2 курс / Нормальная физиология / Адаптация_Сердечный_ритм_Псеунок_А_А_,_Муготлев_М_А_

Двигательная активность и ее биологическое значение

Под двигательной активностью (ДА) понимается сумма движений, выполняемых человеком в процессе повседневной жизнедеятельности (Р.М. Баевский, 1968). С позиции физиологии движения можно разделить на организованные, или регламентированные (физические упражнения на уроках физкультуры, на занятиях в спортивных секциях и др.), и нерегламентированные (игры со сверстниками, прогулки, самообслуживание и т.д.). Все эти движения произвольные, целенаправленные. Они удовлетворяют определенную потребность человека, представляя этап поведенческого акта. Между всеми формами движений имеется тесная взаимосвязь и взаимообусловленность.

В структуре двигательной активности наибольшую значимость имеют организованные движения. Они планируются таким образом, чтобы обеспечить развитие разнообразных двигательных умений и навыков, двигательных качеств, повысить адаптационные возможности организма школьника (В.В. Бунак, 1931; Э. Гринене, Д. Линдишене, 1978; И.О. Тупицын, Р.А. Калюжная, 1983.; И.Х. Вахитов и др., 2003; А.И. Федоров и др., 2002).

Мышечная деятельность, осуществляя взаимодействие человека с окружающей средой, позволяет ему в процессе повседневной жизни вступать в контакт с природными факторами, создавать материальные ценности, необходимые для наилучшего приспособления к меняющимся условиям жизни. В процессе роста и развития ребенок осваивает различные двигательные умения и навыки, которые впоследствии служат основой для формирования разнообразных трудовых, профессиональных навыков. Оптимальная ДА способствует развитию двигательных качеств, силы, выносливости, быстроты и ловкости, повышает физическую работоспособность (объем, продолжительность и предельную мощность работы). В процессе филогенетического развития двигательная деятельность обеспечивала выживание биологического вида. Для современного человека двительные реакции необходимы для общения, являются внешним проявлением трудового процесса и занимают одно из важнейших мест в жизнедеятельности организма (Р.М. Баевский, 1985; Р.В. Мотылянская, 1979; О.К. Побежимова, 2000).

На основании исследований детей и в экспериментах на животных И.А. Аршавский (1967) показал, что в процессе роста и развития активная деятельность скелетной мускулатуры является одним из основных факторов, вызывающих преобразование деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем в процессе онтогенеза, повышение рабочих и адаптивных возможностей развивающегося организма. Увеличение числа локомоций у школьников в пределах оптимума улучшает функциональное состояние их кардиореспираторной системы, оцениваемой по показателю максимального потребления кислорода (А.А. Айдаралиев и др., 1988).

ДА вызывает и неспецифические психофизиологические реакции, которые обеспечивают устойчивость организма человека и животного к действию неблагоприятных факторов (ионизирующая радиация, токсические вещества, гиподинамия, гипертермия, гипоксия, инфекция, различные патологические процессы). Оптимальная ДА способствует адаптации организма человека к изменениям окружающей среды (климата, временных поясов, условий учебной, производственной и др. видов деятельности), долголетию, улучшает здоровье, повышает учебную и трудовую активность. Ограничение двигательной активности, напротив, резко снижает адаптационные возможности организма и укорачивает жизнь.

Большинство авторов, занимающихся изучением двигательной активности, считают, что она является биологической потребностью, незаменимым фактором жизнедеятельности человека и животных (М.В. Антропова, 1979, 1988), и для этого есть достаточно оснований. Прежде всего отмечено, что дети и взрослые обнаруживают

четкую тенденцию поддерживать свою ДА постоянной в одних и тех же условиях жизнедеятельности организмов, компенсируя отклонения от среднего уровня (М.В. Антропова, 1988). Если у детей возникает необычное ограничение ДА, например, продление послеобеденного отдыха, то в вечерние часы регистрируется существенное увеличение числа движений. В результате суммарная двигательная активность за день сохраняется примерно на обычном уровне (И.А. Аршавский, 1967; М.В. Антропова, 1988).

