Системы мониторинга как инструменты выявления уровня адаптационных возможностей студентов

Введение. Распространение электронных гаджетов и высокий общественный интерес к отслеживанию состояния собственного здоровья привели к появлению многочисленных фитнес-приложений и сервисов, а также разработке высокотехнологичных датчиков, встраиваемых в девайсы [7, 10]. Благодаря этому у людей появился доступ к некоторым мобильным системам мониторинга, способным показать динамику антропометрических, гемодинамических и прочих показателей в организме.

Общественный спрос на системы мониторинга возрос, но также возникает вопрос, способны ли в теории данные технологии выявить высокий уровень физической подготовленности у пользователя.

Цель исследования – установить отличие антропометрических, гемодинамических параметров и показателей вегетативного тонуса между студентами, занимающимися и не занимающимися профессиональными видами спорта.

Материалы и методы. В данном открытом рандомизированном исследовании приняли участие практически здоровые лица мужского пола в возрасте от 19 до 24 лет, обучающиеся в высшем учебном учреждении. Спектр манипуляций, проводимых над участниками в межсессионном периоде с февраля по апрель 2021 года, заключался в анкетировании, психологическом письменном опросе и антропометрии.

Бланк анкеты содержал общие вопросы об образе жизни, жилищных условиях, отношении к учебе, а также вопросы, связанные с общим здоровьем и спортом: занимается ли доброволец профессиональным видом спорта и наличие спортивного стажа. Основываясь на полученных данных, добровольцы были поделены на две группы:

• 1.    Целевая группа – студенты-спортсмены, занимающиеся профессиональным спортом в период проведения научного исследования, имеющие спортивный стаж не менее

• 2.    Контрольная группа – студенты, не занимающиеся профессиональным спортом на момент исследования или не имеющие спортивный стаж более 3 лет. Количество людей данной группы составило 20 человек; средний возраст группы составил 20 лет.

3 лет. Количество людей данной группы составило 22 человека; средний возраст группы составил 20 лет.

При наличии острого или хронического заболевания в состоянии обострения, неврологических или психических заболеваний, пороков сердца или заболеваний, приводящих к нарушению ритма сердца, доброволец не проходил на следующие этапы исследования.

Измерения антропометрических и кар-диогемодинамических параметров производились при помощи ростомера, электрических весов и механического тонометра. Параметры, полученные на данном этапе: рост стоя, рост сидя, масса, систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений. На основе этих данных были рассчитаны интегральные показатели, которые демонстрировали более детальную оценку развития физического состояния добровольца.

Завершающим этапом служило заполнение психологических опросников: тест-опросник Спилберга – Ханина, Мадди и Карвера – Уайта.

Статистическое сравнение независимых выборок производилось с использованием непараметрического U-критерия Манна – Уитни в связи с небольшим объемом данных.

Исследование проводилось на базе департамента медицинской биохимии и биофизики Школы биомедицины ДВФУ. Легитимность проведения исследования подтверждена решением комитета по биомедицинской этике ДВФУ (выписка из протокола № 4 от 16.04.2021 г.).

Результаты исследования и обсуждение. При сравнительном анализе антропометрических данных студентов-спортсменов и контрольной группы (табл. 1) были определены следующие статистически значимые различия: у целевой группы показатели роста стоя, массы тела, площади поверхности тела, индекса Борнгардта, весо-ростового индекса Кетле превышали значения контрольной группы (p < 0,05). Разница в показателях индекса Борнгардта объясняется большей мышечной массой у людей, занимающихся регулярной физической активностью, что также влияет на индекс Кетле: у группы студентов-спортсменов масса тела находилась в области, граничащей между нормой и избыточным уровнем, в то время как у контрольной группы данный показатель лежал в пределах средних значений нормы.

Такая картина связана с влиянием спортивной деятельности на организм человека, в частности с его адаптацией к регулярным физическим нагрузкам, направленной на более эффективное преодоление внешних и внутренних стрессовых факторов. В подтвержде- ние этому в научной литературе можно найти работы, демонстрирующие эффект многолетней спортивной деятельности на тело человека: в работе Л.И. Каташинской, Л.В. Губановой и др. было показано влияние физкультурного образования на определенную группу студентов педагогического факультета [4], а в работе T. Durmic, B. Popovic at al. была показана разница антропометрических показателей не только между спортсменами и обычными людьми, но и между спортсменами разных спортивных направлений (выносливость и сила) [9].

