Нервно-мышечная и кардиореспираторная системы студентов 3-х медицинских групп здоровья с обычной и повышенной двигательной активностью

Представлены результаты многолетних исследований нервно-мышечной и кардиореспираторной систем у студентов с различной двигательной активностью. Выявлена общая направленность и специфические особенности функционального состояния студентов.

В группах здоровья (1-2) студенты занимались активно физическими упражнениями, а группа 3 - обычной ДА (до 15 шагов в сутки).

За последние годы изданы ряд постановлений Минобразования и Минздрава в целях развития и совершенствования оздоровительной работы с обучающимися. Доктрина образования требует модернизации содержания образования, придания ему витагенной направленности. В этом аспекте принято решение разработать целевую федеральную программу «Образование и здоровье» (Приказ Минобразования России от 19.01. 2001 № 176).

По современным данным литературы минимальные требования государственного стандарта в Уральском регионе не выполняются по физической подготовленности в диапазоне 30-62 % [15, 16].

Важное место в программировании мониторинга здоровья занимает осуществление медикофизиологических, социологических, психологопедагогических исследований и оценочной деятельности за состоянием здоровья субъектов образовательного процесса [7, 6]. Разработка нормативноправовых аспектов регламентирующих деятельность образовательного учреждения по вопросам валеоло-гического воспитания и сохранения здоровья обучающихся является ключевой проблемой витаген-но - социальной направленности. Президент и Государственный совет РФ в январе 2002 года рассмотрел вопрос о состоянии здоровья трудящихся РФ, о роли массовой физической культуры и спорта в жизнедеятельности россиян. Поставлена задача разработки концепции развития физической культуры и спорта в России. Предполагается ввести в учебный процесс до 6 уроков физической культуры. На наш взгляд, даже такой государственный подход разрешит проблему двигательной активности учащихся на 50 %, так как растущему организму необходимы 10-12 часов еженедельных интенсивных мышечных нагрузок. Опыт Царскосельского лицея России 19-го века показывает, что лицеисты занимались с 8 утра до 18 вечера ежедневно, но после каждого часа уроков проводились часовые оздоровительные программы. Концепция мониторинга витагенного образования включает следующие основные положения:

• -    представление о феномене двигательной активности в онтогенезе;

• - интеграция естественно-научных знаний о здоровье человека;

• -    системоорганизующий (синергетический подход);

• -    система здоровьесберегающей среды с интеграцией алгоритмов векторного витагенного образования;

• -    информационные образовательные аспекты мотивации здорового образа жизни;

• -    теоретическое обоснование комплексных тренировочных программ «Здравостроение в младшем звене МОУ», «Осанка», «Плоскостопие», «Физические качества»;

• -    информационный подход к созданию программ здоровья.

Мониторинг здравостроения включает ряд алгоритмов:

• -    комплексное обследование студентов и сравнение данных с существующими возрастными моделями;

• -    коррекция физического состояния;

• -    выбор видов оздоровительно-спортивных мероприятий по интересам;

• -    просветительская профилактическая и консультативная работа по здравостроению;

• -    выявление индивидуальных факторов здоровья;

• -    оценочная деятельность (самооценки, заключительное тестирование, аттестация, коррекционная карта в банке информации);

• -    интеграция работы служб здоровья на базе центра витагенного образования.

Концептуальные и программные основы укрепления здоровья студентов:

• 1.    Выявление факторов риска - донозологи-ческая диагностика.

• 2.    Трансляция концепции социально-валео-логических мотиваций.

• 3.    Интеграция модельных данных с позиций теории функциональных систем.

• 4.    Поведенческая медицина, формирование основ ЗОЖ, теории здоровья.

• 5.    Мониторинг индивидуального здоровья.

• 6.    Здоровье нации через здоровье каждого человека.

Следует сказать, что финансово затратная диспансеризация населения малоэффективна, запаздывающая информационно для государственных структур и особенно, для населения.

