CC BY
139
УДК 612.13
динамика показателей деятельности сердечно-сосудистой системы студенток в течение пятилетнего обучения в вузе
© 2007 г. О. А. Палкина, *А. Б. Гудков, Л. А. Шаренкова
Архангельский государственный технический университет,
*Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
В статье представлены результаты динамического исследования показателей деятельности системы кровообращения и ее регуляторного обеспечения у студенток технического университета во время 5-летнего обучения в вузе. Полученные данные указывают на то, что менее напряженным для функционирования сердечно-сосудистой системы студенток является период обучения на третьем и четвертом курсах. Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, студентки, семестры, сократительная способность миокарда, функциональное состояние.
Наиболее чувствительным индикатором адаптационно-приспособительной деятельности целого организма признана сердечно-сосудистая система, которая является одним из звеньев, лимитирующих кисло-родтранспортную функцию в организме человека [10, 11]. В физиологической практике уровень функционирования сердечно-сосудистой системы принято определять по минутному объему кровообращения (МОК), отражающему ее способность обеспечивать кровью органы и ткани. Поскольку эта основная функция сердечно-сосудистой системы выполняется при условии достаточной объемной скорости кровотока, то в качестве основных показателей определяют еще среднединамическое давление (СДД) в артериях и периферическое сопротивление в прекапиллярах (ПСС). Эти показатели характеризуют количество протекающей через сосуды крови и, следовательно, доставляемого тканям кислорода и питательных веществ [7].
В свете концепции В. П. Казначеева [8] о повышении роли сосудистого тонуса в обеспечении гомеостаза сердечно-сосудистой системы в условиях Севера интерес представляет изучение величины периферического сопротивления сосудов и среднединамического давления.
Задачей нашего исследования явилось изучение особенностей центральной гемодинамики у студенток технического университета в динамике обучения в вузе в течение 1999—2004 годов, обследовались одни и те же студентки в количестве 25 человек.
Методика
В состоянии покоя определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС) (пальпаторно), артериальное давление систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) в большом круге кровообращения (по методу н. С. Короткова). По величинам этих показателей рассчитывались систолический объем кровообращения (СОК), МОК, СДД, ПСС. По величинам прироста ЧСС и САД рассчитывали индексы хронот-ропного (ИХР) и инотропного (ИИР) резервов [9]. По предложенным
Н. А. Агаджаняном формулам рассчитывали внешнюю работу миокарда (ВРМ), индекс напряжения миокарда (ИНМ), коэффициент эффективности миокарда (КЭМ), адаптационный потенциал (АП) и коэффициент Квааса (Кв) [1, 2, 9].
Статистическая обработка проводилась с помощью компьютерных программ St.atistica V5.11 St.atsoft. и SPSS V10.0.5 Win9x/NT4 St.atistica. В нее входил анализ нормальности распределения признаков, определение их характеристик (средняя, ошибка средней). Достоверность различий между изучаемыми выборками по анализируемому показателю оценивали по 1-критерию Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.
Обсуждение результатов
В результате анализа полученных данных (рис. 1,
2, 3) установлено, что к концу 2 семестра достоверно увеличиваются величина МОК на 6,3 % (р < 0,05) и ЧСС на 5,2 % (р < 0,05). На протяжении обучения на первом курсе величина Сок практически не менялась.
110 108 106
104 102
5? 100
98 96
94 92 90
Семестры ПЧСС ИСОК ПМОК
Рис. 1. Динамика величины ЧСС, СОК и МОК у студенток технического вуза в течение 5-летнего обучения
Примечания: за 100 % приняты показатели 1 семестра; достоверность различий с 1 семестром: * — р < 0,05.
105 100
95 90 85 80
Семестры ПСАД ИДАД
Рис. 2. Динамика САД и ДАД у студенток технического вуза в течение 5-летнего обучения
Примечания: за 100 % приняты показатели 1 семестра; достоверность различий с 1 семестром: * — р < 0,05; ** — р < 0,01; ***- р < 0,001.
105
100
95
5? 90
85
80
75
Семестры ОСДД ипсс
Рис. 3. Динамика СДД и ПСС у студенток технического вуза в течение 5-летнего обучения
Примечания: за 100 % приняты показатели 1 семестра; достоверность различий с 1 семестром: ** — р < 0,01; *** — р < 0,001.
В этот же период снижаются показатели САД на
8,8 % (р < 0,001), ДАД на 6,7 % (р < 0,01), СДД на 6,5 % (р < 0,001) и ПСС на 14 % (р < 0,001).
