Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

В последнее десятилетие прогрессируют социально зависимые и профессионально обусловленные дефекты здоровья населения [11]. Профессия педагога характеризуется высокой плотностью межличностных контактов, возможностью конфликтов при необходимости выполнения запланированного объёма работы в жёстко регламентированный период времени, неравномерностью нагрузки, необходимостью принимать оперативные решения, значительной мобилизацией функций анализаторов, внимания, памяти [5]. Показано, что около 80 % педагогов имеют типичные для людей стреcсогенных профессий заболевания сердечно-сосудистой системы, дыхательной, нервной систем [3]. В наших исследованиях показано, что стаж профессиональной деятельности и вид предметной специализации (специальности) определяют темпы нарастания нервно-психического напряжения и изменений фрустрированности личностных потребностей у педагогов [10]. Одним из механизмов снижения устойчивости к воздействию внешних факторов является нарушение вагусной регуляции сердечно-сосудистой системы, обеспечивающей эффективное восстановление сердечной деятельности на фоне постоянной мобилизации энергетических ресурсов организма [7]. В связи с этим представляло интерес изучить резервы вагусной регуляции ритма сердца в режиме функциональной нагрузки – пробы с фиксированным темпом дыхания, у преподавателей с различным стажем профессиональной деятельности и специальности.

Материалы и методы исследования

Обследовано 170 преподавателей (женщин) города Архангельска в возрасте от 25 до 56 лет в реальных рабочих условиях, когда отражалось фактическое состояние педагогов, выполняющих повседневную нагрузку. Применены критерии исключения из выборки для следующих лиц: артериальная гипертензия выше II степени с фактором риска осложнений более 2, нарушения сердечного ритма, эндокринно-метаболические расстройства (ожирение, сахарный диабет, патология щитовидной железы, климактерический синдром и др.), системные и аутоиммунные заболевания, патология центральной нервной и нервно-мышечной систем; острые инфекционные заболевания, обострения хронических заболеваний. Проанализированы параметры сердечно-сосудистой системы (ССС) в фоне (5 минут) и при проведении пробы с фиксированным темпом дыхания (ФТД) – 6 дыхательных циклов в минуту (5 минут). По стажу были выделены группы – 1-я (стаж до 20 лет), 2-я (стаж 21–30 лет), 3-я (стаж более 30 лет). В каждую стажевую группу вошли педагоги гуманитарного и естественнонаучного циклов, мастера производственного обучения и преподаватели музыки. Для определения показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) использовали аппаратно-программный комплекс «Варикард» («Рамена», г. Рязань). Артериальное давление (АД) определяли с помощью электронного тонометра (А&Д, Япония). Оценивали следующие показатели ВСР: Мaх-Min – разность от максимального до минимального значений кардиоинтервалов (мс); АМo (амплитуда моды, %) – число значений интервалов, равных моде (в процентах) к общему числу зарегистрированных кардиоинтервалов, отражающий активность симпатического отдела вегетативной нервной системы; ИН – индекс напряжения, отражающее степень централизации управления сердечным ритмом по выраженности напряжения механизмов симпатической регуляции; ТР (Total Power, мс2) – суммарная мощность ВСР, отражающего суммарную активность регуляторных систем [1]. Статистическую обработку данных осуществляли в программах EXСEL, SPSS Statistics 17.0. Данные представлены медианой (Ме), нижним и верхним квартилем (25; 75). Статистическую значимость различий, полученных в фоне и при пробе в каждой группе, определяли с помощью непараметрического критерия Wilcoxon. В случае сравнения групп использовали U-критерий Mann – Whitney. Корреляционный анализ проводили с учетом статистически значимого коэффициента Спирмена (p < 0,05).

Результаты исследований и их обсуждение

Анализ фоновых значений выявил различия показателей сердечной деятельности у педагогов в зависимости от специальности и стажа педагогической деятельности (таблица).

