КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫЯВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНИКОВ

И.И. Пономаренко, В.Б. Гурвич, Н.А. Моисеева, О.П. Гокоева, А.И. Курильцев, А.В. Кострюков

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана,
Центры госсанэпиднадзора в Свердловской и Самарской областях

Задачей исследования являлась функциональная диагностика ранних нарушений и механизмов их формирования в состоянии сердечно-сосудистой системы (ССС) учащихся школ во взаимосвязи с комплексом факторов окружающей и учебной среды.

Для того, чтобы судить о ходе приспособительных реакций, о процессах адаптации ССС к меняющимся условиям существования, необходимо располагать информацией о функциональном состоянии различных звеньев аппарата управления - управляющем (центральном) и управляемом (периферическом), обеспечивающих прямую и обратную связи, обусловленные непрерывными функциональными перестройками организма.

Это позволяет сделать компьютерная аппаратура. Только с её помощью можно определить показатель дыхательной аритмии, комплексно характеризующий систему управления ритмом сердца через взаимодействие дыхательной и недыхательной компонент синусовой аритмии. По уровню этого показателя можно судить о преобладании напряжения центральной или периферической регуляции в состоянии организма школьника.

Исследования проводили в двух микрорайонах г. Первоуральска Свердловской области, , условно названных микрорайон-1 и микрорайон-2; первый из которых в 1,5 раза превосходит второй по степени комплексного загрязнения окружающей среды. Объекты наблюдения: по одной общеобразовательной школе в каждом микрорайоне (соответственно N 1 и N 15). Кроме того, в первом микрорайоне выбрана третья общеобразовательная школа - N 7, учебный процесс в которой характеризовался преобладанием математического уклона в старших классах (по личному желанию учеников). На этом объекте преследовалась цель выявить значение форм обучения в формировании функционального состояния учащихся.

Организация режима обучения в обследованных классах и школах сравнения в среднем отвечала гигиеническим требованиям: в школе N 1 на 57,4% (“плохо”), в школе N 7 на 41,4% (“плохо”), в школе N 15 на 72,7% (“удовлетворительно”).

Под наблюдением находился 241 учащийся: по 15 мальчиков и 15 девочек в каждом из 2-х, 7-х, 10-х классов школ сравнения.

Оценка состояния ССС учащихся осуществлялась методом анализа ЭКГ-сигналов при ортостатической пробе с помощью сертифицированного компьютерного прибора “Пульмокард” (производства ЗАО “ВНИИМП-Вита” РАМН). До и после пробы определяли частоту пульса и показатель дыхательной аритмии.

Принято считать, что снижение показателя дыхательной аритмии свидетельствует об усилении центральной регуляции и тонуса симпатической нервной системы, обусловленных необходимостью мобилизации, напряжения регуляторных и компенсатор-ных механизмов. Увеличение же показателя дыхательной аритмии указывает на усиление активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Применение ортостатической пробы убедительно доказывает, что даже такая, кажется, незначительная нагрузка на организм детей и подростков, как переход из положения лёжа в положение сидя, во всех сериях исследования сопровождается достоверным снижением показателя дыхательной аритмии в 1,5-2 раза, то есть напряжением центральных регуляторных механизмов коры головного мозга. Это подчеркивает высокую чувствительность компьютерной методики.

Установлено, что с увеличением возраста обследованных также имеет место снижение показателя дыхательной аритмии. Наиболее четко и достоверно оно выражено у учащихся школы № 1 (микрорайон-1): уже в состоянии относительного покоя значения показателя у мальчиков и девочек снижаются от 2-го к 10-му классу на 35-37%.

У наблюдаемых же школ № 7 и № 15 возрастные различия у мальчиков и девочек в состоянии покоя и после пробы не имеют достоверных различий, что также подтверждает большее влияние центральных механизмов регуляции коры головного мозга у учащихся школы № 1.

При этом важно то обстоятельство, что и абсолютные значения показателя дыхательной аритмии у учащихся школы № 7 в сравнении с их сверстниками школы № 1 сохраняют более высокие величины как у мальчиков (на 36,3% в 7-м классе), так и у девочек (на 12,0% в 10-м классе). Отсюда можно сделать заключение, что учебный процесс в школе № 7 (с математическим уклоном) способствует меньшему напряжению центральных механизмов регуляции в сохранении вегетативного гомеостаза ССС учащихся. По-видимому, сказывается положительная роль мотивации на обучение предметам по личному выбору даже при худшем режиме обучения в 1,5 раза.

Не менее интересен в этом отношении и тот факт, что изученные показатели в школе № 15 (микрорайон-2) во всех возрастно-половых группах наблюдения проявляют тенденцию к превышению аналогичных значений учащихся школы № 1, с максимумом у мальчиков 7-го класса (на 38%). Следовательно, в данном случае сказывается меньшее загрязнение окружающей среды в зоне микрорайона-2 (в 1,5 раза) в сочетании с лучше организованным режимом обучения (в 1,5 раза).

Таким образом, на основе изучения функционального состояния сердечно-сосудистой системы учащихся разных школ можно сделать следующее заключение.

Применение передовых гигиенических технологий при оценке сочетанных влияний факторов окружающей и учебной среды на здоровье детского населения позволяет по-новому подойти к анализу силы негативных воздействий среды жизнедеятельности на организм.

Полученные данные указывают на большее напряжение приспособительных реакций в процессах адаптации ССС у тех учащихся, жизнедеятельность которых протекает в условиях более неблагоприятного сочетания факторов окружающей и учебной среды.

При сочетании неблагоприятных факторов учебной и окружающей среды приоритетное воздействие на усиление напряжения гемодинамических процессов у учащихся разных классов оказывают условия обучения. Об этом свидетельствуют учащение пульса в среднем на 10-15% и усиление на 38% механизма центральной регуляции коры головного мозга по мобилизации компенсаторно-приспособительных процессов, выявленные во всех возрастно-половых группах детей и подростков по сравнению с их сверстниками из контрольных школ.

Выявлены закономерности половых различий в формировании функционального состояния ССС учащихся всех обследованных школ и возрастных групп наблюдения. Они характеризуются большей частотой пуласа у девочек на 20% по сравнению с мальчиками и превышением у девочек напряжения механизмов центральной регуляции со стороны коры головного мозга, в отдельных случаях до 50%.

Положительная мотивация учащихся на обучение предметам по личному выбору (математическим) является позитивным фактором, оказывающим благоприятное воздействие на формирование функционального состояния ССС, способствуя меньшему напряжению центральных механизмов регуляции в сохранении вегетативного гомеостаза как у мальчиков (в среднем на 36%), так и у девочек (в среднем на 12%) даже на фоне хуже организованного режима учебных занятий в 1,5 раза по сравнению с контрольной школой.

Содержание конференции | Секция10