Geum.ru

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
Динамика показателей сердечнососудистой системы и психомоторной координированности у учащихся в течение учебного года
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Динамика показателей сердечнососудистой системы и психомоторной координированности у учащихся в течение учебного года


Динамическая оценка длительного комплексного влияния образовательной среды на функциональное состояние организма учащихся (при тестировании в спирометрической маске) была проведена в условиях донозологического мониторинга, по 3 схемам:
  1. в школе № 1357 г. Москвы оценивали функциональное состояние организма учащихся с 1-го по 11-й классы, дважды, в октябре (после окончания периода адаптации к началу учебного года), и в апреле, всего 480 повторных измерений;
  2. в школе № 1060 г. Москвы анализировали показатели учащихся 1-10-х классов, полученные «в противофазе»: первое обследование проведено в апреле, повторное – в октябре, всего 210 повторных измерений;
  3. в школе № 1357 использовали данные 6-летнего наблюдения за одними и теми же учащимися одной параллели – всего 44 человека, за время обучения с 5-го по 10-й классы.

Результаты общешкольного мониторинга показали следующее. Для весеннего тестирования оказалось характерным повышение ЧСС, достигающее уровня статистической достоверности в школе № 1060 в 1-м, 2-м и 4-м классах, в школе № 1357 – в 5-м, 6-м и 8-м классах. Весеннее снижение пАДС выявлено в школе № 1060 в 4-м, 5-м, 6-и и 8-м классах, в школе № 1357 – в 3-м, 4-м, 5-м, 7-м, 8-м и 10-м классах (Рис. 6), а также при многолетнем мониторинге.

Данные литературы (А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, 1982; М.В.Антропова, В.И.Козлов, 1988; А.Н.Поборский и др., 2000; А.И.Федоров и др., 2002) описывают аналогичные результаты – снижение показателей АД в течение учебного года. Однако во всех процитированных работах одновременно со снижением АД выявлено и снижение ЧСС. В нашем исследовании обнаружено, наоборот, возрастание данного показателя. Повышение уровня ЧСС в условиях нагрузочной функциональной пробы мы интерпретируем как признак функционального напряжения систем вегетативной регуляции. Об этом же свидетельствуют и динамика спектральных показателей вариабельности СР. Так, в весеннем тестировании в школе № 1060 повышенный уровень относительной мощности диапазона VLF (до 25 %), отражающего активность центральных звеньев вегетативной регуляции СР, выявлен в 3-м, 6-м и 8-м классах, повышенный уровень ИЦ (до 2.5 у.е.), отражающий избыточную централизацию регуляции СР – во 2-м классе. В школе № 1357 относительная мощность диапазона VLF во всех тестированиях составляла не менее 20 % и значимо не изменялась, а величина ИЦ – не менее 2 у.е. с возрастанием в весенних тестированиях до 5 у.е. в 6-м и 10-м классах, а по результатам многолетних наблюдений – также и в 7-м и 8-м классах.



А

Б


Рис. 6. Изменение (в %) пАДС при повторных обследованиях у учащихся школы № 1060 (А) и № 1357 (Б). Серые столбики – осеннее тестирование, белые – весеннее. Числами на столбиках обозначены классы. Статистическая значимость изменения показателя по сравнению с предыдущим сроком тестирования – # – p < 0.07, ## – p < 0.05 (Repeated measures ANOVA).


В нашей работе выраженных колебаний суммарной мощности спектра вариабельности СР, как общего уровня вегетативной активности, в школе № 1357 не обнаружено, величина суммарной мощности спектра вариабельности СР была в пределах 4500 мс2. В школе № 1060 во 2-м, 4-м и 5-м классах тестируемая величина изменялась в диапазоне от 3500 до 6000 мс2, с максимальными значениями в осеннем тестировании. Наши данные отличаются от результатов других авторов, которые описывают повышение общей мощности спектра вариабельности СР весной (Н.Ю.Лаврова и др., 1998; И.Г.Кайсина и др., 2005). Отличия наших данных, как и в случае с ЧСС, связаны, по-видимому, с методическими особенностями проведения обследования (использование функциональной нагрузочной пробы), а различия между школами могут быть обусловлены спецификой используемых образовательных технологий.

Мониторинг психофизиологических показателей учащихся при всех схемах обследования выявил снижение к концу учебного года плавности движений, как один из признаков утомления. Показатели точности движений и внимания в весеннем тестировании, в конце учебного года, наоборот, были лучше, чем в осеннем тестировании.

Таким образом, во всех трех вариантах донозологического мониторинга в течение учебного года выявлены изменения показателей сердечнососудистой системы и систем вегетативной регуляции, а также психофизиологических показателей, которые в целом носят обратимый характер. Данное обстоятельство имеет принципиальный характер, поскольку, по современным представлениям, одной из границ между нормой и патологией является обратимость событий (П.М.Балабан, Н.В.Гуляева, 2006). Следовательно, изменения в организме учащихся в течение учебного года не могут быть квалифицированы как патологический процесс.