Выявлено значимо более высокое САД в 3-й стажевой группе в сравнении с предыдущими стажевыми периодами у педагогов естественно-гуманитарного цикла и мастеров производственного обучения. У педагогов естественно-гуманитарного цикла ДАД значимо выше в 3-й стажевой группе, а мастеров производственного обучения – во 2-й группе. У преподавателей музыки не выявлено статистически значимых различий показателей АД в стажевых группах. В сравнении с педагогами других специальностей, ДАД при стаже 21–30 лет, а ЧСС при стаже более 30 лет у преподавателей музыки были минимальными. Также определены значимо более низкие уровни показателей вагусной активности (Max-Min, TP) и более высокие показатели симпатической активности (AMo) у преподавателей естественно-гуманитарного циклов при стаже более 20 лет, а у мастеров производственного обучения – преимущественно при стаже более 30 лет. У преподавателей музыки разница в показателях ВСР в стажевых группах была менее выражена и отразилась лишь на более низких значениях общей вариабельности ритма сердца (ТР, Max-Min) в старших стажевых группах. Также у них не выявлено значимого повышения симпатической активности и степени централизации в управлении ритмом сердца (ИН) в 3-й стажевой группе относительно предыдущих групп в отличие от педагогов других специальностей.

Таким образом, анализ фоновых показателей АД и ВСР указывает на ухудшение адаптационных возможностей сердечной деятельности у педагогов естественно-гуманитарного цикла со стажем более 20 лет, а у мастеров производственного обучения – преимущественно со стажем более 30 лет.

В ходе пробы с ФТД происходит закономерное значимое увеличение вариационного размаха кардиоинтервалов (Max-Min) и общей мощности спектра ВСР (ТР), что свидетельствует об увеличении вагусных влияний на ритм сердца у лиц всех исследуемых групп. Однако у педагогов естественно-гуманитарного цикла, в отличие от лиц других специальностей, при этом происходит значимое увеличение ЧСС в 1-й и 3-й стажевых группах, что свидетельствует о высокой адренергической реактивности структур сердца в ходе данной пробы. У лиц данной специальности во 2-й и 3-й стажевых группах значимо ниже показатель ТР в сравнении с таковым в 1-й стажевой группе. У мастеров производственного обучения минимальным показатель ТР был в 3-й стажевой группе на фоне максимального показателя симпатической активности (ИН). У преподавателей музыки при пробе с ФТД, в отличие от фонового состояния, не выявлено статистически значимых различий общей вариабельности ритма сердца (Max-Min, TP) и показателей симпатической активности (AMo, ИН) между значениями в стажевых группах.

Показатели АД и ВСР у педагогов различных специальностей в зависимости от стажа работы (Me; 25–75 %)

Примечания: уровни статистической значимости различий показателей в разных группах:

* – р < 0,05, ** – р < 0,01, *** – р < 0,001 – между значениями стажевых групп (1, 2, 3) у преподавателей каждой специальности;

^ – р < 0,05, ^^ – р < 0,01, ^^^ – р < 0,001 – между фоном и ФТД у преподавателей каждой специальности;

# – р < 0,05 – между значениями у преподавателей разных специальностей внутри каждой стажевой группы.

Полученные данные демонстрируют возможности анализа показателей ВСР в режиме пробы с фиксированным темпом дыхания как метода для выявления функциональных резервов вегетативной регуляции сердечной деятельности у лиц стрессогенных профессий. Изменения показателей сердечной деятельности в стажевых группах у педагогов необходимо расценивать с позиции воздействия комплекса факторов на сердечную деятельность – как возрастных изменений, так и длительности воздействия стрессогенной нагрузки (стажа профессиональной деятельности). Тем не менее при статистически одинаковом паспортном возрасте в сопоставимых стажевых группах значимое снижение вагусных влияний и увеличение центральных симпатических влияний на параметры сердечно-сосудистой системы выявлено у преподавателей естественно-гуманитарного цикла со стажем более 20 лет, а у мастеров производственного обучения – со стажем более 30 лет. У преподавателей музыки со стажем 21–30 лет и стажем более 30 лет резервы вагусной регуляции ритма сердца были сопоставимы с таковыми у педагогов с меньшим стажем (до 20 лет).

Учитывая значимость возраста в изменении показателей ВСР, проведён корреляционный анализ связи параметров стажа и возраста с показателями ВСР у педагогов разных специальностей. Установлено, что показатели вариабельности сердечного ритма значимо связаны с величинами как стажа, так и возраста у педагогов естественно-гуманитарных дисциплин и мастеров производственного обучения. При этом у мастеров производственного обучения повышение АД в большей степени связано с увеличением профессионального стажа. Так, в фоне со стажем связан показатель САД (r = 0,35, р < 0,05), а при проведении пробы значимы показатели как САД (r = 0,51, р < 0,05), так и ДАД (r = 0,38, р < 0,05).