Выявленные на первом курсе изменения указывают на то, что необходимый уровень МОК в конце учебного года достигается не за счет СОК, отражающего способность сердечной мышцы при прочих равных условиях совершать полезную работу, направленную на поддержание кислородного гомеостаза, а за счет ЧСС, что является менее экономичным [3], поскольку при любом среднем артериальном давлении и МОК более высокая частота сердечных сокращений сопровождается большим потреблением кислорода и, следовательно, меньшей экономичностью в работе сердца. Кроме того, увеличение ЧСС в покое приводит к уменьшению хронотропного резерва сердечно-сосудистой системы, сужая диапазон ответных реакций при нагрузке.
После летних каникул, к началу 3 семестра, увеличились МОК на 8,3 % и СОК на 6,2 %, что достоверно выше, чем в начале первого курса (р < 0,01). Величина ЧСС снизилась на 4,8 % по сравнению со 2 семестром (р > 0,05). Показатели САД и ПСС практически не изменились, а ДАД и СДД снизились соответственно на 5,9 % (р < 0,05) и 4,1 % (р < 0,05) по сравнению со 2 семестром. Изменение данных показателей может указывать на уменьшение энергетических затрат и улучшение эффективности работы сердца.
К концу второго курса (4 семестр) снижается ЧСС на 7,9 % (р < 0,01), что ниже, чем в мае на первом курсе (р < 0,01), а МОК снижается на 7,8 % (р > 0,05). Показатель ПСС к концу второго курса увеличивается на 12 % (р < 0,05).
Полученные результаты указывают на возрастание энергетических затрат и уменьшение эффективности работы сердца в этот период, что может свидетельствовать о формировании негативных тенденций в системе кровообращения.
После летних каникул (5 семестр) все показатели гемодинамики практически не изменились и остались на прежнем уровне.
В 6 семестре наблюдается тенденция к снижению САД на 2,6 % (р > 0,05), ДАД на 5,4 % (р > 0,05), СДД на 3,8 % (р > 0,05), ПСС на 11,1 % (р > 0,05). В этот же период отмечается тенденция к увеличению показателей ЧСС, СОК и МОК. Снижение показателей СДД и ПСС в конце учебного года свидетельствует об уменьшении противодействия кровотоку и создании более благоприятных условий для обеспечения функций сердечно-сосудистой системы в этот период.
В 7 семестре все показатели имеют тенденцию к снижению. Наиболее выражено снижение у МОК — на 6,1 % (р > 0,05) и ЧСС - на 7 % (р > 0,05).
В 8 семестре увеличивается ЧСС на 3,4 % по сравнению с 7 семестром (р > 0,05). Остальные показатели остаются без изменений. Стабильность функциональных показателей в этот период обучения может указывать на наступившую адаптацию к учебной нагрузке.
В 9 семестре по сравнению с 8 снижается СОК на 6 % (р < 0,05) и увеличиваются показатели ЧСС на
3.2 % (р > 0,05), САД на 3 % (р > 0,05), ДАД на 7,6 % (р < 0,01), СДД на 5,3 % (р < 0,05).
Величина САД к концу 10 семестра снижается на
8,8 % (р < 0,001), что достоверно ниже, чем на всех предыдущих курсах в мае. Снижаются показатели ДАД и СДД — соответственно на 6,2 % (р < 0,001) и
7.2 % (р < 0,001) по сравнению с 9 семестром. В этот же период ЧСС снижается на 3,4 % (р > 0,05), что ниже, чем на конец учебного года на первом курсе, но выше на 5,0 % (р > 0,05), чем на втором, и на
5.3 % (р > 0,05), чем на четвертом курсах. Наблюдается тенденция к снижению СОК до (60,0 ± 1,1) мл, что достоверно ниже, чем в конце четвертого (р < 0,05), третьего (р < 0,001) и первого (р < 0,001) курсов. В конце учебного года МОК снижается на 7,8 %, что достоверно ниже, чем в мае первого курса (р < 0,05).
Таким образом, к окончанию пятого курса наблюдается ухудшение сократительной функции сердца, а снижение артериального давления можно расценивать как реакцию системы кровообращения на развивающееся утомление.
Рассмотренные выше параметры деятельности системы кровообращения и ее регуляторного обеспечения, на наш взгляд, все же не могут в полной мере отражать истинную оценку функционального состояния организма. В связи с этим мы проанализировали уровень функционального состояния по величине адаптационного потенциала (табл. 1) [4, 5, 6].
