Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ОСОБЕННОСТИ ХРОНОТРОПНОЙ РЕАКЦИИ СЕРДЦА ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ

Рахимов М.И. 1
1 Казанский (Приволжский) федеральный университет
Изменения хронотропной реакции сердца в восстановительном периоде, свидетельствуют о важнейших регуляторных перестройках в организме. Характер данных изменений позволяет судить о степени утомления и является индикатором для адекватного дозирования физических нагрузок и продолжительности восстановления. В наших исследованиях дети и подростки 5–16 лет выполняли непрерывную ступенчато-возрастающую физическую нагрузку на велоэргометре при постоянной частоте педалирования 60 об/мин. В конце каждой нагрузки в течение 15 секунд регистрировали частоту сердцебиений. Достоверное снижение показателей частоты сердечных сокращений, по результатам наших исследований, происходит у детей 5–7 лет на 2-й минуте восстановления, а у детей 8–16 лет на 1-й минуте восстановительного периода, вне зависимости от пола испытуемых. Высокие показатели частоты сердечных сокращений на 5-й минуте восстановления говорят о необходимости продления времени восстановительного периода после выполнения нагрузки большой мощности у детей и подростков в возрасте 5–16 лет.
дети и подростки
физическая нагрузка
хронотропная реакция сердца
восстановление
1. Абзалов Р.А. Насосная функция сердца развивающегося организма и двигательный режим / Р.А. Абзалов. – Казань, 2005. – 277 с.
2. Ванюшин Ю.С. Физиология спортивных упражнений / Ю.С. Ванюшин. – Казань: ТГГПУ, 2007. – С. 55–56.
3. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.
4. Петрова В.К. Адаптация сердца растущего организма к функциональным нагрузкам / В.К. Петрова, Ванюшин Ю.С. – Казань: Изд-во «Отечество», 2014. – 141 с.
5. Федоров Н.А. Комплексная оценка функционального состояния студентов / Н.А. Федоров, Д.Е. Елистратов, Ю.С. Ванюшин. – Казань: Изд-во «Отечество», 2014. – 86 с.

Частотная характеристика сердца – важнейший показатель функционального состояния сердечно-сосудистой системы, меняющийся в зависимости от силы влияния на сердце различных внутренних и внешних факторов.

Для удовлетворения потребности работающих мышц в питательных веществах и кислороде, при малом ударном объеме, сердце ребенка вынуждено чаще сокращаться, что считается неэкономной работой. Относительно малая эффективность деятельности сердца детей, по-видимому, в значительной степени зависит от соотношения регуляторных механизмов сердца, т.е. относительной активности симпатического отдела вегетативной нервной системы. Высокая частота сердцебиений у здоровых детей 6–7 лет в состоянии относительного покоя указывает на запаздывание становления холинергических истоков гомеостаза [4], т.е. на недостаточную зрелость вегетативной нервной системы.

Существенную информацию частота сердечных сокращений несет при характеристике переходных процессов – от состояния покоя к нагрузке, от одной нагрузки к другой и т.д. Анализ данного показателя стал традиционным при рассмотрении периода врабатывания, устойчивого состояния и восстановления после выполнения работы. Изменение частоты сердцебиений при выполнении физической нагрузки зависит от уровня адаптированности сердца к мышечным нагрузкам [5].

Для оценки функционального состояния сердца изучаются особенности хронотропной реакции сердца после выполнения мышечной нагрузки [1]. Физиологические процессы, обеспечивающие восстановление измененных при работе функций организма, называются восстановительными, а время, в течение которого происходит восстановление, называется восстановительным периодом.

Изменения показателей частоты сердечных сокращений в восстановительном периоде свидетельствуют о важнейших регуляторных перестройках в организме.

Целью исследования явилось исследование особенностей восстановления хронотропной реакции сердца детей и подростков в возрасте 5–16 лет с учетом возраста и пола.

