CC BY
62
МЕЖЭТНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕЙРОВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА СТУДЕНТОК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
В.П. Мальцев1, Ж.Т. Суюндикова, Д.З. Шибкова ФГБОУВПО «Челябинский государственный педагогический университет», г. Челябинск
В статье приводятся данные нейровегетативного регулирования ритма сердца студенток 1-2 курса обучения, у которых отмечено доминирование симпатического (у обследованных лиц казахской национальности), либо парасимпатического влияния (у обследованных лиц славянских национальностей) над гуморально-метаболическим с хорошо выраженными волнами во всех спектрах сердечного ритма.
Ключевые слова: вегетативная нервная система, сердечный ритм, студенты.
Ethnic peculiarities of autonomic heart rate regulation (studied on Kazakhstan female students). The article presents the study of neurovegetative heart rate regulation in female students of the 1st-2d years. The subjects demonstrated dominance of the sympathetic (Kazakh students) or parasympathetic influence (students of Slavic nationalities) over the humoral-metabolic one with a well-defined wavelength in all spectra of the heart rhythm.
Keywords: autonomic nervous system, heart rate, students.
Согласно исследованиям ряда авторов [1, 4, 10] изменения окружающей среды, интенсивные умственные нагрузки, гиподинамия вызывают у современных студентов напряжение компенсаторно-приспособительных механизмов, которые могут привести к срыву адаптации. Своевременное выявление лиц с повышенным риском срывов адаптационных механизмов позволит принять необходимые профилактические меры коррекции их неблагоприятных сдвигов [8].
Известно, что ведущую роль в осуществлении компенсаторно -приспособительных реакций играет сердечнососудистая система организма. В основном от ее резервных возможностей зависит способность организма приспосабливаться к новым и экстремальным условиям жизнедеятельности. Нервная регуляция гемодинамических функций организма позволяет прогностически охарактеризовать не только функции самого сердца, но и изменении функционального состояния организма в целом, так как нервная и гуморальная регуляция реагируют на изменения быстрее гемодинамических отклонений [4, 9].
Развитие организма происходит при постоянной адаптации его к воздействию внешней среды, выработке в связи с этим необходимых приспособительных механизмов, обеспечивающих эффективное функционирование и совершенствование всех органов и систем человека [5, 6].
Контакты:1 Мальцев В.П. - E-mail: <[email protected]>
Цель выполненного исследования - выявление особенностей нейровегетатив-ной регуляции ритма сердца у студенток 1-2-го года обучения с учетом их этнической принадлежности.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводились на базе НИЛ «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» Челябинского государственного педагогического университета и естественно-математического факультета Коста-найского государственного педагогического института. Всего обследовано 130 студенток 1-2 курсов. Общая выборка обследуемых была дифференцирована по критерию национальной принадлежности: первую группу (I гр.) составили студентки казахской национальности, вторую группу (II гр.) - студентки славянских национальностей пришлого населения. Регистрация сердечной деятельности проводилась в лаборатории в первой половине дня с 9.00 до 13.00 в межсессионный период, в соответствие с основными биоэтическими правилами, на добровольной основе.
Метод математического анализа сердечного ритма, в основе которого лежит оценка параметров его вариабельности, в настоящее время является наиболее информативным, не инвазивным способом количественной оценки вегетативной регуляции деятельности сердца, в связи с надежностью и простотой регистрации [3, 14].
Сердечный ритм у студенток регистрировали с помощью аппаратно- программного комплекса «ВНС-микро» (фирма «Нейрософт», г. Иваново, Россия) в условиях покоя в положении сидя во втором стандартном отведении. Продолжительность короткой записи ритмограммы составляла 5 минут. Оценивали характер реакции различных звеньев регуляции ритма сердца. Анализ ритма сердца включал оценку его статистической структуры (временной анализ кардиоритма), анализ спектральных характеристик и показатели вариационной пульсометрии по Р.М. Баевскому. В работе представлены наиболее информативные и интегральные показатели: общая мощность спектра (TP, мс2/Гц), очень низкочастотный диапазон спектра (VLF, мс2/Гц); низкочастотные колебания (LF, мс2/Гц); высокочастотные колебания (HF, мс2/Гц); индекс вагосимпатического взаимодействия (LF/HF, усл. ед.); средняя длительность интервалов R-R (RRNN, мс); стандартное отклонение величин нормальных интервалов R-R (SDNN, мс); мода (Мо, с); амплитуда моды (АМо, %); Медиана (Ме, с); вариационный размах (BP, с); индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл. ед.); показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР, усл. ед.); вегетативный показатель ритма (ВПР, усл. ед.); индекс напряжения (ИН, усл. ед.).
