Информативность показателей сердечно-сосудистой системы в оценке компенсаторных возможностей организма подростков в процессе их физического воспитания

Введение. Физическое развитие детей всегда было одним из главных аргументов состояния здоровья не только медицинских, но и педагогических, социальных и руководящих региональных работников любого уровня [3; 5; 9]. Вопрос оптимизации физического развития, а, следовательно, и улучшения здоровья детей с помощью различных средств физической культуры требует выявления высокодостоверных показателей, оценивающих адаптационные резервы организма детей [8]. Регулярный врачебнопедагогический контроль (ВПК) в процессе школьного физического воспитания детей подготовительной или специальной медицинской группы позволяет оценить эффект занятий физической культурой и в случае необходимости провести коррекцию применяемых методов и уровня нагрузок. Согласно работам ведущих отечественных физиологов «количество здоровья» определяется физиологическими резервами организма, т.е. способностью органа или системы и организма в целом во много раз усиливать интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя [5; 6; 7].

Наиболее часто в оценке здоровьесберегающих технологий в качестве индикатора их эффективности используются показатели деятельности сердечно-сосудистой системы, наиболее полно отражающие состояние функциональных резервов [2; 4; 1]. В настоящее время в доступной литературе отсутствуют сведения, количественно обосновывающие информативность и прогностическую значимость этих показателей, а также подтверждающие диагностическую эффективность их применения в процессе физического воспитания подростков с нарушениями в состоянии здоровья. Все изложенное явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Цель работы - исследование информативности показателей деятельности сердечно-сосудистой системы для оценки состояния функциональных резервов организма подростков с хроническими заболеваниями в процессе их физического воспитания.

Всего под наблюдением находилось 483 подростка в возрасте от 16 до 18 лет (241 девочка и 242 мальчика). Среди них группу без отклонений в состоянии здоровья (контрольная) составили 67 человек, а группу с нарушениями здоровья (сердечнососудистая, бронхо-легочная патология, заболевания желудочно-кишечного тракта и опорно-двигательного аппарата) - 416 человек.

Уровень двигательной активности (ДА) обследуемых определялся методикой физического воспитания в школе: первую группу составили здоровые дети, занимающиеся по программе основной группы; во вторую группу вошли дети с отклонениями в состоянии здоровья, занимающиеся по программам подготовительной группы и специальной медицинской группы.

Для оценки функциональных резервов организма подростков в обеих группах обследования использовали базовые и расчетные показатели кардиогемодинамики (частота сердечных сокращений (ЧСС) покоя, систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД), среднее гемодинамическое давление (СГД), показатель двойного произведения (ПДП), минутный объем крови (МОК), индекс Руфье и вегетативный индекс Кердо).

Для оценки диагностической эффективности изучаемых показателей сердечнососудистой системы рассчитывали их чувствительность (Se), специфичность (Sp) и индекс диагностической эффективности.

Чувствительность показателей, оценивающих функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, определяли как долю здоровых школьников, у которых изучаемый показатель соответствовал средним возрастным значениям, или превышал их. Специфичность определяли как долю детей с нарушениями состояния здоровья, у которых изучаемые показатели были ниже средних возрастных значений. Индекс диагностической эффективности рассматривали как долю истинных результатов в общем количестве исследований [2].

Статистическая обработка материалов и необходимая вычислительная работа осуществлялась с использованием программы Microsoft Excel и программы Statistica, версия 5.11.

Для оценки информативности изучаемых методов, прежде всего, определяли сопоставимость различных показателей в разделении обследуемых подростков на группы по состоянию здоровья. При этом были выделены три группы соответствия:

• 1.    Полное соответствие результатов, когда обследуемый был отнесен к одной и той же группе по результатам оценки всех изученных показателей и результатам врачебного обследования.

• 2.    Частичное несоответствие, когда обследуемый был отнесен к разным группам по результатам врачебного контроля и значениям, хотя бы двух показателей функционирования кардиогемодинамики.