Результаты сравнительного анализа гемодинамики (табл. 2) показали, что у целевой группы значения частоты сердечных сокращений и минутного объема крови были значительно ниже, а показатель общего периферического сопротивления оказался выше, чем у контрольной группы (p < 0,05). Стоит отметить, что значение частоты сердечного сокращения у большинства студентов-спортсменов

Таблица 1

Table 1

Результаты антропометрии студентов-спортсменов и обычных студентов (n = 42) Anthropometric data of athletes and non-athletes (n = 42)

Группа Group	Рост стоя Standing height	Рост сидя Sitting height	Коэффициент пропорциональности Standing height/sitting height ratio	Масса Body weight
Спортсмены Athletes n = 22	182,25* [175,50; 190,00]	94,75 [92,50; 98,50]	141,95 [139,84; 145,27]	79,00* [72,50; 86,30]
Контроль Non-athletes n = 20	177.00* [175,00; 182,00]	93,50 [91,00; 95,00]	139,79 [136,82; 142,77]	69,00* [59,25; 78,50]
	Индекс Борнгардта Borngardt index	Индекс массы тела Body mass index	Весо-ростовой индекс Kетле Quetelet index
Спортсмены Athletes n = 22	69,27* [64,63; 72,98]	23,08 [21,76; 24,58]	423,22* [400,54; 465,24]
Контроль Non-athletes n = 20	63,45* [59,42; 69,73]	22,06 [18,96; 24,25]	396,63* [335,19; 431,68]
	Показатель Рорера Rohrer index	Площадь поверхности тела Body surface area	Отношение массы к площади Weight to surface ratio
Спортсмены Athletes n = 22	12,36 [11,83; 13,54]	2,02* [1,90; 2,14]	38,82 [37,35; 40,14]
Контроль Non-athletes n = 20	12,27 [10,76; 13,51]	1,83* [1,74; 2,01]	37,44 [33,64; 39,44]

Примечание. Здесь и в табл. 2–5 * – p < 0,05 разница между группами достоверна.

Note. Here and in Table 2–5 * – p < 0.05 the difference between the groups is significant.

Таблица 2

Table 2

Результаты исследования гемодинамики студентов-спортсменов и обычных студентов (n = 42) Hemodynamics in athletes and non-athletes (n = 42)

Группа Group Систолическое артериальное давление Systolic blood pressure Диастолическое артериальное давление Diastolic blood pressure Частота сердечных сокращений Heart rate Истинное пульсовое давление Pulse pressure Среднее артериальное давление Mean arterial pressure Спортсмены Athletes n = 22 120,0 [110,0; 120,0] 80,0 [70,0; 80,0] 56,85* [51,40; 63,50] 40,0 [40,0; 45,0] 92,375 [86,50; 93,20] Контроль Non-athletes n = 20 117,5 [110,0; 120,0] 70,0 [70,0; 80,0] 66,3* [61,30; 77,25] 40,0 [37,5; 45,0] 88,15 [83,20; 93,23] Ударный объем Stroke volume Минутный объем крови Minute volume Двойное произведение Double product Общее периферическое сопротивление сосудов Total peripheral vascular resistance Спортсмены Athletes n = 22 60,55 [58,80; 67,20] 3,57* [3,08; 4,21] 65,64 [54,36; 77,04] 2064,00* [1620,75; 2410,51] Контроль Non-athletes n = 20 64,85 [60,00; 69,35] 4,13* [3,73; 4,86] 78,42 [69,03; 88,33] 1637,55* [1428,46; 1922,98] Вегетативный индекс Кердо Kerdo index Коэффициент вариации Сoefficient of variation Уровень физического состояния Physical status Адаптационный потенциал системы кровообращения Adaptive potential of the circulatory system Спортсмены Athletes n = 22 –35,14* [–54,44; –15,38] 13,61* [12,84; 14,93] 0,80* [0,76; 0,90] 1,97 [1,82; 2,11] Контроль Non-athletes n = 20 –10,23* [–26,54; –0,68] 17,30* [14,40; 19,84] 0,74* [0,65; 0,78] 2,03 [1,89; 2,16] соответствовало брадикардии (менее 60 ударов в минуту). Это объясняется анатомофизиологической перестройкой сердца у атлетов, способствующей повышению эффективности доставки кислорода по организму, в особенности в период преодоления максимальных нагрузок [3].

