Особенности функционального состояния кардиореспираторной системы школьников 8-16 лет с нарушением зрения (в условиях относительного покоя и при физических нагрузках)
На правах рукописи
Макарова Ирина Михайловна ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНИКОВ 8-16 ЛЕТ С НАРУШЕНИЕМ ЗРЕНИЯ (в условиях относительного покоя и при физических нагрузках) 03.00.13 - Физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Тюмень- 2006
Работа выполнена в НИИ деятельности в экстремальных условиях Сибирского государственного университета физической культуры и спорта.
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Харитонова Людмила Григорьевна
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Щуров Владимир Алексеевич доктор медицинских наук, профессор Долгих Владимир Терентьевич Ведущее учреждение: Кемеровский государственный университет
Защита состоится 2006г. в _часов на заседании диссертаци онного совета Д.М. 212 274.07 при Тюменском государственном универси тете по адресу: 625043, г. Тюмень, ул. Пирогова, д.3.
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Тюмен ского государственного университета.
Автореферат разослан « » 2006 года
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Е.А. Чирятьев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Важнейшей проблемой современной физио логии, спортивной медицины, биологии, коррекционной педагогики являет ся проблема социальной реабилитации в обществе детей с аномалиями раз вития (Л.И. Солнцева, 1995;
Е.М. Мастюкова, 1997;
И.А. Камаев, М.А.
Позднякова, 1999;
А.Г. Демирчоглян, Г.Г. Демирчоглян 2000;
Л.Н. Росто машвили, 2002 и др.).
Полное или частичное нарушение функции зрения у детей приводит к недостаточности двигательной сферы, ограниченности освоения про странства, активности в познании окружающего мира и, как следствие, к отставанию в темпах общего развития (Т.В. Алферова-Попова, Н.Б. Пясто лова, 1996;
В.А. Толстова, Ю.М. Котелов, 1996;
Е.М. Мастюкова, 1997;
Л.Н. Ростомашвили, 1997;
Е.В. Петрова, 2000 и др.). Степень выраженно сти отставания в развитии у слепых и слабовидящих детей зависит от при чин, тяжести и времени возникновения нарушений зрения, а также от своевременного начала коррекционной работы (Л.И. Солнцева, 1980;
Л.П.
Григорьева, 1996 и др.).
Решить задачу восстановления и сохранения здоровья данной кате гории детей возможно лишь при выявлении возрастных особенностей функционирования ведущих систем организма, среди которых одной из главных является кардиореспираторная система.
До настоящего времени в научно-методической литературе встреча ются работы, в большинстве случаев отражающие развитие кардиореспи раторной системы у детей с нарушением зрения дошкольного и младшего школьного возраста или исследованы отдельные показатели этой системы (Т.В. Попова, Н.Б. Пястолова, А.А. Удалов, 1998;
Л.Н. Ростомашвили, 2000;
Е.В. Гурова, 2004;
В.П. Гогольчева, 2004;
Е.Г. Кокорева, 2004 и др.).
Вместе с тем, недостаточно комплексных сведений о возрастных законо мерностях развития кардиореспираторной системы у школьников 8-16 лет с нарушением зрения и особенностей адаптации их организма к физиче ским нагрузкам. Отсутствуют нормативы по ведущим параметрам сердеч но-сосудистой, дыхательной системы, ответных реакций организма данной категории школьников на физическую нагрузку. Специалисты в области оздоровительной физической культуры и педиатры используют нормати вы, разработанные на здоровых детях, что не дает возможности объектив но осуществлять контроль за слабовидящими детьми в процессе занятий физической культурой и спортом.
Изучение и выявление особенностей развития кардиореспираторной системы у школьников 8-16 лет с нарушением зрения позволит разрабо тать критерии их оценки, что в дальнейшем может служить основой мето дики комплексной дифференцированной оценки данной системы. Внедре ние полученной методики в практику даст возможность оптимизировать проведение врачебно-педагогической коррекции процесса физического воспитания и способствовать укреплению здоровья детей с патологией зрительного анализатора.
Цель исследования. Теоретическое и экспериментальное обоснова ние возрастных особенностей адаптации кардиореспираторной системы школьников 8-16 лет с нарушением зрения к физическим нагрузкам и раз работка методики ее дифференцированной оценки.
Задачи исследования:
1. Изучить и выявить возрастные особенности функционального состоя ния кардиореспираторной системы в условиях относительного покоя и при физических нагрузках у школьников с нарушением зрения в срав нении со здоровыми сверстниками.
2. Изучить и выявить особенности адаптации организма слабовидящих школьников с различным типом гемодинамики к физическим нагруз кам.
3. Теоретически и экспериментально обосновать методику комплексного контроля за функциональным состоянием кардиореспираторной систе мы школьников с нарушением зрения в условиях относительного покоя и при физических нагрузках.