Таким образом, двигательная активность является одним из основных условий жизни. Она оказывает благоприятное влияние на морфофункциональное развитие организма ребенка и является реальным механизмом, обеспечивающим укрепление здоровья, повышение физической и умственной работоспособности. Это показывают многочисленные исследования. Оказывая неспецифическое действие, мышечная деятельность вызывает повышение тонуса коры головного мозга, создавая таким образом благоприятные условия не только для функционирования уже имеющихся связей, но и выработки новых. Ограничение двигательной деятельности у детей ведет к тому, что недостаточно развивается один из видов памяти - двигательная. Потеря в движениях - это потеря в знаниях, умениях.

Д.В. Колесов (1987) свидетельствует, что расширенный двигательный режим повышает физический и нейропсихический статус, а также уровень умственной и физической работоспособности, соответственно увеличивая сопротивляемость утомлению и болезням.

О.С. Глазачев и соавторы (1987) определили, что включение физкультурнооздоровительных программ в целом оказывает положительный эффект на адаптационные возможности и вегетативно-гуморальный гомеостаз младших школьников. Подавление потребности в движении у ребенка сказывается отрицательно как в смысле его органической жизни, так и в смысле протекания психических состояний. Механическое увеличение двигательной нагрузки за счет введения дополнительных традиционных уроков физической культуры малоэффективно (А.В. Шаханова и др., 2001).

Традиционный режим двигательной активности - два урока физической культуры в неделю - удовлетворяет потребность в движении на 10-12% (55), вследствие чего, как считают В.Б. Рубанович, В.И. Александров (1999), у 50-80% современных школьников отмечается гипокинезия. В то же время занятия физвоспитания должны решать ряд проблем моторного обучения учащихся, компенсировать утомление и перенапряжение в результате статической нагрузки и умственной работы, развивать основные физические качества ребенка - силу, быстроту, выносливость.

А.Г. Сухарев (1991), анализируя программы физического воспитания зарубежных стран, отмечает разнообразие в содержании и объеме занятий. Обращается внимание на большее, чем при отечественной системе образования, количество занятий в неделю - минимум 3 часа. А также возможность преподавателя, например, в США, изменять программу с учетом условий школы.

Тщательные многолетние педагогические, физиологические и гигиенические исследования доказывают, что дети и подростки, обучающиеся в школе продленного дня, где повышена двигательная активность, имеют достоверно более высокие показатели умственной работоспособности, чем их сверстники, обучающиеся в обычной школе (М.В. Антропова, Г.В. Бородкина и др., 1998).

Обращают внимание на благоприятное влияние небольшой гимнастики до занятий М.М. Безруких и С.П. Ефимова (1991). Другие компоненты двигательной активности, такие как физкультминутки и физкультпаузы на уроках, позволяют повысить работоспособность, «отодвинуть» утомление упражнения для мелких мышц пальцев руки, благотворно действуют на функциональное состояние центральной нервной системы. Резюмируя данные литературы, можно считать, что для сохранения здоровья

и оптимального физического и умственного развития младших школьников необходимо в среднем 6-8 часов в неделю достаточно интенсивных регламентированных занятий физической культурой и спортом (М.В. Антропова, Г.В. Бородкина и др., 1998). Эти занятия должны проходить на фоне активации двигательной активности во все периоды бодрствования (во время уроков в школе, во внеурочное время). Среднесуточная двигательная активность должна составлять не менее 20-25 тысяч шагов (А.Г. Сухарев, 1991). Одним из возможных путей ослабления негативного воздействия среды является оптимизация суточной величины двигательной активности и профилактика гипокинезии среди младших школьников (А.Г. Сухарев, 2002).

Главной задачей современной школы является воспитание гармонично развитой, социально активной личности. Неотъемлемыми компонентами этого процесса являются раннее развивающее обучение и физическое воспитание. Современное общество в условиях научно-технической революции требует интеллектуально развитого и физически здорового молодого поколения, способного эффективно трудиться, переносить повышенные психо-эмоциональные нагруки и т.д. Правильно подобранная дидактика обучения, рационально организованное физическое воспитание способствуют выработке у школьников качеств, позволяющих легче переносить значительные умственные нагрузки, легче адаптироваться к окружающей социальнобытовой среде.

