На правах рукописи

МАЛЬЦЕВ Денис Николаевич

ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНДЕРНЫЕ

ОСОБЕННОСТИ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ ПОДРОСТКОВ ПРИ

ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

03.00.13 – физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Набережные Челны - 2009 Диссертация выполнена на кафедре анатомии и физиологии ФГОУ ВПО «Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма», г. Набережные Челны

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Демидов Виктор Александрович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Спицин Анатолий Павлович доктор биологических наук, профессор Попова Татьяна Владимировна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Защита состоится «19» июня 2009 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета ДМ 311.015.01 при ФГОУ ВПО «Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма» по адресу:

423807, г. Набережные Челны, бульвар им. Е.Н. Батенчука, 21, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»

Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте ФГОУ ВПО «Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»

Режим доступа: http//www.kamgifk.ru Автореферат разослан «18» мая 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат педагогических наук, профессор А.А.Черняев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Современный процесс обучения школьников сопровождается повышенным эмоциональным фоном, зачастую ведущим к срыву адаптационных возможностей организма детей и создающим условия для появления у них хронических заболеваний, главным образом, нервно-психических, сердечнососудистых и заболеваний желудочно-кишечного тракта (J. Axelrod, 1985;

А.В. Крылова, 1996; Г.С. Якобсон, 1996; В.Ф. Стафеев, 1998; Ю.В. Черненков, 2007;

И.А. Криволапчук, 2008). Наиболее частыми стрессогенными факторами учебной деятельности наряду с контрольными, тестовыми заданиями и регулярными опросами являются повышенная учебная нагрузка, необходимость принятия решения в ограниченный период времени и социальная значимость результатов этой деятельности.

Кроме того, в настоящее время в связи с большим количеством инноваций в образовании, увеличивающих учебную нагрузку, и введением единого государственного экзамена, приводящего к изменению методики преподавания и оценки знаний учащихся, количество стрессовых ситуаций у школьников значительно возросло (Л.А. Сысоева, 1998; М.В. Жемова, 2002; С.М. Погудин, 2006; Е.А. Пивоварова, 2007).

Многочисленные научные исследования подтверждают ведущую роль эмоционального стресса в развитии и значительном омоложении сердечно-сосудистых заболеваний (Е.И. Соколов, 1987; Ф.П. Ведяев, 1988; D. Moraru, 1992; Ю.Ф. Антропов, 2005; С.Я. Классина, 2007; М.Я. Ледяев, 2007; И.Н. Музалевская, 2007). Особую тревогу, в связи с этим, вызывает подростковый возраст, так как в этот период идет активное формирование морфологических структур организма, что является наиболее критическим и трудным с точки зрения его адаптации (А.А. Ибрагимов, 1993;

А.В. Крылова, 1996; Е.С. Дворягина, 1998; Е.А. Черепов, 2006). Кроме того, подростковый период важен не только в физическом, но и в психическом, нравственном и социальном становлении человека (Е.Н. Богданов, 1998; Н.Н. Глебова, 1998).

Кардиогемодинамические реакции при эмоциональном напряжении у всех протекают по-разному и зависят от эмоциональной реактивности конкретной личности (О.Г. Солдатова, 2007), ее устойчивости к эмоциональному стрессу (К.В. Судаков, 1991;

О.Ю. Бадалов, 2005; Е.С. Лучицкая, 2007), индивидуальных особенностей соотношения симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы кровообращения (Д.М. Иманалиев, 1985; Е.И. Соколов, 1987; Ю.Н. Зияев, 1991;

В.Н. Чернышев, 1998; Ю.В. Корягина, 2000; Р.М. Хаматова, 2000), наследственных и средовых факторов (Е.И. Соколов, 1980; Е.В. Быков, 2003), половых и этнических особенностей (Ф.П. Ведяев, 1990; В.А. Демидов, 1991; Ю.В. Корягина, 2000). Однако, проведённые в этом плане исследования, не в полной мере раскрывают механизм такого реагирования и неоднозначно объясняют его специфику у лиц подросткового возраста.

Актуальной остается тема повышения адаптационного потенциала организма подростков и выявления групп риска, что необходимо не только для успешного обучения и воспитания школьников, но и для формирования поколения здорового физически, психически и социально (А.В. Крылова, 1996; И.А. Криволапчук, 2008).

эмоционального напряжения.

подростков в условиях индивидуальной стандартизированной ситуации умственной деятельности с дефицитом времени и социально значимой установкой.

Гипотеза исследования: предполагается, что эмоциональное напряжение, возникающее в ходе учебного процесса, вызывает кардиогемодинамические реакции в организме подростков, причем они будут зависеть от различных факторов: пола, уровня кровообращения.