Научная новизна исследования:
– доказано, что возрастная динамика развития кардиореспиратор ной системы школьников 8-16 лет с нарушением зрения соответствует общим биологическим закономерностям развития здоровых детей, но среднегрупповые значения основных изучаемых показателей находятся в пределах нижней границы возрастной физиологической нормы и на всех этапах развития данная система напряженно функционирует в по кое и при физических нагрузках;
– выявлено, что у слабовидящих школьников, как и у здоровых сверстни ков, наблюдается три типа кровотока (эу-, гипер- и гипокинетический), их соотношение на этапах возрастного различия неоднозначно: у прак тически здоровых детей преобладают гипер- и эукинетический типы кровообращения, а у слабовидящих - гипокинетический, особенно у де вочек;
– установлено, что кардиореспираторная система у слабовидящих школь ников с гипокинетическим типом кровообращения менее адаптирована к средовым воздействиям, в том числе, и к физическим нагрузкам;
– доказано, что независимо от типа кровообращения, у слабовидящих школьников, по сравнению со здоровыми сверстниками, прослеживает ся чрезмерная активность симпатического отдела вегетативной нервной системы (гиперсимпатикотония) и центральных механизмов регуляции сердечного ритма.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования дополняют раздел «Возрастной физиологии» новыми сведе ниями о возрастных и индивидульно-типологических особенностях разви тия и адаптации кардиореспираторной системы школьников с нарушением зрения к физическим нагрузкам.
Разработанная методика комплексной оценки функционального со стояния кардиореспираторной системы и уровня физической работоспо собности, базирующаяся на возрастных и индивидуально-типологических особенностях развития, позволяет дифференцировать процесс физического воспитания учащихся общеобразовательных коррекционных школ IV вида.
Методика внедрена в практику, что подтверждено актами внедрения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Возрастная динамика основных показателей кардиореспираторной сис темы школьников 8-16 лет с нарушением зрения соответствует общим биологическим закономерностям развития здоровых детей. Вместе с тем, специфика заболевания, при котором одним из ведущих механиз мов является снижение поступления потока информации в кору голов ного мозга вследствие ограничения зрительной афферентации, сопря жена у слабовидящих школьников с чрезмерной активностью (гиперак тивностью) симпатического отдела вегетативной нервной системы и централизации управления сердечным ритмом.
2. Организм слабовидящих детей с гипокинетическим типом кровотока на всех этапах «школьного» онтогенеза обладает сниженными адаптаци онными возможностями аппарата кровообращения. Сердечно сосудистая система функционирует в наименее экономичном режиме (меньше ударный объем, сердечный индекс, индекс эффективности ра боты сердца при физических нагрузках и т.д.) и, соответственно, диапа зон компенсаторных возможностей ограничен. Дети с данным типом кровотока требуют тщательного контроля со стороны врача и учителей физической культуры.
3. Методика комплексной дифференцированной оценки уровня развития кардиореспираторной системы и адаптации организма к физическим нагрузкам позволяет осуществлять дифференцированный подход в про цессе физического воспитания и способствует укреплению здоровья де тей с патологией зрительного анализатора.
Апробация работы. Результаты исследований, выполненных по теме диссертационной работы, доложены на межрегиональной научно практической конференции «Группы риска в молодежной среде» (г.Омск, 2000), региональной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт Сибири на рубеже столетий» (г. Кемерово, 2002), област ной научно-практической конференции, посвященной дню инвалидов «Модернизация специального (коррекционного) образования Омской об ласти. Проблемы, поиск, пути решения» ( г.Омск, 2003), на отчетных кон ференциях НИИ ДЭУ СибГУФК (2002, 2003, 2004), на отчетной научно практической конференции молодых ученых СибГУФК (2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 стра ницах печатного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованных литературных источ ников, приложений, иллюстрирована 28 рисунками, включает 27 таблиц.
Библиография представлена 238 источниками, из них 24 зарубежных.
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы и методы исследования. Исследования проводились на базе научно-исследовательского института деятельности в экстремальных условиях (НИИ ДЭУ) Сибирского государственного университета физи ческой культуры и спорта (СибГУФК), а так же специальной коррекцион ной общеобразовательной школы №14 (IV вида) г.Омска. Всего было об следовано 338 детей (184 мальчика, 154 девочки) 8-16 лет с нарушением зрения. Для решения поставленных задач были ипользованы следующие методы: анализ научно-методической литературы, анализ медицинских карт, антропометрические измерения, физиологические методы исследова ния, контрольное тестирование (функциональная проба), методы матема тической статистики.
Для оценки физического развития были использованы антропомет рические измерения по общепринятым методикам (Э.Г. Мартиросов, 1982;
Б.А. Ашмарин, 1990). Измерялись следующие показатели: масса тела, дли на тела стоя и сидя, окружность грудной клетки. Площадь поверхности те ла (S м) рассчитывалась по формуле Дюбуа (Н.Н. Савицкий, 1974).
Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой сис темы использовались следующие методы определения отдельных парамет ров системы кровообращения: частота сокращений сердца определялась с помощью электрокардиографии и пальпаторным методом в период сроч ного восстановления;
систолическое и диастолическое артериальное дав ление измерялось с помощью электронного тонометра UA 702;
пульсовое давление определялось путем вычисления разницы между систолическим и диастолическим давлением;
среднее артериальное давление вычислялось по формуле Hickkam (Н.Н. Савицкий, 1974);
расчетным методом опреде лялось двойное произведение или индекс Робинсона, показатель, характе ризующий механическую работу сердца и аппарата кровообращения, в це лом (B. Robinson, 1967);
ударный объем крови определялся в лаборатор ных условиях с помощью автоматизированной системы «Кардиоскрининг» («Ритм»), созданной на основе тетраполярного варианта интегральной рео графии (импедансографии тела) по методике Э.В. Земцовского с использо ванием записи ее первой производной и расчетом ударного объема по формуле W.Kubicek;
сердечный индекс (СИ) вычислялся по формуле Н.Н. Савицкого (1974). В зависимости от величины сердечного индекса (И.К. Шхвацабая с соавт., 1981) определялся тип кровообращения.
Для выяснения особенностей биоэлектрической активности мио карда применялся метод электрокардиографии по общепринятой методике с использованием электрокардиографа ЭКСПЧ – 04.
Для исследования вегетативной регуляции сердечного ритма ис пользовался метод кардиоинтервалографии, имеющий в своей основе ма тематический анализ сердечного ритма, и позволяющий оценить актив ность отделов вегетативной нервной системы (Р.М. Баевский, 1979).
Для исследования функционального состояния дыхательной системы проводилось определение жизненной емкости легких с помощью электри ческого спирометра СП-1, рассчитывался жизненный индекс;
проводились гипоксические пробы;
для комплексной оценки сердечно-сосудистой и дыхательной систем рассчитывался циркуляторно-респираторный коэф фициент Скибински.
Для исследования адаптации кардиореспираторной системы к физи ческой нагрузке использовался одноступенчатый тест PWC-150 (для детей 8-13 лет) и PWC-170 (для детей старше 13 лет), разработанный Л.И. Абро симовой и соавт. (1978). Результаты теста оценивались по величине абсо лютной и относительной (на кг массы тела) физической работоспособно сти (PWC). Непрямым расчетным методом определялись абсолютная и от носительная величины максимального потребления кислорода (МПК).
Оценка реакции сердечно-сосудистой системы на физическую на грузку проводилась по изменению ЧСС и АД при нагрузке по сравнению с данными покоя, эффективность работы сердца определялась по индексу, рассчитанному по формуле Aptecar (Н.А. Белоконь, М.Б. Кубергер, 1983):
Математико-статистический анализ результатов исследований про водился на компьютере IBM PC (Pentium-266) с помощью программы Microsoft Exсel v. 7.0 для Windows 98.
Автор благодарит коллектив НИИ ДЭУ СибГУФК, администрацию общеобразовательной специальной коррекционной школы №14 за помощь, оказанную при организации и проведении исследований.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Возрастная динамика функционального состояния сердечно - сосу дистой системы в условиях относительного покоя у школьников с наруше нием зрения и здоровых школьников имеет общие закономерности разви тия (табл. 1, 2). Вместе с тем, мальчики и девочки с нарушением зрения имеют ряд особенностей в функционировании изучаемой системы: во всех возрастных периодах у данной категории детей прослеживается достовер но низкий уровень резервных возможностей сердечно-сосудистой систе мы.
Для того, чтобы более точно характеризовать адаптационные воз можности системы кровообращения, был проведен анализ электрокардио графических исследований.
Анализ электрокардиографических исследований (рис.1) выявил у мальчиков и девочек с нарушением зрения во всех изучаемых возрастных группах различные изменения в биоэлектрической активности миокарда:
нарушения процессов реполяризации (44-45%);
автоматизма (31-29%), ча ще в виде миграции водителя ритма, синусовой аритмии;
нарушение про водимости (20-22%);
нарушение возбудимости миокарда (5-4%). На одного слабовидящего мальчика в среднем приходилось 1,8 случаев, а на одну де Таблица Возрастная динамика функциональных показателей сердечно-сосудистой системы мальчиков 8-16 лет в условиях относительного покоя (Х ± ) Возраст, лет Гр.