При анализе вегетативного индекса Кердо можно отметить, что у целевой группы его значение находится в пределах выраженной парасимпатикотонии (менее –31), в то время как у контрольной группы данный показатель характеризуется уравновешенной активностью симпатических и парасимпатических влияний (от –15 до +15). Из этого следует, что у студентов-спортсменов преобладает быстроволновая вегетативная регуляция, что характерно для высокотренированных людей.

Уровень физического состояния у обеих групп находился в пределах выше средних значений (0,676–0,825). Такие результаты, ве- роятно, связаны с наличием в высшем учебном учреждении занятий физической культурой. У профессиональных студентов-спортсменов более высокое значение данного показателя может быть связано с усиленной нагрузкой программы тренировок, разработанных согласно требованиям, диктуемым современными стандартами профессионального спорта.

Значение коэффициента вариации у целевой группы находилось в пределах нормальных значений (12–15 у. е.), что характерно для хорошей натренированности сердечнососудистой системы и ее готовности к сложным профессиональным нагрузкам. У группы обычных студентов данный показатель превысил границу нормальных значений, что свидетельствует о детренированности сердечнососудистой системы. Разница интерпретаций уровня физического состояния и коэффициента вариации может быть связана с неполным выполнением студентами нагрузок, требуе- мых от преподавателей физической культуры, что приводит к недостаточному положительному влиянию соответствующих занятий вне зависимости от их наличия в образовательной программе.

Анализ результатов психологического опросника Спилберга – Ханина показал более низкий уровень ситуативной (p > 0,05) и личностной тревожности (p < 0,05) у студентов-спортсменов (табл. 3). Из этого следует, что обычные студенты более восприимчивы к негативным стрессовым влияниям и более склонны к кумуляции отрицательного эмоционального напряжения.

В работе М.Ю. Бурыкиной [2] автор утверждает, что добровольцы с высоким уровнем личностной тревожности требовательнее, имеют более хорошую успеваемость и относятся к выполнению задач более ответственно, нежели студенты с низким уровнем данного показателя.

Также в научной литературе можно найти работы, иллюстрирующие зависимость показателей тревожности как от кратковременных внешних факторов (этапа спортивной подготовки), так и от долгосрочных (спортивного ранга и степени квалифицированности спортсмена) [5]. Из этого следует, что показатели тест-опросника Спилберга – Ханина могут значительно различаться в зависимости от периода проведения психологического опроса, что определенно стоит принимать во внимание.

Результаты психологического тестирования Мадди показали, что у целевой группы значения жизнестойкости и двух составляющих ее компонентов значительно выше, нежели у группы контроля (p < 0,05) (табл. 4). Исходя из этого, студенты-спортсмены более приспособлены к окружающему миру и способны выдерживать стрессовую ситуацию, при этом сохраняя внутреннюю сбалансированность и не снижая успешности деятельности. В работе М.Г. Чухровой и др. также наблюдается высокий уровень жизнестойкости среди спортсменов [1]. В данной статье авторы связывают данную картину с психологической трансформацией: агрессивность как ранний катализатор больших энергетических затрат у спортсменов сублимируется в жизнестойкость. Вполне вероятно, регулярные физические тренировки функционально подготавливают нервную систему к преодолению любых внешних (физических) и внутренних (эмоциональных) нагрузок, разжигают интерес к участию в регулярных соревновательных мероприятиях и так далее [6].

