2 курс / Нормальная физиология / Функциональное_состояние_и_регуляторно_адаптивные_возможности_организма

второго курсов обучения. Отклонение коэффициента выносливости сер- дечно-сосудистой системы у студентов 1 и 2 курсов от нормы составляет 26,8 % и 15,6 % соответственно.

Выявленное преобладание симпатического тонуса в деятельности сердца и сосудов (по вегетативному индексу Кердо) у студентов независимо от курса обучения означает снижение функциональных возможностей сердца на фоне постоянных умственных перенапряжений. При этом установлено, что значения «двойного произведения» определялись в основном ростом ЧСС (коэффициент корреляции ДП / ЧСС = 0,512), что указывает на низкие адаптивные возможности сердечной деятельности. Это может оказывать прямое влияние на здоровье студентов, создавая повышенный риск развития хронического утомления и заболевания организма.

Установленное раннее увеличение на 17,5 % студентовсимпатотоников к 5 курсу обучения за счет снижения нормотоников и ваготоников по своей сути может рассматриваться как приспособительная реакция организма на возросшие учебные нагрузки. Такой тип адаптации сердечно-сосудистой системы к учебной деятельности многие исследователи (Э. М. Казин и др., 2002; Е. А. Беликова, 2008; А. И. Федоров, 2008; А. В. Шаханова, Т. В. Глазун, 2008) считают вполне адекватным.

Адаптационно-трофический эффект влияния симпатической нервной системы на организм обусловлен тем, что под влиянием норадреналина улучшается поступление кислорода в миокард сердечной мышцы и скелетную мускулатуру, происходит выгодное для организма перераспределение крови, активизируются защитные функции (Р. А. Калюжная, 1980; И. О. Тупицын, 1982). В то же время существует опасность перехода в парадоксальную фазу реакции сердца и сосудов под влиянием пролонгированного регуляторного действия норадреналина в условиях длительно действующих стрессогенных воздействий (А. В. Шаханова,

Т. В. Глазун, 2008).

30

PWC170 и МПК, являясь наиболее интегративными и информативными показателями энергетического баланса, функционального состояния кардиореспираторной системы и мышечного аппарата, характеризуют физическую и аэробную работоспособность (И. В. Аулик, 1990; И. А. Корниенко и др., 1991; В. Л. Карпман и др., 1994; В. Д. Сонькин, 2007; А. А. Кузьмин, 2011).

Оценка соответствия полученных характеристик существующим статистическим нормам позволяет выявить функциональные резервы систем кислородообеспечения и определить индивидуальный уровень физического здоровья обследуемого. Как правило, чем выше будут показатели МПК, тем выше уровень здоровья и ниже риск заболеваний, так как возрастает резистентность к неблагоприятным воздействиям окружающей среды (Г. Л. Апанасенко, 2005).

Выявлено достоверное уменьшение суммарной работы у студентов 2, 5 курсов и снижение МПК по сравнению со студентами 1 курса. При этом детальный анализ показателей физической работоспособности показал уменьшение процента студентов с высокой физической работоспособностью с 42,2 % на 1 курсе до 26,7 % на 4 курсе, а на 2 курсе физическая работоспособность у 8,3 % студентов характеризовалась как «низкая» и у 8,5 % студентов – как «ниже средней» (рис. 2.4).

Данные показатели свидетельствует о снижении аэробной производительности и общей выносливости (И. А. Корниенко и др., 1991). При этом хронотропный и инотропный резервы, а также показатель качества реакции были достоверно ниже у студентов 1 курса по сравнению со студентами 3, 4 курсов.

Величина изменений кровообращения в ответ на динамическую физическую нагрузку зависит от ее интенсивности, исходного состояния обследуемого, степени его тренированности и ряда других факторов.

31

Оптимальным является увеличение сердечного выброса, в большей степени, за счет ударного объема, а не за счет ЧСС (В. Э. Кудряшев, 2000). Снижение инотропного резерва у студентов 1 курса на 39,6 % и у студентов 2 курса – на 31,6 % свидетельствует об уменьшении сократительной способности миокарда и, как следствие, о снижении способности переносимости физической нагрузки.

Рис. 2.4. Оценка физической работоспособности у студентов 1–5 курсов

На фоне велоэргометрического теста в 87,2 % случаев у студентов 1 курса отмечался срыв механизмов срочной адаптации: ИФС у данных студентов в среднем изменялся с 2,5±0,08 до 4,9±0,09 у.е. (р ≤ 0,01). При этом выявлена неблагоприятная реакция сердечно-сосудистой системы, которая характеризовалась усилением кровообращения за счет учащения сердечных сокращений, а не за счет увеличения ударного объема, что нерационально для сердца (коэффициент сдвига на нагрузку по ЧСС соста-

вил – 0,553 у.е., по АДс – 0,145 у.е., по АДп – –0,049 у.е.) (рис. 2.5).

