Возрастные особенности регуляции сердечного ритма при локальной работе мышц

УДК 612:766-612.66

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ ЛОКАЛЬНОЙ РАБОТЕ МЫШЦ

О.Г. Коурова

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

Исследовали реакцию сердца на локальную работу мышц, производимую до утомления, у взрослых испытуемых четырех возрастных групп при помощи метода кардиоинтервалографии. Выявлены возрастные различия адаптационных реакций сердца на локальную нагрузку. Наиболее благоприятный характер адаптационных реакций отмечается у лиц зрелого возраста. У юношей и пожилых лиц адаптационные реакции зачастую характеризуются высокой степенью напряжения центральных регуляторных механизмов. У лиц старческого возраста компенсаторные механизмы при работе проявляются в усилении активности как симпатических, так и парасимпатических влияний на сердце.

Ключевые слова: кардиоинтервалография, локальные нагрузки, адаптационные реакции, регуляция сердечного ритма

В трудовой и повседневной деятельности всех возрастных групп населения преобладает работа малых мышечных групп, составляющих до 1/3 общей мышечной массы («локальные нагрузки»). В литературе достаточно много исследований посвящено адаптации кровообращения к физическим нагрузкам общего характера [1]. Значительно меньше данных в литературе приводится о возрастных особенностях воздействия локальной мышечной деятельности на организм [5, 8]. Так, показан прессорный эффект локальных нагрузок, особенно в отношении диастолического артериального давления [3, 7]. Результаты подобных исследований необходимы для выяснения механизмов адаптации кровообращения к локальной работе и обоснованного ее дозирования в двигательном режиме у лиц всех возрастных периодов.

Цель исследования состояла в изучении изменений механизмов регуляции сердечного ритма при локальных статических напряжениях у 72 лиц четырех возрастных периодов (18-20, 30-35, 60-74, 75-90 лет). Все испытуемые были практически здоровыми, не занимались спортом, не предъявляли жалоб на самочувствие в момент исследования.

Испытуемые выполняли статическое усилие на кистевом динамометре, равное 1/3 от максимального, до отказа (до невозможности удерживать заданное усилие). При этом продолжительность работы до утомления составила у детей от 40 до 90 с, у взрослых от 60 до 130. До, во время и после работы регистрировали кардиоинтервало-грамму с последующим расчетом статистических показателей сердечного ритма по [6]. Учитывали также типы адаптационных реакций на локальные нагрузки по Т.В. Поповой [1].

Результаты наших исследований показали, что в процессе возрастных изменений организма

у взрослых проявляется гетерохронизм изменений регуляторных механизмов деятельности сердца.

Так, у девушек наблюдался такой же характер изменений статистических показателей сердечного ритма (СР), как и у юношей, за исключением таких показателей, как ст, ИН, Аб и Ех (см. таблицу). Показатели ст были у них достоверно выше, а Ах, ИН, АДВ, АМВ - ниже, чем у юношей. Очевидно, периодичность парасимпатических влияний у девушек была выражена меньше, чем у юношей.

В зрелом возрасте у женщин показатели Ах были выше, а Мо, АДВ, ТДВ, АМВ - ниже, чем у мужчин. По сравнению с юношеской группой у них возросли значения показателей Мо, ТДВ, АМВ, ТМВ, Я!, 8о; и у мужчин - ст, АДВ; уменьшились же показатели АМо, Ах, Ех. Эти данные свидетельствуют о разнонаправленном изменении показателей структуры СР с возрастом.

После 60-летнего возраста наблюдалось снижение Мо, Ах, АДВ, ТДВ, АМВ, ТМВ и увеличение АМо, Ех, Я!, Б0. У лиц старше 70 лет, по сравнению с пожилыми, было выявлено увеличение АМо, ИН, Аб, Ех, АМВ, ТМВ, и Ах - у мужчин, то есть более выраженную периодичность СР, и снижение Мо, ст, Я1 и Ах - у женщин. Очевидно, это связано с ослаблением автономного контура, появлением аритмии как компенсации морфофизиологического изменения миокарда, то есть с более напряженными механизмами регуляции на крайних этапах онтогенеза.

