Сравнительная оценка динамики показателей периферической гемодинамики учащихся среднего школьного возраста при различной направленности физических воздействий

Актуальность работы. Мышечная деятельность, как одна из основных физиологических функций, имеет в своей основе абсолютно четкую функциональную структуру, включающую широкое миорецепторное поле, которое реагирует на каждое мышечное сокращение, афферента-цию в центральную нервную систему на уровнях спинного мозга, подкорковых структур (ретикулярная формация, гипоталамус) и кинестетическую зону анализатора в коре головного мозга. В настоящее время известно, что при осуществлении каждого движения, проприоцептивный аппарат вовлекается в систему реакций: возникает множество залповых импульсов, которые влияют на функцию всех без исключения органов и систем. Постоянная циркуляция информации от мышечного аппарата в центральную нервную систему и обратно является условием эффективного функционирования организма и успешного достижения жизненно важных целей. Следовательно, применение упражнений, направленных преимущественно на работу мышц, функционально связанных с определенной системой организма, приведет к формированию устойчивых висцеромоторных связей и выраженному оздоровительному эффекту.

Цель исследования. Сравнительная оценка эффективности воздействия программы специальных гимнастических упражнений и упражнений общей физической подготовки на показатели периферической гемодинамики и результаты функциональных проб с дозированной физической нагрузкой у испытуемых среднего школьного возраста.

Организация и методы исследования. В исследовании приняли участие обучающиеся общеобразовательных школ первой и второй медицинских групп, в возрасте 13-15 лет (средний школьный возраст экспериментальная группа п = 22;

группа сравнения п = 24) города Каменск-Уральского Свердловской области. В обеих группах учащиеся в течение 2 месяцев, дополнительно к школьным урокам физической культуры, 3 раза в неделю по 1 часу, выполняли различные по направленности комплексы физических упражнений с моторной плотностью каждого занятия не менее 60 %. В экспериментальной группе мышечная нагрузка была направлена на мышцы, имеющие рефлекторно-сегментарную и функциональную взаимосвязь с органами кровообращения (специальные гимнастические упражнения, СГУ). Нами были выбраны следующие мышцы: трапециевидная, большая грудная, подостная, грудино-ключичнососцевидная, прямая живота, паравертебральные мышцы спины. В группе сравнения, учащиеся, в том же объеме занимались общеразвивающими упражнениями (ОФП).

Регистрация показателей центральной гемодинамики проводилась с использованием автоматизированного компьютерного реографа «Диа-мант-Р» ( ЗАО «Диамант »). Изучалась динамика следующих параметров: систолическое (САД, (мм рт. ст.), диастолическое (ДАД, мм рт.ст.) и пульсовое (АДп, мм рт. ст.) артериальное давление, общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дин*с-см²).

Регистрируемые параметры подвергались статистической обработке методами вариационной статистики, корреляционного анализа, а также графическому построению регрессионной зависимости при помощи компьютерных программ Microsoft Exel и Statistica 6.0.

Результаты исследования. В табл. 1 представлены результаты фонового и повторного исследования показателей артериального давления и общего периферического сопротивления сосудов у испытуемых двух групп с учетом полового признака.

Таблица 1

Сравнительные данные некоторых параметров периферического кровообращения испытуемых 13-15 лет

	Исследование	САД (мм рт. ст.)	ДАД (мм рт. ст.)	АДп (мм рт. ст.)	АДсргд (мм рт. ст.)	ОПСС (дин*с-см2)
S у	СГУ (1)	112,70 ± 1,78	68,00 ± 1,42	44,70 ± 1,27	86,77 ± 1,49	2690,18 ± 168,25
	СГУ (2)	105,64 ±1,27	68,75 ± 0,76	36,89 ± 1,26	84,24 ± 0,87	3020,06 ± 137,09
	ОФП (3)	113,50 ±1,27	71,00 ±1,53	42,50 ±2,04	88,85 ± 0,99	2614,57 ± 267,27
	ОФП (4)	109,00 ± 1,78	65,50 ± 1,02	43,50 ± 1,27	79,41 ± 1,27	2347,50 ±80,13
S а § 2	СГУ (5)	116,67 ±1,78	75,56 ± 1,53	41,25 ± 1,02	92,95 ± 1,31	1849,03 ± 19,59
	СГУ (6)	105,94 ± 1,27	70,90 ± 1,19	34,43 ± 0,93	84,22 ± 1,12	2314,29 ±54,35
	ОФП (7)	112,00 ± 1,02	68,00 ± 1,02	44,00 ±1,53	86,48 ± 0,80	1873,84 ±60,11
	ОФП (8)	107,00 ± 1,78	64,50 ±1,53	35,50 ± 1,27	79,41 ± 1,27	2347,50 ±80,13
р	р1-р2	р < 0,02	—	р < 0,01	—	—
	рЗ-р4	—	р < 0,05    ■	—	р<0,01	—
	р5-р6	р < 0,007	р < 0,05	р < 0,01	р < 0,01	р < 0,01
	р7-р8	-	—	р < 0,01	р < 0,01	р < 0,01

Примечание. Нечетными цифрами помечены данные фонового исследования, четными — повторного.