У преподавателей музыки взаимосвязи вариабельности ритма сердца, АД, стажа и возраста минимальны и не достигают статистически значимых величин. Выявлена отрицательная корреляционная связь показателя ЧСС в режиме ФТД как со стажем, так и с возрастом (r = –0,42, р < 0,05), которую можно объяснить относительно сохранными механизмами вагусной регуляции и кардио-респираторного сопряжения у педагогов-музыкантов, которые сдерживают возрастное увеличение адренергической стимуляции структур проводящей системы сердца.

Современные требования к учителям естественнонаучного и гуманитарного циклов весьма высоки, что обусловило наличие у них признаков значительной «физиологической платы» за адаптацию сердечно-сосудистой системы к профессиональным условиям труда. Педагоги данных дисциплин должны разрабатывать новые ценностно-смысловые компетенции у учащихся в системе «человек – природа – общество» в изменяющемся современном мире, активно вовлекать в исследовательскую деятельность как своих коллег, так и учащихся. От преподавателя естественнонаучного цикла ждут практических умений выявления и анализа естественнонаучных основ тех или иных экологических ситуаций и явлений, а также умения прогнозировать на их основе последствия, вызванные техногенной деятельностью в трансформированных экосистемах и биосфере в целом [4].

Высокие профессиональные требования и переподготовка также требуют значительных физиологических ресурсов у современных мастеров производственного обучения. Специфические принципы профессионального обучения (политехнический, принцип соединения обучения с производственным трудом) предполагают создание новой производственно-учебной среды, дидактических средств обучения, соответствующих технологическим, эргономическим, педагогическим, санитарно-гигиеническим, а также требованиям безопасности труда и охраны здоровья обучающихся [9, с. 119]. Постоянное согласование хода учебного процесса с реальными возможностями и требованиями производства, обучение в учебных мастерских и на предприятии, необходимость индивидуального подхода к каждому учащемуся требуют от современного мастера производственного обучения значительных психоэмоциональных и физиологических усилий, что наиболее явно проявляется у педагогов старшего поколения.

У преподавателей музыки зависимость изменений вегетативной регуляции ритма сердца и сосудистого тонуса, как с возрастом, так и со стажем работы менее детерминирована по сравнению с педагогами других изучаемых групп специальностей. Это связано с выраженностью диафрагмального типа дыхания, высокой барорефлекторной активностью и интенсивностью межполушарного взаимодействия в работе головного мозга у музыкантов. Данные физиологические особенности у преподавателей музыки способствуют относительной сохранности у них резервов вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы с течением времени и увеличением профессионального стажа. Результаты проведенных исследований согласуются с данными о позитивном влиянии музыкотерапии и вокалотерапии на потенциал здоровья человека [2, 8, 12]. Используя собственный голосовой аппарат, принципы классического пения и фонационную вибрацию, человек может повышать функциональные возможности кардио-респираторной системы [6] и организма в целом.

Выводы

1. Проба с фиксированным темпом дыхания расширяет диагностические возможности оценки резерва вагусной регуляции сердечного ритма у педагогов различных специальностей в зависимости от их стажа профессиональной деятельности.
2. У преподавателей естественно-гуманитарного цикла значимое снижение вагусных влияний на сердечную деятельность выявлено в группе со стажем 21–30 лет, а у мастеров производственного обучения – со стажем более 30 лет относительно группы со стажем до 20 лет. У преподавателей музыки со стажем 21–30 лет и стажем более 30 лет резервы вагусной регуляции ритма сердца были сопоставимы с таковыми у педагогов с меньшим стажем (до 20 лет).
3. У мастеров производственного обучения со стажем более 30 лет определена наибольшая симпатическая активность и минимальный прирост вагусных влияний на ритм сердца при пробе с ФТД среди педагогов изучаемых специальностей. У педагогов данной специальности увеличение артериального давления в большей степени зависит от возрастания профессионального стажа, чем от возрастных изменений сердечной деятельности.

Рецензенты:

Бебякова Н.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой медицинской биологии и генетики, ФГОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава РФ, г. Архангельск;

Пушкина В.Н., д.б.н., доцент, зав. кафедрой физической культуры, ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова», г. Архангельск.

Работа поступила в редакцию 06.10.2014.