• 3.    Полное несоответствие, когда обследуемый был отнесен к разным группам по результатам оценки всех изученных показателей и врачебного контроля.

В процессе сравнительного анализа изучаемых показателей было выявлено, что 73,4% обследованных школьников входили в группу частичного несоответствия. При этом полное несоответствие между полученными результатами оценки функциональных резервов и результатами врачебного контроля имело место в 26,6% случаев, а случаев полного соответствия выявлено не было.

Подобное распределение на группы соответствия, вероятно, связано с тем, что дети с отклонениями в состоянии здоровья изначально имеют характерные индивидуальные особенности функционального состояния организма, которые не определяются стандартным протоколом процедуры врачебного контроля.

В связи с этим возникла необходимость исследования информативности показателей функциональных резервов относительно результативности занятий со школьниками подготовительной и специальной медицинской групп, а также в группе здоровых подростков. Это позволит выделить группы риска развития той или иной патологии или ухудшения течения уже имеющегося заболевания.

В настоящем исследовании учитывалось, что информативность изучаемого показателя может быть определена при использовании качественной оценки чувствительности и специфичности каждого показателя. Данная оценка была альтернативной (низкая, ниже средней, средняя и выше средней), а каждый из изучаемых показателей имел свой количественный результат, варьирующий в определенном диапазоне.

Проведенный анализ показателей функциональных резервов организма подростков, выявил, что среди здоровых детей частота значений несоответствующих возрастной норме ЧСС наблюдается в 4% , САД - в 10%, ДАД - в 14%, СГД - в 43%, ПДП - в 6%, МОК - в 10%, индекса Руфье - в 8%, вегетативного индекса Кердо - в 15% случаев . Одновременно в группе больных детей были зарегистрированы значения, соответствующие возрастным нормативам: ЧСС - в 68% , САД - в 34%, ДАД - в 27%, СГД - в 70%, ПДП - в 46%, индекса Руфье - в 71%, минутного объема крови - в 94%, вегетативного индекса Кердо - в 23% случаев . Полученные результаты в группе подростков с отклонениями в состоянии здоровья свидетельствуют о том, что изучаемые показатели не всегда информативны в оценке состояния функциональных резервов, ухудшение которых, согласно современной теории адаптации, должно сопровождать развитие болезни.

Среди всех изучаемых показателей сердечно-сосудистой системы наибольшей чувствительностью обладали САД (81%), вегетативный индекс Кердо (84%), ПДП (95%), ЧСС (100%) и индекс Руфье (100%). Причем, именно эти показатели у здоровых детей, как правило, находились в пределах возрастных нормативов. Чувствительность остальных показателей оказалась недостаточной и колебалась от 8% до 57% (таб.1).

Специфичность большинства изучаемых показателей, оценивающих состояние функциональных резервов подростков с нарушениями здоровья, оказалась невысокой и колебалась от 17% до 67%. Исключение составил вегетативный индекс Кердо, специфичность которого оказалась максимальной и в зависимости от затрагиваемой болезнью системы колебалась от 68% до 76% (таб. 1). То есть сочетание высокой чувствительности и специфичности, независимо от вида нарушений в состоянии здоровья, было зарегистрировано только по значениям вегетативного индекса Кердо, что позволяет сделать заключение о высокой информативности этого показателя в оценке особенностей функционального состояния организма подростков.