Показате- 8-10 11-12 13-14 15- ли n=51 n=47 n=38 n= 2 n=76 n=58 n=59 n= 88 ± 12,3 84 ± 11,5 85 ± 10,3** 84 ± 13,8** ЧСС, 85 ± 5,0 81 ± 5,1 77 ± 5,2 73 ± 6, уд / мин 93 ± 10,6** 99 ± 10** 108 ± 11,3 115 ±11, АДс, 98 ± 4,8 105 ± 6,2 110 ± 6,2 117 ± 6, мм рт. ст. 62 ± 7,8** 62 ± 8,9 69 ± 9,1** 73 ± 7,6* Адд, 60 ± 4,1 62 ± 5,8 68 ± 6, мм рт. ст. 2 58± 5, 73 ± 8,3** 73,7 ± 8 82,3 ± 9,4 87 ± 8,2* ср.АД, 70 ± 4,3 75 ± 4,1 83 ± 5, мм рт. ст. 2 78± 5, 31 ± 6,4** 38 ± 10,1** 39 ± 6,1** 43 ± 8,0** ПД, 40 ± 7,5 45 ± 9,6 48 ± 7,3 49 ± 7, мм рт.ст. 83,7 ± 17,0 83 ± 15,6 92 ± 14,7 97 ± 19,4** ДП, 85 ± 5,2 85 ± 6,2 86 ± 6,2 86 ± 6, усл. ед. 47 ±5,4** 59 ± 9,2 61 ± 6,1** 68 ± 7,4** УО, 56 ± 4,3 63 ± 5,1 69 ± 5,8 75 ± 5, мл 4,1 ±0,6** 5,0 ±1,1 5,1 ± 0,8 5,7 ± 1, МОК, 4,8 ± 0,56 5,1 ± 0,5 5,4 ± 0,54 5,5 ± 0, л/мин 4,0 ± 1,0** 4,2 ± 1,3 3,6 ± 0,8 3,6 ± 0, СИ, 4,8 ± 0,51 3,6 ± 0,5 3,5 ± 0, л/мин/м 2 4,3± 0, Примечание: 1 - мальчики с нарушением зрения, 2 - здоровые мальчики.
Таблица Возрастная динамика функциональных показателей сердечно-судистой системы девочек 8-16 лет в условиях относительного покоя (Х ± ) Возраст, лет Гр.
Показате- 8 –10 11-12 13-14 15- ли n=49 n=29 n=37 n= n=80 n=60 n=58 n= 91 ± 8,7* 86 ± 8,9 87 ± 10,4** 83 ± 11,4** ЧСС, 83 ± 8,1 79 ± 8, уд/ мин 2 77± 8, 86 ± 7, 89 ± 11,5 92 ± 8,9 100 ± 12 110 ± 9, АДс, 86 ± 10 96 ± 16,3 101 ± 11,6 103 ± 11, мм рт.ст. 60 ± 7,8* 63 ± 10,3 68 ± 8,0** 75 ± 9, АДд, 48 ± 11,5 60 ± 10,6 60 ± 8,3 65 ± 7, мм рт.ст. 69 ± 7,5** 74 ± 12,7 79 ± 8,6** 87 ± 8,9** ср.АД, 60 ± 5,6 73 ± 6,2 74 ± 5,6 80 ± 6, мм рт.ст. 29 ± 7,6** 31 ± 10,9* 32 ± 8,8** 35 ± 6, ПД, 38 ± 8,5 36 ± 8,6 41 ± 7,3 38 ± 7, мм рт.ст. 82 ± 14,1** 80 ± 11,9 87 ± 16,3** 94 ± 14,8** ДП, 74 ± 10,0 79 ± 16,3 79 ± 11,6 79 ± усл. ед. 48 ± 6,3** 54 ± 6,0* 59 ± 6,0** 63 ± 7,4* УО, 58 ± 8,6 68 ± 6,2 67 ± 5, мл 2 58± 7, 4,3 ±0,6** 4,9 ± 1,1 5,1 ± 0,8 5,2 ± 0, МОК, 5,1 ± 0,7 4,8 ± 0,9 5,3 ± 0,6 5,1 ± 0, л/мин 4,4 ± 0,86** 3,9 ± 0,9* 3,6 ± 0,8** 3,5 ± 0,7* СИ, 5,1 ± 0,7 4,4 ± 0,94 3,1 ± 0,6 3,2 ± 0, л/мин/м Примечание: 1 - девочки с нарушением зрения, 2 - здоровые девочки.
(*) - р 0,05;
(**) - р 0, вочку 2,0 случая нарушений ЭКГ.
Ритм сердца у детей, в отличие от взрослых, отражает не только уровень состояния механизмов адаптации, но и степень их созревания.
Поэтому изучение статистических характеристик сердечного ритма у школьников имеет большое практическое значение также и в системе кор рекционной педагогики (М.Б. Кубергер, Н.А. Белоконь, 1985;
Г.В. Бород кина, 1990;
А.Д. Рифтин, 1990;
О.О. Куприянова, И.Г. Нидеккер 1995;
Е.Г.
Кокорева, 2002 и др.).
Результаты исследования сердечного ритма показали (рис.2), что возрастные изменения регуляторных механизмов у мальчиков и девочек с нарушением зрения имеют специфические особенности. У слабовидящих школьников преобладает количество детей с чрезмерно повышенной ак тивностью симпатического отдела вегетативной нервной системы и цен тральных контуров регуляции сердечного ритма, что свидетельствует о напряжении механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы в со мальчики 11-12лет 15-16лет 6% 13-14лет 8-10лет 12% 3% 14% 13% 30% 35% 40% 23% 48% 53% 36% 35% 12% 40% девочки 8-10лет 13-14лет 15-16лет 7% 3%11-12л 7% ет 19% 23% 19% 38% 24% 44% 48% 50% 26% 31% 31% 30% Рис.1. Возрастная структура нарушений биоэлектрической активно сти миокарда у школьников 8-16 лет с нарушением зрения: нарушения процессов реполяризации - ;
нарушения автоматизма - ;
нарушения проводимости - ;
нарушения возбудимости -.
