Кардиореспираторная система

1.3 Кардиореспираторная система.

Проблема психоэмоционального стресса в процессе обучения в ВУЗе привлекает большое внимание, поскольку ему принадлежит важная роль в генезисе заболеваний сердечно - сосудистой, нервной систем в студенческом возрасте (Андрияшин Д.Ю. ).

Современная биология и медицина связывают развитие сердечно - сосудистых заболеваний с тремя основными факторами : нерациональное питание, гиподинамией и напряженным ритмом жизни цивилизованного общества, предъявляющим к нервной системе человека повышенные требования.

Проблемы профилактики сердечно сосудистых заболеваний теснейшим образом переплетаются с задачами воспитания молодежи и студенчества. Вряд ли у кого вызывает сомнения тот факт, что предупреждение каких-либо нарушений в деятельности функциональных систем организма есть одновременно и борьба за здоровую жизнь взрослого человека. Состояние физического развития и в частности сердечно - сосудистой системы во многом определяет физическую и умственную работоспособность студентов.

 Многие изменения обусловлены нарушением нервной деятельности возникновением неврозов, депрессией.

Эмоциональный стресс в настоящие время является одной из важнейших причин развития сердечно -сосудистых заболеваний (Судаков К.В. 1987).

 Во второй половине ХХ века основную опасность для здоровья населения и проблему для здравоохранения стали представлять в первую очередь болезни сердечно- сосудистой системы, которые в настоящее время являются ведущей причиной заболеваемости, смертности взрослого населения. Каково же положение с сердечно-сосудистыми заболеваниями в настоящее время? В Европе ежегодно умирают от сердечно - сосудистых заболеваний приблизительно 3млн. чел., в США - 1 млн., это составляет половину всех смертей, в 2,5 раза больше чем от всех злокачественных новообразований вместе взятых (Органов Р.Г. 1984).

Значительный удельный вес среди сердечно-сосудистых поражений занимает гипертоническая болезнь.Почти 5% всего населения земного шара, а это составляет внушительную цифру 165 млн. чел., страдает гипертонической болезнью (Реммер М.Е., Малкин Б.А. 1968). В России от гипертонии страдает, по самым скромным подсчетам, 25-30% населения. Ежегодно выявляется приблизительно 500 тыс. больных, у которых гипертоническая болезнь ведущее и сопутствующие заболевание. Каждый третий из них не знает о наличии у него этого недуга. Заболевания связанные с гипертонической болезнью занимают в России 1место по летальному исходу.

 В возникновении гипертонической болезни большую роль играют нервно-эмоциональные факторы, пол,возраст, наследственность, уровень труда и другие факторы, особенно отрицательные эмоции, оказывают очень большое влияние на уровень артериального давления. О гипертонии у студентов в связи с экзаменами писали Л.С. Гизинберг (1947), Л.И.Сигал (1955), А.А. Ильин (1973).

Данные исследования АД у студентов с повышенным АД составляют 7,8%; A.Е. Цикулин (1983) обнаружил повышения АД у 18,2 % студентов.По сравнению с данными Е.П.Федоровой и соавторов (1955),процент лиц с повышенным АД среди населения увеличивается.Так,М.А.Ахметенко и соавтор (1985) нашли среди мужчин в 20-29 лет с повышенным АД в 19.2%,а в 30-39 лет в 26,5%.

Нарушение ритма сердца называется изменения нормальной частоты регулярности и источника возбуждения сердца,а также нарушение связи между активацией предсердий и желудочков(Куршаковский М.С.,Журавлева Н.Б. 1984).Такие нарушения достаточно часто встречаются не только у больных людей, но и у здоровых, причем в последние годы частота их существенно увеличивается.

Известно,что умственный труд влияет на сердечно сосудистую систему.Так,действие умственных нагрузок выражается в учащении сердечного ритма,временном повышении артериального давления,а умственные перегрузки вызывают неблагоприятные сдвиги в работе сердца и гемодинамике (Р. А. Калюжная, 1975; Е. Б. Дешко и др., 1982; О. К. Евдокимова, 1983). Повышенное артериальное давление в сочетании малоподвижным образом жизни способствует переходу в стабильные нарушения регуляции сосудистого тонуса, что может привести к развитию артериальной гипертонии. Исследования Р.В.Силла(1985) показали, что уровень артериального давления крови коррелируется с ростом тела, более тесно с массой тела и с показателями внешнего дыхания. С ростом и развитием организма изменяются не только общая емкость легких и ее компоненты (остаточный объем), но и жизненная емкость, включающая резервный объем вдоха, дыхательный объем и резервный объем выдоха (А. З.Кольчинская, 1973). С возрастом резервные объемы выдоха и вдоха относительно общей емкости увеличивается, а дыхательный и остаточные объемы уменьшаются. По исследованиям В.И.Кардашенко (1968) относительные показатели ЖЕЛ у своевременно и гармонично развитых подростков с возрастом постепенно увеличиваются в пересчете на единицу длины тела как у юношей, так и у девушек, в пересчете на единицу массы тела остаются относительно стабильными. Таким образом, у подростков отмечены более высокие показатели дыхательного объема, легочной вентиляции, потреблении кислорода, более эффективна доставка кислорода к работающим тканям, более высокая производительность функции дыхания и кровообращения.

