Особенности сердечного ритма детей 1-3 классов, обучающихся в гимназии

Псеунок А.А.

ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ДЕТЕЙ 1-3 КЛАССОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ В ГИМНАЗИИ

Обследованы дети, обучающиеся в 1-3 классах гимназии. Изучали функциональное состояние сердечно-сосудистой системы детей в течение учебного года. Установлено, что начало обучения детей сопровождается напряжением регуляторных механизмов. Результаты исследования позволяют говорить о том, что в возрастной динамике происходит постепенное снижение симпатических влияний в регуляции хронотропной деятельности сердца от 1-го к 3-му классу.

Большие информационные нагрузки длительное время воздействуют на организм школьника, интенсивность их в течение учебного года особенно велика в гимназических классах и усугубляется на фоне гиподинамии [1], значительного нервно-эмоционального напряжения.

На состояние здоровья детей оказывают существенное влияние такие факторы, как генетическая обусловленность, неблагоприятные социальные и экологические условия развития. Но в то же время школьные факторы риска (условия обучения, интенсификация и нерациональная организация учебного процесса, низкая двигательная активность, несоответствие методик обучения возрастным возможностям школьников) негативно влияют на здоровье школьников, и специалисты связывают с этим фактором от 20 до 40% негативных влияний [2].

Чем выше статус образовательного учреждения (гимназия, лицей, школа с углубленным изучением предметов), тем больше возникает проблем со здоровьем. Необходимо пересмотреть требования к максимально допустимым нагрузкам, оптимизировать использование здо-ровьесберегающих технологий [3].

Среди современных методологических подходов к оценке состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом существенное место принадлежит анализу вариабельности сердечного ритма (СР). В многочисленных исследованиях, проведенных в последние годы, отмечается ухудшение функционального состояния детского организма в процессе адаптации к учебной нагрузке [4, 5, 6].

Как известно, особенностью детского организма является то, что все его адаптивные реакции происходят на фоне относительно незаконченного морфогенеза в процессе функционального развития. Каждая возрастная группа имеет свои специфические структурно-функциональные особенности, их знание является обязательным условием для оценки результатов ис-

следований, поскольку в настоящее время отсутствуют общепринятые критерии для их оценки.

Известно, что изучение кровообращения в покое не дает достаточно полного представления о функциональных возможностях и потенциале сердечно-сосудистой системы. Приспособительные возможности сердечно-сосудистой системы изучают, используя функциональные пробы динамического и статического характера [7, 8, 9].

Целью исследований явилось изучение функционального состояния сердечно-сосудистой системы детей, обучающихся в гимназическом классе, в динамике учебного года.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В течение трех лет проводились исследования в гимназии на одних и тех же учащихся (1, 2, 3 классы).

Исследование проводилось с октября 1999 года по апрель 2002 года. Обследование проводилось в первой половине дня 3 раза в году -в октябре, феврале, апреле месяце, т. е. в периоды, отдаленные от каникул, когда влияние учебной нагрузки на организм ребенка выражено в наибольшей степени по сравнению с другими факторами. Дети 7-8 лет занимались в условиях шестидневной рабочей недели по гимназической программе.

На основе гистографического анализа оценивали такие статистические показатели карди-оритма, как мода (Мо), амплитуда моды (АМо), вариационный размах (АХ), интегральный показатель или индекс напряжения (ИН) [10].

Физическое развитие определялось по общепринятой методике В.В. Бунак [11].

Результаты проведенного исследования обработаны методом вариационной статистики с вычислением среднего арифметического значения (М), ошибки средней арифметической (т), критерия достоверности (1), уровня достоверности (по Стьюденту) (Р).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Наши данные подтвердили наличие нестабильности вегетативной регуляции в младшем школьном периоде. В целом это согласуется с результатами других исследований, посвященных исследованию систем вегетативного обеспечения у детей и подростков [12, 5, 6].

У детей младшего школьного возраста выявлен ряд особенностей регуляции сердечного ритма: более выражены влияния со стороны симпатического отдела и гуморального канала. На начало учебного года показатель гуморальной регуляции сердечной деятельности у мальчиков первого класса выше, чем у девочек, что может свидетельствовать о становлении гуморального канала автономного контура регуляции.

В первом классе от начала к середине эксперимента у девочек отмечено достоверное усиление активации симпатической нервной системы, а у мальчиков прослежена тенденция к снижению симпатических влияний на сердечную деятельность (табл. 1).

