The use of HRV analysis to assess the students functional state.pdf Студенческая молодежь представляет собой особуюсоциальную группу, объединенную определенным воз-растом, специфическими условиями труда и жизни.Студенческие годы совпадают с периодом окончатель-ного формирования важнейших физиологическихфункций организма [1. С. 24].По данным исследований последних лет, большаячасть студентов (около 70%) страдает функциональ-ными и соматическими заболеваниями. За годы обуче-ния в вузе число здоровых студентов уменьшается на25,9%, а хронически больных увеличивается на 20%.Таким образом, за время обучения в вузе одна пятаячасть студентов переходит из категории относительноздоровых в категорию страдающих хроническими за-болеваниями [2. С. 3].С сентября 2005 г. по май 2009 г. на кафедре физи-ческого воспитания ТГУ был проведен педагогическийэксперимент по разработке и внедрению в учебныйпроцесс экспериментальных методик воспитания сило-вых качеств и выносливости у женщин. В исследова-нии приняли участие студентки 1-3-го курсов (N = 240,17-20 лет) 23 факультетов гуманитарного, естественно-научного и физико-математического профиля, зани-мавшиеся на специализации «бодибилдинг» и общейфизической подготовкой. Было выделено две экспери-ментальные (ЭГ-1, ЭГ-2) и две контрольные группы(КГ-1, КГ-2). ЭГ-1 (n = 60) и КГ-1 (n = 60) составилидевушки, занимавшиеся по программе технологии бо-дибилдинга, ЭГ-2 (n = 60) и КГ-2 (n = 60) - студенткиотделения общефизической подготовки.В экспериментальных группах были внедрены ме-тодики воспитания силовой выносливости мышц рук иверхнего плечевого пояса и общей выносливости. Сту-дентки в контрольных группах занимались по стан-дартной программе «бодибилдинг» и «общая физиче-ская подготовка» соответственно. Учебно-трениро-вочные занятия проходили дважды в неделю в течениетрех лет обучения. На протяжении 3-летнего циклаобучения на кафедре физического воспитания прово-дили комплексный мониторинг физической подготов-ленности и функционального состояния организма сту-денток. Данная схема исследования позволила изучитьмеханизм сдвигов в показателях физической подготов-ленности и функционального состояния организма за-нимающихся в течение длительного промежутка вре-мени, изучить их динамику, получив объективную ин-формацию и исключив фактор случайности.Для определения функционального состояния сту-денток проводился мониторинг с помощью автомати-зированного кардиоритмографического комплекса«ЭКГ-триггер-МКА-02» по показателям сердечногоритма в покое и при выполнении активной клино-ортостатической пробы.Для анализа строилась вариационная кривая (криваяраспределения кардиоинтервалов (КИ), или гистограмма)и определялись ее основные характеристики: мода (Мо),амплитуда моды (АМо), вариационный размах (ΔХ).Среднее значение длительности сердечного цикла об-ратно пропорционально ЧСС и рассматривается как пока-затель уровня функционирования сердечно-сосудистойсистемы. ΔХ - степень вариативности значений КИ - от-ражает суммарный эффект регуляции ритма ВНС и счи-тается показателем, преимущественно связанным с со-стоянием парасимпатического отдела ВНС.Мо - это диапазон значений наиболее часто встре-чающихся КИ. Обычно в качестве Мо принимают на-чальное значение диапазона, в котором отмечаетсянаибольшее число R-R-интервалов. При стационарныхпроцессах Мо совпадает со средним значением дли-тельности сердечного цикла, а в переходных процессахможет быть условной мерой нестационарности, гдезначение Мо будет указывать на доминирующий вэтом процессе уровень функционирования. Физиоло-гическим смыслом Мо является отражение активностифункционирования гуморального канала регуляции.