стоянии покоя.
По всем показателям, отражающим функциональное состояние ды хательной системы, школьники мальчики и девочки с нарушением зрения неоднозначно и значительно отстают от здоровых сверстников. У них дос товерно ниже абсолютные и относительные величины жизненной емкости легких, время задержки дыхания в гипоксических пробах, индекс Скибин ски.
Анализ результатов показал, что уровень абсолютной физической работоспособности у школьников с нарушением зрения и у здоровых школьников имеет одинаковую направленность в развитии, независимо от пола. В обеих исследуемых группах с возрастом уровень абсолютной фи зической работоспособности увеличивается (рис.3), а при расчете на кило Мальчики 11-12 лет 8-10 лет 13-14 лет 15-16 лет 7% 7% 10% 0% 28% 53% 33% 72% 48% 40% 42% 60% Девочки 8-10 лет 13-14 лет 11-12 лет 15-16 лет 12% 11% 6% 8% 25% 45% 24% 50% 42% 64% 69% 44% Рис. 2. Возрастная структура распределения исходного вегетативно го тонуса у школьников 8-16 лет с нарушением зрения: ваготония эйтония – симпатикотония грамм массы тела с возрастом уменьшается, что согласуется с данными ряда авторов, проводивших исследования со здоровыми школьниками (Л.И. Абросимова, 1981;
С.Б.Тихвинский, И.В. Аулик, 1991 и др.).
При сравнении средних величин работоспособности было выявлено, что в 8-10 лет уровень абсолютной физической работоспособности у маль чиков и девочек с нарушением зрения не имеет достоверных различий со здоровыми сверстниками (р0,05), а в более старших возрастных группах физическая работоспособность мальчиков и девочек с нарушением зрения достоверно ниже здоровых сверстников (р0,05). Вместе с тем, уровень относительной физической работоспособности и аэробная производитель ность (МПК) во всех возрастных группах у слабовидящих школьников, независимо от пола, достоверно ниже, чем у здоровых свер стников (р0,05).
900 А 1А Х Х 1Б Х 800 PWC150(170), кгм/мин PWC150(170), кгм/мин 700 Х Х 600 Х 500 Х 400 Возраст, лет Возраст, лет 8 9-10 11-12 13-14 15- 8 9-10 11-12 13-14 15- 16 Х Х Х 2А 2Б отнPWC150(170), кгм/мин/кг отн PWC 150(170), кгм/мин/кг 15 Х Х 14 Х 13 Х Х 12 Х Х 11 10 9 8 Возраст, лет Возраст, лет 7 8 9-10 11-12 13-14 15-16 8 9-10 11-12 13-14 15- Рис.3. Возрастная динамика абсолютной (1) и относительной (2) физической работоспособности у школьников 8-16 лет - с нарушением зрения;
- здоровых: А - мальчики, Б - девочки;
х - р 0,05.
Результаты исследования реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку показали, что у мальчиков и девочек возрастная ди намика среднегрупповых показателей имеет одинаковую направленность (табл. 3). С возрастом от 8 до 16 лет происходит повышение практически в 2 раза индекса хронотропного резерва сердца, который показывает про цент прироста ЧСС при выполнении нагрузки по отношению к данным по коя.
Наибольшее увеличение данных показателей происходит в возрасте 13-14 лет. В возрасте 11-12 лет у девочек относительный прирост ЧСС снижается. Параллельно с увеличением инотропного резерва происходит увеличение прироста АДс, ПД, ДП.
При анализе индивидуальной оценки реакции ЧСС и артериального давления у школьников с нарушением зрения было выявлено, что у маль Таблица Возрастная динамика реакции сердечно-сосудистой системы школьников с нарушением зрения на физическую нагрузку (тест PWC150-170), (Х ± ) № Возраст, лет Показате ли гр. 8-10 11-12 13-14 15- 1 40,1±21,3 37,3±22,2 37,5±17,4 60,3±45, ИХР (ЧСС,%) 2 54,6±15,4 68,7±16,2 83,2±25,6 93,7±31, 1 13,3±8,9 20,1±9,4 20,1±9,4 22,6±10, ИИР (АДс,%) 2 6,4±9,1 19,1±9,3 25,4±14,2 30,6±11, 1 35,5±23,7 65,7± 63,1 57,8±36,1 79,6±42, ПД,% 2 28,1±25,7 57,3±47,4 118,3±96,4 114,3±63, 1 14,4±8,6 20,6±7,6 21,5±9,8 26,2±11, АДс, мм рт.ст. 2 6,7±9,7 17,5±7,4 25,4±14,0 33,9±12, 1 2,6±9,6 1,4±13,2 -1,0±15,2 -4,2±10, АДд, мм рт.ст. 2 0,1±7,9 1,8±12,6 -8,5±8,3,4 -3,3±14, 1 50,8±29,8 58,8±30,4 56,4±43,7 84,3±45, ДП, % 2 71,7±28,4 76,7±15,4 106,4±29,9 140,8±67, 1 1,44±0,34 1,85±0,74 1,29±0,66 1,59±0, ИЭРС, усл. ед 2 1,54±0,29 1,58±0,39 1,50±0,26 1,29±0, Примечание: 1 - мальчики с нарушением зрения 2 – девочки с нарушением зрения чиков и девочек с нарушением зрения преобладает количество неблаго приятных реакций на физическую нагрузку (в среднем 70-60%), среди ко торых преобладал гипотонический тип реакции. Дистонический и гипер тонический тип реакции встречались в единичных случаях.