Во втором полугодии у девочек отмечено снижение симпатического звена в регуляции сердечного ритма, а у мальчиков, наоборот, выявлена активация симпатического звена вегетативной нервной системы (Р<0,05) (табл. 1). Активация симпатической нервной системы указывает на вегетативный дисбаланс вследствие дезадаптации, что прослеживается у мальчиков. Снижение симпатических влияний на сердечный ритм к концу учебного года рассматриваем как формирование приспособительной реакции. Об этом свидетельствуют снижения уровня гуморальной регуляции в обеих поло-

Таблица 1. Изменение показателей сердечного ритма в течение учебного года у детей первого класса

Класс период ±, т ДХ, с Мо, с АМо,% ИН, отн. ед.

Мальчики

октябрь ± 0,16у 0,02 0,70 0,04 49у 5,84 265,5у 73

февраль ± 0,18 0,02 0,66 0,03 41 22 193у 34,66

апрель ± 0,14 0,01 0,51 0,02 45,3 2,7 340у 52,3

Девочки

октябрь ± 0,22 0,02 0,72 0,01 40 3,86 168,5 40

февраль ± 0,17 0,02 0,61 0,03 46 2,8 287,9 47,37

апрель ± 0,18 0,02 0,56 0,02 42 3,03 253,8У 395,8

Примечание: достоверность различий между половыми группами - V.

вых группах (у мальчиков от 0,70±0,04 до 0,51±0,02 и у девочек от 0,72±0,01 до 0,56±0,02). У девочек 6-7 лет в течение учебного года более выражены парасимпатические влияния в регуляции сердечной деятельности, чем у мальчиков этого же возраста (табл. 1).

Центральный контур управления у мальчиков-первоклассников снижается к середине учебного года (193±34,66), а к концу года достигает высокого уровня до 340±52,3, что свидетельствует о напряжении механизмов адаптации, то есть у них отмечаем большую группу лиц с гиперсимпатикотонией, которая сопровождается большим напряжением систем регуляции организма.

В начале учебного года у девочек первого класса центральный контур регуляции является ведущим, но к концу учебного года, по сравнению с серединой, у них отмечено снижение ИН (Р<0,05). По градации ИН получено следующее распределение у девочек и мальчиков соответственно: ваготоников 20% и 50%, нормо-тоников 60% и 37,5%, гиперсимпатотоников 20% и 50%. К концу года в половой группе мальчиков не обнаружены ваготоники и нормото-ники, симпатотоников 25%, количество гипер-симпатотоников значительно возрастает и составляет 75%. Подобная активация обычно бывает обусловлена двумя причинами: усилением деятельности высших вегетативных центров (гипоталамо-гипофизарный уровень нервно-гормональной регуляции) вследствие нарушения функций регуляции физиологических процессов в системах и органах в результате тех или иных изменений. При этом функции управления переходят с низших, автономных уровней к высшим, центральным. Активация высших вегетативных центров вызвана воздействием внешних стрессоров (умственная работа, эмоциональный стресс).

У девочек к концу учебного года количество симпатотоников снизилось до 6,6% и возрос процент детей с нормотонией - 33,3%, увеличился процент гиперсимпатотоников до 60%. Таким образом, мы отмечаем более высокий уровень активности ЦНС у мальчиков по сравнению с девочками на протяжении первого года обследования (Р<0,05). Полученные результаты позволяют говорить о том, что у девочек в течение учебного года удовлетворительная адаптация к систематическим учебным нагрузкам.

В обеих половых группах во втором классе наблюдается достоверное увеличение вариа-

Псеунок АА.

Особенности сердечного ритма детей 1-3 классов, обучающихся в гимназии

ционного размаха по сравнению с первым годом обучения, что указывает на преобладание парасимпатической нервной системы в регуляции. У мальчиков-второклассников вариационный размах составляет в начале и в конце учебного года 0,23±0,02 с и 0,31±0,04 с (Р<0,05), а у девочек АХ несколько ниже: 0,24±0,017 с и 0,29±0,02 с (Р<0,05). У девочек наблюдается тенденция к повышению парасимпатических влияний в регуляции сердечного ритма к концу третьего года обучения (рис. 1).

У мальчиков-второклассников наблюдается тенденция к повышению моды к середине учебного года (0,65±0,02), а во втором полугодии снижается до 0,63±0,03 с. У девочек, наоборот, к середине года Мо снижается (0,66±0,025), а к концу учебного года достигает того же уровня, что и в начале второго года обучения (0,69±0,029). Таким образом, гуморальный канал регуляции сердечной деятельности во втором классе более выражен у девочек (табл. 2).

Характеризуя динамику показателей симпатического отдела ВНС у девочек-второклассниц, отмечаем дискретный характер изменений Амо в течении учебного года: от начала к середине экспериментального периода выявлено ослабление симпатического звена в регуляции сердца (35,38±8,78 и 31,7±2,49). Изменение показателей Амо у мальчиков показывает стабилизацию симпатического отдела ВНС в течение учебного года.