АМо - это число КИ, соответствующих значениюМо (в % от общего количества КИ). Этот показательотражает стабилизирующий эффект централизацииуправления ритмом сердца. В основном эффект обу-словлен влиянием симпатического отдела ВНС. АМохарактеризует нервный канал регуляции.Характеристикой баланса симпатических и пара-симпатических влияний на синусовый сердечный ритмслужит индекс вегетативного равновесия (ИВР) и веге-тативный показатель ритма (ВПР), а показатель адек-ватности процессов регуляции (ПАПР) указывает нареализующий путь центрального управления (нервныйили гуморальный):ИВР АМоХ=Δ;ВПР 1Мо Х=⋅ Δ; ПАПР АМоМо= .Степень централизации управления синусовымритмом оценивали по индексу напряжения (ИН), рас-считываемому по формулеИН АМо(2 Мо Х)=⋅ ⋅ Δ .Вычисление ИН регуляторных систем позволяетболее рельефно отразить усиление тонуса симпатиче-ской нервной системы на фоне относительного сниже-ния активности парасимпатического отдела. Другимисловами, ИН характеризует степень централизацииуправления ритмом сердца и отражает активность ад-ренергических механизмов, которая тесно связана свыраженностью стрессорной реакции организма.При сравнении результатов на начальном этапе на-блюдения статистически значимых различий междупоказателями в экспериментальных и контрольныхгруппах не было выявлено. Следовательно, результатыисследований всех студенток-первокурсниц можноохарактеризовать с позиции единой выборки.При анализе вариабельности R-R-интервалов в со-стоянии относительного покоя были получены резуль-таты, представленные в табл. 1.Полученные данные в среднем отражают оптималь-ное функциональное состояние организма, но присравнении показателей индивидуально выявляютсясостояния перенапряжения. Для этого состояния харак-терным являются уменьшение дисперсии кардиоинтер-валов, гистограмма распределения приобретает харак-терный вид с малым ΔХ и большой АМо, растет ИН.Результаты, полученные при проведении активнойортостатической пробы, представлены в табл. 2.В ходе анализа результатов фоновой и активной ор-тостатической пробы с использованием методикиР.М. Баевского [3. Т. 37. С. 46-48] было получено сле-дующее распределение заключений, которые позволя-ют объективно оценить исходный вегетативный тонус,вегетативную реактивность, вегетативное обеспечениедеятельности, тип реакции на ортостатическую нагруз-ку и восстановительный период. Результаты представ-лены на рис. 1-5.Т а б л и ц а 1Характеристика сердечного ритма фоновой пробыПоказатель Значение Норма в покое Ниже нормы, % Норма, % Выше нормы, %Мо, с 0,83 (0,77; 0,94) 0,05-1,1 - 96 4АМо, % 18,00 (13,62; 24,21) 35-50 88 10 2ΔХ, с 0,34 (0,26; 0,51) 0,14-0,3 7 34 59ИНф, усл. ед. 29 (17; 53) 60-300 79 19 2ИВР, усл. ед. 51,56 (31,30; 88,70) 116-360 82 14 4ВПР, усл. ед. 3,41 (2,22; 4,79) 3-142 37 63 -ПАПР, усл. ед. 20,73 (15,81; 31,36) 31-1000 75 25 -RRm, с 0,74 (0,67; 0,83) 0,63-1,3 14 86 -ЧСС, уд./мин 81 (72; 89) 60-90 - 86 14Т а б л и ц а 2Характеристика сердечного ритма активной ортостатической пробыПоказатель ЗначениеИНо (1-я минута ортостаза) 40 (20; 80)ИНо/ИНф 1,27 (0,83; 2,28)ИН1 (6-я минута ортостаза) 67 (40; 118)ИН1/ИНф 2,09 (1,21; 3,06)ИН2 (11-я минута ортостаза) 62 (36; 123)ИН2/ИНф 1,96 (1,10; 3,50)ИНк (клиностатическое положение) 30 (16; 45)ИНк/ИНф 0,83 (0,55; 1,43)Рис. 1. Исходный вегетативный тонус Рис. 2. Распределение по вегетативной реактивностипо данным фоновой пробы при проведении клино-ортостатической пробыРис. 3. Вегетативное обеспечение деятельностипри проведении клино-ортостатической пробыРис. 4. Тип реакции на ортостатическую нагрузкупри проведении клино-ортостатической пробыРис. 