Проблему рационального физического воспитания можно отнести к одной из наиболее старых проблем педагогики и школьной медицины. Но, несмотря на большой объем научных исследований по данной тематике, круг нерешенных проблем попрежнему остается достаточно широк. Это, в частности, вызвано появлением за последние годы большого числа программ развивающего обучения и их активным внедрением в школьную практику. Классическим примером таких инновационных программ, направленных на перманентно высокую интенсивность образовательных процессов и связанных с этим высоким эмоциональным и нервным напряжением на фоне гиподинамии, является система Л.В. Занкова. Реально это означает, что организм ребенка должен быть достаточно физически подготовлен к объему предстоящей учебной деятельности.

Поиск путей совершенствования уровня здоровья и успешности обучения привел к появлению новых физкультурно-оздоровительных моделей, направленных в первую очередь на компенсацию повышенных психо-эмоциональных нагрузок, снятие синдрома гиподинамии в условиях инновационного обучения.

Но насколько эффективны эти физкультурно-оздоровительные модели в сочетании с ранним развивающим обучением? Ответ на этот вопрос может дать только комплексный, лонгитудинальный валеологический мониторинг.

Раскрытие функциональных возможностей человека при выполнении физической работы разного характера необходимо как для понимания закономерностей многих биологических явлений, таких как адаптация, гиподинамия и другие, так и для практических целей, связанных с обоснованием эффективных режимов труда и отдыха, спортивной тренировки, повышением производительности труда.

Недостаточная физическая активность так же отрицательно сказывается на деятельности физиологических функций, особенно растущего организма, тормозит процесс физического развития и формирования основных двигательных качеств: ловкости, быстроты, силы и выносливости. Современный школьник должен компенсировать свое двигательное голодание на уроках выполнением определенного объема физических нагрузок физкультурного или спортивного характера. В тех случаях, когда минимум физических нагрузок не выполняется, не происходит дальнейшее качественное совершенствование двигательной и вегетативных функций.

Учение А.А. Ухтомского о доминанте имеет существенное значение для понимания

сущности адаптационных механизмов. Он рассматривал доминанту как систему, констелляцию нервных центров, определяющих поведенческие реакции организма в ответ на конкретные воздействия среды.

При таком понимании доминанта означает функциональное объединение нервных центров, обеспечивающих выполнение двигательных действий, совершенствование координации движений, приспособление к текущей деятельности систем дыхания и кровообращения, развертывание биохимических процессов энергообеспечения и т.д. Нервные центры отличаются по уровню возбудимости и лабильности, но постепенно происходит их согласование по ритму при ведущей роли ЦНС в организации движений. В процессе врабатывания и упражнения вегетативные процессы дыхания и кровообращения перестраиваются с обеспечения гомеостаза покоя на новый тип обеспечения активной двигательной деятельности.

При естественных локомоциях, например, ходьбе, беге, трудность освоения оптимального режима выполнения движений во многом зависит от скорости взаимосогласования систем дыхания и кровооброщения, энергообеспечения движений. При выполнении упражнений, характеризующихся сложной структурой и требующих выработки новых навыков, определяющим является установление взаимодействия различных уровней нервной регуляции движений, повышение возбудимости и лабильности афферентных и эфферентных звеньев двигательной системы, обеспечивающих закрепление новых рефлекторных связей. При упражнениях, мобилизующих эмоции, первенствует согласование нейрогуморальных, эндокринных процессов. В связи с этим становится понятно, как важно, чтобы нормируемый показатель физической нагрузки был ей адекватен.

Физиологические механизмы адаптации растущего организма к мышечной деятельности сформированы всем ходом эволюционного развития, ибо движение, двигательная активность - необходимые условия жизни, познания окружающего мира и самосовершенствования живого. Способность живых биологических систем (в отличие от неживой природы) к адаптации отражает принцип «устойчивого неравновесия», согласно которому относительная стабильность этого процесса в ходе эволюции усиливается, повышая тем самым жизнеспособность высокоорганизованных систем. В эволюции механизмов адаптации решающая роль принадлежит естественному отбору, который по образному замечанию И.И. Шмальгаузена (1949), «отстранял от эволюции» ненадежные системы. Это положение подкрепляется данными современной генетики, выделившей подкласс более подвижных и менее «консервативных» генов, вероятно, в большей мере обеспечивающих организму эволюционную адаптацию к условиям внешней среды.

