной системы, поступающих к синусовому узлу [ 193]. Кроме того, статистические параметры не отражают внутреннюю структуру сердечного ритма и не позволяют судить о механизмах, обеспечивающих конечный эффект регуляторных воздействий. Частотные методы способны обеспечить более легко интерпретируемые в отношении физиологических регуляционных воздействий результаты при исследовании записей короткой длительности [285].
В последние годы появилось большое количество работ, посвященных изучению спектрального анализа динамических рядов RR-интервалов [104, 193, 154]. Применение спектрального анализа позволяет представить соотношения разных компонентов сердечного ритма, отражающих активность определенных звеньев регуляторного механизма; выделить из сложного колебания, составляющие его исходные, более простые колебания, и установить, каковы их частоты и интенсивность [193].
Так как наличие колебаний сердечного ритма вызвано деятельностью определенных мозговых структур, влияющих на работу сердца, спектральный анализ открывает новые возможности изучения высших центров вегетативной нервной системы [137]. В отечественной литературе наиболее разработанной моделью иерархической структуры мозговых центров, управляющих сердечной деятельностью, является кибернетическая модель P.M. Баевского [21], которая включает в себя два контура управления: автономный и центральный. Рабочими элементами контура автономной регуляции являются синусовый узел, блуждающие нервы и их ядро в продолговатом мозге. Центральный контур состоит из трех уровней, включающих в себя корковые центры, обеспечивающие перестройку функциональной деятельности организма в связи с изменениями условий внешней среды; высшие вегетативные и подкорковые центры, обеспечивающие гомеостатическое взаимодействие различных физиологических систем организма, и вазомоторные центры, уравновешивающие различные параметры гемодинамики внутри системы.
Частотный спектр, получаемый при анализе кратковременных записей ЭКГ, согласно используемым сейчас «Стандартам измерения, физиологической интерпретации и клиническому использованию вариабельности ритма сердца» [286], разбит на три диапазона: сверхнизкочастотный (VLF) с границами от 0 до 0,04 Гц, низкочастотный (LF) с границами от 0,04 до 0,15 Гц и высокочастотный (HF) с границами от 0,15 до 0,4 Гц.
Известно, что высокочастотная периодика спектра связана с дыханием и по значениям спектральной мощности в высокочастотном диапазоне судят о состоянии парасимпатического отдела ВНС [227, 285]. Достоверно установлено, что эфферентным звеном этого механизма является блуждающий нерв. На сегодняшний день существует несколько гипотез процесса образования дыхательной модуляции сердечного ритма. Согласно первой из них, изменение ЧСС осуществляется по механизму аксонрефлекса. В этом случае при вдохе происходит возбуждение рецепторов растяжения легких, которое затем передается по блуждающему нерву к сердцу [136]. По мнению ряда авторов [278] ведущим является центральный механизм, при котором возбуждение нейронов дыхательного центра, генерирующих потенциалы в ритме дыхания, передается преганглионарным кардиомоторным вагусным нейронам, во время вдоха, тормозя, а во время выдоха, возбуждая эти структуры.
Влияние умственной нагрузки на спектральные параметры вариабельности сердечного ритм
Динамические параметры ритмов сердца и мозга тесно связаны с состоянием сердечно-сосудистой системы и процессом кровообращения в организме человека и, таким образом, с состоянием всех других органов и систем. Любые изменения в различных органах и системах организма человека неизбежно вызывают изменения в ритмической активности головного мозга, которые через управляющие сигналы центральной нервной системы вызывают изменения в ритмической активности сердца и других органов [36].
Известно, что при умственной деятельности основные физиологические затраты связаны с обеспечением работы нервных центров, которые составляют очень небольшую долю от массы тела человека [27]. Весь мозг не превышает у взрослого человека 2-3 % от массы тела. Метаболическая активность мозга может возрастать в условиях активной деятельности в 4 раза. Это означает, что процессы метаболизма даже при самой напряженной умственной деятельности у взрослого могут ускоряться примерно на 10-15 %, соответственно на эту же величину возрастает активность и всех вегетативных систем организма. У детей дошкольного и младшего школьного возраста физиологические затраты на умственную деятельность несколько иные. Их мозг имеет относительно более крупные размеры, а степень вовлечения мозговых структур в решение любой задачи у них существенно выше (результат генерализации активации нервных центров). Поэтому в процессе умственной деятельности у детей скорость метаболизма может увеличиваться примерно на 50% [27].
