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: 20.01.2025).