5. Восстановительный периодпри проведении клино-ортостатической пробыРезультаты мониторинга функционального состоя-ния представлены в табл. 3, 4. Отмечаются положи-тельные тенденции среднегрупповых выборочных по-казателей функционального состояния организма сту-дентов. При сравнении результатов (ЭГ-1,2 и КГ-1,2)на всех этапах исследования статистически значимыхразличий между показателями экспериментальных иконтрольных групп не было выявлено. Следовательно,результаты исследований можно охарактеризовать спозиции единой выборки, объединив между собой обеконтрольные и обе экспериментальные группы.При анализе результатов фоновой пробы (анализ ва-риабельности сердечного ритма в состоянии относитель-ного покоя) статистически значимых различий междупоказателями, характеризующими состояние сердечно-сосудистой системы, у представительниц ЭГ и КГ не от-мечено. Не выявлено отрицательной тенденции показате-лей, характеризующих функциональное состояние орга-низма. Значения Мо в наблюдаемых подгруппах находят-ся в пределах условной нормы по Р.Н. Баевскому, значе-ния АМо не достигают нижней границы условной нормы,а ΔХ - превышают значения верхней границы. В обеихгруппах отмечается более высокий уровень активностипарасимпатического отдела вегетативной нервной систе-мы и низкий - симпатического. Все расчетные индексынаходятся в пределах нормы.Т а б л и ц а 3Вегетативное обеспечение деятельности в наблюдаемых группах, %Этап наблюденГруппа Вегетативное обеспечение иядеятельности I курс, конец года II курс, конец года III курс, конец годаНедостаточное 24 26 25КГ Достаточное 27 32 32Избыточное 49 42 43Недостаточное 25 25 27ЭГ Достаточное 34 43 40Избыточное 41 32 33Т а б л и ц а 4Динамика показателей фоновой пробы кардиоинтервалографии в наблюдаемых группахГруппа Показатель I курс, конец года IЭI ткаупр сн,а кболнюедце гноидяа III курс, конец годаМо, с 0,83 (0,77; 0,90) 0,76 (0,68; 0,85) 0,80 (0,75; 0,96)АМо, % 17,05 (12,90; 23,02) 12,05 (10,34; 22,21) 15,62 (12,35; 22,98)ΔХ, с 0,34 (0,27; 0,50) 0,54 (0,31; 0,66) 0,46 (0,25; 0,54)ИНф, усл. ед. 29 (15; 47) 27 (15; 45) 30 (16; 65)ИВР, усл. ед. 45,56 (31,30; 83,62) 40,21 (21,65; 63,24) 43,54 (29,35; 73,87)ВПР, усл. ед. 3,54 (2,15; 4,55) 3,49 (2,12; 4,67) 3,21 (2,01; 4,41)ПАПР, усл. ед. 20,83 (14,81; 30,36) 19,23 (12,78; 30,31) 20,53 (16,41; 32,03)RRm, с 0,73 (0,67; 0,82) 0,75 (0,68; 0,98) 0,73 (0,65; 0,80)КГЧСС, уд./мин 84 (73; 89) 80 (72; 85) 83 (76; 92)Мо, с 0,83 (0,77; 0,94) 0,67 (0,54; 0,75) 0,77 (0,68; 0,83)АМо, % 18,20 (13,92; 24,21) 12,34 (10,89; 16,12) 16,47 (14,25; 20,87)ΔХ, с 0,33 (0,26; 0,51) 0,56 (0,34; 0,73) 0,49 (0,28; 0,54)ИНф, усл. ед. 29 (20; 52) 24 (19; 38) 27 (21; 49)ИВР, усл. ед. 51,76 (31,95; 86,70) 38,26 (26,32; 45,77) 46,16 (34,52; 79,37)ВПР, усл. ед. 3,40 (2,28; 4,75) 2,15 (1,94; 3,25) 3,19 (2,85; 4,67)ПАПР, усл. ед. 20,76 (15,71; 31,12) 18,34 (13,58; 21,65) 20,57 (14,32; 28,69)RRm, с 0,74 (0,67; 0,83) 0,81 (0,75; 0,89) 0,75 (0,64; 0,82)ЧСС, уд./мин 81 (72; 89) 75 (71; 84) 80 (76; 90)АМо, % 18,32 (14,96; 25,31) 17,12 (14,05; 20,49) 17,92 (13,41; 23,34)ΔХ, с 0,32 (0,24; 0,43) 0,51 (0,34; 0,60) 0,40 (0,37; 0,51)ИНф, усл. ед. 32 (19; 56) 30 (24; 59) 33 (20; 46)ИВР, усл. ед. 51,30 (38,25; 98,70) 49,23 (36,76; 85,04) 49,99 (38,33; 99,31)ВПР, усл. ед. 4,24 (3,01; 4,79) 4,13 (3,78; 4,50) 4,24 (3,25; 4,83)ПАПР, усл. ед. 25,23 (18,81; 31,40) 20,81 (16,75; 32,11) 24,11 (19,57; 30,65)RRm, с 0,74 (0,69; 0,80) 0,74 (0,70; 0,95) 0,73 (0,69; 0,87)ЭГЧСС, уд./мин 85 (79; 90) 83 (78; 86) 84 (79; 89)Содержание учебно-тренировочных занятий по экс-периментальной программе технологии «бодибилдинг»и ОФП, дополненное разработанной нами методикойформирования силовых способностей и выносливости,способствует нормализации вегетативного тонуса иулучшению вегетативного обеспечения деятельности.

Скачать электронную версию публикации