Оценку психодинамических показателей проводили по уровню личностной (ЛТ) и реактивной (РТ) тревожности, используя тест Ч.Д. Спилбергера в модификации Ю.Л. Ханина.
Математико-статистическая обработка результатов исследования проводилась при помощи программного обеспечения Microsoft Excel 2007 и Statistica v. 6.0, с использованием общепринятых методов вариационной статистики. Результаты считали статистически значимыми при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Нами изучены статистические показатели вариабельности сердечного ритма, обусловливающие степень реактивности организма в условиях учебнопрофессиональной деятельности студенток с учетом этнической характеристики обследуемых. Полученные результаты вариабельности сердечного ритма студенток естественно-математического факультета КГПИ представлены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели вариабельности сердечного ритма студенток разной этнической
принадлежности, (М±т)
Показатели Г руппа I (п=70) Г руппа II (п=60)
ТР, мс2/Гцх1000 3,70±0,67* 5,27±1,23
VLF, мс2/Гц х1000 0,98±0,11 1,13±0,13
ЕР, мс2/Гц х1000 1,04±0,22* 1,47±0,36
НЕ, мс2/Гц х1000 1,68±0,40* 2,67±0,78
ЬЕ/ЫЕ 1,01±0,09 0,83±0,07
%УЕЕ 33,83±1,94 29,63±1,88
%ЬЕ 29,01±1,23 27,88±1,06
%ЫЕ 37,13±11,98 42,42±2,04
КК№Ы”, мс 805,49±113,89 827,33±14,43
SDNN, мс 54,11±3,78* 63,12±5,02
ЧСС, уд./мин 76,39±1,28 74,38±1,39
Мо, с 0,80±0,01 0,82±0,02
Амо, % 41,94±1,49 38,07±1,54
Ме, с 0,80±0,01 0,83±0,01
ВР, с 0,40±0,04 0,49±0,10
ИВР, усл. ед. 170,34±15,51 * 127,37±12,56
ПАПР, усл. ед. 54,71±2,65 48,84±2,86
ВПР, усл. ед 4,92±0,38 3,95±0,30
ИН, усл. ед. 116,59±12,33 85,05±10,93
Примечание: * - достоверные различия в межпопуляционных показателях
(р<0,05).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что все три вида анализа вариабельности сердечного ритма обследуемых студенток демонстрируют однонаправленную тенденцию нейровегетативных механизмов регуляции кардиоритмов у представительниц разных национальностей. Показатели волновой структуры сердечного ритма обследуемых отражают преобладающее влияние рефлекторного сим-пато-парасимпатического звена регуляции над гуморально-метаболическим с хорошо выраженными волнами во всех спектрах сердечного ритма, что соответствует особенностям юношеского возраста [4, 7]. При этом сравнение фоновых
показателей спектрального анализа вариабельности сердечного ритма выявило у студенток славянских национальностей (II группа) достоверно большие значения общей мощности спектра (на 30 %), низкочастотных (на 29 %) и высокочастотных флуктуаций (на 38 %). Показатели очень низкочастотного спектра (VLF спектр) вариабельности ритма сердца достоверно не отличались.
Как известно [7] общая мощность спектра, отражая суммарную активность вегетативного воздействия на вариабельность кардиоритма, возрастает при согласованном снижении симпатического и возрастании парасимпатического воздействия. Так, если рассмотреть среднегрупповые различия абсолютных значений ЬЕ и НР компонентов спектра у обследуемых групп студенток, то разница показателей низкочастотного спектра у обследуемых групп не превышает 450 мс2, в то время как по высокочастотному спектру различия более выражены и составляют 990 мс2. Данная тенденция наглядно продемонстрирована в показателях баланса LF/НF, который свидетельствует о преобладании симпатических влияний на ритм сердца в группе казашек.