Интегральным показателем адаптации ССС к нагрузке является ин декс эффективности работы сердца (ИЭРС). У мальчиков с нарушением зрения он повышается от 8 до 12 лет, а затем снижается. Наименьшее зна чение ИЭРС наблюдалось в возрасте 13-14 лет. У девочек с нарушением зрения ИЭРС не меняется в возрасте от 8 до 14 лет и достоверно снижается в 15-16 лет.
Анализ процессов восстановления после физической нагрузки пока зал, что во всех возрастных группах у школьников частота сердечных со кращений и артериальное давление не возвращается к исходным значени ям к 10 минуте отдыха, что свидетельствует о замедлении восстановитель ных процессов у детей с нарушением зрения.
Наличие преимущественно гипотонического типа реакции на на грузку в сочетании с замедленным восстановлением свидетельствует о не достаточной функциональной готовности сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам у школьников с нарушением зрения.
Анализ индивидуальной динамики гемодинамических параметров покой – нагрузка – восстановление позволил выявить факт большого раз броса показателей сердечно-сосудистой системы в каждой возрастной группе отдельных детей и подростков по сравнению со среднегрупповыми значениями. Гемодинамическая неоднородность просматривалась и у здо ровых детей, что согласуется с данными ряда исследователей (Е.Г. Абра мова, 1988;
Н.В. Иванов, 1988;
Л.А. Лазарева, Р.М. Смолецкая. 1993;
Р.М.
Хаматова, 2000).
Для решения второй задачи мы исследовали морфофункциональные особенности типов кровообращения у школьников с нарушением зрения. В каждой возрастной группе, нами было выделено три типа кровообращения:
гипокинетический (ГТК), эукинетический (ЭТК) и гиперкинетический (ГрТК) на основе методики Шхвацабая И.К. с соавт. (1981). Соотношение типов гемодинамики в группах слабовидящих мальчиков и девочек пред ставлено в таблице 4.
Таблица Количественное распределение школьников 8 – 16 лет с нарушением зрения по типам гемодинамики Типы гемодинамики Возраст, n лет ГТК,% ЭТК,% ГрТК,% М n=51 55 27 8- Д n=49 62 23 М n=47 24 49 11- Д n=29 53 21 М n=38 20 60 13- Д n=37 57 37 М n=48 29 45 15- Д n=39 50 39 М n=184 30 44 Всего Д n=154 56 32 Примечание: n – общее количество обследованных детей М – мальчики Д – девочки У мальчиков с патологией зрительного анализатора преобладал эу кинетический тип кровообращения, кроме 8-10 лет (гипокинетический).
У слабовидящих девочек во вcех возрастных группах выявлен гипо кинетический тип кровообращения, наибольшее количество девочек с ги покинетическим типом кровотока встречается в 8-10 летнем возрасте – 62%.
В дальнейшем, разделив детей на группы по типам кровообращения, мы изучили в каждой из них уровень адаптационных резервов кардиорес пираторной системы.
Анализ гемодинамики показал, что в условиях относительного покоя во всех возрастных группах школьники с гипокинетическим типом крово обращения имеют достоверно более низкий уровень сердечного индекса, меньшую частоту сердечных сокращений, относительно более низкие ве личины ударного объема сердца и минутного объема крови. При гиперки нетическом типе кровообращения в условиях покоя выявлены достаточно высокие значения частоты сердечных сокращений, сердечного индекса, ударного объема сердца, минутного объема крови. При эукинетическом типе кровообращения значения всех гемодинамических показателей нахо дятся в промежуточном диапазоне.
Анализ параметров сердечного ритма у детей и подростков с нару шением зрения показал, что во всех возрастных периодах у мальчиков и девочек с гипокинетическим типом кровообращения относительно выше (по отношению к двум другим типам кровообращения) были величины моды и вариационного размаха и ниже показатель амплитуды моды, ин декса напряжения регуляторных систем. При гиперкинетическом типе кровообращения выявлено значительное влияние на регуляцию ритмом сердца симпатического отдела вегетативной нервной системы и централь ного контура регуляции, чем объясняется высокий процент детей с гипер симпатикотонией при этом типе гемодинамики (табл. 5).