';

специалистов в области физиологии и гигиены детей и подростков (М.В. Антроповой, Д.А. Фарбер, С.М. Громбаха), теории адаптации (Г. Селье, Ф.З. Меерсона, А.Л. Мясникова, Р.М. Баевского, Е.И. Соколова), теории управления (А.Н. Бернштейна, П.К. Анохина, К.В. Судакова).

Цель исследования: изучить индивидуально-типологические и гендерные особенности организации механизмов кардиогемодинамической устойчивости к эмоциональному напряжению у лиц подросткового возраста.

Задачи исследования:

1. Создать модель учебной деятельности с дефицитом времени и социально значимой установкой, характерной для школьников 13-14 лет;

эмоциональному напряжению, возникающие у лиц, занимающихся и не занимающихся физической культурой и спортом;

сопровождающейся эмоциональным напряжением;

результате эмоционального напряжения у мальчиков и девочек 13-14 лет с разным типом кровообращения.

Научная новизна. Впервые в данном исследовании, у лиц подросткового возраста 13-14 лет в условиях индивидуальной стандартизированной ситуации умственной деятельности с дефицитом времени и социально значимой установкой, проведена комплексная многоуровневая оценка системной организации механизмов кардиогемодинамической устойчивости к эмоциональному напряжению. Расширено представление о механизмах кардиогемодинамического обеспечения покоя, эмоционального напряжения и восстановления у разных групп подростков. Выявлено, что потребность миокарда в кислороде и показатели, характеризующие энергетическую стоимость сердечной деятельности, являются индикаторами эмоциональной напряженности и по-разному изменяются у подростков с различным уровнем двигательной активности, разными типами личности и разными типами кровообращения. Показано, что средства педагогического (наблюдение, разделение на группы, опросники) и психологического тестирования (корректурная проба, опросник PEN Г. Айзенка) можно использовать для определения функциональных резервов здоровья подростков и выявления групп риска.

Теоретическая значимость. Расширено представление о механизмах кардиогемодинамического обеспечения психической деятельности подростков в условиях эмоционального напряжения. У подростков в ответ на эмоциональную нагрузку, обусловленную учебным процессом, выявлена динамика изменения комплекса параметров кардиогемодинамики, влияющих на артериальное давление, потребность миокарда в кислороде и энергетическую характеристику сердечной деятельности.

Практическая значимость работы. Создана модель, посредством которой можно изучать адекватность кардиогемодинамического реагирования подростков 13- лет на эмоциональное напряжение, возникающее во время учебной деятельности.

Показано, что лица, чей режим двигательной активности превышает гигиеническую норму, обладают большей устойчивостью к воздействию эмоционально-стрессовых факторов. Сходная реакция кардиогемодинамического обеспечения эмоциональнонапряженной работы выявлена у лиц со средним уровнем экстраверсии и нейротизма, у мальчиков с гиперкинетическим и девочек с гипокинетическим типом кровообращения.

эмоциональному напряжению в первую очередь являются: соответствие изменения частоты сердечных сокращений и ударного объема крови по отношению к изменению величин артериального давления; показатели двойного и тройного произведения, характеризующие потребность миокарда в кислороде; показатели, характеризующие энергетическую стоимость сердечного сокращения – объемная скорость выброса крови, мощность сокращения левого желудочка, внешняя работа сердца и расход энергии сердцем, затраченный на перемещение одного литра крови.

Результаты, полученные в ходе научного исследования, могут быть использованы для оптимизации учебно-воспитательного процесса в школе и во внешкольных образовательных учреждениях.

Положения, выносимые на защиту:

1. При выполнении корректурной пробы с социальной значимостью ее результата происходят характерные кардиогемодинамические сдвиги (рост ЧСС, артериального давления, изменения фазовой структуры сердечного сокращения, потребности миокарда в кислороде и энергетической характеристики сердечной деятельности), обусловленные половыми, типологическими и психологическими особенностями испытуемых, а также их тренированностью.

2. У подростков с повышенной двигательной активностью кардиогемодинамическое обеспечение эмоционального напряжения, возникающего в ходе учебной деятельности, характеризуется меньшим повышением ЧСС, потребности миокарда в кислороде и экономизацией энергетики сердечного сокращения по сравнению с лицами, чей режим двигательной активности не превышает гигиеническую норму.

3. Реакция кардиогемодинамики на эмоциональное напряжение у подростков зависит от силы и подвижности нервных процессов и наиболее адекватно выражена у лиц с сильным типом нервной системы со средним уровнем экстраверсии и нейротизма.