Таблица 1 Особенности показателей чувствительности и специфичности деятельности сердечно-сосудистой системы у подростков с отклонениями в состоянии здоровья

Показатели	Чувствительность Se (%)	Специфичность, Sp (%). Отклонения в состоянии здоровья
		Сердечно-сосуд. система	Желудочнокишечный тракт	Дыхательная система	Опорно-двигат. аппарат

ЧСС	100	32	62	35	17
САД	81	18	29	18	22
ДАД	8	52	67	52	67
СГД	8	51	65	52	56
ПДП	95	54	66	47	39
МОК	24	68	67	71	56
Индекс Руфье	100	12	10	24	17
Вегетативный индекс Кердо	84	71	71	76	68

Высокая чувствительность на фоне низкой специфичности частоты сердечных сокращений, систолического давления, показателя двойного произведения и индекса Руфье указывают на то, что оценка этих показатели может необоснованно завышать уровень функциональных возможностей организма . При этом, снижение чувствительности на фоне относительно высокой специфичности минутного объема крови, наоборот, свидетельствует о возможном занижении уровня функциональных резервов организма.

Низкая чувствительность и относительно невысокая специфичность диастолического и среднего гемодинамического давления указывают на недостаточную их информативность в диагностике состояния функциональных резервов подростков. Это подтверждают и низкие значения их диагностической информативности, которые колеблются от 22% до 32% (таб. 2).

Таблица 2

Диагностическая эффективность показателей деятельности сердечно-сосудистой системы у подростков с отклонениями в состоянии здоровья

Показатели	Индекс диагностической эффективности (%) Отклонения в состоянии здоровья
	Сердечно-сосуд. система	Желудочнокишечный тракт	Дыхательная система	Опорно-двигат. аппарат
ЧСС	77	86	79	73
САД	61	62	61	62
ДАД	22	29	22	27
СГД	24	32	26	24
ПДП	82	88	80	76

МОК	37	40	49	35
Индекс Руфье	72	67	76	73
Вегетативный индекс Кердо	80	79	82	75

В то же время высокая диагностическая эффективность при высокой чувствительности и снижении специфичности была зарегистрирована по значениям частоты сердечных сокращений и показателя двойного произведения. При этом самый высокий уровень диагностической эффективности частоты сердечных сокращений и показателя двойного произведения отмечался у подростков с нарушениями функционирования желудочно-кишечного тракта (86% и 88%, соответственно).

Недостаточно информативным оказался показатель систолического артериального давления, который при высокой чувствительности имел низкую диагностическую эффективность, значения которой колебались от 61% до 62%.

Из всех анализируемых кардиогемодинамических показателей наибольшая информативность была выявлена у вегетативного индекса Кердо, значения которого характеризовались высокой чувствительностью, специфичностью и диагностической эффективностью. Так, диагностическая эффективность этого показателя составляла у подростков с отклонениями в состоянии опорно-двигательного аппарата 75%, желудочно-кишечного тракта – 79%, а сердечно-сосудистой и дыхательной системы –80% и 82%, соответственно.

Таким образом, предложенный алгоритм оценки информативности основных кардиогемодинамических показателей выявил особенности адаптационных возможностей организма подростков независимо от нарушения состояния здоровья. При этом различный уровень диагностической эффективности показателей, оценивающих состояние функциональных резервов, требует дифференцированного подхода к их применению в подростковом возрасте. Так, при оценке степени напряжения в работе адаптационных механизмов и снижения компенсаторных возможностей организма подростков наибольшую значимость приобретают вегетативный индекс Кердо. Динамическая характеристика частоты сердечных сокращений, систолического давления, индекса Руфье и показателя двойного произведения необходима при определении эффективности процесса физического воспитания в подростковом возрасте. При этом высокая диагностическая эффективность частоты сердечных сокращений, показателя двойного произведения, индекса Руфье и вегетативного индекса Кердо позволяет предположить возможность использования этих показателей при прогнозировании исхода адаптации организма к различным режимам двигательной активности. В то же время низкая чувствительность, специфичность и диагностическая эффективность диастолического давления, среднего гемодинамического давления и минутного объема крови существенно ограничивают их применение с прогностической целью. Вместе с тем в процессе врачебно-педагогического контроля эти показатели могут использоваться для текущей оценки переносимости нагрузок и этапной оценки формирования адаптационных резервов.