Повышение выживаемости растущего организма обусловливает увеличение его биологической надежности за счет усиления таких физиологических процессов, как избыточность элементов управления, их дублирование, поддержание относительного постоянства и динамического взаимодействия (А.А. Маркосян, 1969).

Концепция системогенеза и теория функциональных систем П.К. Анохина (1975) помогают лучше понять совершенствование в онтогенезе системных механизмов, обеспечивающих процессы адаптации. По П.К. Анохину, адаптация - формирование в процессе системогенеза новой функциональной системы, обеспечивающей достижение полезного приспособительного результата. В онтогенезе это достигается опережающим развитием и консолидацией морфофункциональных структур и процессов уже к моменту задействования соответствующих функций, например, функций внешнего дыхания к моменту рождения организма.

Долговременная адаптация возникает постепенно, в результате длительного, многократного воздействия факторов внешней среды. Такая адаптация к физическим нагрузкам характеризуется повышением мощности и резервных возможностей соответствующих физиологических систем. Переход от срочной к долговременной

адаптации обеспечивается новым, более совершенным уровнем регулирования и взаимодействия функциональных систем. При этом достигается эффект не только повышения и стабильности физической работоспособности, но и усиления защитных иммунных сил организма, что способствует лучшей адаптации организма к трудным, необычным и подчас экстремальным условиям и воздействиям среды.

Таким образом, долговременная адаптация характеризуется, с одной стороны, повышением мощности и реактивности механизмов саморегуляции, а с другой - большими возможностями приспособления при более экономном функционировании систем, обеспечивающих процессы адаптации.

По мере развития и созревания центральной нервной системы расширяются и совершенствуются регулирующие функции высшего отдела нервной системы, все более проявляется регулирующее влияние коры большого мозга на многообразные соматические и вегетативные функции организма. Совершенствуется процесс внутреннего торможения.

В начальных периодах тренировок и двигательных актах ведущую роль играет экстерорецепция. По мере автоматизации двигательных актов и навыков малоэффективные и недостаточно экономичные комплексы заменяются более рациональными связями, формированием более эффективных функциональных структур. Комплексная деятельность различных отделов коры большого мозга формирует программу того или иного произвольного движения. Пирамидная система посредством сегментарного аппарата приводит эту программу в действие. Далее произвольное движение становится стереотипным, превращается в автоматическое. Управление им переключается с пирамидной системы на экстрапирамидную. Требуется, однако, немалое время для выработки таких навыков, чтобы были устранены все ненужные, малоэкономичные, случайные зафиксировавшиеся элементы сложного двигательного акта. Сложная координированная деятельность всех систем достигает определенного совершенства лишь на основе осознанных численных характеристик различных параметров

двигательного акта, его амплитуды, силы, направленности, быстроты и других показателей.

Регулярные занятия спортом ведут к функциональному совершенствованию нервной системы, к положительным сдвигам в ее состоянии, совершенствованию нервной регуляции функций. Это связано с мощным потоком афферентных импульсов, изменениями во внутренней среде организма. У спортсменов создаются новые временные связи, вырабатываются автоматизмы, упрочиваются двигательные навыки, в связи с чем нарастает тренированность, совершенствуются координации функций. Именно процессы усложнения нервной и гуморальной регуляции сказываются на деятельности различных систем в юношеском возрасте. По мере нарастания тренированности расширяются функциональные возможности организма, сильными и точными становятся движения и действия спортсмена.

Совершенствование адаптационно-трофических влияний нервной системы способствует обеспечению более высокого уровня функционирования органов и систем, повышению функциональных возможностей организма в целом. С ростом тренированности спортсмена по мере формирования и закрепления соответствующих условно-рефлекторных связей устанавливаются и закрепляются тесное взаимодействие структур, регулирующих двигательную и вегетативную деятельность, многочисленные связи между двигательным анализатором и многообразными вегетативными функциями организма. Высшие отделы центральной нервной системы обеспечивают при необходимости мобилизацию и тонкую регуляцию вегетативных функций соответственно потребностям данного момента, используя для этого основные рефлекторные механизмы регуляции вегетативных функций и в частности висцеромоторные рефлексы.