Таблица 3

Table 3

Результаты исследования уровней личностной и ситуативной тревожности студентов согласно тестированию Спилберга – Ханина (n = 42)

Personal and situational anxiety in students as measured by the State-Trait

Anxiety Inventory (STAI) (n = 42)

Группа Group	Ситуативная тревожность Situational anxiety	Личностная тревожность Personal anxiety
Спортсмены Athletes n = 22	28,5 [26,0; 41,0]	34,0* [27,0; 41,0]
Контроль Non-athletes n = 20	34,0 [30,5; 41,0]	41,0* [36,0; 46,0]

Таблица 4

Table 4

Результаты исследования компонентов жизнестойкости у студентов согласно тестированию Мадди (n = 42)

Hardiness in students as measured by the Maddi test (n = 42)

Группа Group	Вовлеченность Commitment	Контроль Control	Принятия риска Challenge	Жизнестойкость Hardiness
Спортсмены Athletes n = 22	41,0* [35,0; 45,0]	38,0* [33,0; 42,0]	18,0 [17,0; 22,0]	100,0* [87,0; 106,0]
Контроль Non-athletes n = 20	36,0* [27,0; 40,0]	32,0* [25,0; 35,0]	16,5 [14,5; 21,0]	79,5* [68,5; 92,0]

Таблица 5

Table 5

Результаты исследования компонентов мотивации поведения у студентов согласно тестированию Карвера – Уайту (n = 42)

Behavior motivation in students as measured by the Carver-White test (n = 42)

Группа Group	BAS: настойчивость Drive	BAS: удовольствие Fun Seeking	BAS: награда Reward Responsiveness	Поведенческое торможение Behavioral Inhibition System
Спортсмены Athletes (n = 22)	12,0 [11,0; 13,0]	11,0 [10,0; 13,0]	18,0 [15,0; 19,0]	7,0* [5,0; 11,0]
Контроль Non-athletes (n = 20)	11,0 [8,5; 12,0]	11,0 [10,0; 13,5]	16,5 [14,0; 18,0]	15,5* [10,0; 19,5]

Примечание. BAS – поведенческий подход.

Note. BAS – Behavioral Activation System.

Анализ психологического тестирования Карвера – Уайта не показал разницы между исследуемыми группами по эффективности воздействия положительных составляющих мотиваций на поведение, однако негативная мотивация более чем вдвое меньше влияет на поведение студентов-спортсменов, чем у контрольной группы (табл. 5). Избегание неприятных последствий для обычных студентов – во многом более сильная мотивация, нежели для целевой группы. Данная картина объясняется недостаточной моральной устойчивостью к внезапно возникающим стрессовым факторам, таким как внеплановые внутренние зачеты и сопутствующее этому увеличение учебной нагрузки. В научной литературе можно найти сведения о растущей по мере взросления роли негативных стимулов в поведении людей [8], из чего можно предположить, что для студентов степень влияния отрицательной мотивации связана с возрастом.

Одинаковый уровень настойчивости и поиска награды можно связать со свойственными для многих студентов характеристиками. Для данного социально активного и трудолюбивого общественного класса присуще поведение, направленное на получение награды, в частности хорошей успеваемости и связанной с ней стипендией, а также настойчивостью, способствующей многолетней интеллектуальной работе, по поиску, обработке и запоминанию различного рода информации.

Заключение. В результате проведенного исследования были выявлены статистически значимые различия между группами студентов, занимающихся и не занимающихся профессиональным спортом. Для этого использо- вался ряд методов, применяемых для мониторинга физического и психологического здоровья. Адаптационные возможности целевой группы оказались более развиты в сравнении с обычными студентами. Активный образ жизни способствует большей стрессоустойчи-вости к окружающим негативным факторам, натренированности сердечно-сосудистой системы, а также более высокой активности вегетативной нервной системы.

При надлежащей настройке системы мониторинга могут зафиксировать физиологические параметры для определения уровня физической подготовки пользователей, однако необходимо увеличить информационную базу для проведения стандартизации данных.

Принимая во внимание распространенность электронных гаджетов со встроенными измерительными датчиками и программами мониторинга общей физической активности и физиологических показателей, стоит задуматься о возможности их применения для исследования большой доли населения. Полученного в результате этого исследования массива данных может быть достаточно для изучения общего физиологического статуса населения и его уровня физической подготовки, а также формирования универсальных и специализированных функциональных стандартов.

Авторы статьи выражают благодарность Горькавой Анне Юрьевне (к.м.н., доцент департамента фундаментальной медицины) и Дац Алине Александровне за участие и помощь в проведении научно-исследовательской работы «Психофизиологический статус и адаптационные возможности организма студентов».