Неблагоприятные факторы окружающей среды не сразу приводят к патологическим изменениям в организме, они могут проявлять свое влияние в росте предпатологии, для которой характерны сдвиги ряда биохимических, физиологических и других показателей состояния организма, поэтому наиболее эффективному решению проблем профилактики соответствует перенос центра тяжести исследований с регистрации уже имеющихся нарушений здоровья на поиск и диагностику состояний, предшествующих клинически выраженным формам заболеваний [1].

Речь идёт об изучении факторов риска развития наиболее значимых в плане прогноза здоровья, качества и продолжительности жизни заболеваний.

Несомненно, речь в первую очередь идёт о факторах риска (ФР), угрожающих развитием заболеваний ССС. Факторы риска подразделяют по уровням действия (популяционные, организменные и т.д., вплоть до молекулярных), источнику (внутренние, внешние), значимости, «веса» (ведущие, второстепенные), степени изученности, возможности регулирования ими [21, 13]. Однако, несмотря на значимость изучения ФС, им уделяют гораздо меньше внимания, чем заболеваемости и смертности [2, 16]. Направленность же такого подхода к изучению организма человека, несомненно, перспективна и, прежде всего, в том случае, если используется с самого раннего возраста [12].

Установлено, что между нормой и патологией находится область переходных состояний, которые невозможно отнести к норме, так как наблюдаются признаки отклонения от нее, условное и истинное преморбидное состояние, но их ещё нельзя отнести к патологии, так как эти признаки не содержат ничего характерного для явной патологии. Эти нарушения обычно нестойки и обратимы, являются ориентировочной реакцией организма на воздействие факторов окружающей среды. По Р.М. Баевскому [3] переход норма - патология осуществляются через следующие фазы: минимальное напряжение регулярных механизмов (полное или частичное) - состояние напряжения с повышением активности САС и других систем -состояние перенапряжения с недостаточностью компенсаторно-приспособительных механизмов -срыв адаптации (предболезнь, истощение регуляции с преобладанием неспецифических элементов и далее специфические изменения).

Представляется важным положение о необходимости или эффективности деятельности систем. Имеются данные о том, что для физиологических систем существует оптимум нагрузки, при которой КПД системы максимален [11]. В других работах говориться о постоянстве КПД в диапазоне малых и средних нагрузок и его уменьшении при подходе к экстремальным значениям (Структурные основы адаптации, 1987). Возникающий при этом дисбаланс вегетативных показателей наблюдается при эмоциональном стрессе и снижение их корреляции является более тонким тестом, чем определение динамики отдельных показателей [23, 5].

В экономически развитых странах отмечен переход от традиционной медицины к экологической физиологии и медицине окружающей среды (envirol-mental medicine), сочетающей клиническую и гигиеническую диагностику. Основное направление - выявление связей: воздействие среды (факторы риска) - ранние адаптационные реакции - предвестники заболеваний - клинические формы заболеваний на индивидуальном и популяционном уровне [17].

Современные подходы предусматривают использование многофакторного анализа и возможность последующего ранжирования отдельных факторов по их значимости, индивидуальной количественной оценке состояния здоровья, и формированию контингентов наблюдения, состав и объём которых определялись бы задачами конкретной работы [17, 12].

Оценка состояния организма и прогнозирование его динамики небольшому числу простейших показателей чаще всего не приводит к выявлению значимых для организма отклонений среди так называемых здоровых людей [10, 22, 12]. Алгоритм диагностики предпатологических состояний предполагает синдромный, комплексный подход, т.е. диагностика должна проводиться на основе выявления синдромов, характеризующих состояния как отдельных систем организма (системный подход), так и всего организма в целом (организменный подход), на основе следующих принципов: оценка состояния на индивидуальном уровне, сжатие информации посредством индексов, коэффициентов, позволяющих оценить взаимоотношения систем организма [19]. Следовательно, необходим максимально более полный учёт факторов, воздействующих на уровень здоровья учащихся и студентов; комплексный мониторинг показателей, отражающих уровень здоровья, донозологическая количественная диагностика с учётом степени адаптации к уровню предъявляемых нагрузок [5].