Таблица 1
Динамика функциональных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы у студенток технического вуза в течение 5-летнего обучения
Семестр
затель 2 4 7 10
АП 2,1 2,0 2,0 2,1 2,0 1,9 1,7 1,9 2,2 2,0
±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,3 ±0,2
Кв 19,4 21,0 21,6 22,5 20,6 20,6 21,0 21,2 21,8 25,9
±3,3 ±3,7 ±4,4 ±4,5 ±3,9 ±4,3 ±4,0 ±4,7 ±3,4 ±4,2
ВРМ 6,0 5,7 5,7 5,5 5,6 5,4 5,2 5,3 5,5 4,8*
±0,3 ±0,4 ±0,3 ±0,7 ±0,4 ±0,5 ±0,3 ±0,5 ±0,4 ±0,3
ИНМ 9,0 8,6 8,3 8,0 8,6 7,9 7,3 7,3 8,9 8,0
±1,1 ±1,1 ±0,8 ±0,9 ±1,3 ±1,2 ±0,9 ±0,8 ±1,6 ±1,1
КЭМ 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6 0,6
±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1
Примечание. Достоверность различий с 1 семестром:
р < 0,05.
В целом направленность тенденции такова, что достаточно высокий уровень АП в течение первых 5 учебных семестров указывает на более низкий резерв функциональных возможностей организма. Снижение АП на протяжении 6, 7 и 8 семестров свидетельствует о повышении уровня функционального состояния системы кровообращения. В 9 и 10 семестрах вновь наблюдается тенденция к повышению АП, что указывает на снижение функциональных возможностей гомеостатических систем по сравнению с периодом обучения на третьем и четвертом курсах.
Для оценки степени тренированности системы кровообращения рассчитывался коэффициент Ква-
*
аса. Анализ динамики величины Кв показывает тенденцию к повышению во 2, 3 и 4 семестрах, что может свидетельствовать о детренированности сердечно-сосудистой системы в этот период. Снижение значения Кв в 5, 6 и 7 семестрах отражает повышение выносливости и тренированности сердечно-сосудистой системы. В 9 и 10 семестрах вновь наблюдается повышение величины Кв. Таким образом, динамика величины Кв отражает особенности приспособления организма студенток к обучению в вузе.
Состояние кардиогемодинамики определяется главным образом сердечным выбросом, на величину которого оказывает существенное влияние сократительная функция миокарда [2]. Показатель внешней работы миокарда на протяжении девяти семестров имел незначительную тенденцию к снижению и достоверно снизился в 10 семестре (р < 0,05), что может указывать на ухудшение сократительной способности сердца в этот период.
в свою очередь, индекс напряжения миокарда на протяжении первых пяти семестров был достаточно высоким. Высокий ИНМ может свидетельствовать о «врабатываемости» организма и функционировании сердечно-сосудистой системы в щадящем режиме. Далее наблюдается снижение ИНМ в 6, 7, 8 семестрах, увеличение в 9 и снижение в 10 семестрах. Повышение ИНМ может расцениваться как ответная реакция организма на формирующееся утомление и возможное истощение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы.
Коэффициент эффективности миокарда менялся в течение десяти семестров. Наиболее высокие показатели КЭМ наблюдались в 7 и 8 семестрах, самый низкий — в 10 семестре. Это совпадает с ухудшением сократительной способности миокарда в этот период. достоверных различий в показателях АП, Кв, ИНМ, КЭМ не выявлено.
При анализе величин ИХР и ИИР (табл. 2) установлено, что к концу 2 семестра ИИР повышается на 111 % (р < 0,001), что может свидетельствовать о росте миокардиального резерва и повышении сократительной функции сердца. К концу 4 семестра по сравнению с 3 семестром наблюдается снижение ИИР на 39,5 % (р < 0,01) и ИХР на 25,1 % (р <
0,05), что указывает на напряженную деятельность сердечно-сосудистой системы. К концу 6 семестра по сравнению с 5 вновь увеличивается ИИР на 19,4 % (р > 0,05) и снижается ИХР на 20,9 % (р > 0,05), что свидетельствует об улучшении деятельности сердечно-сосудистой системы. В 8 семестре продолжается тенденция к росту ИИР. В 9 семестре ИИР снижается на 44 % (р < 0,001), а ИХР увеличивается на 14 % (р > 0,05) по сравнению с 8 семестром, что можно расценивать как снижение резервных возможностей организма. К концу 10 семестра по сравнению с 9 семестром повышается на 25,9 % ИИР (р > 0,05) и снижается на 13 % ИХР (р > 0,05), что может свидетельствовать о напряженной деятельности сердечно-сосудистой системы.