Реакции вегетативной нервной системы в детском и юношеском возрасте отличаются значительной лабильностью, неустойчивостью. По-видимому как симпатический, так и парасимпатический отделы в этом возрасте имеют пониженный порог возбудимости. При проведении функциональных вегетативных проб у хорошо тренированных спортсменов меньше выражена лабильность сердечно-сосудистой системы и дыхания (например, при пробе Ашнера, клиностатической пробе и др.). Под влиянием систематических тренировочных занятий у юных спортсменов устанавливается некоторое преобладание парасимпатической иннервации, что проявляется поддержанием АД на пониженном уровне, некотором урежении и усилении ЧСС, урежении и углублении дыхания. Усиление парасимпатических тенденций обеспечивает более экономную в энергетическом отношении деятельность органов и систем спортсмена.

Общим недостатком существующих режимов, за редким исключением, оказывается ограничение двигательной активности детей и подростков, уменьшение времени активного отдыха на открытом воздухе, перегрузка различными формами учебной работы. Решение педагогических задач в отрыве от оздоровительных мер воздействия на организм учащихся, неупорядоченная учебная нагрузка, отсутствие профилактики переутомления приводят к серьезным нарушениям в состоянии здоровья.

Важное условие поддержания работоспособности учащихся на относительно высоком уровне течения двигательного времени - не только чередование уроков, различных по видам деятельности, но и смена деятельности на самоподготовке. Определено, что наибольший эффект повышения умственной работоспособности и последующая ее устойчивость оказываются у школьников в тех случаях, когда переключение с занятий по общеобразовательным предметам на активный отдых на уроках физкультуры приурочивается к началу спада работоспособности, т.е. к 4-5-му урокам. В середине уроков и самоподготовок необходимо проводить физкультурные минутки, т.е. переключать учащихся с позных статических нагрузок на динамические.

Забота об охране и укреплении здоровья детей и подростков, их умственном и физическом развитии имеет первостепенное значение для формирования гармонически развитой личности и профилактики различных заболеваний. Неуклонный рост объема знаний, которыми нужно овладевать в школе, высокая суммарная учебная нагрузка учащихся в группах и школах продленного дня предъявляют повышенные требования к детям и подросткам, к их работоспособности, а следовательно, к их физическому развитию и двигательной подготовленности.

Сердечно-сосудистая система как индикатор адаптационных возможностей организма и ее возрастные особенности

Оценка регуляторных механизмов в онтогенезе

Согласно современным представлениям, физиологическая адаптация - устойчивый уровень активности и взаимосвязи функциональных систем, органов и тканей, а также механизмов их регуляции и управления. Она обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма и трудовую активность человека в новых условиях существования, способность к воспроизведению здорового потомства (Н.А. Агаджанян и соавт., 1997, 1998,2001; Л.К. Гудкова, 1998).

В.П. Казначеев (1980) определил физиологическую адаптацию как процесс поддержания функционального состояния гомеостатических систем и организма в целом, обеспечивающий его сохранение, развитие, работоспособность и максимальную продолжительность жизни в неадекватных условиях среды. Значительный вклад в развитие современной теории адаптации внесли работы ряда ученых, в том числе Г. Селье (1960), П.К. Анохина (1973, 1975), Р.М. Баевского (1979, 1984), Ф.З. Меерсона (1981, 1988), В.И. Медведева (1998). Н.А. Агаджанян и соавт. (1997, 1998), Л.К. Гудкова (1998), Н.А. Агаджанян (2001) и других.

Сердечно-сосудистая система с ее многоуровневой регуляцией представляет собой функциональную систему, конечным результатом деятельности которой является обеспечение заданного уровня функционирования целостного организма. Обладая сложными нервно-рефлекторными и нейрогуморальными механизмами, система кровообращения обеспечивает своевременное адекватное кровоснабжение соответствующих структур. При прочих равных условиях можно считать, что любому заданному уровню функционирования целостного организма соответствует эквивалентный уровень функционирования аппарата кровообращения.