Исследования в активные фазы завершения полового созревания, анатомо-физиологического завершения взросления исключительно важны. Физиологические характеристики студентов, выполняющих обычную мышечную нагрузку, определялись у 676 человек, относящихся к I—III группам здоровья. Исследования проводились в октябре и апреле учебного года. Естественная ДА и уроки физической культуры в первой и второй группе здоровья позволяли выполнить не менее 15 тысяч шагов в сутки.

Другая группа студентов аналогичного возраста и групп здоровья выполняла повышенную мышечную нагрузку (занятия на тренажёрах, восточные единоборства, спортивные игры, легкая атлетика, кикбоксинг и др.) не менее трёх раз в недельном микроцикле (20-25 тыс. шагов в сутки).

Третья группа студентов занималась в группах повышения спортивного мастерства (циклические и ациклические виды, игры) не менее 5 раз в неделю. При этом ДА циклического характера составила не менее 25 тыс. шагов в сутки.

Г.Б. Кравцова, Л.А. Джураева [8] изучили признаки гипервентиляции легких и зависимой энергетической стоимости СВД (превышали должные - 100 %). Выявлены различия у студенток основной и специальных медицинских групп в показателях коэффициента использования О2 (29,8±0,36 мл и 24,30±0,36 мл), отношения ЖЕЛ/ДЖЕЛ (91,30 ± 1,19% и 85,00 ±1,16 %), уровне экономичности внешнего дыхания (47 % и 40 %).

О.В. Погодаева, В.В. Тристан [14] исследовали хронобиологические характеристики функционального состояния студентов в зависимости от пола, уровня, ДА и спортивной специализации. Выявлены в тесте полярного профиля «фактор эмоциональности» в прошедшем времени, «фактора ощущаемости» в настоящем времени у мужчин. У женщин в прошедшем и настоящем преобладал фактор «активность». Однако, в будущем времени как у мужчин, так и у женщин преобладал «фактор величины», что связано с возрастным периодом восприятия времени и пространства.

Полученные данные подтверждают изменчивость кожного анализатора под влиянием повышенной ДА и показывали перспективность динамических исследований электрокожного сопротивления как одного из информативных показателей, связанного с тактильной реакцией и ВНС.

Исследование выявило более высокий функциональный уровень ЭКС у студентов контрольных групп, что свидетельствует о преобладании S влияний над PS воздействиям. В группах обследования наоборот преобладали PS воздействия над S влиянием. Разработанные диагностирующие шкалы, которые могут быть использованы при сравнении с показателями ЭКС у лиц с разной тренированностью, а также прогнозировании спортивного потенциала на разных этапах подготовленности [4].

Психические реакции модулируют физиологическое состояние. Исходя из этого необходимо заключить, что интеграция всех составляющих в семантику психофизиологического потенциала (ПФП) с его многогранностью, полифункциональностью, включая психосоциальные ментальные, ретроспективные особенности.

Важное место в системе ПФП занимают показатели кардиореспираторной системы, обеспечивающей диагностику состояния, витагенное обучение и благополучие студентов. Например, двигательная активность увеличивает число альвеол в лёгких, совершенствуя двигательный аппарат и увеличивая его резервы. Установлено, что у спортсменов количество альвеол и альвеолярных ходов увеличено на 15-20 % по сравнению с таковыми у не занимающихся спортом. Это значительный анатомический и функциональный резерв [20].

Физические упражнения оказывают большое влияние на формирование аппарата дыхания. У спортсменов, например, жизненная емкость легких достигает 7 л и более, спортивные врачи сборных команд страны по баскетболу и лыжным гонкам зарегистрировали величины, равные 8,1 и 8,7 л.

Хорошо развитый дыхательный аппарат - надёжная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком в них кислорода. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (лёгкие, бронхи, дыхательные мышцы) - это первый этап на пути к улучшению здоровья [1].