Во время локальной работы (см. рисунок) во всех группах отмечалось снижение Мо, особенно выраженное у лиц зрелого возраста, уменьшение Ах, более выраженное в женских группах и у юношей. У мужчин зрелого возраста отмечалось небольшое увеличение этого показателя. АДВ снижалась в мужских группах и у девушек, а у женщин

Коурова О.Г.

Возрастные особенности регуляции сердечного ритма

при локальной работе мышц

Значения изменений показателей СР (±Д) при локальной работе

Возрастные ст, мс Ає Ех ТДВ, с АМВ ТМВ, с Я1

периоды Во время работы

18-20 * * 03 7 7 -0,40 +0,50 -0,20 +0,16 -0,4 -1,12* +0,055* +0,001 -2,0* -0,7 +0,03 0

30-35 +19* +0,14 +0,98* -2,2* +0,008 +3,6* +0,04

-7 +0,45 +0,06 -0,9 +0,070* -1,35* +0,09

60-74 -12 +0,75 +1,54 +0,27 +0,007 -2,3 -0,02

-14 +1,17* +6,87* +0,53 +0,002 -1,0 -0,06

75-90 -8 +0,65 -9,6 +0,8 -0,003 +1,1 -0,09

-10* -0,31 -15,5* +1,2* -0,026* +1,6* -0,12

После работы

18-20 -11* -0,65 -0,47 -0,5 +0,011* -2,1* +0,05

+10* -0,89 +3,38* +0,58 +0,001 -0,9 +0,02

30-35 +3 -0,48 -0,03 -1,5* +0,160* +1,4* +0,02

-8 +0,54 -0,08 +0,2 +0,127 -1,2 +0,07

60-74 -11 +0,07 +0,54 +0,12 +0,009 -2,0 -0,05

-13 +0,08 +0,34 +0,20 +0,011* +1,9 -0,09

75-90 -8 +0,65 -9,6 +0,8 -0,003 +1,1 -0,09

-10* -0,31 -15,5* +1,2* -0,026* +1,6* -0,12

Примечание. Верхняя строка - мужчины, нижняя - женщины; * указаны достоверные отличия от исходных показателей.

Изменения структуры сердечного ритма после локальной работы:

1 - Мо, мс; 2 - Дх, мс; 3 - Амо, %; 4 - ИН, усл. ед.; 1 столбик - до нагрузки; 2 - после нагрузки; верхний ряд - 30-35; нижний - 60-74 лет; * - достоверные различия с исходными показателями

старше 30 лет происходило её увеличение при более низких исходных показателях по сравнению с мужчинами. Во время работы, как правило, было выражено увеличение АМо и ИН, особенно у лиц старше 60 лет. У лиц зрелого возраста выявлено небольшое снижение этих показателей и у девушек - снижение АМо, что рассматривается как реакция перерегулирования [2].

Почти у всех испытуемых при этом снижались показатели ст, АДВ, ТДВ, Яь Аб, Ех. В основном изменения показателей указывали на рост активности центральных механизмов.

У лиц старше 60 лет восстановительные процессы имели довольно высокую скорость, но центральные механизмы, особенно у мужчин, преобладали над автономными, о чем свидетельствует

Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 33

41

Интегративная физиология

высокий ИН, рассогласованность изменений показателей у них была более выражена, чем у лиц зрелого возраста.

У лиц старческого возраста наблюдалось замедление восстановления показателей, судя по увеличению ИН, снижению АДВ, при увеличении ТДВ и медленноволновой периодичности, а также -более выраженная рассогласованность показателей, то есть снижение Я, 8о при увеличенном ИН. Очевидно, это связано с ослаблением автономного контура, появлением аритмии как компенсации морфофизиологического изменения миокарда, то есть с более напряженными механизмами регуляции на крайних этапах онтогенеза.

Адаптационные реакции, которые мы учитывали в работе, отражают умеренную, напряженную и недостаточную активность центральных механизмов регуляции сердца. I тип связан с усилением симпатической активности; II - с напряжением всех механизмов вегетативной регуляции, III тип, то есть «недостаточность адаптации» можно объяснить перенапряжением центральных механизмов, развитием процессов торможения в центральной нервной системе, несогласованностью корково-подкорковых взаимоотношений. Этот тип реакции характеризуется снижением ИН относительно исходных величин и чаще отмечается у людей с высокой степенью напряжения симпатических механизмов регуляции в состоянии покоя.

