science-review.ru
Умственная деятельность студентов заключается в усвоении возросшего учебного материала, т.е. в накоплении знаний и развитии интеллектуальных способностей. Очень важно физиологически обосновать и рационализировать учебную нагрузку, чтобы предотвратить перенапряжение или нарушение мозговых механизмов адаптации, которые у студентов еще находятся в стадии развития и усовершенствования.
Одним из наиболее важных вопросов физиологии в настоящее время является экспериментальное изучение и внедрение в практику методов релаксации, направленных на профилактику эмоциональных стрессов и оптимизацию умственной работоспособности студента [1].
Среди эффективных методов предупреждения и коррекции эмоциональных стрессов, а также улучшения умственной работоспособности является адаптивное биоуправление, в основе которой лежит произвольная психофизиологическая релаксация [2].
Все это определило актуальность данных исследовании: состояния физиологических систем организма студентов в период обучения, лиц прибывших из разных местностей с выработкой стратегии укрепления состояния их здоровья.
Цель работы: изучить изменение структуры сердечного ритма студентов после сеансов биоуправления.
Материалы и методы исследования
Объектами исследования были студентки географо-биологического факультета КарГУ им Букетова г. Караганды. Всего обследовано 192 студентки в возрасте 17-22 лет.
Контингент был разделен по курсам обучения на две группы: младший курс (1-2), старший курс (3-4); в зависимости от мест проживания на прибывших из сельских местностей и постоянно проживавшие в городе. Регистрация электрокардиограммы проводилось в состоянии относительного покоя с 5 минутной записью кардиоритмограммы с использованием аппаратно-программного комплекса «Варикард» фирмы «НейроСофт» (Россия, г. Иваново). Методы временного анализа ритма сердца включали: статистический, геометрический, спектральный по методике Р.М. Баевского [3,4].
Методом адаптивного биоуправления (БУ) по частоте сердечных сокращений, на портативном переносном устройстве проводили с 6-тью заданиями (7, 10, 13, 17, 34 и 47 секундные синусоиды) коррекцию функционального состояния студентов. Время биоуправления за один сеанс составляло 25-30 минут. Каждую синусоиду в течение одного сеанса предъявляли трехкратно, во время сеанса биоуправления давался 3-5 минутный перерыв на отдых и релаксацию.
Результаты статистически обработаны с использованием пакета «Statistica 5,0». Данные приведены в М±m, различая между группами считали достоверными при *р<0,05, **р<0,01, ***р<0,001. Достоверность различий оценивалась по общеизвестным критериям Стьюдента и Фишера.
Результаты исследования и их обсуждение
Анализ изменения в регуляции структуры сердечного ритма после проведения сеансов адаптивного биоуправления у студентов младшекурсников показал, что у горожан наблюдается увеличение следующих показателей: СКО (до БУ 0,04±0,005 сек, после БУ 0,05±0,006 сек) и СV% (до БУ 5,31±0,49, после 6,71±0,51), ΔХ (до БУ 0,24±0,03 сек, после БУ 0,28±0,03 сек). Кроме этого, за счет увеличения дисперсности наблюдается достоверное снижение ИН (до БУ 95,2±14,78 у.е., после БУ 73,06±15,7 у.е. (p<0,05)) и АМо (до БУ 0,39±0,04, после БУ 0,32±0,04 (p<0,05)). Это указывает, на снижение напряженности регуляторных систем организма.
У сельчан отмечено, что индекс напряжения (ИН) реагировал ростом до 102,1±21,3 у.е., (p<0,01) отражая тем самым централизацию. Достоверно повышались АМо – 0,39±0,03 (p<0,05). Однако, несмотря на то, что ИН и АМо у обследуемых этой группы не выходил за пределы возрастной нормы и соответствовал стадии удовлетворительной адаптации. Наблюдаемое увеличение ИН и АМо сопровождается снижением СКО, СV% и ΔХ, что также свидетельствует о процессе усиления централизации в регуляции сердечного ритма.
