Физическая работоспособность и функциональные резервы сердечно-сосудистой системы учащихся г. Тюмени

Актуальность исследования. За последние годы произошло резкое сокращение числа здоровых детей [1]. По данным Минздравсоцразвития России только 5 % выпускников школ сегодня являются практически здоровыми [2]. Отмечается ухудшение как физического развития, так и функциональных возможностей организма современных детей [3, 4]. В условиях ограниченности адаптационных резервов, свойственных растущему организму, любое перенапряжение является фактором риска появления и развития заболеваний. У школьников это проявляется, в том числе виде ухудшения работоспособности [5]. Процесс обучения в вузе также сопряжен с усиленной нагрузкой на организм, приводящей к неэкономичной трате функциональных резервов организма. Вследствие этого развивается утомление, снижается работоспособность [6].

Цель исследования: изучить диапазон физической работоспособности и функциональных резервов сердечно-сосудистой системы юношей и девушек г. Тюмени при переходе из школ с разным уровнем обучения и двигательной активности в вузы.

Материалы и методы исследования. Для решения поставленной цели проведено обследование 253 юношей и девушек в возрасте 17,2 ± 0,8 лет. Из них 58 учащихся 11-х классов гимназии при Тюменском государственном университете и МОУ школы № 44 г. Тюмени, и 195 студентов первого курса, обучающихся в двух вузах г. Тюмени: ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» (ТГМА) и института физической культуры (ИФК) ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет» (ТюмГУ). Исследования проводились на базе лаборатории медикобиологических исследований ТюмГУ в первую смену с учетом биоритмологических рекомендаций.

Оценка двигательного режима осуществля лась по результатам медицинского обследования, проводимого специалистами, а также анкетированию. К учащимся с низким уровнем двигательной активности (ДА) были отнесены учащиеся 11 класса МОУ школы № 44 (в дальнейшем - школьники), учащиеся 11 класса гимназии при ТюмГУ (в дальнейшем - гимназисты), а также студенты ТГМА. К лицам с высоким уровнем ДА отнесли студентов ИФК ТюмГУ (в дальнейшем - спортсмены). Распределение обследуемых по объему двигательного режима проводилось согласно рекомендациям А.Г. Сухарева (1991) и Е.В. Быкова (2002) [7, 8].

Состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) оценивали по: значениям частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления [9]. Диапазон функциональных резервов организма испытуемых и физическую работоспособность (ФР) определяли по реакции организма на дозированную физическую нагрузку: проба Мартине-Кушелевского, степ-тест PWC170 [10]. Полученные данные были статистически обработаны на ПЭВМ с помощью компьютерной программы MORFO [11], а также пакета программ Microsoft Office (Excel). Различия между результатами считали достоверными при уровне значимости Р < 0,05 [12, 13].

Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что у учащихся МОУ школы № 44 (как юношей, так и девушек) значения ЧСС выше, чем у гимназистов, причем у девушек выявленная разница достоверна (Р<0,05). ЧСС девушек 11-х классов МОУ школы № 44 (80,75 ± 1,47 уд./мин) выше ЧСС гимназисток (73,45 ± 1,37 уд./мин) на 7,30 уд./мин. При этом показатели ЧСС школьников (79,20 ± 2,60 уд./мин) достоверно выше, чем у студентов ИФК ТюмГУ (Р < 0,05). При поступлении в вуз у девушек и юношей с высоким уровнем ДА ЧСС достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студен-

Таблица 1

Динамика частоты сердечных сокращений (уд./мин) учащихся г. Тюмени (М ± т)

Месяц	Студенты ТГМА		Студенты ИФК ТюмГУ
исследования	Девушки	Юноши	Девушки	Юноши
1 семестр
Ноябрь	77,60 ± 1,77*°	75,64 ± 1,32*”	70,50 ± 1,68	70,43 ±0,85
Начало декабря	78,22 ± 1,67°	77,37 ± 2,42*	72,55 ± 1,52	71,40 ± 1,37
Конец декабря	76,22 ± 1,69°	78,14 ±2,20	70,80 ± 1,47	74,00 ± 1,00
Декабрь	76,38 ± 1,25°	77,40 ± 1,88*	71,77 ± 1,34	72,42 ± 1,20
2 семестр
Начало февраля	74,79 ± 1,40°	79,75 ± 2,31*	69,00 ± 1,68	68,50 ± 1,14
Конец февраля	74,00 ± 1,46*°	82,00 ± 2,96**	68,72 ± 1,66	67,53 ± 1,18
Февраль	74,61 ± 1,21**°	79,97 ± 1,82**	68,80 ± 1,18	68,02 ± 0,82
Начало марта	81,80 + 2,56°	77,22 ± 1,54*	73,31 ±0,96*	70,25 ± 0,66*
Конец марта	75,73 + 1,52	74,50 ± 1,42	76,50 ± 1,33*	71,25 ± 0,90*
Март	78,77 + 1,60“	75,86 ± 1,27*	75,28 ± 1,12*	70,82 ± 0,83*3
Начало мая	' 73,67 ± 1,88*	86,33 ±2,18**	69,50 ±1,79	66,22 ± 1,22
Конец мая	77,85 ±2,11	75,43 ± 3,34*	74,76 ± 1,22*	68,39 ± 1,16*
Май	77,47 ± 1,38°	78,70±2,15*м	72,42 ± 1,50м	67,29 ± 0,84*