32

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0 -0,1

Рис. 2.5. Коэффициент сдвига реакций сердечно-сосудистой системы на фоне дозированной физической нагруз и (КС, у.е.)

Реакции срочной адаптации у студентов второго и третьего курсов (42,6 %; 28,7 % соответственн ) характеризовались как неудовлетворительн ые (ИФС = 3,2±0,13 у.е.; ИФС3 = 2,8±0,06 у.е. соответственно), а коэффициент сдвига на нагрузку указывал на истощение функцион льных резервов (0,374 у.е. и 0, 15 у.е. соответственно) (ри с. 2.6).

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Рис. 2.6. Коэффициент сдвига на нагрузку показателя, отраж ающего функциональное состояние орган изма в цел м (ИФС, у.е.)

При достаточных функциональных возможностях системы кровообращения у студентов пятого курса на фоне вело эргомет ического теста

33

отмечалось увеличение численности обследуемых студентов до 61,7 %, у которых ИФС переходил в градацию напряжения адаптационных механизмов регуляции (в среднем по группе с 2,0±0,06 до 2,3±0,05 у.е).

Усиление деятельности сердечно-сосудистой системы на фоне выполнения велоэргометрического теста подтверждается достаточно высоким градиентом отклонения коэффициента выносливости сердечно-сосу- дистой системы и «двойного произведения» (р ≤ 0,05). Так, у студентов 1 курса КВссс увеличился на 9,2 %, 2 курса – на 32,8 %, 3 курса – на 26,7 %, 4 курса – на 24,5 % и 5 курса – на 18,6 %.

Показатель, характеризующий систолическую работу сердца, увеличился у студентов 1 курса на 106,3 %, 2 курса – на 148,2 %, 3 курса – на

136,3 %, 4 курса – на 139,2 % и 5 курса – на 116,1 %.

Дисперсионный анализ показал схожие статистически значимые различия между юношами и девушками независимо от курса обучения. Так, показатели, отражающие физическую работоспособность PWC170, суммарную работу, максимальное потребление кислорода были достоверно выше в группе юношей. При этом хронотропный резерв, коэффициент расходования кислорода, а также индекс энергетических затрат у них оказались значительно ниже, чем у девушек (рис. 2.7).

Изучение и оценка адаптационных возможностей организма студентов в различные годы обучения позволили выявить снижение эффективности функционирования кардиореспираторной системы у студентов 1 курса, истощение функциональных резервов у студентов 2 и 3 курсов. Достоверно изменяется распределение лиц с различной степенью адаптации на фоне дозированной физической нагрузки. Это указывает на снижение способности организма студентов противостоять неблагоприятному воздействию комплекса отрицательных факторов образовательной среды медицинского вуза.

34

Рис. 2.7. Выраженность межгрупповых различий по показателям физической работоспособности в зависимости от гендерной принадлежности

В настоящее время можно считать установленным фактом наличие гемодинамической неоднородности во всех возрастных периодах, характеризующейся принципиальным различием в величине сердечного индекса и общего периферического сосудистого сопротивления (И. К. Шхвацабая, 1981). Все типы кровообращения (эу-, гипер- и гипокинетический) являются вариантами нормы, хотя имеют количественные и качественные отличия (Ю. А. Куликов, 1983; Г. Л. Апанасенко, Л.А. Попова, 2000).

Исследования показали, что как у юношей, так и у девушек проявляется кардиогемодинамическая неоднородность различных типов кровообращения. По величине сердечного индекса все обследуемые студенты были разделены на группы с гиперкинетическим, эукинетическим и гипокинетическим типами кровообращения. При этом процентное соотношение в группах юношей и девушек было следующим: юноши: гиперкинетический тип – 30,2 %; эукинетический – 35,6 % и гипокинетический – 34,2 %; девушки: гиперкинетический тип – 25,8 %; эукинетический – 32,2 % и гипокинетический – 42,0 %.

35

Сравнение показателей центральной гемодинамики позволило выявить лишь достоверное повышение коэффициента резерва у девушек по сравнению с юношами (р = 0,001).

Коэффициент резерва индивидуализирует результаты измерения сердечного выброса, так как через должное значение основного обмена учитываются пол, возраст, рост и масса обследуемого. Кроме того, он наглядно показывает степень соответствия сердечного выброса его должному значению или величину отклонения от него. В нашем случае повышение коэффициента резерва является результатом менее экономного режима работы сердца у девушек.

