Патофизиологический анализ влияния факторов риска образовательной среды на функциональное состояние организма учащихся: донозологическое исследование 14. 00. 16 патологическая физиология 03. 00. 13 физиология

Вид материалаИсследование
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Группы испытуемых
Общая оценка уровня здоровья и психофизиологического статуса испытуемых
Метод спироартериокардиоритмографии
Рис. 1. Вид испытуемого при обследовании на приборе САКР.
Вб = lf/hf
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

  1. Группы испытуемых


Работа основана на результатах мониторинга функционального состояния организма учащихся различных школ г. Москвы и других регионов РФ:
  • школа № 315 г. Москвы (2004 г., 130 чел.);
  • школа № 548 г. Москвы (2002-2004 гг., 320 чел.);
  • школа № 735 г. Москвы (2002-2006 гг., 160 чел.);
  • школа № 1060 г. Москвы (2003 г., 230 чел.);
  • школа № 1357 г. Москвы (2002-2008 гг., 630 чел.);
  • школа № 1953 г. Москвы (2003-2007 гг., 80 чел.);
  • школы № 1, № 5 и № 9 г. Пушкино Московской области, № 1 п. Заветы Ильича Пушкинского района (2004 г., 150 чел.);
  • школа п. Нагово Новгородской области (2004 г., 30 чел.);
  • школы № 6 и № 9 г. Майкоп, № 3 п. Джерокай Республики Адыгея (2006 г., 120 чел).

Всего обследовано 1850 детей и подростков. Число обследований в каждой школе было от 1 до 10, общее количество обследований составило 9250.

В работе использованы также данные, полученные на 173 взрослых испытуемых:
  • при отработке в качестве функциональной пробы тестирования в спирометрической маске (с увеличением «мертвого» дыхательного пространства) методом спироартериокардиоритмографии использованы результаты обследования 58 взрослых (мужчин и женщин, учителей – слушателей курсов повышения квалификации, средний возраст 42.2 ± 1.2 года);
  • при сравнительном анализе информативности различных функциональных проб для оценки состояния сердечнососудистой системы здоровых испытуемых в модели умственной деятельности, модели физической активности и холодовой пробе использованы данные 40 испытуемых, 20 мужчин и 20 женщин (в основном сотрудники НИИ ОПП и НИИ фармакологии РАМН, средний возраст 38.8±2.2 лет). Тестирование в спирометрической маске с произвольным дыханием проведено на 44 испытуемых, 22 мужчинах и 22 женщинах, средний возраст 38.4±1.3 лет, из них 9 женщин и 17 мужчин входили в выборку предыдущих проб. Проба с контролируемым дыханием с частотой 6 дыхательных циклов в 1 мин выполнена на 57 здоровых испытуемых, 51 мужчине и 6 женщинах (в основном военнослужащие разных специальностей), средний возраст 31.8±1.0 год, предыдущие пробы данная группа испытуемых не выполняла.
  1. Общая оценка уровня здоровья и психофизиологического статуса испытуемых


В работе все обследования, включенные в статистическую обработку, проведены на здоровых людях. Во взрослых коллективах определение уровня здоровья проходило в виде предварительной беседы, а также по результатам регистрации показателей сердечнососудистой и дыхательной систем. Испытуемых с нарушениями сердечного ритма, выраженными изменениями сердечного комплекса и заболеваниями дыхательной системы в анализ не брали. В детских коллективах основой определения уровня здоровья было предварительное изучение медицинских карт, в статистическую обработку брали результаты детей 1-й и 2-й групп здоровья, без патологии дыхательной и сердечнососудистой систем, и без клинически выявленных нарушений психофизиологического статуса.

Для оценки психоэмоционального состояния взрослых испытуемых проведено тестирование по шкале тревожности Спилбергера (русифицированная версия Ханина) и опроснику САН («самочувствие-активность-настроение», по Гончарову) (Практическая психодиагностика, 2006). Тестирование проводили дважды, непосредственно до обследования на приборных комплексах, и сразу после него.
  1. Метод спироартериокардиоритмографии


Прибор «спироартериокардиоритмограф» (САКР) разработан и изготавливается в г. Санкт-Петербург (В.В.Пивоваров, 2006). САКР разрешен к применению Комитетом по новой медицинской технике Министерства здравоохранения РФ (регистрационное удостоверение № 29/03020703/5869-04 от 29 января 2004 г.), методические указания к работе на приборе утверждены и рекомендованы к применению Департаментом ГСЭН МЗ РФ (Сборник нормативно-методических документов, 2002).