Примечания: * - достоверные отличия (Р < 0,05) между учащимися разного пола; ° - достоверные отличия (Р < 0,05) между девушками изучаемых групп; * - достоверные отличия (Р < 0,05) между юношами изучаемых групп; п — достоверные изменения (Р < 0,05) признака с ноябрь по декабрь; d - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение декабря;f - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение февраля; m - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение марта; м - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение мая;1 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с февраля по март;2 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с февраля по май;3 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с марта по май.

тов ТГМА на 12,55 % и 11,91 % соответственно. В значениях ЧСС достоверных отличий между школьницами, студентками, гимназистками и спортсменками нет (табл. 1).

Систолическое артериальное давление одиннадцатиклассниц МОУ школы № 44 (99,38 ± 2,56 мм рт. ст.) достоверно ниже (Р < 0,05), чем у гимназисток (106,59 ±1,71 мм рт. ст.). И, в свою очередь, у выпускниц 11-х классов значения измеряемого параметра достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студенток вузов (табл. 2).

Следует отметить, что у выпускниц 11-х классов значения ДАД достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студенток обоих вузов. При этом ДАД гимназисток (70,23 ± 1,14 ммрт. ст.) достоверно выше (Р < 0,05), чем у девушек обучающихся в школе № 44 (63,75 ± 2,20 мм рт. ст.).

Исследование установило, что перед экзаменационной сессией, в декабре, у юношей ТГМА значения САД, ДАД выше, чем у девушек медицинского вуза. Так, САД выше на 10,31 мм рт. ст., при этом в начале месяца на 8,14 мм рт. ст., в конце месяца - на 20,15 мм рт. ст. ДАД превышало значения, полученные у девушек на 9,27 мм рт. ст., различия в начале месяца составили 8,47 мм рт. ст., в конце декабря - 10,75 мм рт. ст. (табл. 2, 3).

Нами не выявлено гендерных различий у студентов с высокой ДА в ноябре. Однако в декабре, т.е. перед первой сессией у юношей следующие показа тели САД - на 5,83 мм рт. ст. (на 8,26 мм рт. ст. -в начале месяца) достоверно (Р < 0,05) выше, чем у девушек ТюмГУ.

Сравнительный анализ показателей ССС у студенток с разной ДА показал, что у девушек с высокой ДА показатели ЧСС выше, чем у девушек с низкой ДА на 7,10 уд./мин (в ноябре), САД выше на 10,26 мм рт. ст. (в конце декабря), ДАД в декабре - на 8,55 мм рт. ст. (на 6,08 мм рт. ст. - в начале и на 13,45 мм рт. ст. - в конце месяца).

Сравнение показателей ССС у студентов с разным уровнем ДА показало, что у юношей с низким уровнем ДА в декабре ЧСС выше на 4,98 уд./мин (в начале месяца - на 5,97 уд./мин), САД выше в конце декабря - на 5,89 мм рт. ст., чем у юношей с высокой ДА.

Динамическое исследование в первом семестре выявило следующие особенности изменения показателей ССС к концу семестра, перед экзаменационной сессией. У девушек с низкой ДА к декабрю уменьшились значения САД - на 9,94 мм рт. ст. (8,48 %), с 117,20 мм рт. ст. (в ноябре) до 107,26 мм рт. ст.; ДАД - на 10,75 мм рт. ст. (14,00 %), с 76,80 мм рт. ст. до 68,05 мм рт. ст.