Анализ структуры мощности спектра у обследуемых студенток обеих групп выявил однонаправленность разночастотных колебаний ритма сердца. Превалирующим в структуре спектральной мощности ритма сердца является НР компонент (37 % и 42 % соответственно в группе казашек и в группе сравнения). Однако доля вклада в структуру спектра сердечного ритма разнородна: различие между относительным вкладом "УЪР и НР волн в спектр в группе казашек составляет около 3 %, в то время как во второй группе более 12 %. Выявленная тенденция согласуется с абсолютными показателями распределения спектральной мощности нейровегетативной регуляции.
Показатели хронотропной реактивности (ЧСС, ИИМЫ) обследуемых студенток не имеют достоверных межэтнических различий и соответствуют нормокар-дии. Однако тенденция к снижению в значениях длительности интервалов КЯ и достоверно меньшие показатели стандартного отклонения величин нормальных интервалов КЯ (SDNN), свидетельствуют об усилении симпатических влияний на регуляцию сердечного ритма у казахских студенток.
Интерпретация показателей вариационной пульсометрии демонстрирует аналоговую картину преобладания парасимпатической регуляции в ритме сердца у студенток 11-ой группы. В частности, показатели АМо, ВР, ВПР отражают тенденцию, а показатель ИВР имеет значимые различия в исследуемых группах и свидетельствует о большем вкладе симпатического отдела вегетативной нервной системы в регуляторные процессы ритма сердца студенток казахской национальности. Данные результаты находят подтверждение в показателе ПАПР, свидетельствующем о более адекватном регулирующем влиянии вегетативной нервной системы на сердечный ритм во второй исследуемой группе студенток [11]. Также следует отметить тенденцию к преобладанию у студенток казашек центральных механизмов регуляции ритма сердца (показатели АМо, ИН), при этом показатели активности преимущественно гуморального звена регуляции ритма сердца (Мо) у обследуемых студенток не имеют межэтнических различий. Наличие большего вклада в регуляцию сердечного ритма парасимпатического отдела вегетативной нервной системы студенток славянских национальностей характеризует состояние фоновой ваготонии и отражает более высокие адаптационные возможности последних.
Как известно [13] расчет среднестатистических норм зачастую искажает важные закономерности реагирования отдельных индивидуумов, отличающихся по физиологическим или психологическим показателям. В связи с чем дальнейший анализ в нашей работе был направлен на изучение нейрофизиологических реакций студенток с различным вегетативным статусом в состоянии относительного физиологического покоя. В качестве индикатора вегетативного баланса использовали индекс напряжения регуляторных систем (ИН). По результатам анализа вариабельности сердечного ритма студенты были разделены на три группы: «ваго-тоники», у которых ИН в норме не превышал 50 усл. единиц, «нормотоники», которые имели показатели ИН от 51 до 150 усл. ед. и «симпатикотоники» с показателями ИН от 151 до 300 усл. ед. Распределение студенческой популяции по критерию вегетативного баланса представлено на рис. 1.
Рис. 1. Процентное распределение студенток исследуемых групп по показателю вегетативного баланса.
На рисунке видно, что количественное распределение в группе студенток казашек приближено к нормальному, в то время, как во второй группе отмечено левостороннее асимметричное смещение с примерно равным числом ваготоников и нормотоников. В исследуемой популяции студенток славянских национальностей пришлого населения в сравнении со студентками казашками отмечено преобладании относительного количества обследуемых с ваготоническим типом регуляторных воздействий (на 12 %) и меньшим относительным числом симпатико-тоников (на 10 %). Таким образом, полученные результаты количественного распределения студенческой популяции отражают среднегрупповые качественные показатели нейровегетативной регуляции ритма сердца.
По данным ряда исследователей [4, 12] известно, что реакция вегетативной нервной системы во многом определяется исходным уровнем психоэмоционального напряжения организма индивида. С целью выявления особенностей психоэмоционального уровня реагирования студенток нами был проведен анализ уровня личностной и реактивной тревожности с учетом этнической принадлежности. Результаты психологической диагностики уровня тревожности обследуемых представлены в таблице 2.
Показатели тревожности обследуемых студенток разной этнической принадлежности, балл (М±т)
Показатели I группа (п=94) II группа (п=94)
РТ 39,20±0,86 39,15±1,21
Уровень РТ средний средний
ЛТ 45,61±0,81* 41,89±1,04
Уровень ЛТ высокий средний
Примечание: * - достоверные различия в межпопуляционных показателях (р<0,05).