Во время работы у этих испытуемых выявлялся рост активности симпатических влияний (Ш типы), сменяющийся в первые минуты отдыха резким ее спадом (III тип). Как правило, недостаточность адаптации и напряжение центральных механизмов регуляции в состоянии покоя наблюдалось у лиц с высокой ЧСС покоя, предрасположенных гипертензивным состояниям, или с факторами риска (повышение веса, относительно средних величин по группе, курение и т. д.).

Таким образом, на каждом возрастном этапе выявляются как общие закономерности, так и особенности в механизмах регуляции адаптационных реакций сердца на локальную мышечную деятельность. Для всех испытуемых в той или иной степени характерно напряжение центральных регуляторных механизмов сердца при локальных нагрузках. Наиболее благоприятный характер адаптационных реакций отмечается у лиц зрелого возраста. У юношей и пожилых лиц адаптационные реакции зачастую характеризуются высокой степенью напряжения центральных регуляторных механизмов. У лиц старческого возраста компенсаторные механизмы при работе проявляются в усилении активности как симпатических, так и парасимпатических влияний на сердце.

Эти данные хорошо согласуются с выявленными Алферовой Т. В. типами возрастных регуляторных изменений. Как показали исследования [4],

характер ответной реакции сердца зависит от исходного тонуса отделов вегетативной нервной системы. В течение жизни человека активность этих отделов меняется, что и обуславливает смену типов реакций. Наши данные подтверждают теории о центральной природе утомления при локальной работе мышц [9, 10].

Литература

1. Алферова, Т.В. Возрастные особенности реакции кровообращения на локальную работу мышц статического и динамического характера / Т.В. Алферова // Успехи физиол. наук, 1988. - Т. 19, № 4. - С. 54-74.

2. Безруких, М.М. Нейрофизиологические механизмы центральной регуляции произвольных движений при письме у праворуких и леворуких детей 6-7 лет / М.М. Безруких // Физиология развития человека: материалы междунар. конф., посвящ. 55-летию Ин-та возраст. физиологии. РАО. - М., 2000. - С. 92-93.

3. Гамбашидзе, Г.М. Функциональное состояние человека при монотонной деятельности с различной физической нагрузкой / Г.М. Гамбашидзе,

B.И. Тхоревский, Е.Г. Ямпольская // Гигиена труда и профзаболевания. - 1985. - № 6. - С. 5.

4. Жемайтите, Д.А. Зависимость характеристик сердечного ритма и кровотока от возраста у здоровых и больных заболеваниями сердечнососудистой системы /Д. Жемайтите, А. Кепеже-нас, А. Мартинкенас // Физиология человека. -1998. - Т. 24, № 6. - С. 56-65.

5. Коряк, Ю.А. Нейромышечные изменения под влиянием семисуточной механической разгрузки мышечного аппарата у человека /Ю.А. Коряк // Фундаментальные исследования. - 2008. - № 9. -

C. 1-14.

6. Методики оценки функционального состояний организма человека / Р.М. Баевский, Ю.А. Кукушкин, А.В. Марасанов, Е.А. Ромашов // Медицина труда и промышленная экология. - 1995. - № 3. -С. 30-34.

7. Попова, Т.В. Вариабельность биоэлектрической активности мозга при различных состояниях у спортсменов / Т.В. Попова, Ю.И. Корюка-лов, О.Г. Коурова // Теория и практика физ. культуры. - 2006. - № 8. - С. 20-23.

8. Фомин, Н.А. Адаптация / Общебиологические и психофизиологические основы /НА. Фомин. -М.: Изд-во ТиПФК, 2003. - 383 с.

9. Amann, M. Locomotor muscle fatigue modifies central motor drive in healthy humans and imposes a limitation to exercise performance / M. Amann, J.A. Dempsey // J. Physiol. - 2008. - Vol. 586. -P. 161-173.

10. Kayse, B. Exercise starts and ends in the brain /B. Kayse //Europ. J. of Appl. Physiol. - 2003. -Vol. 90, № 3-4. - Р. 411-419.

Поступила в редакцию 8 июля 2012 г.