Как видно из табл. 1, статистически значимое изменение систолического артериального давления наблюдается только у испытуемых, занимающихся по программе специальных гимнастических упражнений. В частности, депрессорный эффект СГУ у девушек был выражен снижением САД на 6,68 %, у юношей - на 10,12 %. В связи с хорошо развитой симпатической иннервацией артериальных сосудов, указанный эффект, в первую очередь, может определяться динамикой регуляторного влияния симпатической нервной системы, изменением активности циркулирующих катехоламинов, а также непосредственно с ауторегуляцией мышечного кровотока. Помимо этого, при стабильности ДАД, у девушек отмечено уменьшение величины пульсового артериального давления на 21,17 %, что, учитывая математическую расчет ную формулу, напрямую связанно с динамикой САД и, предположительно, ударного объема.

опсс

Рис. 1. Функциональный вклад уровня САД и ДАД на уровень ОПСС у юношей группы СГУ при фоновом исследовании (А) и повторном (Б)

Несмотря на отсутствие статистически значимой динамики уровня общего периферического сопротивления сосудов, регрессионный анализ с построением графической зависимости между САД, ДАД и ОПСС выявил явные изменения в их структурной функциональной взаимосвязи (рис. 1).

мо, активация ауторегуляторных факторов периферического кровотока в «позных» мышечных группах, что на рис. 2 (Б) отражается отсутствием однонаправленных изменений САД и ДАД при росте ОПСС. При этой установленной закономерности выявлен практически постоянный уровень артериального давления, колеблющийся в пределах 100/70—110/80 мм рт. ст., но различные значения общего периферического сопротивления.

У юношей адаптивные изменения в периферической сосудистой системе, напротив, проявля-

Рис. 2. Функциональный вклад уровня САД и ДАД на уровень ОПСС у девушек группы СГУ при фоновом исследовании (А) и повторном (Б)

опсс

При фоновом исследовании в обеих половых группах отчетливо прослеживается схожая структура взаимосвязей величин систолического и диастолического артериального давления, имеющая фактически однонаправленное направление. В частности, у юношей минимальные значения ДАД наблюдались при САД на уровне 105-110 мм рт. ст., а у девочек 110-115 мм рт. ст., при котором у них отмечалось наиболее низкое ОПСС. Особенностью периферического кровообращения у юношей являлся минимальный уровень ОПСС, зафиксированный у некоторых испытуемых при высоких значениях ДАД. Физиологической основой данной специфичности возможно являлась низкая симпатическая иннервация гладкой мускулатуры сосудистой стенки на фоне чрезмерной импульсации с афферентных волокон мышц, обеспечивающих поддержание позы, которая посредством активации хеморецерепторов приводила к высоким значениям ДАД даже при относительно небольшом минутном объеме кровотока [1]. У девочек рост ОПСС практически линейно возрастал при росте артериального давления.

Зафиксированные выраженные перераспределительные сдвиги в системе периферического кровообращения, снижение артериального давления и рост ОПСС у юношей могут являться отражением компенсаторных реакций на снижение минутного объема кровообращения, а также противоположными сдвигами сосудистого русла - расширение в одних регионах и сужение в других. Так, изменение величин этих параметров при нейрогенных

Рис. 3. Относительные изменения параметров периферического кровообращения у испытуемых группы СГУ

влияниях может идти как параллельно, так разно-направлено, что указывает на роль артериального давления в формировании адекватного уровня сердечного выброса. Следовательно, ярким характерным признаком адаптивных изменений периферического кровотока на программу специальных гимнастических упражнений в течение двух месяцев являются различия реактивности в зависимости от полового признака, дифференциальная реакция различных частей сосудистого русла, снижение регуляторной активности симпатической нервной системы с ростом относительной активности в определенных участках механизмов ауторегуляции сосудов.

Дополнительные занятия с акцентом на развитие общей физической подготовки также привели к некоторым изменениям. У девочек было зафиксировано снижение величин ДАД на 8,39 % и АДсргд на 11,88 %, при отсутствии статистически достоверной динамики других регистрируемых параметров. У мальчиков, как и в группе СГУ, реакция периферического сосудистого русла носила более выраженный характер - на уровне р < 0,05 отмечено уменьшение пульсового, среднегемодинамического давления, последовательно, на 14,28 и 8,90 % и рост общего периферического сопротивления сосудов на 20,18 %.