Отмечен достоверный рост ИФС как у горожан до 127,5±9,01 у.е. (p<0,001), так и у сельчан до 101,7±30,4 у.е. (p<0,001). Показатели характеризующие состояние подкорковых нервных центров (ИЦ, ИАПЦ1,ИАПЦ2) показали, что сеансы стимулировали активность вазомоторного центра, особенно кардиостимулирующего отдела.
У сельчан было отмечено усиление симпатических влияний на ритм сердца в виде роста показателя ИЦ (до БУ 8,69±1,8 у.е., после БУ 13,86±8,94у.е. (p<0,01)). Индексы подкорковых нервных центров после сеансов адаптивного биоуправления у сельчан снижались, так это отмечено в показателе ИАПЦ1 (до БУ 2,83±0,75 у.е., после БУ 2,26±1,02 у.е) и ИАПЦ2 (до БУ 10,13±2,44 у.е., после БУ 8,37±2,18 у.е.), что свидетельствует об ослаблении активности подкорковых нервных центров, за счет усиления индекса централизации.
Анализ спектральной структуры сердечного ритма студентов младшего курса из городской местности показал, что в повышении активности медленных волн составляющих сердечного ритма после сеансов биоуправления играли основную роль высшие уровни управления сердечным ритмом. После проведения шести сеансов адаптивного биоуправления по ЧСС в спектральной структуре СР у студентов горожан было отмечено увеличение показателя SMB2 (до БУ 0,030±0,007 у.е., после БУ 0,033±0,007 у.е.), а также SMB1 (до БУ 0,032±0,003 у.е., после БУ 0,033±0,004 у.е.) соответственно, и незначительное увеличение SMBД (от 0,018±0,002 у.е., до 0,020±0,002 у.е.), снижение SMB3 (от 0,15±0,02 у.е., до 0,14±0,016 у.е.). Эти изменения после проведения сеансов адаптивного биоуправления в спектральной структуре сердечного ритма у студентов горожан свидетельствует об усилении активности автономного контура управления.
Спектральный анализ у сельчан выявил, что снижение структуры дыхательных волн протекало на фоне роста SMB1 (0,032±0,004 у.е.) (уровень В) и периода медленных волн ІІ порядка (уровень Б) (ТМВ2-50,0±1,55 у.е.). При этом было отмечено снижение показателей медленных волн II и III порядка SMB2 (до БУ 0,034±0,008 у.е., после БУ 0,030±0,011 у.е.) и SMB3 (до БУ 0,14±0,01 у.е., после БУ 0,11±0,023 у.е.) соответственно.
Таким образом, у студентов сельчан за счет снижения медленноволновых составляющих SMB3 и SMBД идет нормализация регуляции сердечного ритма. Положительное изменение после сеансов адаптивного биоуправления в спектральной структуре сердечного ритма у сельчан свидетельствует об ослаблении процессов саморегуляции, о снижении активности автономного контура управления, ослаблении рефлекторного, вегетативного и гормонального влияния со стороны высших нервных структур. Нормализация взаимоотношений между автономным и центральным контурами отмечается за счет ослабления активности автономного, которое выражается в усилении центрального влияния на синусовый узел и за счет централизации вазомоторных центров, свидетельствует об уменьшении активности внутрисистемного уровня (уровень В) по отношению к более высоким уровням регуляции сердечного ритма.
Анализ регуляции сердечной деятельности у студентов старшего курса показал, что у горожан незначительно повышается ИН (до БУ 61,05±0,62 у.е., после БУ 63,4±15,98 у.е.) и значения не выходят за пределы возрастных норм соответствуя стадии удовлетворительной адаптации.
Наиболее выраженные перестройки в структуре сердечного ритма наблюдается в таких показателях как СКО, CV%, АМо, ΔХ. Внутрисистемные перестройки снижают напряженность регуляторных систем, увеличение ИН и понижение АМо, ΔХ свидетельствуют о преобладании тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Тренировки в системе адаптивного биоуправления по частоте сердечных сокращений, влияют на спектральную структуру сердечного ритма ростом показателей, характеризующих границы функционального резерва (ИФС, ИЦ, ИАПЦ1, ИАПЦ2).