Одним из современных направлений в физиологии кровообращения является кибернетический (математический) анализ сердечного ритма.

Под сердечным ритмом в процессе его биокибернетического анализа имеют в виду временной ряд межсистолических (межпульсовых) интервалов сердца, т.е. временные интервалы между зубцами R-R электрокардиограммы (Р.М. Баевский, 1968).

Сердечный ритм является наиболее объективной характеристикой функционального состояния ССС. Его основные количественные показатели зависят не только от возраста, пола, но и от степени адаптации растущего организма к условиям окружающей среды, а характер динамики напрямую отражает состояние нейрогуморальных механизмов гомеостаза (А.А. Псеунок, 2003).

При нормальном состоянии сердечно-сосудистой системы промежуток времени между двумя соседними сердечными сокращениями меняется от сокращения к сокращению. Эта изменчивость и называется вариабельностью ритма сердца.

Вариабельность сердечного ритма - «окно» в регуляцию и один из наиболее совершенных инструментов ее исследования. В любом явлении регуляция изменяется, отвечая требованию момента, и эти изменения в регуляции естественным образом отражаются на показателях вариабельности сердечного ритма. Какая траектория изменений показателей вариабельности сердечного ритма для данного явления наилучшая? - это вопрос, который еще ждет своих решений (Н.И. Яблучанский, 2008).

Система управления сердечным ритмом представляется в виде двух контуров: центрального - источник коррегирующих воздействий на синусовый узел сердца через нервные гуморальные каналы; автономного - система, которая обеспечивает динамическую перестройку уровня функционирования синусового узла с дыхательными изменениями кровенаполнения сердечных полостей. В этом контуре главную роль играют изменения тонуса ядер блуждающего нерва (Р.М. Баевский и

соавт., 1996).

Изменение ритма и силы сердечных сокращений - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней или внутренней среды. Ритм сердца человека зависит от многих причин, главными из которых являются: возраст, пол, воздействие экзогенных факторов, нервно-психические состояния, температура тела и другие факторы. Хотя, по мнению Р.М. Баевского и др. (1997), активность ритма сердца уменьшается с возрастом, что связано с сохраняющимся симпатическим влиянием на кардиоритм, но не обнаруживает связи с половой принадлежностью.

Известно, что изменение тонуса парасимпатического отдела может сопровождаться соответствующим уменьшением и тонуса симпатического отдела, и тогда средняя частота пульса не изменяется. Вместе с тем, одной и той же частоте пульса могут соответствовать различные комбинации активности звеньев, обеспечивающих вегетативный гомеостаз. Кроме того, на кардиоритм оказывают влияние различные звенья более высоких уровней регуляции и управления функциями организма (Р.М. Баевский, 1968).

Руководство ритмом сердца осуществляется проводниковой системой, в норме - ее синусовой частью. Ведущее значение сердечного ритма принадлежит экстракардиальным нервам, но, тем не менее, кардиоритм может очень сильно меняться при повреждении миокарда, в частности, и самого синусового узла. Сино-атриальный узел по своей сути является функциональной системой ритмогенеза сердца на тканевом уровне (И.Н. Полунин, 1997). Синусовый узел является объектом функционального динамического взаимодействия симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, а, следовательно, колебания синусового ритма и его структуры следует рассматривать как отражение функционального состояния регуляторных систем организма (Р.М. Баевский, 1968).

Характер сердечного ритма в процессе онтогенеза зависит от особенностей нейрогуморальной регуляции, определенной функциональным состоянием всего организма, нервной и гуморальной систем, а также сердца (Р.М. Баевский, 1968, 1984; А.Р. Галеев, 1999). Выраженность влияния этих факторов определяет сердечный ритм ребенка и позволяет качественно характеризовать некоторые показатели, отражающие функциональное состояние растущего организма (О.И. Авакян, 1977; О.В. Коркушко, 1991; А.Р. Галеев и др., 2002).

Многоуровневая функциональная система адаптации формируется при взаимодействии и взаимовлиянии физиологических и психологических компонентов приспособительных реакций. Вклад, который вносит каждый из компонентов, определяется соотношением двух целей адаптации: сохранности гомеостаза и выполнения задач деятельности (Р.М. Баевский, 1975; В.И. Медведев, 1998). В сложной иерархии структур, реализующих адаптационный процесс, важнейшая роль принадлежит вегетативной нервной системе.