В табл. 2, 3 представлены результаты парного линейного корреляционного анализа данных фонового и повторного исследований, группы ОФП, проведенные по методу Бравэ-Пирсона при помощи компьютерной программы Statistica 6.0.

Как видно из табл. 2, 3, вышеуказанная динамика параметров артериального давления в обеих половых группах не сопровождалась значимой функциональной перестройкой, а в первую очередь, видимо депрессорным эффектом, в основе которого лежит увеличение резервов простоглан-диновой системы [2]. При этом на незавершенность адаптивных изменений на данном этапе указывает динамика корреляционных взаимосвязей между всеми показателями АД и ОППС - во всех случаях коэффициент корреляции либо снизился до р > 0,05, либо поменял направление. Увеличение ОППС в состоянии покоя у мальчиков группы

ОФП на этом фоне и тенденция к снижению САД и ДАД может быть обусловлено остаточными реакциями сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, в частности, временным ростом мощности симпатической иннервации периартериальных нервных сплетений в основных сосудах сопротивления.

Hh рис. 4 представлена совокупная относительная динамика регистрируемых параметров периферической гемодинамики у мальчиков и у девочек дополнительно к урокам физической культуры занимающихся развитием физических качеств.

На представленной диаграмме прослеживаются различия в относительных изменениях изучаемых параметров по половому признаку, что может отражать обособленное дополнительное воздействие циркулирующих в крови девочек половых гормонов, а также связанное с пубертатным периодом излишнее психоэмоциональное напряжение. Следовательно, адаптация периферического звена кровообращения под влиянием дополнительных занятий на развитие общей физической подготовки в течение двух месяцев, сопровождается рядом сосудистых и тканевых изменений, обеспечивающих наиболее благоприятные условия для обменных процессов и перераспределения регионарного кровотока. Степень зафиксированной динамики позволяет говорить о течении «переходной» стадии адаптивной реакции, направление которой, в целом, свидетельствует об оптимизирующем и экономизирующем влиянии на функциональное состояние периферического звена сердечно-сосудистой системы [4]. Уровень реактивности на данный вид мышечной нагрузки ниже у девочек, что определяется совокупным воздействием как физических упражнений, так и гормональных изменениями, свойственным данной возрастной группе.

Таким образом, сравнительный анализ адаптационных изменений периферического отдела сердечно-сосудистой системы на физические нагрузки различной направленности позволил выявить общее направление оздоравливающих влияний при дополнительных занятиях, однако специфичных для каждой формы, что необходимо учитывать при выборе методики мышечных нагрузок.

Таблица 2

Матрица корреляций параметров периферического кровообращения девочек 13-15 лет группы ОФП

	САД (мм рт. ст.)	ДАД (мм рт. ст.)	АДп (мм рт. ст.)	АДсргд (мм рт. ст.)	ОПСС (дин*с-см2)
САД	—	-0,10	0,69	0,47	0,08
(мм рт. ст.)	—	-0,18	0,89	0,75	0,41
ДАД	-0,10	—	-0,78	0,84	0,88
(мм рт. ст.)	-0,18	—	-0,60	0,52	-0,13
АДп	0,69	-0,78	—	-0,31	-0,59
(мм рт. ст.)	0,89	-0,60	—	0,37	0,39
АДсргд	0,47	0,84	-0,31	—	0,83
(мм рт. ст.)	0,75	0,52	0,37	—	0,26
ОПСС	0,08	0,88	-0,59	0,83	—
(дин*с-см2	0,41	-0,13	0,39	0,26	-

Примечание. В верхней части каждой ячейки представлены данные корреляционного анализа при фоновом исследовании, в нижней - при повторном.

Таблица 3

Матрица корреляций параметров периферического кровообращения мальчиков 13-15 лет группы ОФП

	САД (мм рт. ст.)	ДАД (мм рт. ст.)	АДп (мм рт. ст.)	АДсргд (мм рт. ст.)	ОПСС (дин*с-см2)
САД	—	-0,04	0,83	0,71	0,28
(мм рт. ст.)	-	0,45	0,66	0,83	-0,58
ДАД	-0,04	—	-0,59	0,68	0,54
(мм рт. ст.)	0,45	—	-0,38	0,87	-0,34
АДп	0,83	-0,59	—	0,19	-0,08
(мм рт. ст.)	0,66	-0,38	—	0,13	-0,31
АДсргд	0,71	0,68	0,19	—	0,59
(мм рт. ст.)	0,83	0,87	0,13	—	-0,53
ОПСС	0,28	0,54	-0,08	0,59
(дин*с-см2	-0,58	-0,34	-0,31	-0,53	—

Примечание. В верхней части каждой ячейки представлены данные корреляционного анализа при фоновом исследовании, в нижней - при повторном.

Рис. 4. Относительные изменения параметров периферического кровообращения у испытуемых группы ОФП