При использовании регулярных физических нагрузок максимальное потребление кислорода, как отмечают спортивные физиологи, повышается в среднем на 20-30 % [2].

У тренированного человека функция внешнего дыхания (ФВД) в покое работает более экономно. Так, частота дыхания снижается до 8-10 в минуту, при этом несколько возрастает его глубина. Из одного и того же объёма воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода [22].

Известно, что при поверхностном дыхании нижние доли легких в малой степени участвуют в газообмене. Именно в местах, где легочная ткань обескровлена, чаще всего возникают воспалительные процессы. Напротив, повышенная аэрация целительно действует при лечении некоторых заболеваний [12].

При физических нагрузках возрастание лёгочной вентиляции связано с усилением амплитуды движения диафрагмы. Этот факт благоприятно отражается и на состоянии других органов. Так, сокращаясь при вдохе диафрагма давит на печень и другие органы пищеварения способствуя оттоку из них венозной крови и поступлению её в правые отделы сердца. При выдохе диафрагма поднимается, облегчая приток артериальной крови к органам брюшной полости и улучшая их питание и работу. Таким образом, диафрагма является как бы вспомогательным органом кровообращения для органов пищеварения [9].

После поступления в ЮУрГУ 76 % студентов прошли комплексное медицинское обследование. Социальный статус студентов - (4937 человек: город - 93,13 %, село - 6,87 %), 48,86 % составили девушки и 51,14 % - юноши, 19,04 % - выходцы из других регионов РФ. Возраст обследуемых: юноши - 17,55 ± 0,32; девушки - 17,15 ± 0,1 года. Определены виды оздоровительных физических упражнений, которыми занимались 5 раз в неделю. Индекс тела у юношей варьировал от 21,04 до 19,86 усл. ед.; масса тела: 75 и 50 центилей; у девушек - 19, 98 усл. ед., отношение длины и массы тела было 50-75 центилей; в зависимости от возраста, длина тела у юношей была 50-75 центилей, а у девушек 20-50 центилей. Следовательно, индекс тела (ИТ) и центильная оценка физического ние» снизила число студентов с отклонениями в ССС с 31,92 % до 13,82 %. Число студентов с гиперкинетическим типом кровообращения уменьшилось с 62,50 % до 24,82 %, а с отрицательной реакцией на ортопробу с 52,52 % до 28,65 %. У 28,70 % студентов в фоновых данных оказался высокий уровень холестерина, а после программы в норме. При наличии болей в спине вертеброген-ного происхождения применение устройства «Ар-мос» в сочетании с массажем, мануальной терапией и психомышечной тренировкой показало высокую эффективность реабилитации.

Показатели, полученные при обследованиях сердечно-сосудистой системы (ССС) студентов 12-й групп здоровья приведены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты исследования показателей сердечно-сосудистой системы студентов 1-2 курсов (М ± т)

Показатели	Лежа (1)	Ортопроба(2)	Р
САД, мм рт.ст.	118,59 2,60	132,90 3,20	<0,05
ДАД, мм рт.ст.	69,50 2,88	84,70 2,12	<0,05
ЧСС, уд./мин	72,90 2,24	89,53 9,12	<0,01
У О, мл	72,90 5,40	62,90 3,26	<0,01
МОК, л/мин	5,26 0,46	5,63 0,40
Двойное произведение, ед. (индекс Робинсона)	88,70 2,82	117,80 3,14	<0,01
Хитер-индекс, ед.	18,26 1,78	16,50 1,22
ФП/ФИ (РЕР/ЕУЕТ,усл. ед.)	0,40 0,02	0,58 0,03	<0,01
Фракция выброса, % (Фв)	61,80 1,32	50,12 2.12	<0,001
Амплитуда реоволны голени, Мом	85,30 7,22	33,84 4,18	<0,01
Амплитуда реоволны легкого, Мом	167,60 8,76	159,06 6,48

Примечание: ФП/ФИ - соотношение фаз предизгнания и изгнания; Р - достоверность различий в положении лежа и вертикальном положении.