У мальчиков и девочек с нарушением зрения независимо от типа кровообращения во всех возрастных группах встречаются нарушения ав томатизма, проводимости, возбудимости процессов реполяризации, но расчет суммарного ЭКГ нарушений на человека показал. что во всех воз растных группах мальчики и девочки с гипокинетическим типом кровооб ращения имели большее количество нарушений, наименьшее – у школьни ков с эукинетическим типом кровообращения.
Таблица 5.
Распределение типов исходного вегетативного тонуса у школьников 8- лет с нарушением зрения в зависимости от типа кровообращения (%) Исходный вегетативный тонус Воз раст, ТК Симпатико- и гиперсиматико Ваготония Эйтония лет тония ГТК М 29 53 6 Д 31 44 19 ЭТК М 14 29 14 8-10 Д 0 50 17 ГрТК М 7 10 20 Д 0 40 10 ГТК М 11 44 33 Д 18 42 17 ЭТК М 12 21 43 11-12 Д 14 27 10 ГрТК М 9 47 17 Д 0 33 20 ГТК М 10 40 25 Д 27 40 13 ЭТК М 16 33 37 13-14 Д 0 30 30 ГрТК М 0 40 20 Д 0 40 20 ГТК М 20 33 30 Д 14 43 14 ЭТК М 26 47 16 15-16 Д 20 20 20 ГрТК М 0 44 19 Д 16 25 25 Примечание: ГТК - гипокинетический ЭТК - эукинетический ГрТК - гиперкинетический тип гемодинамики Анализ уровня общей физической работоспособности (тест PWC 170) и аэробной производительности при дозированной физической на грузке выявил, что у мальчиков и девочек с гипокинетическим типом кро вообращения во всех возрастных группах ниже уровень абсолютных и от носительных величин физической подготовленности и аэробных возмож ностей организма по сравнению с двумя другими типами кровообращения.
Достоверное различие в названных показателях прослеживается при пере счете на кг массы тела и у мальчиков и у девочек (р0,05).
Анализ характера ответной реакции при выполнении дозированной физической нагрузки показал, что наибольший процент нормотонической реакции выявлен у мальчиков и девочек с эукинетическим и гиперкинети ческим типом кровообращения. Дети с данным типами кровообращения быстрее восстанавливаются после нагрузки по сравнению с группой детей с гипокинетическим типом кровообращения.
Полученные результаты позволяют заключить, что организм слабо видящих детей и подростков с гипокинетическим типом кровотока наиме нее адаптирован к физической нагрузке, у данной категории школьников определяются низкие результаты физической работоспособности и окис лительных способностей, высокий процент неблагоприятных типов реак ции на нагрузку и низкий процент восстановившихся детей. Выявлено, что школьники и школьницы с нарушением зрения с эукинетическим и гипер кинетическим типом кровотока лучше адаптированы к физической нагруз ке, так как имеют более развитую сердечно-сосудистую систему.
Полученные результаты возрастной динамики развития кардиорес пираторной системы позволили нам разработать шкалы дифференциро ванной оценки ее состояния. Эти нормативные шкалы были положены в основу разработанной нами методики комплексной дифференцированной оценки функционального состояния кардиореспираторной системы у школьников с нарушением зрения.
ВЫВОДЫ 1. Возрастная динамика развития основных показателей сердечно сосудистой системы школьников 8-16 лет с нарушением зрения соответст вует общим биологическим закономерностям развития данной системы здоровых детей, то есть с возрастом совершенствуется. Однако средне групповые значения основных показателей гемодинамики (артериального давления, ударного, минутного объема крови и др.) у школьников с нару шением зрения находятся в пределах нижней границы возрастной физио логической нормы практически здоровых сверстников.
2. У школьников с нарушением зрения по сравнению со здоровыми свер стниками на всех этапах возрастного развития до 16 лет по среднегруппо вым значениям преобладает повышенная активность симпатического отде ла вегетативной нервной системы и центральных механизмов регуляции сердечного ритма. У здоровых школьников с возрастом преобладает сба лансированная активность двух отделов вегетативной нервной системы и снижается активность центральных механизмов регуляции сердечного ритма.
3. У мальчиков и девочек с нарушением зрения на всех возрастных этапах имеются различные изменения биоэлектрической активности миокарда:
нарушение процессов реполяризации (от 35 до 53%);
автоматизма (от 12 до 40%);
проводимости (13-30%);
нарушение возбудимости миокарда (5-4%).
Отклонения ЭКГ от нормы, в основном, носят функциональный характер и могут являться проявлением вегетативной дисфункции.
4. У школьников с нарушением зрения на всех этапах возрастного разви тия достоверно ниже, по сравнению со здоровыми сверстниками, уровень развития основных показателей системы внешнего дыхания: абсолютных и относительных величин жизненной емкости легких, времени задержки дыхания в гипоксических пробах, величинах индекса Скибински - ком плексного показателя, отражающего сопряженность функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем (р0,05).
