Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

РЕАКТИВНОСТЬ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В РЕЖИМЕ ПРОБЫ С ФИКСИРОВАННЫМ ТЕМПОМ ДЫХАНИЯ У ПЕДАГОГОВ

Овсянкина М.А. 2, 1 Поскотинова Л.В. 2
1 ГБОУ СПО «Архангельский педагогический колледж»
2 ФГБУН Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН
Определены показатели артериального давления и вариабельности сердечного ритма в зависимости от профессионального стажа и специальности учителей общеобразовательных школ и преподавателей среднего профессионального образования в режиме пробы с фиксированным темпом дыхания (6 дыхательных циклов в минуту). Обследовано 170 учителей-женщин города Архангельска в возрасте от 25 до 56 лет – преподавателей естественнонаучных и гуманитарных наук, мастеров производственного обучения и преподавателей музыки. По профессиональному стажу определены группы: менее 20 лет, 21–30 лет и старше 30 лет. 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). У мастеров производственного обучения со стажем более 30 лет определена наибольшая симпатическая активность и минимальный прирост вагусных влияний на ритм сердца среди педагогов изучаемых специальностей.
здоровье педагогов
вариабельность сердечного ритма
1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (часть 1) / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин и др. // Вестник аритмологии. – 2002. – № 24. – С. 65–87.
2. Гринцов М.И., Серебрякова Е.А. Лечение пением как метод психофизиологического и соматического здоровья человека // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. – 2009. – № 1(9). – С. 70–78.
3. Зайцев Г., Белолюбская Е., Козачук Л. Время педагогики здравосозидающей //Учитель. – 2004. – № 6. – С. 61–64.
4. Камасина А.Р., Гильманшина С.И. Формирование ценностно-смысловых компетенций в процессе естественнонаучного образования // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 12. – С. 480–484.
5. Каннер Н.Г. Профессиональное здоровье будущего педагога // Начальная школа. – 2003. – № 9. – С.44–46.
6. Матохина А.А. Исследование влияния классической музыки на функциональное состояние людей различных профессий // Грани познания. – 2013. – № 2 (22). – С. 69–72.
7. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода. – Иваново: Иван. гос. мед. акад., 2002. – 290 с.
8. Немыкина И.Н., Сумарoкова Н.С. Адаптивные возможности певческой деятельности в музыкальном воспитании // Вестник Московского государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолохова. – 2014. – № 2. – С. 17–21.
9. Новиков А.М. Профессиональная педагогика. – М.: Изд-во Эгвес, 2010. – 456 с.
10. Овсянкина М.А., Поскотинова Л.В. Нервно-психическое напряжение и фрустрированность у преподавателей педагогического колледжа // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1; URL: http://www.science-education.ru/115-11855 (дата обращения: 28.01.2014).
11. Отраслевая программа «Охраны и укрепления здоровья здоровых на 2003–2010 гг.», утверждённая приказом Минздрава России от 21.03.2003 г. № 114 // Здравоохранение. – 2004. – № 9. – С. 107.
12. Петухова М.И. Проблема здоровьесозидания субъектов образовательного процесса и возможности ее решения средствами прикладной музыки. // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 6; URL:http://www.science-education.ru/100-5019 (дата обращения 13.04.2013).

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 %)

Показатели

I. Преподаватели естественно-гуманитарного цикла (n = 83)

II. Мастера производственного обучения (n = 43)

III. Преподаватели музыки (n = 44)

1 группа

n = 38

2 группа

n = 21

3 группа

n = 24

1 группа

n = 19

2 группа

n = 10

3 группа

n = 14

1 группа

n = 11

2 группа

n = 15

3 группа

n = 18

Средний возраст

31,5

(25,0; 38,5)

47,0

(44,5; 51,5)

***(1)

53,5

(52,0; 55,7)

***(2)

35,0

(26,0; 48,0)

50,0

(48,2; 50,7)

**(1)

55,5

(54,7; 56,2)

***(2) #(I)

35,0

(33,0; 39,0)

47,0

(45,0; 50,0)

***(1)

55,0

(51,0; 56,0)

***(2)

САД, мм рт. ст.

Фон

115,5

(110,0; 128,5)

120,0

(111,5; 133,5)

131,0

(120,0; 148,3)

***(1) *(2)

117,0

(108,0; 126,0)

135,0

(125,0; 146,0)

**(1) #(I)

130,5

(121,5; 141,5)

*(1)

122,0

(114,0; 128,0)

128,0

(116,0; 134,0)

130,0

(121,0; 137,25)

^^

ФТД

106,6

(98,0; 112,0)

^

113,0

(106,0; 116,0)

^

110,0

(107,5; 129,0)

^^

104,0

(95,0; 113,3)

^^^

112,0

(106,0; 133,5)

^

127,0

(113,3; 132,0)

**(1) ^

116,5

(104,75; 128,0)

^ #(II)

127,0

(113,0; 134,0)

118,0

(104,0; 146,0)

^^^

ДАД, мм рт. ст.