Сердечная деятельность четко отражает изменения функционального состояния коры головного мозга, если учитывать весь комплекс динамических характеристик биоэлектрической активности миокарда [179]. Регуляция функционального состояния относится к базисным механизмам интегративной деятельности мозга и существенно определяет результаты когнитивной деятельности человека [71].
Интеллектуальные функции рассматриваются как сложные функциональные системы, организованные в когерентно работающие зоны, каждая из которых может принадлежать различным и часто удаленным друг от друга на достаточно большое расстояние областям мозга. Такие группы определяют иерархический уровень, выполняющий каждый раз соответствующую функцию [157]. В настоящее время мало изучены физиологические эффекты умственной деятельности, в том числе, связь интеллектуальных возможностей человека с особенностями вегетативной регуляции.
Работы, посвященные изучению динамики показателей ВСР при умственной деятельности немногочисленны и проведены у взрослых. В качестве тестирующей использовалась различная информационная нагрузка: дискриминация эталонного звука [168], быстрая сборка цветной рисованной мозаики [11], выполнение интеллектуального теста «количественные отношения» [36], арифметические операции, производимые в уме [71].
По данным Н.Н.Даниловой [71], в составе когнитивной деятельности человека присутствует два типа реакций сердечного ритма с противоположными изменениями его параметров. Один тип реакции в виде снижения ЧСС, падения индекса напряжения, роста стандартного отклонения RR-интервалов и усиления мощности дыхательной и сосудистой модуляций СР интерпретируется как электрокардиографический компонент ориентировочного рефлекса. Другой тип реакции характеризуется ростом ЧСС, ИН, падением величины среднеквадратичного отклонения RR-интервалов и редукцией дыхательной и сосудистой составляющей модуляций СР. Первый тип реакции сердечного ритма соответствует более успешному выполнению задания, а второй тип наблюдается у лиц, допускающих большее число ошибок.
Булатецким СВ. с соавт. [36] определены особенности структурных взаимоотношений между спектральными параметрами сердечного ритма и уровнем развития интеллекта. У испытуемых с высоким уровнем интеллекта выявлены положительные, а с низким - отрицательные корреляционные связи с мощностью частотных показателей, причем психоэмоциональная нагрузка не меняет знак связей.
По результатам кластерного анализа относительных величин значений ВСР выделены индивидуальные профили реагирования сердечного ритма на информационную нагрузку: лабильный, типичный, сниженный и стабильный [168]. Отмечено, что при нагрузке во всех случаях наблюдается подавление дыхательных влияний на СР, степень которых зависит от изначальной выраженности дыхательных волн; профили реагирования зависят от волновой структуры сердечного ритма в состоянии покоя.
Умственную деятельность при ряде условий (дефицит времени, эмоционально-значимый результат деятельности и др.) относят к стрессирующим факторам [179]. Для эмоционально-ментальных стрессов характерна четкая манифестация по изменениям сердечной деятельности, тонуса сосудов головного мозга, общего периферического сопротивления сосудов большого круга кровообращения.
Одним из стресс-факторов в современных условиях является учебная нагрузка, особенно на начальном этапе обучения [14, 27]. Учеба в школе для ребенка и подростка является серьезной нагрузкой, которая оказывает существенное влияние на регуляцию кровообращения, в том числе на вегетативную регуляцию сердечного ритма.
Умственное утомление рассматривается как результат нарушения корково-подкорковых взаимоотношений, при которых возникают одновременные сдвиги в деятельности коры головного мозга и подкорковых структур [2]. Поскольку в поддержании тонуса вегетативной нервной системы важную роль играет гипоталамус, развитие умственного утомления может вызывать изменение в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников, то есть быть компонентом общей адаптивной реакции организма [26]. Считается, что нервно-психическое перенапряжение связано преимущественно с возбуждением симпатоадреналовой системы (симпатическим эффектом), а переутомление с возбуждением вагоинсулярной системы (парасимпатическим эффектом). Следствием развивающегося утомления под влиянием учебного процесса является перестройка системы сердечного ритма на более низкий уровень функционирования.