Во втором классе центральный контур управления в обеих половых группах намного

Таблица 2.

снижается по сравнению с первым годом обучения. Это свидетельствует о большей адапти-рованности учащихся, то есть более легкой адаптации к систематическим учебным нагрузкам. У мальчиков ИН более выражен, чем у девочек, как в первом, так и во втором классе (Р = 0,05). Характеризуя динамику показателей центрального контура регуляции во втором классе в обеих половых группах, можем указать, что ИН к середине учебного года снижается (у мальчиков 184,14±38,6 и 102,6±19,4, у девочек 117,44±29,6 и 98,73±21,3), а к концу года повышается (141,34±44 и 131,8±47,4).

Среди всех обследованных детей во втором классе только один мальчик относится к ваго-тоникам, нормотоников 59,52%, симпатотони-ков 20,18%, гиперсимпатотоников 18,63%. Выявленные результаты свидетельствуют об улучшении функционального состояния организма по сравнению со школьниками первого класса. Во втором классе наблюдается ослабление напряженности механизмов адаптации по сравнению с первым классом.

Как уже отмечено, у девочек третьего класса наблюдается тенденция к повышению парасимпатических влияний на сердечную деятельность по сравнению с первым и вторым годами обучения. В половых группах по показателям Мо в третьем классе обнаружены достоверные различия в течение всего учебного года. Анализируя показатели моды, отмечаем следующие особенности: у мальчиков Мо повышается к середине года и остается на том же уровне до кон-

Месяцы Второй класс Третий класс.

Мальчики

АХ, с Мо, с АМО% ИН отн. ед. АХ, с Мо, с АМО% ИН отн. ед.

Октябрь 0,23пх ±0,02 0,6¥ ±0,021 40,45 ±6,041 184,14п ±38,6 0,33* ±0,03 0,63¥ ±0,02 31,16¥ ±1,92 87,42*±14,4

Февраль 0,31 ±0,04 0,65 ±0,02 32,29 ±2,45 102,6 ±19,4 0,32 ±0,031 0,69у ±0,03 32,69±2,9 84,13 ±14,6

Апрель 0,31 ±0,04 0,63¥ ±0,03 33,5 ±2,67 141,34 ±44 0,27 ±0,02 0,69у ±0,034 32,81±4,03 108,82±27,4

Аевочки

Октябрь 0,24пх ±0,017 0,69 ±0,06 35,38 ±8,78 117,44 ±29,6 0,29 ±0,02 0,72 ±0,029 38,16пх ±3,62 113,07±33,9

Февраль 0,29 ±0,02 0,65 ±0,025 31,7 ±2,49 98,73 ±21,3 0,33 ±0,025 0,82* ±0,04 29,2±1,78 64,7±11,8

Апрель 0,29 ±0,04 0,69 ±0,029 35,63 ±3,62 131,8 ±47,4 0,31 ±0,02 0,81* ±0,026 26,38* ±1,94 67,34 ±14,03

ца учебного года (0,63±0,02 и 0,69±0,031), у девочек Мо повышается к середине учебного года (0,78±0,029 и 0,82±0,04) и к концу года несколько снижается (0,81 ±0,026). Общие изменения параметра Мо свидетельствуют о преобладании гуморального канала регуляции сердечной деятельности.

Симпатические влияния на сердечную деятельность в начале учебного года у девочек-третьеклассниц более выражены по сравнению с мальчиками того же класса (Амо соответственно равна 38,16±3,62, 31,16±1,92; Р<0,05). К середине и в конце учебного года у девочек симпатические влияния ослабляются, а у мальчиков наоборот повышаются (табл. 2).

По результатам исследований можно отметить, что в возрастной динамике происходит постепенное снижение участия симпатической нервной системы в регуляции хронотропной деятельности сердца от первого к третьему классу. Уровень централизованного управления сердца снижается к третьему классу по сравнению с первым и вторым (рис. 1).

У мальчиков в третьем классе наблюдается постепенное увеличение ИН к концу года (87,42±14,4 и 108,82±27,4). У девочек ИН снижается к концу учебного года (113,07±33,9 и 67,34±14,3).

В третьем классе анализ распределения показателей обследуемых детей по градации ИН, предложенный Р.М. Баевским, показал уменьшение нормотоников (36,6%) по сравнению со вторым классом, увеличение симпатотоников (27,38%) и уменьшение гиперсимпатотоников (13,63%). Уменьшение нормотоников указывает на напряжение механизмов регуляции, хотя наблюдается небольшое снижение гиперсимпа-тотоников.