Фон

76,0

(72,0; 83,3)

78,0

(70,0; 90,0)

82,0

(76,0; 90,0)

*(1)

76,0

(68,0; 80,0)

85,5

(78,3; 89,2)

**(1)

76,0

(71,0; 84,2)

*(2)

79,0

(71,0; 84,0)

74,0

(72,0; 80,0)

#(2)

80,0

(70,2; 86,0)

ФТД

69,0

(61,0;80,0)

^^^

75,0

(66,0; 80,0)

78,0

(68,5; 97,5)

73,0

(68,3; 77,7)

80,0

(76,5; 90,0)

*(1)

78,5

(74,0; 86,0)

71,0

(68,75; 76,0)

70,0

(67,0; 94,0)

72,0

(68,5; 72,25)

ЧСС, уд. в мин

Фон

69,3

(62,8; 76,1)

69,3

(59,9; 74,0)

68,6

(62,6; 76,2)

71,7

(63,8; 75,7)

67,9

(61,7; 74,4)

70,3

(62,1; 76,1)

74,2

(66,8; 79,7)

76,0

(59,16;81,13)

64,90

(59,84; 69,60)

**(1)**(2)

ФТД

73,4

(66,5; 77,9)

^

73,4

(67,0; 79,5)

70,0

(57,1; 74,6)

^

72,4

(67,7; 74,5)

66,9

(62,4; 77,2)

68,0

(61,2; 75,2)

76,15

(68,2; 82,67)

79,9

(70,60; 84,60)

64,55

(61,55; 69,12)

*(1)**(2)

Разность Mx-Mn, мс

Фон

240,0

(207,3; 358,7)

192,5

(160,4; 281,0)

*(1)

157,5

(124,3; 221,7)

***(1)*(2)

234,

(163,5; 310,8)

185,9

(158,2; 232,6)

145,0

(118,0; 215,4)

*(1)

242,0

(223,3; 368,2)

194,0

(137,0; 235,0)

*(1)

206,4

(136,0; 247,4)

ФТД

415,0

(350,0; 442,5)

^^^

215,7

(175,5; 378,0)

**(1)

285,3

(219,0; 390,7)

**(1) ^^

324,2

(258,1; 414,5)

^^ #(I)

399,1

(191,1; 438,4)

^

185,41

(147,8; 288,7)

*(1) ^^

301,0

(203,9; 407,8)

^ #((I)

283,7

(240,8; 335,5)

^

270,0

(185,7; 323,4)

^^

АМ, %

Фон

41,0

(30,6; 46,8)

50,6

(37,6; 68,7)

**(1)

62,7

(42,0; 78,7)

***(1)

41,2

(30,8; 63,6)

54,0

(49,3; 60,4)

68,1

(48,7; 84,9)

*(1)

43,1

(26,3; 53,9)

55,9

(41,5; 72,4)

*(1)

55,7

(40,6; 73,2)

 

ФТД

24,0

(18,4; 27,6)

^^^

37,6

(26,9; 55,7)

***(1)^^

29,3

(24,6; 48,8)

*(1)^^

27,4

(16,9; 36,9)

^^^

30,6

(23,4; 62,5)

52,6

(30,4; 74,3)

**(1) ^

34,1

(24,4; 47,6)

^ #(I)

32,8

(29,8; 41,9)

^

37,9

(27,2; 53,0)

^

ИН, усл.ед.

Фон

103,1

(45,3; 142,5)

151,7

(69,1; 277,6)

241,0

(113,0; 399,8)

***(1)

121,7

(58,0; 242,7)

155,3

(116,9; 218,0)

281,5

(122,6; 450,2)

*(1)

112,0

(32,3; 141,7)

185,1

(117,6; 385,3)

*(1)

139,0

(82,8; 238,9)

 

ФТД

35,5

(26,5; 50,7)

^^^

104,9

(42,4; 194,51)

**(1) ^^

57,5

(34,2; 147,8)

*(1) ^^

55,4

(39,8; 76,3)

^^ #(I)

48,1

(29,5; 255,9)

^

155,2

(56,8; 283,4)

*(1) ^^

73,4

(33,3; 156,7)

^ #(I)

74,2

(50,9; 114,3

^

72,4

(46,8; 156,6)

^^

ТP, мс2

Фон

2234,4

(1550,4; 4644,5)

1395,1

(825,6; 2635,9)

**(1)

759,6

(414,3; 1808,9)

***(1)

1757,5

(963,1; 2757,9)

1101,3

(957,1; 1586,4)

644,3

(431,7; 1582,3)

**(1)

1996,3

(1514,8; 5265,6)

1061,8

(750,2; 1565,5)

*(1)

1016,9

(555,4; 1614,9)

**(1)

 

ФТД

8278,3

(6018,9; 11684,4)

^^^

2401,0

(1162,7; 5528,7)

***(1) ^^

4051,0

(1841,8; 6114,5)

***(1) ^^

5403,8

(2830,4; 9236,2)

^^^

6113,7

(1416,1; 7797,4)

^

1128,6

(798,0; 3974,9)

*(1) ^^

4956,1

(1778,3; 12164,4)

^

2927,1

(2294,0; 7376,6)

^

2957,1

(1361,1; 4467,6)

^^

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.


Библиографическая ссылка

Овсянкина М.А., Овсянкина М.А., Поскотинова Л.В. РЕАКТИВНОСТЬ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В РЕЖИМЕ ПРОБЫ С ФИКСИРОВАННЫМ ТЕМПОМ ДЫХАНИЯ У ПЕДАГОГОВ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-2. – С. 335-339;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35523 (дата обращения: 09.08.2022).

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 = 1.074