5. Выявлено, что у слабовидящих детей и подростков на всех возрастных этапах уровень общей физической работоспособности достоверно ниже, чем у их здоровых сверстников: по величинам абсолютной физической ра ботоспособности (PWC-150-170) у мальчиков на 24-43%, у девочек на 21 39%;
по относительным величинам у мальчиков на 31-52%, у девочек – на 22-32%. Аналогичная динамика прослеживается в уровне развития абсо лютных и относительных величин максимального потребления кислорода.
Выявлено, что при выполнении функциональной пробы (PWC-150-170), по среднегрупповым величинам у мальчиков и девочек с патологией зритель ного анализатора с 11 до 16 лет снижается индекс эффективности работы сердца, отражая процесс дезадаптации организма детей к физическим на грузкам.
6.У школьников с нарушением зрения, как и у здоровых сверстников, вы явлено три типа кровообращения: гипокинетический. эукинетический, ги перкинетический. У здоровых школьников преобладают эу- и гиперкине тический типы кровообращения. У школьников с нарушением зрения со отношение типов кровообращения неоднозначно. У мальчиков с наруше нием зрения на всех этапах развития преобладает эукинетческий тип кро вообращения, кроме 8-10 лет (преобладает гипокинетический), у девочек – гипокинетический.
7.Организм детей с гипокинетическим типом кровообращения менее адап тирован к физическим нагрузкам: достоверно ниже уровень физической работоспособности, максимального потребления кислорода, индекс эф фективности работы сердца, преобладают неблагоприятные типы реакций сердечно-сосудистой системы на дозированную физическую нагрузку.
8. Комплексная дифференцированная методика оценки адаптации кардио респираторной системы и уровня физической работоспособности, бази рующаяся на возрастных и индивидуально-типологических особенностях развития кардиореспираторной системы, позволяет индивидуализировать процесс физического воспитания и реабилитационные мероприятия у школьников с патологией зрительного анализатора.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Разработанная методика комплексной дифференцированной оценки функционального состояния кардиореспираторной системы и уровня фи зической работоспособности школьников с нарушением зрения может быть использована:
1. Для осуществления текущего и оперативного контроля за физическим воспитанием учащихся вспомогательных школ.
2. При отборе и ориентации школьников с нарушением зрения к занятиям определенным видом спорта или в оздоровительных секциях.
3. Для проведения этапного контроля за переносимостью физических на грузок при занятиях спортом, а также при подборе реабилитационных про грамм для слабовидящих школьников.
4. В учебном процессе при подготовке специалистов, занимающихся реа билитацией детей с нарушением зрения (педагогов – реабилитологов, пе дагогов – дефектологов, врачей – реабилитологов, инструкторов ЛФК и т.д.).
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Анализ электрокардиографических исследований у мальчиков с ограни ченными возможностями / Л.А. Лазарева, И.М. Макарова, И.Ю. Дорми донтова // Материалы межрегиональной научно - практической конферен ции «Группы риска в молодежной среде». - Омск, 2000. - С 30 - 33.
2. Возрастные особенности гемодинамики у школьников с нарушением зрения в сравнении со здоровыми сверстниками / И.А. Кузнецова, И.М.
Макарова // Материалы региональной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт Сибири на рубеже столетий». - Кемерово:
Кузбассвузиздат, 2002. - С 120 - 123.
3. Возрастные особенности функционального состояния сердечно сосудистой системы в условиях относительного покоя у школьников с на рушением зрения / И.А. Кузнецова, И.М. Макарова // Совершенствование системы физического воспитания и спорта в условиях промышленных ре гионов Сибири: сборник статей. Новокузнецк: КузГПА. - 2004. - С. 176– 182.
4. Возрастные закономерности развития и особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы школьников с нарушением зрения / И.А. Кузнецова, И.М. Макарова, Л.А. Лазарева // Физический статус и педагогические аспекты оздоровления школьников с нарушением зрения Монография / Под общей ред. Л.Г. Харитоновой. – Омск: Изд-во Сиб ГУФК, 2005. - С. 32-62.
5. Дифференцированный подход к оценке основных параметров сердечно сосудистой системы школьников с нарушением зрения 8-16 лет / И.А. Куз нецова, И.М. Макарова // Адаптивная физическая культура. – 2005. - № (21). – С. 16-19.
6. Адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы у школьников с нарушением зрения 8 - 16 лет / И.М. Макарова, И.А. Кузнецова // Научные труды. Ежегодник за 2005 год. – Омск: Изд - во СибГУФК, 2005. – С. 118 125.
Макарова Ирина Михайловна ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНИКОВ 8-16 ЛЕТ С НАРУШЕНИЕМ ЗРЕНИЯ (в условиях относительного покоя и при физических нагрузках) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Издательская лицензия № 020245 от 22.11. Издательство Сибирского государственного университета физической культуры и спорта 644009, г. Омск, ул. Масленникова, 144.
Подписано в печать 03.02.2006 г.
Формат 60x84/16. Гарнитура Times new Roman.
Бумага ксероксная. Отпечатано на ризографе.
Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,5.
Тираж 100. Заказ № 6.