Частотная характеристика параметров ритма сердца у детей 8-10 лет в покое
Младший школьный возраст является одним из критических периодов развития, когда происходят существенные качественные преобразования в разных физиологических системах и мозговых структурах. Этот период характеризуется ускоренными процессами психического развития и формированием целенаправленного поведения, при этом темп и характер морфофункциональных перестроек определяют индивидуальную динамику развития [75].
Изучение частотных составляющих вариабельности сердечного ритма в покое показало, что для всех обследованных детей 8-10 лет характерно наличие хорошо выраженных волн сердечного ритма во всех трех диапазонах частот: высокочастотные (HF), низкочастотные (LF) и сверхнизкочастотные (VLF) волны, что совпадает с наблюдениями других авторов [88].
Значения спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма имели большой разброс значений, в связи с чем, для выяснения нормальности распределения изучаемых параметров сердечного ритма был применен критерий Колмогорова-Смирнова для одной выборки [67]. Как показал проведенный анализ, большинство параметров не имеет нормального распределения, в связи с чем, для оценки достоверности различий между исследуемыми группами применялись непараметрические критерии.
Значения абсолютных мощностей спектральных параметров VLF, LF, HF и суммарной мощности спектра TF у мальчиков и девочек 8, 9 и 10 лет в состоянии покоя представлены в таблице 2.
По параметру сверхнизкочастотной мощности, характеризующей активность надсегментарных центров вегетативной регуляции, достоверных различий между возрастными группами у мальчиков и девочек выявлено не было. По параметр LF, отражающему активность постганглионарных симпатических волокон, также не было выявлено достоверных различий в сравниваемых группах. Однако у девочек отмечена тенденция к снижению абсолютной мощности низкочастотных колебаний в 9 лет. В этом же возрасте у девочек выявлены достоверно более низкие значения мощности дыхательных модуляций по сравнению с возрастом 8 и 10 лет. У мальчиков в возрасте 9 лет параметр HP, напротив, имел тенденцию к повышению. По показателю суммарной мощности спектра вариабельности сердечного ритма, характеризующего общий уровень активности регуляторных систем, у мальчиков и девочек сравниваемых возрастных групп достоверных различий не выявлено.
Значения индекса напряжения в 8 лет у мальчиков составили 157,41±19,52, у девочек - 116,03±17,63; в 9 лет: 128,02± 18,04 и 98,74±12,22; в 10 лет: 94,45±11,05 и 73,77± 8,33 соответственно. Достоверных различий по этому параметру между возрастными группами у мальчиков и девочек не отмечено.
При сравнении спектральных показателей сердечного ритма и значений индекса напряжения у мальчиков и девочек одного возраста не было выявлено достоверных различий, что позволило объединить их в одну группу для проведения статистических сопоставлений. Среднегрупповые значения абсолютной мощности сверхнизкочастотных, низкочастотных и высокочастотных параметров и суммарной мощности спектра у детей 8, 9 и 10 лет представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы, абсолютные мощности всех частотных параметров не имели достоверных различий между возрастными группами, а также тенденций к снижению или повышению значений с возрастом. Это может свидетельствовать о том, что активность сегментарных и надсегментарных механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у детей 8, 9 и 10 лет в состоянии относительного покоя выражена практически в одинаковой степени.
Соотношения относительных мощностей частотных составляющих вариабельности сердечного ритма, характеризующих вклад различных диапазонов спектра в суммарную мощность у детей 8 - 10 лет, представлены на рисунке 1. Как видно из рисунка, в спектре сердечного ритма младших школьников преобладают сверхнизкочастотные и низкочастотные волны, доля высокочастотных волн составляет в среднем 20%. Достоверных различий между возрастными группами по показателям относительной мощности выявлено не было.
Влияние физической нагрузки на спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма у детей
Корреляционные плеяды процентного вклада спектральных параметров сердечного ритма младших школьников с различным уровнем интегрального показателя умственной работоспособности во время нагрузки (А - низкий уровень, Б - средний уровень, В - высокий уровень).
