Современный уровень развития физиологии придает большое значение изучению закономерностей и особенностей развития растущего организма. В настоящее время на детский организм оказывают все возрастающее влияние различные факторы, среди которых можно выделить недостаточно высокий уровень социально-экономических условий жизни, рост умственных нагрузок при относительно невысокой двигательной активности, неблагоприятные экологические условия, возрастание психофизиологических влияний. Все это негативно сказывается на состоянии здоровья детей и подростков, изменяя устойчивость организма к различным воздействиям. В связи с этим возникает необходимость изучения особенностей растущего организма на разных этапах его развития и в широком возрастном диапазоне.
Целью наших исследований явилось изучение деятельности сердца детей и подростков на разных возрастных этапах развития и использовали для этого функциональные нагрузки разной физиологической направленности и мощности для выявления определенных закономерностей в деятельности сердца.
Полученные результаты сердечной деятельности в условиях относительного покоя в группах детей и подростков 5–16 лет свидетельствуют, что с возрастом происходят значительные изменения в показателях насосной функции сердца. Независимо от половых различий уменьшается ЧСС, увеличивается ударный и минутный объем крови, что является следствием возрастных изменений в организме детей и подростков.
Сопоставление частотных характеристик не дает полного представления о сердечной деятельности. Поэтому нами изучались показатели, связанные с силовой характеристикой сердечно-сосудистой системы. В результате этого было установлено, что с возрастом происходит значительный рост ударного и минутного объемов крови. Это свидетельствует в пользу существующей теории соответствия высоких значений насосной функции сердца показателям физического развития.
Объективная характеристика функционального состояния детей и подростков предполагает всестороннее исследование функций под воздействием различных проб и тестов, которые моделируют различные факторы среды. Одним из таких тестов является изменение положение тела в пространстве. В результате проведенных исследований было выявлено, что физиологическая реакция на активную ортостатическую пробу у детей и подростков разных возрастных групп проявилась изменением всех показателей насосной функции сердца.
Максимальное увеличение ЧСС при ортостатической пробе было характерно для подростков, имеющих наименьшие значения данного показателя в положении лежа, т.е. для 15–16-летних подростков, а минимальное увеличение ЧСС отмечалось в группе детей 7–8 лет. В этом случае нами была обнаружена зависимость известная в биологии и медицине как «закон исходного значения», который показывает, что чем выше исходная активность, тем менее выражена реакция на активирующие стимулы.
Показатели УОК при переходе испытуемых из положения лежа в положение стоя во всех группах, кроме группы детей 5–6 лет, уменьшались на достоверную величину. Это отмечалось на 1 и 2-й минутах положения стоя. В дальнейшем наблюдалось незначительное снижение УОК в положении стоя независимо от пола испытуемых. В своих исследованиях мы наблюдали при ортостатической пробе более значительное снижение УОК у детей старшего возраста и подростков. Это происходит в результате увеличения емкости венозной системы, которая, как известно с возрастом увеличивается.
Снижение сердечного выброса в исследуемых группах выражено значительно меньше, чем ударного объема крови. Вероятно, это обусловлено, прежде всего, рефлекторным увеличением частоты сердечных сокращений. В возрасте 5–6 лет мы не отмечали уменьшение МОК при смене положения тела. Незначительное понижение УОК в этой возрастной группе компенсируется увеличением ЧСС, поэтому МОК остается достаточно стабильным (р > 0,05). Следовательно, основным механизмом в поддержании МОК в этих условиях является хронотропный, т.к. УОК практически не меняется.
Зависимость хронотропной реакции сердца от фаз дыхательного цикла свидетельствует о том, что между дыхательным центром и центром, регулирующим деятельность сердца, существуют определенные функциональные связи. Однако такие связи были установлены на взрослых людях, а есть ли такая зависимость у детей в возрасте 5–8 лет? Изучая влияние дыхания на деятельность сердца, мы можем судить о созревании центров взаимодействия дыхания и кровообращения. Оказалось, что в возрасте 5–8 лет фазы дыхания не оказывают влияние на показатели насосной функции сердца. Вероятней всего, это результат незрелости центров взаимодействия дыхания и кровообращения.
Изучение функциональных возможностей и адаптационных особенностей сердца растущего организма на физические нагрузки повышающейся мощности вызывает неослабевающий интерес у исследователей, т.к. сердце, по мнению большинства исследователей, является индикатором, способным определить потенциальный уровень приспособляемости вегетативных функций организма в результате влияния мышечной деятельности. В своих исследованиях мы использовали методические подходы во время самой двигательной деятельности, а именно записывали дифференциальную реограмму во время велоэргометрической нагрузки, и это позволило нам выявить некоторые особенности работы сердца у детей и подростков в возрасте 5–16 лет. Оказалось, что такие показатели насосной функции сердца, как ЧСС и МОК во всех группах испытуемых увеличиваются в течение первых 10–20 секунд работы на велоэргометре при нагрузке мощностью 0,50 Вт/кг. Следовательно, период врабатывания при данной нагрузке заканчивается в течение этого отрезка времени. В дальнейшем наступает период устойчивого состояния, свидетельствующий о неизменности показателей частоты сердцебиений и минутного выброса крови. При переходе от нагрузки мощностью 0,50 Вт/кг к нагрузке мощностью 1,00 Вт/кг ЧСС увеличивается во всех группах лиц женского пола, а в группах мальчиков в возрасте 5–6, 7–8 и 9–10 лет. При переходе от нагрузки мощностью 1,00 Вт/кг к нагрузке мощностью 1,50 показатель частоты сердцебиений увеличивался на достоверную во всех группах испытуемых, что, по-видимому, связано с достаточно выраженной реакцией организма детей и подростков на велоэргометрическую нагрузку данной мощности. Это требует от испытуемых дополнительных энергетических затрат. Считают, что основную роль в срочной перестройке работы сердца на более высокий уровень функционирования играет снижение тонуса парасимпатической нервной системы, и это ведет к значительному изменению хронотропной реакции сердца в начале работы.
Ударный объем крови при нагрузках увеличивается только в некоторых случаях. Реакция УОК на нагрузку повышающейся мощности в группах детей и подростков 5–16 лет зависит от индивидуальных особенностей испытуемых.
Главный гемодинамический показатель МОК, который характеризует интенсивность транспорта кислорода из легких к работающим органам и тканям, по сравнению с исходным уровнем, возрастал в 1,5–2 раза и достигал наибольших значений при нагрузке мощностью 1,50 Вт/кг. При нагрузке мощностью 0,50 Вт/кг в течение первых 20-ти секунд работы на велоэргометре сердечный выброс во всех группах испытуемых увеличивался на достоверную величину. В дальнейшем при данной нагрузке он изменялся незначительно. Это может, по нашему мнению, характеризовать наступление устойчивого состояния.
Таким образом, особенности в реакциях насосной функции сердца детей и подростков проявляются и зависят от мощности и длительности выполнения функциональных нагрузок, их физиологической направленности, исходного типа кровообращения, возраста и пола испытуемых, которые необходимо учитывать при построении учебно-тренировочного процесса подрастающего поколения.
Библиографическая ссылка
Петрова В.К., Ванюшин Ю.С. АДАПТАЦИЯ СЕРДЦА РАСТУЩЕГО ОРГАНИЗМА К ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ НАГРУЗКАМ (МОНОГРАФИЯ) // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 5-2. – С. 175-177;URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=7548 (дата обращения: 21.11.2024).