развития позволяют оценить нормальное питание и ауксологические характеристики.

Индекс Тиффно был выше нормы; индекс Генслера был в верхних границах нормы у юношей, а у девушек - в диапазоне средних; различия с должными были в показателях ЖЕЛ, ПОС, МОС, отношение МОС. 50 % от ЖЕЛ; СОС25-75; индекс состояния СВД у «технарей» юношей находился в 2,8 % в границах умеренного нарушения бронхиальной проходимости, а у гуманитариев» в 4,26 %. Показатели ФР были в норме у 96 % обследуемых. У юношей МВЛ, МОС 25 % были высокие, а у девушек МВЛ, ЖЕЛ находились ниже должного уровня, а МОД - выше. Программа «Здравострое-

Как следует из табл. 1, показатели САД, ДАД •реагировали на ортопробу в границах нормальных значений. Хитер - индекс и функция выброса находились в пределах физических величин. Отношение фазы предизгнанию к изгнанию при ортопробе возрастало. Амплитуда реоволны изменялась существенно при ортопробе.

Следовательно, в 1-й и 2-й группах здоровья гравитационные воздействия не выводят систему кардиогемодинамики из границы физиологической нормы.

Обработка полученные данных (п = 676) нервно-мышечной системы (ЭНМГ) и кардиореспира-торной по группам здоровья осуществлялось с помощью непараметрических критериев. Она применяется для сравнения более чем двух независимых групп наблюдений. В нашем случае 3-х групп здоровья. Средние реакции ЭНМГ характеристик по группам здоровья (1, 2, 3) в состоянии расслабления соответственно уменьшился в 30,10 %, в 50,53 % случаев вариативно повышались или от 1-й ко 2-й и 3-й группам здоровья или повышались во 2-й и снижались в 3-й и наоборот. У остальных исследуемых 19,37 % в 3-х группах здоровья значительно не различались. В качестве примера приводим варианты изменений показателей электронейромиограммы студентов (табл. 2)

Завершали раздел исследования критерии сравнения характеристик ЭНМГ табл. 3.

ранг сегмента ST был самым низким во 2-й группе. Индекс симпатической активности самый низкий наблюдался также во 2-й группе. Самая высокая фракция выброса отмечалась в 3-й группе, а Хитер - индекс во 2-й. Характеризуя даже одно свойство сердца (сократимость), наблюдаются порою по группам неодинаковые критерии. Показатель индекса доставки кислорода к тканям, сердечный индекс, У О по средним рангам были самыми низкими в 1-й группе, а МОК индекс Кердо - самыми высокими. Средний ранг систолического АД находился в высоких значениях, а диастолического - низких в 1 группе здоровья.

Непараметрические критерии Манна-Уитни (ранг, сумма рангов - дыхания; сумма рангов по-

Таблица2

Непараметрические критерии Краскела-Уоллеса

Параметры	Группа здоровья	п	Средний ранг
Средняя частота ЭНМГ	1	30	49,15
15.1.	2	29	47,36
	3	35	46,20
Коэффициент	1	30	39,05
амплитуда/частота ЭНМГ	2	29	56,24
	3	35	47,50
Максимальная амплитуда	1	30	48,48
ЭНМГ	2	29	45,33
	3	35	48,46
Суммарная амплитуда	1	30	46,37
ЭНМГ	2	29	46,95
	3	35	48,93
Средняя частота 28.1	1	30	42,82
	2	29	49,03
	3	35	50,24
Максимальная амплитуда	1	30	48,47
ЭНМГ	2	29	47,93
	3	35	46,31

Таблица 3

Критерии ХИ - квадрат и Манна - Уитни

	Sredcas 2 15 1	am_chas 2 15 1	Maxamp 12 16 1	Sredamp 12 16 1	Sumamp 12 16 1	Sredcas 2 16 1
Хи-квадрат	0,190	5,863	0,266	1,027	3,266	0,389
Ст.св.	2	2	2	2	2	2
Асимпт.знч.	0,909	0,053	0,875	0,598	0,195	0,823

Комментируя данные табл. 3 необходимо отметить существенность различий коэффициента отношения, амплитуды к частоте, суммарной амплитуды. Распределение Пирсона (X2) полезно для анализа качественных данных.