Судить о степени напряжения регуляторных систем можно с помощью многих методов: путем изучения содержания в крови гормонов адреналина и норадреналина, по изменению диаметра зрачка, по величине потоотделения и т.д. Но наиболее простой и доступный метод, и главное, позволяющий вести непрерывный динамический контроль, - это математический анализ ритма сердца. Изменения ритма сердца - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие факторов внешней среды (Р.М. Баевский, 1975; М.А. Медведев и соавт., 2002; M. Malik, A.J. Camm, 1990). Одна из важных задач этого механизма состоит в том, чтобы обеспечить баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы (вегетативный гомеостаз). Одной и той же частоте пульса могут соответствовать различные комбинации активностей звеньев системы, управляющей вегетативным гомеостазом. Кроме того, на ритм сердца оказывают

влияние и более высокие уровни регуляции. Это дает основание рассматривать синусовый узел как чувствительный индикатор адаптационных реакций организма в процессе его приспособления к условиям окружающей среды. В связи с вышесказанным, параметры вариабельности сердечного ритма используюся для оценки функционального состояния организма, определения уровня и степени напряжения адаптации (М.А. Медведев и соавт., 2002; M. Malik, A.J. Camm, 1990).

Вкаждый момент своей жизни организм испытывает непрерывное влияние факторов, отклоняющих равновесие в ту или иную сторону. Одновременно вступают в действие регуляторные механизмы, предотвращающие или компенсирующие уже возникшие или наметившиеся сдвиги. Совершенно естественно в связи с этим, что с проблемой адаптации организма к меняющимся условиям среды, к требованиям, предъявляемым живой системе при стрессорных условиях, самым тесным образом связана проблема гомеостаза. Сопоставление результатов большого числа клинических и клиникофизиологических наблюдений и исследований показывает, что некоторые нарушения нормальной жизнедеятельности организма можно расценивать как особый вид патологии - «болезнь гомеостаза» (Г.Н. Кассиль, 1978). К ним относятся состояния, обусловленные недостаточностью, избытком или неадекватностью приспособительных систем организма. С известной условностью к ним следует причислить нарушения функций, связанные с процессом старения, некоторыми функциональными расстройствами, истощением нервной системы, эндокринного аппарата, заболеваниями типа вегетативной дисфункции и т.д. (Г.Н. Кассиль, 1978).

Кроме того, показано, что при умственных нагрузках в условиях эмоционального напряжения в работе сердечно-сосудистой системы происходят существенные сдвиги, выражающиеся в разнонаправленной реакции артериального давления. Кратковременная умственная работа у младших школьников ведет к увеличению частоты сердечных сокращений, повышению артериального давления, при напряженной умственной работе эти параметры повышаются еще более существенно (Е.В. Белова и соавт., 1980; Г.Е. Борисов, 1996).

Изучение вегетативной организации у подростков осложняется свойственной пубертатному периоду вегетативной лабильностью и активно идущим процессом становления характера, который еще далек до совершения. Но эти же причины определяют актуальность данной проблемы в подростковом возрасте, так как структуры, формирующие вегетативный статус, в этом возрасте достаточно лабилен и подвержен корригирующим воздействиям. Накопившийся научный материал свидетельствует, что существуют границы, в рамках которых баланс отделов вегетативной нервной системы может меняться под влиянием средовых факторов (О.В. Коркушко и соавт., 1991; И.А. Берсенева, 2000).

Вусловиях возросших требований к адаптационным возможностям организма подростков, обучающихся в школе, необходим поиск индивидуально-типологического подхода к прогностической оценке эффективности приспособительной деятельности. Дифференцированное планирование мер профилактики и коррекции чрезмерного напряжения адаптационных механизмов существенно повышает их эффективность (М.В. Антропова и др., 1996). Одним из вариантов такого дифференцированного подхода может быть комплексное изучение вегетативных особенностей и их роли в изменении функционального состояния организма подростков в процессе обучения.