Следует отметить, что за период с ноября по декабрь у юношей ТГМА ЧСС увеличилась с 67,64 уд./мин до 77,40 уд./мин. Прирост составил 9,76 уд./мин, что нами связывается не только с увеличивающимся к концу первого семестра эмо-

Таблица 2

Динамика систолического артериального давления (мм рт. ст.) учащихся г. Тюмени (М+т)

Месяц	Студенты ТГМА		Студенты ИФК ТюмГУ
исследования	Девушки	Юноши	Девушки	Юноши
1 семестр
Ноябрь	117,20 ±0,95"	114,73 ±1,35	115,14 ±1,65"	115,68 ± 1,18
Начало декабря	108,74 ±2,47*	116,88 ±2,50*“	109,17 ± 1,65*	117,43 ±1,19*
Конец декабря	99,74 ±2,34*°	119,89 ±2,18**	110,00 ± 1,45	114,00 ± 1,87
Декабрь	107,26 ± 1,61*	117,57 ± 1,90*	109,80 ±1,43*	115,63 ±1,38*
2 семестр
Начало февраля	109,06 ± 2,34	111,24 ± 1,57*	112,75 ± 1,94	116,03 ± 1,14
Конец февраля	107,06 ±2,53*	113,75 ±1,60*	112,80 ±2,01	116,13 ±1,11
Февраль	107,22 ± 2,402°	112,22 ± 1,342*	112,78 ±1,39*	116,08 ±0,79*
Начало марта	109,20 ±2,29*	118,11 ±1,97*	109,23 ± 1,29*	115,15 ± 1,59*
Конец марта	115,07 ±1,44°	117,61 ± 1,47	110,50 ±0,70*	116,65 ± 1,54*
Март	112,13 ± l,44*Jm	117,86 ± 1,21*3	109,80 ± 1,18*	115,72 ± 1,27*
Начало мая	113,15 ±1,76	113,33 ±3,33	113,15 ± 1,93*	117,59 ±0,95*
Конец мая	120,44 ± 1,58*°	134,29 ±4,81**	110,60 ±2,30*	118,74 ±1,60*
Май	119,67 ±1,35*°	128,00 ± 3,67*м*	111,73 ± 1,53*	118,16 ±0,92*

Примечание: см. примечания к табл. 1.

Таблица 3

Динамика диастолического артериального давления (мм рт. ст.) учащихся г. Тюмени (М ± т)

Месяц	Студенты И МА		Студенты ИФК ТюмГУ
исследования	Девушки	Юноши	Девушки	Юноши
1 семестр
Ноябрь	76,80 ± 1,55"	75,73 ± 1,69	75,57 ± 1,80	75,68 ± 1,16
Начало декабря	68,47 ±1,64* °	76,94 ± 2,33*	74,55 ± 0,82“	77,71 ± 1,50
Конец декабря	66,05 ± 1,41*°	76,80 ±2,11*	79,50 ±0,83	77,00 ± 1,74
Декабрь	68,05 ±1,14* °	77,32 ± 1,80*	76,60 ± 0,73	77,63 ± 1,32
2 семестр
Начало февраля	70,81 ± 1,82*	62,50 ± 1,50* *‘	72,25 ± 1,64*	76,94 ±0,88*
Конец февраля	69,41 ± 2,01	70,00 ±2,27*	73,80 ± 1,28*	77,19 ±0,89*
Февраль	69,67 ± 1,89*'2	68,50 ± 1,99**	73,11 ± 1,01*	77,06 ±0,62*
Начало марта	77,07 ± 1,51°	78,67 ± 1,98	70,38 ± 1,85*	77,00 ± 1,42*
Конец марта	76,13 ± 1,18	77,22 ± 1,18	74,57±0,84*	79,50 ± 1,30*
Март	76,60 ± 0,94°	77,94 ± 1,143	72,49 ±0,71*”*	78,18 ± 1,27*
Начало мая	79,33 ± 0,67* °	73,33 ± 1,63* *	72,50 ± 1,28*	77,75 ± 0,82*
Конец мая	77,75 ± 1,64*	71,43 ± 1,76* *	74,52 ± 1,33	77,48 ± 0,89
Май	77,44 ± 1,30*°	72,00 ± 1,49* *	73,62 ± 0,94*	77,65 ± 0,59*

Примечание: см. примечания к табл. 1.

ционально-психическим напряжением, связанным с постоянной учебной нагрузкой, но и накапливающимся умственным утомлением.

Пролонгированное исследование не вывялило достоверных изменений (Р > 0,05) показателей ССС в течение декабря у юношей, имеющих высокий уровень ДА. Изучение функционального состояния ССС у девушек этой группы за период ноябрь - декабрь показало, что ЧСС и ДАД не подверглись изменениям. В то же время САД с 115,14 мм рт. ст. снизилось до 109,80 мм рт. ст., т.е. уменьшилось на 5,34 мм рт. ст. (4,64 %).

Таким образом, к концу первого семестра САД студенток вузов снизилось (на 8,48 % у сту денток ТГМА и на 4,67 % у спортсменок). К окончанию первого курса, перед экзаменационной сессией, у студентов ТГМА САД достоверно повысилось (Р < 0,05), приняв максимальные значения за весь период исследования. У юношей этой группы прирост составил 13,09 %, у девушек - 8,87 % (табл. 2). У юношей-спортсменов существенных изменений САД на период исследования не обнаружено.