Далее приводим непараметрические критерии кардиогемодинамики по группам здоровья (табл. 4).

Комментируя данные табл. 4, необходимо отметить, что отдельные показатели кровообращения 3-й группы здоровья превосходит 2-ю и 1-ю. Не всегда показатели функционального состояния симватны группам здоровья. Например, средний казателей (длина и масса тела) выявлены в двух группах здоровья (1, 2) выявила приоритетные данные 1-й группы в 86,11 % случаев.

В табл. 5 представляем ранговые показатели длины, массы тела и функции внешнего дыхания.

Комментируя данные табл. 5, необходимо отметить наиболее значимые ранговые различия ФВД в 1-2 группах здоровья: были: время пиковой объёмной скорости выдоха, длина тела, среднее переходное время, общее время выдоха ФЖЕЛ, объём форсированного выдоха, площадь петли ФЖЕЛ, МОС выдоха 50 и 75 % ФЖЕЛ, индексы

Таблица 4

Непараметрические критерии Краскела - Уоллеса

Параметры	Группа здоровья	и	Средний ранг
Частота сердцебиений (HR)	1,2,3	30, 29, 35	49,90; 48,67; 48,76
Сегмент ST ЭКГ	1,2,3	30, 29, 35	48,87; 42,72; 50,29
Сатурация	1,2,3	30, 29, 35	48,43; 42,22; 51,07
Амплитуда реоволны периферических сосудов	1,2,3	30, 29, 35	46,20; 49,07; 47,31
Систолическое АД (Nisp)	1,2,3	30, 29, 35	56,05; 43,00; 43,90
Диастолическое АД	1,2,3	30, 29, 35	42,20; 48,97; 50,83
Среднее динамическое АД	1, 2, 3	30, 29, 35	51,28; 41,57; 49,17
Индекс симпатической активности	1,2,3	30, 29, 35	54,07; 37,57; 50,10
Амплитуда реоволны аорты	1,2,3	30, 29, 35	49,23; 47,05; 46,39
Ударный объём	1,2,3	30,29, 35	44,28; 46,24; 51,30
Хитер-индекс	1,2,3	30, 29, 35	45,08; 52,71; 45,26
Фракция выброса	1,2,3	30,29, 35	41,18; 46,40; 53,83
Диастолическая волна наполнения	1,2,3	30, 29, 35	44,57; 45,83; 51,40
Минутный объём крови	1,2,3	30, 29, 35	51,22; 40,29; 47,71
Сердечный индекс	1,2,3	30, 29, 35	42,18; 44,31; 54,70
Индекс доставки кислорода	1,2,3	30, 29, 35	44.13; 50,84; 47,61
Вегетативный индекс Кердо	1,2,3	30, 29, 35	50,27; 47,60; 45,04

Тиффно, Генслера дыхательный объём, МОС 50 % ФЖЕЛ выдоха, МОС 50 % к ЖЕЛ вдоха, Тау Миллер (2М), максимальная вентиляция легких.

Эти показатели ФВ характеризуют различия рангов 1-й и 2-й групп здоровья.

Таким образом, результаты исследования позволяли уточнить спектр показателей нервномышечной и кардиореспираторной системы, характерных для каждой группы здоровья в зависимости от природы заболеваний, отклонений за диапазон нормы.

Программы по физическому воспитанию должны строится с учётом диапазонов показателей функционального состояния характеристик для той или иной групп здоровья. Выявив индивидуальные ключевые компоненты физического развития, можно своевременно вносить коррективы в режим питания двигательной активности. Особенно это важно при сердечно-сосудистых расстройствах у подростков, которые выросли за период перестройки в три раза.