Прибор САКР (Рис. 1) проводит одновременную регистрацию показателей дыхания, артериального давления в пальцевой артерии по методу Пеназа (пАД) и электрокардиограммы в I-м стандартном отведении, оценивает частоту сердечных сокращений (ЧСС), величину минимального, максимального и среднего межсистолического интервала (R-R интервала), а также ударный объем сердца (УО) и минутный объем кровообращения, рассчитываемые на основе фазового анализа сердечного цикла и показателей АД.




Рис. 1. Вид испытуемого при обследовании на приборе САКР.


Из показателей дыхания САКР оценивает скорость воздушного потока (с расчетом объемных показателей). Измерение максимальных показателей дыхательной системы (жизненная емкость легких, индекс Тиффно) проводят отдельным тестом.

Из показателей пАД на основании непрерывной записи проводится расчет средних значений систолического и диастолического пАД (пАДС и пАДД), а также показателей вариабельности пАДС и пАДД.

Показателями работы сердца в приборе САКР служат амплитудно-временные параметры сердечного комплекса (с расчетом усредненных значений за период регистрации) и показатели вариабельности сердечного ритма (СР).

Непрерывная регистрация показателей в течение 75-300 с дает возможность анализировать спектральные (по алгоритму параметрической оценки спектральной плотности мощности), геометрические и статистические показатели вариабельности СР, и, одновременно, спектральные показатели вариабельности пАДС и пАДД. Общая мощность спектров рассчитывается в диапазоне 0-0.4 Гц, границы отдельных диапазонов спектров совпадают с рекомендуемыми: диапазон высоких частот (HF) 0.15-0.4 Гц, диапазон низких частот (LF) 0.04-0.15 Гц, диапазон очень низких частот (VLF) 0-0.04 Гц (Heart rate variability, 1996; Р.М.Баевский, Г.Г.Иванов, 2001).

На основании спектральных показателей вариабельности СР рассчитываются индексы вегетативного баланса (ВБ) и централизации (ИЦ):

ВБ = LF/HF;

ИЦ = (VLF+LF)/HF.

Одновременная регистрация вариабельности СР и пАД на приборе САКР дает возможность оценить величину чувствительности спонтанного артериального барорефлекса (ЧБР). Обычно для этой процедуры рекомендуют проводить регистрацию с дыханием 0.1 Гц (6 дыхательных циклов в 1 мин) (L.C.Davies et al., 2002), однако технические возможности САКРа позволяют проводить данные измерения при произвольном дыхании, в моменты когерентности изменений пАД и СР (G.Parati, 2005). Кроме того, для оценки ЧБР в нашей работе использован альфа-индекс, который рассчитывается на основе спектральных показателей вариабельности СР и пАДС (квадратный корень из отношения абсолютных мощностей диапазонов LF спектров вариабельности СР и пАДС).

В приборе САКР предусмотрена также запись результатов тестирования в конвертированных текстовых файлах, совместимых со стандартными программами Microsoft Office и стандартными пакетами статистических программ, что значительно расширяет возможности обработки результатов. В частности, стресс-индекс (ИН), а также другие т.н. показатели Баевского (ИВР, ПАПР, ВПР) рассчитываются отдельной программой по геометрическим показателям вариабельности СР (мода, амплитуда моды, размах колебаний и др.) (А.П.Кулаичев, 2002).

В нашей работе все обследования проведены в состоянии сидя. В этих условиях для корректного измерения пАД проведена дополнительная оценка показателей состояния сердечнососудистой системы при помощи автоматического измерителя артериального давления (тонометра) фирмы «A@D Medical», Япония, модель UA-777. Такой подход позволяет соотносить показания пАД, полученные на САКРе, со значениями плечевого АДС и АДД, получаемые аускультативным методом и вносить соответствующие изменения в методику обследования (корректировать положение датчика пАД относительно уровня сердца для получения истинных значений АД).

Длительность тестирования в нашей работе составляла, как правило, 2 мин. Согласно рекомендациям Европейского общества кардиологов и Северо-Американского общества по кардиостимуляции и электрофизиологии (Heart rate variability, 1996), для анализа мощности всех диапазонов спектра вариабельности СР (HF, LF и VLF), длительность записи не может быть менее 5 мин. При более коротких записях, на основании требований математического аппарата быстрого преобразования Фурье, теряется надежность оценки диапазона VLF, хотя, по мнению Р.М.Баевского, при этом не теряется его информативность, а для надежной оценки диапазонов LF и HF достаточно длительности записи от 66 с (Р.М.Баевский, Г.Г.Иванов, 2001; А.Р.Галеев и др., 2002).