Таблица 2
Динамика величины ИИР и ИХР у студенток технического вуза в течение 5-летнего обучения
затель 2 4 7 10
ИИР 8,4 ±1,0 17,8 ±2,1 19,9 ±1,9 12,1 ±2,0 20,6 ±2,1 24,6 ±2,2 25,0 ±2,5 34,4 ±3,4 19,3 ±1,6 24,3 ±2,2
ИХР 73,0 ±5,5 61,7 ±4,7 89,1 ±5,5 66,7 ±6,9 86,6 ±5,6 68,5 ±7,2 58,1 ±5,8 68,7 ±6,1 78,5 ±4,1 68,2 ±4,5
Примечание. Достоверность различий с 1 семестром: * -р < 0,05, *** - р < 0,001.
Полученные данные позволяют предположить, что наиболее благоприятным и менее напряженным для студенток является обучение в 6—8 семестрах, когда наблюдается улучшение условий коронарного кровотока и в целом метаболизма миокарда за счет увеличений ударного выброса и снижения частоты сердечных сокращений, что повышает толерантность организма к учебной нагрузке.
Список литературы
1. Аберберг-Аушкалке Л. А. Изменение деятельности сердца в ответ на функциональные пробы у детей младшего школьного возраста / Л. А. Аберберг-Аушкалке // Новые исследования в возрастной физиологии. — Рига, 1980. - С. 5-8.
2. Агаджанян Н. А. Особенности адаптации сердечнососудистой системы юношеского организма / Н. А. Агаджанян, И. В. Руженкова, Ю. П. Старшинов // Физиология человека. — 1997. — Т. 23, № 1. — С. 93-97.
3. Айдаралиев А. А. Адаптация человека к экстремальным условиям : опыт прогнозирования / А. А. Айдаралиев, А. Л. Максимов. — Л. : Наука, 1988. — 126 с.
4. Баевский Р. М. Адаптационные возможности организма и понятие физиологической нормы // Материалы 18 съезда физиологического общества им. И. П. Павлова / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. — Казань, 2001.
— 304 с.
5. Баевский Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. — М. : Медицина, 1997. — 235 с.
6. Баевский Р. М. Оценка эффективности профилактических мероприятий на основе измерений АП системы кровообращения / Р. М. Баевский // Здравоохранение РФ.
- 1987. - № 8. - С. 45-46.
7. Гудков А. Б. Физиологическая характеристика нетрадиционных режимов организации труда в Заполярье / А. Б. Гудков, Ю. Р. Теддер, Ю. Л. Пацевич. - Архангельск, 1998. - С. 51-61.
8. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации / В. П. Казначеев. - Новосибирск : Наука, Сиб. отд., 1980. - 192 с.
9. Кондраков В. М. Определение показателей физической работоспособности у лиц летного состава и их клиническая оценка / В. М. Кондраков, В. И. Каледенок, Л. И. Арсеньева // Космическая биология. - 1983. -№ 1. - С. 82-84.
10. Солонин Ю. Г. Широтные особенности физиологических функций у жителей Севера / Ю. Г. Солонин // Физиология человека. - 1994. - Т. 20, № 6. -С. 137-143.
11. K. Ajiki. Autonomic nervous system activity in idiopathic dilated cardiomyopathy and in hypertrophic cardiomyopathy / K. Ajiki, Y. Murakava, M. A. Yanagisawa // Am. J. Cardiol.
- 1993. - N 71. - P. 1316-1320.
DYNAMICS OF INDICES OF CARDIO-VASCULAR SYSTEM ACTIVITY IN GIRLS-STUDENTS DURING 5-YEAR STUDIES AT HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTION
О. А. Palkina, *А. B. Gudkov, L. А. Sharenkova
Arkhangelsk State Technical University,
*Northern State Medical University, Arkhangelsk
In the article, the results of the dynamic research of indices of activity of the vascular system and its regulatory security in students of the Technical University during their 5-year studies at the higher educational institution have been presented. The received data showed that the third and forth years of their studies were the least tensed years for functioning of the students’ cardio-vascular system.
Key words: the cardio-vascular system, girls-students, semesters, the myocardium contractile ability, functional state.
Статья поступила 27.10.2006 г.
Контактная информация:
Палкина Оксана Альбертовна - старший преподаватель кафедры физической культуры Архангельского государственного технического университета
Адрес: 163000, г. Архангельск, наб. Сев. Двины, д.17