4. Тип кровообращения влияет на кардиогемодинамические реакции у подростков во время эмоционального напряжения, возникающего в ходе учебной деятельности.

Внедрение. Результаты диссертации используются в учебной работе кафедры физической культуры Кировской государственной медицинской академии, кафедры физической культуры Вятского социально-экономического института, а также приняты к сведению сотрудниками областного института повышения квалификации работников народного образования для проведения учебных занятий и практических семинаров с преподавателями и руководителями учебных заведений, и тренерами спортивных школ.

Апробация работы. Результаты исследования и основные положения работы изложены на научно-практических конференциях «Актуальные теоретические и практические аспекты восстановления и сохранения здоровья человека» (Тюмень, 2001), «Проблемы учебной и тренировочной деятельности в физическом воспитании и спорте»

(Киров, 2002), «Образование и здоровье – проблема XXI века: поиски, пути решения»

(Киров, 2003), «Актуальные теоретические и практические аспекты восстановления и сохранения здоровья человека» (Тюмень, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Потребность и мотивация интереса населения к занятиям физической культурой и спортом, формированию здорового образа жизни» (Набережные Челны, 2004), межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 55-летию факультета физической культуры ВГГУ (Киров, 2004), VIII научно-практической конференции КамГИФК «Теоретические и практические аспекты физического воспитания» (Набережные Челны, 2006), ХХ съезде физиологического общества им.

И.П. Павлова (Москва, 2007).

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, заключения, практических рекомендаций, выводов, приложений и библиографического списка, включающего 208 работ отечественных и зарубежных авторов.

Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, иллюстрирована таблицами и 30 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В исследовании принимали участие подростки 13-14 лет (8-9 класс средней школы №16 г. Кирова) 1 и 2 групп здоровья, не имеющие заболеваний сердечнососудистой системы и других патологий за последние две недели перед обследованием, и не состоящие на диспансерном учете. Было обследовано 249 человек (129 мальчиков и девочек). В качестве модели эмоционального напряжения использовался В.Я. Анфимова (В.Л. Тарасов, А.П. Спицин, свидетельство № 2000610387).

Для усиления мотива, побуждающего к действиям, и для создания у испытуемых более единообразных и определенных представлений о шкале трудностей предлагаемой задачи, как и в исследованиях К.В. Судакова (1991), В.А. Демидова (1988, 1998), мы вводили «социальную норму» результативности. Данный показатель определялся после предварительного изучения психоэмоционального статуса, для чего по бланковому тесту «Черты характера и темперамента» оценивали показатели эмоциональной реактивности, уровня притязаний и типологические особенности личности; по личностному опроснику PEN Г. Айзенка определяли уровень экстраверсии, интроверсии и нейротизма; по шкале самооценки Спилбергера выявляли уровень личностной тревожности.

Перед исследованием, с целью повышения уровня эмоционального напряжения в ходе выполнения теста, испытуемым объяснялась социальная значимость максимальной скорости и точности выполнения задания на данной минуте результаты теста в целом будут значительно выше, что позволяло создавать ситуацию максимального напряжения деятельности центральной нервной системы, приводящую к более значительным эмоциональным переживаниям, чем на остальных этапах исследования (Д.Н. Мальцев, Физиология человека, 2008, № 4, С. 133-140).

Измерение кардиогемодинамических показателей производилось в состоянии покоя, на 5, 7 и 10-й минутах выполнения теста, во время анализа полученных результатов сразу же после окончания теста и на 2 и 5-й минутах восстановительного периода. Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы изучались при помощи комплекса неинвазивных методов: электрокардиографии, фонокардиографии, сфигмографии, тетраполярной грудной реографии на отечественном приборе «Полиграф П8Ч-01» и измерения артериального давления осциллометрическим методом при помощи автоматического электронного прибора UA-767 фирмы «AND» (Япония).

Об изменении у испытуемых артериального давления и об особенностях при этом кардиогемодинамики судили по данным систолического (СД), диастолического (ДД) и среднего гемодинамического артериального давления (СрГД), а также по изменениям частоты сердечных сокращений (ЧСС), ударного (УОК) и минутного (МОК) объёмов крови, общего периферического сопротивления (ОПСС), фазы изгнания, фазы изометрического сокращения (ИС), механической систолы (МС), внутрисистолического показателя (ВСП) и по изменению работы сердца (А). По величине объемной скорости выброса крови (ОСВ), мощности сокращения левого желудочка (МСЛЖ) и по расходу энергии сердцем производили энергетическую характеристику сердечной деятельности. Потребность миокарда в кислороде оценивали по величине двойного (ДП) и тройного (ТП) произведения.

Результаты исследования подвергнуты статистической обработке методом