Условные обозначения: пунктирная линия - отрицательные коэффициенты корреляции г 0,3-0,49 ; г 0,5 - 0,69 „..,„.; г 0,7 и и л и и Условные обозначения: пунктирная линия - отрицательные коэффициенты корреляции г о,3-0,49 , ; г 0,5 - 0,69 .. ; г 0,7 М1
Следует отметить, что структура связей во всех группах и на всех этапах идентична, отмечено только изменение силы связей в зависимости от периода исследования и исследуемой группы. При проведении корреляционного анализа оказалось, что индекс напряжения не связан с частотными параметрами.
Таким образом, выявлены противоположные взаимоотношения спектральных параметров, измеренных в различных единицах: положительные корреляции абсолютных значений и отрицательные корреляции относительных значений. Увеличение вклада низкочастотных колебаний в общую вариабельность спектра, наблюдаемое при выполнении корректурного теста, не может однозначно свидетельствовать об активации симпатической системы [254, 255]. Это подтверждают особенности взаимоотношений ИН с частотными показателями, выраженными в абсолютных и относительных величинах. В пользу высказанного предположения свидетельствуют данные, полученные в исследованиях Ю.В. Щербатых: между показателями абсолютной мощности низкочастотных колебаний ВСР и маркерами парасимпатической нервной системы при стрессе существует тесная положительная корелляция [201]. По мнению автора нервные центры, генерирующие медленные и сверхмедленные колебания сердечного ритма, не являются структурами симпатического отдела вегетативной нервной системы, а или работают синергично с парасимпатическим отделом, или стоят «над» обоими отделами вегетативной нервной системы, координируя их функции между собой.
Проведенный анализ результатов собственных исследований позволяет предположить, что для выяснения механизмов функционирования управляющих работой сердца нервных центров более чувствительными являются абсолютные значения мощности спектра.
Для оценки вегетативного обеспечения деятельности помимо умственной, оценивалась реакция сердечного ритма на физическую нагрузку в виде адаптированного Гарвардского степ-теста. Величина индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) характеризует скорость восстановления ЧСС после нагрузки. Групповая динамика спектральных составляющих ВСР при выполнении степ-теста представлена в таблице 10.
Как видно из таблицы, во время нагрузки абсолютные мощности всех спектральных показателей и суммарная мощность спектра достоверно снижаются во всех возрастных группах. Подобная динамика спектральных показателей при физической нагрузке отмечена рядом авторов [160, 286]. После нагрузки значения LF и HF параметров восстанавливаются до исходных цифр.
Уровень сверхнизкочастотного диапазона и суммарной мощности спектра в период восстановления достоверно превышает исходный во всех группах. Учитывая, что период колебаний VLF диапазона является самым длинным (выше 30 с) в спектре СР, можно предположить, что для возвращения параметров сверхнизкочастотного диапазона к исходному уровню после физической нагрузки требуется более длительный период времени, по сравнению с низкочастотной компонентой спектра и суммарной мощностью.
Согласно современным представлениям [104, 192, 245], VLF отражает уровень основного обмена, терморегуляции, эрготропных функций и является своеобразным «метаболическим маркером». Можно предположить, что увеличение мощности VLF, отмеченное в ходе исследования у всех детей, является следствием активизации метаболических процессов и свидетельствует о выраженной активности высших вегетативных центров, генерирующих VLF-волны, в период восстановления после физической нагрузки.
Достоверные отличия между возрастными группами отмечены только по показателю HF в период работы: мощность увеличивалась с 76,94±21,19 мс2 у девятилетних до 274,47±124,84 мс2 у десятилетних школьников. Отмечена тенденция к росту HF между группами 8- и 9-летних детей: от 31,53±3,62 мс2 к 76,94±21,19 мс2 соответственно. Таким образом, можно говорить о тенденции к увеличению мощности дыхательных модуляций, имеющих парасимпатическое происхождение, в процессе физической деятельности с возрастом, что, возможно, связано с механизмами созревания регуляторных систем у младших школьников.