Биоуправление усиливает симпатическое влияние на сердце, что выражается повышением ИЦ если до биоуправления он соответствовал 9,01±2,04 у.е., то после биоуправления 9,14±2,41 у.е. Также отмечено повышение активности подкорковых нервных центров кардиоингибиторного (ИАПЦ2 -8,84±2,80 у.е.) и кардиостимуляторного отделов (ИАПЦ1 – 3,13±0,63 у.е.) модуляторного центра.
Изменение структуры дыхательных волн протекало на фоне роста SMB2 (до 0,035±0,007 у.е.) и снижением SMB3 (до 0,12±0,015 у.е.), что свидетельствовало об усилении контроля высших нервных структур, которые обеспечивали взаимодействие гомеостатического регулирования различных физиологических систем (уровень Б–SMB2) и уравновешивания различных параметров внутри отдельных систем (уровень В–SMB3). При этом внутрисистемные перестройки в регуляторных механизмах сердечного ритма протекали без особого напряжения, о чем свидетельствовало достоверный рост показателя ИФС (137,13±36,06 у.е. (p<0,001)).
Результаты математико-статистического анализа после проведения сеансов адаптивного биоуправления по частоте сердечных сокращений студентам старшего курса из сельской местности показала, что индекс напряжения регуляторных систем (ИН) достоверно увеличивается до 103,7±14,33 у.е. (p<0,01), отражая степень централизации управления сердечным ритмом. ИН у сельчан не выходил за пределы возрастной нормы и соответствовал стадии удовлетворительной адаптации. Также отмечено достоверное увеличение АМо (до 0,42±0,03 (p<0,01)) и понижение ΔХ свидетельствующей о преобладании тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы.
По данным спектрального анализа у старшекурсников сельчан после проведения сеансов биоуправления отмечено повышение показателя SMB3 (до БУ 0,14±0,02 у.е., после БУ 0,15±0,03 у.е.), увеличение дыхательного компонента (SMBД- 0,021±0,004 у.е.). Анализ динамики периодов медленных волн СР после сеансов биоуправления показал, что усиление симпатического влияния на сердце выражается снижением медленных волн SMB2,SMB1. На этом фоне у сельчан было отмечено увеличение ИФС (до БУ 70,2±19,41, после БУ 118,64±35,03 у.е. (p<0,001) и снижение ИЦ, ИАПЦ1.
Усиление спектра дыхательных волн вызвало компенсаторное повышение активности кардиоингибиторного центра (ИАПЦ2-12,54±3,65 у.е.) оказывая при этом холинегрический эффект влияния на ритм сердца.
Заключение
Таким образом, у старшекурсников горожан после сеансов адаптивного биоуправления по частоте сердечных сокращений, активность автономного контура управления сердечным ритмом меняется в сторону нормализации, за счет уравновешивания активности центрального и автономного контуров, восстановления взаимодействия между симпатическим и парасимпатическими отделами ЦНС. Снижение показателей СКО, АМ0, CV%, отражает мобилизующий эффект централизации управления ритмом сердца.
Характеризуя этот процесс необходимо отметить, что напряжение регуляторных систем, а именно центрального контура усиливается за счет стабилизации ритма, подавления активности автономного контура (уменьшение СКО), снижением длительности интервалов (снижение АМо), уменьшением корригирующих коэффициентов (СV%) регуляции структуры сердечного ритма. После сеансов биоуправления у студентов сельчан сдвиги касались повышением активности автономного контура. Сеансы адаптивного биоуправления по частоте сердечных сокращений у сельчан усиливали активность дыхательных волн и как результат было усиление активности (ИАПЦ2) кардиоингибиторного центра, который оказывал через холинергические вагусные нейроны тормозной эффект.