Оценка тревожности студенток в зависимости от национальной принадлежности выявила, что показатели реактивной тревожности обследуемых не имеют достоверных различий и соответствуют среднему уровню выраженности, в то время как показатели личностной тревожности в группе казашек достоверно выше таковых значений студенток пришлого населения и соответствуют высокому уровню.
Проведённый корреляционный анализ нейровегетативных и психодинамических показателей не установил значимой корреляционной взаимосвязи изучаемых параметров, однако показал отчетливую тенденцию роста показателей тревожности с напряжением регуляторных механизмов кардиоритма.
Личностная тревожность является свойством индивида, отражающим субъективные переживания чувства тревоги, психическую напряженность, которые основаны на актуализации психического образа стрессогенной ситуации извлекаемой из памяти и/или на эффекте неопределённое™ и новизны определяющем угрозу возникновения стресса [9]. Данное базовое свойство личности, вероятнее всего, служит тем психодинамическим конструктом, обусловливающим выраженность различий в нейровегетативных механизмах регуляторного воздействия на вариабельность сердечного ритма.
ВЫВОДЫ
1. Полученные результаты свидетельствуют об эффективном нейровегетатив-ном регулировании организма студенток обеих этнических групп, соответствующим юношескому возрасту: доминирование сегментарного контура регуляции над гуморально-метаболическим (по показателям спектрального анализа), преобладание числа обследуемых с нормокардией (по данным временного анализа и показателям кардиоинтервалографии).
2. В структуре вариабельности сердечного ритма выявлены межэтнические отличия, характеризующие преобладание симпатического воздействия с умеренно выраженным контуром централизации в регуляторных процессах в группе студенток казашек. У студенток пришлого населения в регуляторных влияниях преобладают парасимпатические рефлекторные воздействия на ритм сердца, что является наиболее эффективным механизмом нейровегетативного регулирования.
3. Уровни психоэмоционального напряжения студенток обследуемых групп
(личностная тревожность) достоверно различны и соответствуют высокому уровню в группе казашек, что вероятно и обуславливает межэтнические различия в нейровегетативных механизмах регуляции.
Работа выполнена в рамках государственного заказа (Минобрнауки РФ проект №4.1187.2011 «Межпопуляционные эколого-физиологические особенности учащейся молодежи Уральского региона РФ - структурно-содержательная основа модели управления здоровьесбережением в условиях информационной образовательной среды»).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье - М.: Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.
2. Баевский Р.М., Берснева П.П. Адаптационный потенциал системы кровообращения и вопросы донозологической диагностики // Проблема адаптации детского и взрослого организма в норме и патологии. - М., 1990. - С. 25-31.
3. Баевский Р.М., Кириллов О.Н., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984. - 220 с.
4. Байгужин П.А. Закономерности психофизиологической адаптации организма студенток с различной пластичностью нервной системы в условиях учебнопрофессиональной деятельностью: автореф. дисс. ... докт. биол. наук. - Челябинск, 2012. - 47 с.
5. Будук-оол Л.К., Айзман Р.И. Сравнительная динамика показателей кардио-респираторной системы студентов южно-сибирского региона // Российский медико-биологический вестник им. Акад. И.П. Павлова. - 2008. - № 4. - С. 28-34.
6. Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., Безруких М.М. Психофизиология ребенка: Психофизиологические основы детской валеологии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: ВЛАДОС, 2000. - 144 с.
7. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. - Иваново, 2000. - 200 с.
8. Наумова В.В., Земцова Е.С. Медленные колебания гемодинамики у юношей и девушек в условиях покоя // БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН. - 2008. - № 6 (134).-
С. 174-181.
9. Судаков К.В. Индивидуальность эмоционального стресса // Журнал неврологии и психиатрии. - 2005. - Т. 105, № 2. - С. 4-12.
10. Судаков К.В. Избранные труды. Развитие теории функциональных систем. - М., 2007. - Т.1. - 343 с.
11. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. - Новосибирск: Наука, 1998. - 264 с.
12. Хаспекова Н.Б. Диагностическая информативность мониторирования вариабельности ритма сердца // Вестник аритмологии. - 2003. - Т. 32. - С. 15.
13. Щербатых Ю.В. Экзаменационный стресс: диагностика, течение и коррекция. - Воронеж, 2000. - 168 с.
14. Malliani A., Lombardi P., Pagani M. Power spectrum analysis of heart rate variability: a tool to explore neural regulatory mechanisms // Br. Heart J. - 1994. - V. 7. -P. 1-2.