У студенток с низким уровнем ДА к концу первого семестра выявлено снижение ДАД на 11,39 % и его увеличение к маю на 8,56 %. В то время как у студенток с высоким уровнем ДА существенных изменений ДАД к концу года не на- блюдалось. У юношей всех изучаемых групп достоверных изменений ДАД в период исследования не выявлено.

Изучение диапазона функциональных резервов показало, что у 92,31 % школьников и 93,75 % гимназистов отмечается нормотонический тип реакции на дозированную физическую нагрузку. Гипотонический тип реакции встречается у 7,69 % гимназистов и 3,13 % школьников, гипертонический тип реакции у 3,12 % гимназистов. У студентов ТГМА в первом семестре нормотонический тип реакции отмечается в 93,49 %, гипотонический в 4,26 % и гипертонический в 2,25 %. У студентов ИФК ТюмГУ в первом семестре нормотонический тип реакции наблюдается у 98,00 % студентов. Гипертонический и гипотонический типы

ФР (на 47,25 кгм/мин). МПК у юношей (45,29 ± ± 1,26 мл/кг) и девушек (52,21 ± 2,16 мл/кг) обучающихся в МОУ школе № 44 выше, чем у юношей (38,73 ± 1,03 мл/кг) и девушек (43,90 ±0,84 мл/кг) гимназии при ТюмГУ на 6,56 и 8,31 мл/кг соответственно. При этом у юношей-гимназистов величина МПК достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студентов изучаемых групп, а у школьниц достоверно выше (Р < 0,05), чем у спортсменок (47,56 ± ±1,16 мл/кг). МПК юношей-спортсменов в первом семестре составило 43,55 ± 1,54 мл/кг, у юношей с низким уровнем ДА - 44,15 ± 0,96 мл/кг (рис. 2). У девушек-спортсменок показатель МПК на 6,05 мл/кг (12,72 %) выше, чем у студенток ТГМА (41,51 ± 1,16 мл/кг). Выявленные различия достоверны (Р < 0,05).

Рис. 1. ФР юношей и девушек учебных заведений г. Тюмени

Рис. 2. МПК юношей и девушек учебных заведений г. Тюмени

реакции составляют по 1,00 %. У спортсменов к концу учебного года результаты остались неизменными, у студентов ТГМА нормотонический тип реакции составил 96,53 %; гипотонический -1,31 %; гипертонический -2,16 %.

Исследование показало, что значения теста PWC170 юношей-гимназистов (749,23 ± 9,98 кгм/мин) достоверно ниже (Р < 0,05), чем у юношей, обучающихся в МОУ школе № 44 (986,45 ± 18,28 кгм/мин), а также студентов ТГМА и ТюмГУ. У школьниц значения степ-теста (881,24 ± 15,62 кгм/мин) достоверно выше (Р < 0,05), чем у гимназисток (626,31 ± 9,54 кгм/мин). Достоверных отличий между школьницами и студентками ИФК ТюмГУ нет. В тоже время физическая работоспособность по тесту PWCno у девушек с высоким уровнем ДА (872,69 ± 13,67 кгм/мин) достоверно выше (Р < 0,05), чем у студенток с низким уровнем ДА (638,47 ± 12,83 кгм/мин) на 234,22 кгм/мин (26,84 %) (рис. 1). У юношей-спортсменов ФР составила 1079,12 ± 16,23 кгм/мин, у студентов ТГМА -973,58 ± 11,14 кгм/мин. Следует отметить, что по окончании первого курса только у юношей обучающихся в ИФК ТюмГУ выявлено повышение

Выводы

• 1.    Функциональное состояние ССС учащихся г. Тюмени соответствует возрастно-половым показателям, присущим юношам и девушкам данной возрастной группы. Процесс перехода в высшую школу у юношей протекает без особых изменений, в отличие от девушек у которых отмечается в этот период повышение артериального давления (САД, ДАД). При этом величина ЧСС и снижается.

• 2.    Уровень ДА вносит существенные коррективы в деятельность ССС и носит ситуационный характер. Динамика показателей ССС к концу 1 года обучения в вузе показала, что наибольшие изменения в значениях показателей ССС выявлены у юношей обучающихся в ТГМА. У них повысились ЧСС и САД. Также выявлено, что у студентов с высоким уровнем двигательной активности достоверно (Р < 0,05) выше АД (САД, ДАД), чем у студентов с низким уровнем ДА, а ЧСС ниже.

• 3.    Уровень двигательной активности увеличивает диапазон функциональных резервов организма.

• 4.    С повышением уровня ДА гендерные показатели физической работоспособности достоверно (Р < 0,05) возрастают.