Материалы и методы исследования

В наших исследованиях частота сердечных сокращений измерялась в состоянии относительного покоя, до и во время выполнения физической нагрузки и на 1, 2, 3, и 5-й минутах восстановительного периода на основе записи электрокардиограммы. Нагрузки подбирались индивидуально в зависимости от массы тела ребенка. Они выполнялись на универсальном велоэргометре ЭРГ-3 с электромагнитным торможением Казанского завода «Медфизприбор». Дети и подростки выполняли непрерывную ступенчато-возрастающую физическую нагрузку, при постоянной частоте педалирования 60 об/мин. В конце каждой нагрузки в течение 15 секунд регистрировали частоту сердцебиений в I стандартном отведении с помощью пластинчатых электродов на электрокардиографе ЭК1Т-ОЗМ.

Электрокардиограмма дает представление о природе адаптивной активности сердца, характеризуя адаптацию не только сердца, но и организма в целом адекватно ситуации, обстоятельствам, востребованности.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики [3]. Для оценки достоверности различий нами использовались значения t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

В нашей работе возрастно-половые изменения восстановления хронотропной реакции сердца отражены в таблице. С первой минуты восстановительного периода отмечено достоверное снижение частоты сердцебиений (р < 0,05) во всех группах испытуемых. На второй минуте восстановительного периода у девочек и мальчиков 5–7 лет снижение частотной характеристики сердца, по сравнению с первой минутой восстановления, носит достоверный характер (p < 0,05).

Возрастные изменения хронотропной реакции сердца (уд/мин) после выполнения физической нагрузки в группах девочек и мальчиков