Дальнейшее исследование характеристик центральной гемодинамики в зависимости от курса обучения позволило выявить различное представительство выявленных гипо-, эу- и гиперкинетического типов в зависимости от года обучения (рис. 2.8).

69,5

Рис. 2.8. Распределение типов центральной гемодинамики у студентов 1–5 курсов

36

При сравнении гемодинамических показателей у студентов в различные периоды адаптации к условиям обучения в вузе был выявлен гиперкинетический тип кровообращения у студентов 1 курса в 69,5 % случаев, у студентов 2 курса – в 82,4 % случаев, что подтверждается повышенными значениями показателей центральной гемодинамики. Так, ударный объем был достоверно выше у студентов-медиков на 1–2 курсах обучения по сравнению с 4–5 курсами (р ≤ 0,05), сердечный индекс – на 1 и 2 курсах по сравнению с 3 курсом. Установлено снижение расхода энергии во время сердечного сокращения у студентов 3–5 курсов по сравнению с 1 курсом (р ≤ 0,05), а также – изменение регуляции кровообращения в сторону преобладания сосудистого компонента у студентов 2–5 курсов.

Снижение частоты сердечных сокращений, ударного объема сердца может свидетельствовать о снижении потребности сердца в кислороде, что, по-видимому, является приспособительной реакцией на гипоксию (дефицит кислорода), которая является сопутствующим негативным фактором образовательного процесса.

37

Глава 3

ХАРАКТЕРИСТИКА ИНТЕРСТИЦИАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА И ГОРМОНАЛЬНЫЙ СТАТУС ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ

Кислотно-основной баланс и динамика показателей ионного состава межклеточного пространства в условиях нагрузочного воздействия

Дезинтеграция в деятельности функциональных систем вызывает определенную напряженность в общей реакции адаптации с широким диапазоном индивидуального варьирования как в состоянии покоя, так и на фоне нагрузочного воздействия (Н. Н. Хасанова, 1999; Е. А. Юматов, 2001). В данном аспекте исследование интерстициального пространства может дать ценную информацию о функциональном состоянии организма студентов, регуляторно-адаптивных возможностях и уровне здоровья.

Под внутренней средой организма понимают всю совокупность циркулирующих жидкостей: кровь, лимфа и межклеточная тканевая жидкость, омывающая структурные ткани и клетки, участвующая в химических и физических превращениях, в обмене веществ и поддержании гомеостаза. В. М. Покровский, Г. Ф. Коротько (2003) считают истинной внутренней средой организма интерстициальную жидкость, так как лишь она контактирует с клетками организма. Посредством нее осуществляются обмены между плазмой и клетками. Вместе с сосудистой, лимфатической и нервной системами она является четвертым путем коммуникации и информа-

38

ции между всеми клетками без какой-либо перегородки, составляя 16 % веса тела.

Функции жидких сред в поддержании гомеостаза весьма многообразны: обеспечивают обменные процессы с тканями; имеют собственные механизмы, необходимые для поддержания некоторых параметров гомеостаза (буферные системы), участвуют в организации системы контроля гомеостаза (В. И. Филимонов, 2002).

Все метаболические системы работают наиболее эффективно лишь в узких пределах по обе стороны от оптимальных условий. Роль гомеостатических механизмов состоит в том, чтобы препятствовать отклонениям от оптимума, вызываемым изменениями внешней и внутренней среды

(Н. Грин и др., 1990).

Целесообразность поддержания в определенных концентрациях ионов водорода и ионов гидроксила обусловлена тесной взаимозависимостью целого ряда физиологических процессов (скорости биохимических реакций, активности ферментов, чувствительности рецепторов, возбудимости клеток, выраженности иммунного ответа) от параметров кислотноосновного состояния и газового состава (К. В. Судаков, 1999; Т. Ю. Урако-

ва и др., 2009).

Исследование кислотно-основного состояния и газового состава интерстициального сектора осуществляли при помощи электросоматометрии (DDFAO, Франция). Данная методика позволяет проанализировать спектр интерстициального пространства:

кислотность среды (pH, у.е.);

концентрацию ионов водорода (iH+, нмоль/л);

концентрациию бикарбонатного иона (iНСО3- , ммоль/л);

дефицит оснований (iSBE, ммоль/л);

напряжение углекислоты (iРСО2, мм рт. ст.);

напряжение кислорода (iРО2, мм рт. ст.).

39