В литературе по данному вопросу за несколько последних десятилетий описано снижение в течение учебного года ЧСС и показателей АД у учащихся младших классов (А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, 1982; М.В.Антропова, В.И.Козлов, 1988; А.Н.Поборский и др., 2000; А.И.Федоров и др., 2002). Также обнаружено, что уровень вегетативной активности учащихся, определяемый по экскреции с мочой катехоламинов, их предшественников и метаболитов (А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, 1982; М.В.Шайхелисламова, 2007), имеет сезонные колебания, с максимальной выраженностью в 3-й учебной четверти. Предполагается, что такие изменения отражают адаптацию организма детей к условиям систематического школьного обучения. Общий уровень вегетативной активности, оцениваемый по суммарной мощности спектра вариабельности СР, как оказалось, в детской популяции также имеет выраженные сезонные колебания с наибольшими значениями в зимне-весенних обследованиях (Н.Ю.Лаврова и др., 1998; И.Г.Кайсина и др., 2005). Однако авторы последних цитируемых работ считают, что выявленные сдвиги обусловлены не факторами образовательной среды, а сезонными изменениями гормональной активности. Эксперименты на животных доказали обоснованность такой точки зрения: у кроликов отмечено снижение АД и ЧСС в апреле-мае, а также весеннее повышение содержания моноаминов в головном мозге, достигающее максимума в мае (М.Я.Оттер, А.В.Шоттер, 1991). Аналогичные изменения выявлены в более ранних работах М.Я.Оттер на крысах (1980) и мышах (1982).

Вместе с тем, влияние факторов образовательной среды на показатели сердечнососудистой системы доказано в других мониторинговых исследованиях, на более коротких интервалах времени. Так, у более взрослых испытуемых (студентов университета) транзиторное снижение АД описано как в течение рабочего дня, так и на протяжении рабочей недели (Э.С.Геворкян и др., 2006). Также показано, что биологические ритмы в изменении показателей сердечнососудистой системы, как суточные, так и годичные, могут изменяться в зависимости от условий образовательной среды (Р.С.Сигида, 2004).

В нашей работе мониторинг функционального состояния сердечнососудистой системы учащихся, проводимый в условиях тестирования в спирометрической маске (в условиях функциональной пробы), показал, что за первую половину учебного года (по результатам сравнительного анализа результатов, полученных в октябре и январе) у первоклассников снижаются показатели пАДС и пАДД, но не меняется ЧСС, и снижается суммарная мощность спектра вариабельности пАДС. Анализ спектральных показателей вариабельности СР не выявил значимого изменения абсолютных мощностей диапазонов спектра (хотя суммарная мощность спектра возрастала), но обнаружил перераспределение их относительного вклада – возрастание относительной мощности диапазона VLF и расчетных индексов на основе спектральных показателей – ВБ и ИЦ. В целом, изменения показателей сердечнососудистой системы первоклассников за первое учебное полугодие, не выходящие за пределы половозрастной нормы, свидетельствуют об активации центрального звена вегетативной регуляции (включая психо-эмоциональные и гуморально-метаболические влияния). Эти сдвиги, зарегистрированные в сезон низкой гормональной активности, с большей вероятностью могут быть интерпретированы как адаптивный ответ организма первоклассников на начало систематического обучения.

Оценка показателей психомоторной координированности выявила ухудшение в эти сроки большинства показателей управляемости мышечной работой и межмышечной координации правой руки, что может быть объяснено началом освоения письма – активной работой по формированию нового навыка, требующей перестройки уже сложившихся в дошкольном периоде двигательных стереотипов (Е.П.Ильин, 2003).

В 10-х классах у школьников за первое полугодие отмечено возрастание ЧСС, тогда как показатели пАД значимо не изменялись – в противоположность тому, что зарегистрировано в 1-х классах. Изменения спектральных показателей вариабельности СР у 10-классников были аналогичны таковым у первоклассников: возрастание относительной мощности диапазона очень низких частот VLF при неизменных величинах относительной спектральной мощности других диапазонов. Однако суммарная мощность спектра, в отличие от первоклассников, не изменялась, хотя расчетные индексы ВБ и ИЦ возрастали. Можно предположить, что у старшеклассников, как и у учащихся начальной школы, возрастает степень централизации в управлении сердечнососудистой системой, хотя общий уровень вегетативной активности существенно не изменяется. При тестировании психофизиологических показателей 10-классников было выявлено, что за анализируемый период ни один из показателей психомоторной координированности и сенсомоторной реактивности значимо не изменился, что свидетельствует о стабильном уровне психомоторной сферы испытуемых.

Следовательно, отражением длительной адаптации организма учащихся к влиянию образовательной среды (Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988), в условиях тестирования в функциональной пробе с увеличением «мертвого» дыхательного пространства можно считать возрастание уровня централизации в управлении сердечнососудистой системой, сопровождающееся снижением АД у первоклассников и возрастанием ЧСС у 10-классников.