Возраст

n

Исходные значения

Мощность 1,50Вт/кг-3′

д

м

д

м

д

м

1

2

3

4

5

6

7

5

15

12

97,99 ± 2,76

96,86 ± 2,45

162,84 ± 2,55

150,88 ± 3,30

6

18

22

95,06 ± 1,67

93,48 ± 2,44

157,52 ± 4,23

143,23 ± 2,60

7

19

20

85,66 ± 1,93

85,39 ± 2,14

153,84 ± 3,37

141,28 ± 3,10

8

10

13

91,84 ± 2,57

91,91 ± 2,07

163,92 ± 4,33

147,60 ± 3,01

9

13

12

91,89 ± 3,10

94,43 ± 3,93

153,75 ± 3,95

155,54 ± 4,05

10

13

10

92,57 ± 3,37

90,77 ± 5,50

156,11 ± 3,18

148,18 ± 4,81

11

13

19

92,81 ± 3,43

85,18 ± 2,99

165,86 ± 4,75

137,96 ± 3,35

12

12

17

90,88 ± 3,42

82,24 ± 1,99

155,69 ± 4,73

134,54 ± 2,68

13

15

11

86,33 ± 2,41

89,48 ± 3,55

151,28 ± 3,33

138,31 ± 4,08

14

13

17

85,87 ± 3,72

85,42 ± 2,88

155,83 ± 2,71

135,44 ± 3,26

15

16

14

88,29 ± 3,74

80,62 ± 2,48

162,48 ± 3,59

133,68 ± 3,39

16

12

14

77,58 ± 2,53

84,78 ± 4,36

152,56 ± 4,98

133,07 ± 4,65

Окончание таблицы

Время восстановительного периода

1′

2′

3′

5′

д

м

д

м

д

м

д

м

8

9

10

11

12

13

14

15

148,37 ± 2,58*

134,99 ± 4,11*

101,54 ± 3,85∆

104,71 ± 4,06∆

103,20 ± 3,41

104,83 ± 2,89

102,62 ± 3,42

103,15 ± 2,87

140,93 ± 4,88*

131,74 ± 3,00*

98,22 ± 4,46∆

91,60 ± 2,47∆

99,20 ± 3,58

93,25 ± 2,46

98,88 ± 2,51

94,91 ± 2,60

139,54 ± 4,33*

127,10 ± 3,61*

88,42 ± 3,08∆

85,95 ± 2,56∆

88,92 ± 2,92

87,95 ± 3,09

91,38 ± 3,23

87,41 ± 2,57

116,97 ± 4,08*

105,46 ± 3,16*

110,77 ± 3,79

103,08 ± 2,51

111,62 ± 3,95

103,18 ± 2,77

106,24 ± 1,87

97,55 ± 2,14

106,15 ± 4,36*

105,58 ± 5,71*

102,36 ± 4,07

106,39 ± 5,20

100,20 ± 3,61

102,83 ± 5,01

101,81 ± 2,77

104,67 ± 4,32

109,59 ± 5,11*

107,30 ± 6,85*

104,96 ± 4,51

103,57 ± 5,51

104,18 ± 3,45

100,51 ± 4,72

103,25 ± 3,72

98,90 ± 4,50

120,33 ± 6,06*

97,31 ± 4,30*

103,92 ± 5,50

96,25 ± 3,75

110,77 ± 4,82

95,65 ± 3,32

104,78 ± 4,21

95,11 ± 2,92

110,56 ± 6,05*

87,41 ± 2,89*

104,15 ± 3,84

87,00 ± 2,72

105,48 ± 3,53

90,58 ± 2,77

102,81 ± 2,98

87,68 ± 2,42

100,49 ± 4,45*

99,10 ± 4,75*

96,49 ± 4,43

97,83 ± 3,64

96,56 ± 3,38

97,62 ± 3,76

95,31 ± 4,00

97,32 ± 3,47

112,20 ± 4,65*

88,21 ± 5,56*

102,71 ± 3,71

92,01 ± 2,53

99,59 ± 4,06

92,11 ± 2,60

99,61 ± 4,03

89,95 ± 2,39

120,15 ± 5,69*

96,13 ± 3,97*

109,40 ± 5,00

91,31 ± 3,49

106,11 ± 4,73

91,60 ± 4,17

104,79 ± 3,98

89,37 ± 4,13

110,20 ± 6,25*

98,14 ± 5,53*

102,87 ± 5,93

94,80 ± 5,01

101,00 ± 4,81

92,19 ± 5,01

100,30 ± 4,69

92,57 ± 4,31

Примечания. Уровень достоверности различий в текущей возрастно-половой группе < 0,05 между: * – 3-й минутой при мощности нагрузки 1,50 Вт/кг и 1-й минутой восстановительного периода, ∆ – 1-й и 2-й минутой восстановительного периода.

Значительное снижение частоты сердцебиений (25–36 %) у детей 8–16 лет происходит на 1-й минуте восстановления. У детей 5–7 лет основное снижение наблюдается на 2-й минуте (22–36 %). Со 2-й минуты у детей 8–16 лет, а у детей 5–7 лет с 3-й минуты частота сердечных сокращений изменяется незначительно (4–12 %). Во всех возрастно-половых группах вплоть до 5-й минуты частота сердцебиений остается на 5–20 % выше исходных значений, кроме 16-летних девушек, когда хронотропная реакция сердца остается выше на 28 %.

Восстановительные процессы у детей протекают быстрее из-за большей лабильности вегетативных систем. Однако после интенсивной и продолжительной физической нагрузки, например соревновательного характера, наблюдается замедление восстановительных процессов [2].

Заключение

После окончания работы, в период восстановления, нормализуется внутренняя среда организма, удаляются продукты метаболизма, восстанавливаются энергетические ресурсы, пластические вещества и ферменты, израсходованные за время работы. Во время восстановления происходит сложная перестройка морфологических структур, функциональных свойств и регуляторных механизмов, что обеспечивает повышение общей и специальной работоспособности. Характер изменений сердечной деятельности в восстановительном периоде позволяет судить о степени утомления и является значимым индикатором для адекватного дозирования физических нагрузок и продолжительности необходимого отдыха.

В наших исследованиях достоверное снижение показателей частоты сердечных сокращений происходит у детей 5–7 лет на 2-й минуте восстановления, а у детей 8–16 лет – на 1-й минуте восстановительного периода, вне зависимости от пола испытуемых. Завышенные показатели частоты сердцебиений на 5-й минуте восстановления говорят о необходимости продления времени восстановительного периода после выполнения нагрузки большой мощности у детей и подростков 5–16 лет.

Рецензенты:

Ванюшин Ю.С., д.б.н., профессор, заведующий кафедрой «Физическое воспитание», ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет», г. Казань;

Двоеносов В.Г., д.б.н., доцент общеуниверситетской кафедры физического воспитания, ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань.

Работа поступила в редакцию 15.04.2015.


Библиографическая ссылка

Рахимов М.И. ОСОБЕННОСТИ ХРОНОТРОПНОЙ РЕАКЦИИ СЕРДЦА ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-16. – С. 3536-3538;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37815 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674