Рост и развитие здоровых детей сопровождается закономерным, прогрессивным увеличением полостей сердца, толщины и массы миокарда, диаметра аорты, нарастанием амплитудных характеристик движения миокардиальных и клапанных структур, что обеспечивает возрастную стабильность индексов сократительной функции миокарда (М.М. Безруких, 1980).

Все структурные элементы сердца и сосудов у детей, а также механизмы, регулирующие деятельность ССС, находятся в процессе созревания и адаптации к

условиям жизни ребенка. Этим объясняется значительная изменчивость показателей функционального состояния ССС у детей.

У новорожденного ребенка относительно большое сердце (0,8% по отношению к массе тела) и расположено поперечно. Лишь к концу первого года жизни оно принимает косое положение, совершается также небольшой поворот сердца влево, в результате чего оно прилежит к передней грудной стенке в основном поверхностью правого желудочка. Начальный этап постнатальной жизни ребенка сопровождается изменением эмбрионального типа строения сердца. Масса сердца к 1-му году удваивается, к 2-3 годам утраивается, к 15-16 годам увеличивается в 10 раз. Общая масса сердца от новорожденного до 15-17-летнего возраста изменяется от 17,2 до 244,4 г у мальчиков и от 16,5 до 190,12 г у девочек, его объем также существенно увеличивается (М.М. Безруких, 1980).

Интенсивный рост сердца отмечается у детей в возрасте 2-6 лет. К10-14 годам практически завершается дифференциация сердца, которое по своим структурным показателям (кроме размеров) приближается к сердцу взрослого (Л.И. Абросимова, В.С. Карасик, 1980).

Сердечно-сосудистая система детей, по сравнению со взрослыми, имеет свои особенности. В течение всех периодов детства вплоть до зрелого возраста происходит непрерывное и неравномерное развитие сердца и сосудов. Увеличиваются масса и объем полостей сердца, изменяются соотношение его отделов и положение в грудной клетке, совершенствуется нервная регуляция деятельности системы кровообращения, дифференцируется гистологическая структура сердца и сосудов (М.В. Антропова, 1974).

Развитие ССС детей и подростков характеризуется гетерохронией, в разной степени проявляющейся при анализе возрастной динамики показателей центрального, периферического кровообращения и системы микроциркуляции (И.О. Тупицын, 1985).

Сердце как центральный орган кровообращения характеризуется наличием существенных изменений морфофункциональных показателей миокарда в 5-7 и 11-12 лет. При этом весьма важным является то обстоятельство, что морфологические перестройки сердечной мышцы всегда возникают раньше, нежели функциональные, т.е. развитие тех или иных регуляторных механизмов происходит только тогда, когда есть морфологически развитый субстрат регуляции. Возрастная динамика показателей возбудимости, проводимости и метаболизма миокарда тесно связана с процессами гетерохронного развития сердечной мышцы на разных этапах онтогенеза, изменением положения сердца в грудной клетке, а также с формированием механизмов нервной и гуморальной регуляции сердечной деятельности (И.А. Аршавский, 1967).

Функции автоматизма, возбудимости и проводимости претерпевают значительные перестройки от 7 к 8 годам, когда уже произошли соответствующие морфологические изменения сердечной мышцы (П.К. Анохин, 1973). В полном соответствии с изложенным находится тот факт, что в 5-6 лет при адаптации к статической нагрузке превалирующим является гомеометрический механизм регуляции сердечной деятельности, в 7-10 лет в равной степени проявляется как гомео-, так и гетерометрический механизм регуляции, с 11 лет преимущественно гетерометрический механизм (И.О. Тупицын, 1985).

Постепенная смена ведущего механизма регуляции обусловлена как морфологическим созреванием миокарда, так и изменением вегетативных нервных влияний.

Периферическое кровообращение детей от 5 к 17 годам претерпевает существенные изменения, заключающиеся в снижении тонуса артерий крупного калибра и волнообразной динамикой объемных характеристик кровообращения головного мозга и конечностей. В период полового созревания, характеризующийся увеличением интенсивности обменных процессов и нейроэндокринными перестройками, происходит увеличение объемного кровотока, что приводит к снижению экономичности