Таким образом, начало обучения детей сопровождается напряжением регуляторных механизмов. В дальнейшем наблюдается постепенная адаптация к учебным нагрузкам. Результаты наших исследовании показывают, что девочки быстрее и легче адаптируются. В первом классе (по сравнению со вторым и третьим классами) наблюдается более высокий уровень напряжения регуляторных механизмов, следовательно, «цена адаптации» выше по сравнению со вторым и третьим классами.

Для оценки уровня функционирования сердечно-сосудистой системы, степени напряжения регуляторных систем, для выделения группы риска могут использоваться полученные резуль-

таты, при этом должен быть реализован индивидуальный подход к оценке данных. Группа риска детей требует соответствующего отношения педагогов и родителей в интересах сохранения здоровья и повышения физических возможностей школьников.

0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

октябрь

февраль

апрель

мальчики 0,16 0,18 0,14

Ш девочки 0,22 0,17 0,18

Первый класс.

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

октябрь

февраль

апрель

мальчики 0,23 0,31 0,31

В девочки 0,24 0,29 0,29

Второй класс.

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

октябрь

февраль

апрель

мальчики 0,33 0,32 0,27

Я девочки 0,29 0,33 0,31

Третий класс.

Рисунок 1. Изменение вариационного размаха у детей 1-3 классов в течение учебного года.

Псеунок A.A.

Особенности сердечного ритма детей 1-3 классов, обучающихся в гимназии

ВЫВОДЫ

В первом классе у детей более выражены влияния со стороны симпатического отдела и гуморального канала в регуляции сердечного ритма. В обеих половых группах в течение всего периода обследования центральный контур регуляции является ведущим. Активация симпатического отдела ВНС и центрального контура регуляции больше выражена у мальчиков, что свидетельствует о более легкой адаптации девочек к систематическим учебным нагрузкам. Снижение к концу года симпатических влияний и уровня гуморальной регуляции в обеих половых группах рас-

сматриваем как формирование приспособительной реакции.

В обеих половых группах во втором и третьем классах наблюдается достоверное увеличение вариационного размаха по сравнению с первым классом, что свидетельствует о преобладании парасимпатической системы в регуляции.

Гуморальный канал регуляции, и особенно в третьем классе, более выражен у девочек, чем у мальчиков.

Симпатические влияния и центральный контур регуляции на сердечную деятельность снижаются от первого к третьему году обучения у детей.

Список использованной литературы:

1. Тимощук Г.И., Мальцева Л.Н., Короткавич В.Н. Количественный подход к оценке психофизиологического состояния здоровья учащихся гимназии //Физиология человека, 1995. Т. 21. №1. С. 110-114.

2. Кучма В. Современная школа и здоровье детей. Мат. круг. стола. М., 2002. С. 25-29.

3. Филиппов В. Здоровье школьников: актуальные проблемы и пути их решения // Современная школа и здоровье детей. Мат. круг. стола. М., 2002. С. 16-22.

4. Безруких М.М., Юргенев Л.Г. Оценка функционального состояния организма школьников VIII-XI классов под влиянием учебной нагрузки // Физиолого-гигиенические аспекты учебной нагрузки старшеклассников. М., 1986. С. 86-95.

5. Гринене Э., Вайткявичюс М.-Ю., Марачинскене Э. Особенности сердечного ритма у школьников // Физиология человека. 1990. Т. 16. №1. С. 88-93.

6. Коркушко О.В., Шатило В.Б., Кототкая Е.В. Анализ вегетативной регуляции сердечного ритма на различных этапах индивидуального развития человека // Физиология человека, 1991. Т.17. №2. С. 31-39.

7. Абросимова Л.И., Карсик В.Е. Возрастные особенности адаптации сердечно-сосудистой системы у детей и подростков к физической нагрузке // Возрастная физиология сердечно-сосудистой системы. - Рига, 1980. - С.14-21.

8. Калюжная Р.А. Актуальные вопросы кардиологии // Вопросы физиологии сердечно-сосудистой системы школьников. - М., 1980. - С. 3-17.

9. Хрущев С.В. Врачебный контроль за физическим воспитанием школьников. - М., 1980. - 223 с.

10. Баевский Р.М. Кибернетический анализ процессов управления сердечным ритмом // Актуальные проблемы физиологии и патологии кровообращения. - М.: Медицина, 1976. - С. 161-175.

11. Бунак В.В. Методика антропометрических исследований. - М.: Педагогика, 1931. - 11 с.

12. Осколкова М.К. Функциональные методы исследования системы кровообращения у детей. - М.: Медицина, 1988. - 272 с.: ил.