Величина максимального потребления кислорода (МПК) зависит главным образом от развития систем дыхания и кровообращения. По этому Всемирная организация здравоохранения признала МПК наиболее объективным и информативным показателем функционального состояния кардиореспираторной системы. Поскольку основным источником энергии при мышечной работе являются процессы, происходящие с участием кислорода, то по величине МПК судят о физиологической работоспособности человека (А. А. Гуминский, 1990). Величина МПК изменяется с возрастом и неодинакова у лиц разного пола. Наиболее объективным показателем работоспособности человека является величина относительного МПК (МПК/кг). На основании экспериментальных данных, исходя из относительных величин МПК,исследователи разработали критерий условной оценки работоспособности человека( В.В.Васильева и др.,1973;А.А.Гуминский,1990).

Оценка физической работоспособности человека по показателям относительного МПК (МПК/кг).

МПК/кг		ОЦЕНКА
Мужчины	Женщины
55-60	45-50	Отлично
50-54	40-44	Хорошо
45-49	35-39	Удовлетворительно
44 и ниже	34 и ниже	Неудовлетворительно

При систоле желудочка выбрасывается не вся кровь,а лишь около половины.У тренированных спортсменов эта величина больше,чем у людей,не занимающихся физическими упражнениями.При легкой работе МОК возрастает за счет увеличения систолического выброса и учащения сердцебиений.С повышением мощности работы показатель систолического выброса остается постоянным и минутный объем увеличивается лишь за счет дальнейшего учащения сердцебиения.Однако и это происходит лишь до определенных границ.Очень частый сердечный ритм сопровождается уменьшением кровенаполнения полостей сердца,это снижает систолический выброс и ограничивает дальнейшее увеличение МОК (В.В.Васильева и др.,1973).Сведения о систолическом и минутном объемах крови в процессе мышечной деятельности очень важны при оценки степени тренированности человека.По данным Р.А.Калюжной(1975) эта дискоординация усиливается при увеличении продольных размеров тела.Эти факты составляют анатомическую предпосылку повышения артериального давления у современных студентов.

 Электрокардиография до сих пор не утратила своего ведущего значения как метод функциональной диагностики при заболеваниях сердечно-сосудистой системы несмотря на то,что в последнее десятилетие было предложено много других инструментальных методов исследования.Электрокардиография во многих случаях помогает поставить правильный диагноз,оценить функциональное состояние миокарда,проследить за эффективностью лечения,более точно диагностировать различные виды аритмии и т.д.(Орлов В.И. 1986).Электрокардиограмма отражает суммарное графическое изображение колебаний электрических потенциалов,снятых с поверхности тела человека.Колебания электрического потенциала в течении одного сердечного цикла фиксируется на бумаге характерной кривой,несколько раз отклоняющейся от электрической линии.Эти отклонения представлены зубцом Р,комплексом QRS и зубцами Т и Р (Вечерский Г.А. 1985).

 Первый зубец электрокардиограммы-зубец Р,согласно теории бикардиограммы,является результатом алгебраического суммирования токов действия обоих предсердий,причем правое возбуждается раньше и дает положительно направленный зубец Р,а затем через 0,02-0,03 сек. Происходит возбуждение левого предсердия-отрицательно направленный зубец Р.Поскольку потенциалы,вытекающие в правом и левом предсердиях,имеют разное направление,алгебраическое суммирование их,дает небольшую величину зубца Р.По данным литературы (С.П.Летунова 1950),высота зубца Р у взрослых колеблется в 1-м стандартном отведении от 0,5 до 1,9 мм,во 2-м -от 0,5 до 3 мм,в 3-м - от 0 до 3 мм.Ширина (продолжительность зубца Р),указывающая на длительность возбуждения предсердий,не превышающая у взрослых 0,08-0,1 сек.(В.Е.Лезмин,С.Е.Карпай 1948).

Интервал P-Q отражает состояние сердца в период от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков.Интервал H-Q складывается из электрических потенциалов,в период деполяризации предсердий(зубец Р) и период распространения возбуждения от предсердий к желудочкам по атриовентрикулярному узлу,пучку Гиса и его ветвям (сегмент P-Q).В норме сегмент P-Q равен или несколько короче зубца Р,у здоровых людей интервал Р находится на изоэлектрической линии.В номе у взрослых длительность интервала P-Q колеблется в пределах 0,12-0,18 сек.,но не более 0,2 сек.(Л.И.Фогельсон 1957) и ,наоборот,при повышении тонуса симпатического нерва иногда наблюдается незначительное уменьшение интервала P-Q (не ниже 0,12 сек. у взрослых).Зубец Q представляет собой первый направленный вниз зубец желудочного комплекса.Зубец Q отражает деполяризацию межжелудочковой перегородки.Этот зубец необязательный элемент ЭКГ.По наблюдениям В.Е.Низмена и С.Е.Карпов (1948),в норме у взрослых во всех трех стандартных отведениях он встречается в 3% случаев,почти в половине случаев он бывает заметен только в одном отведении,чаще всего в 1-м,значительно реже в 3-м и очень редко во 2-м.

 По Л.И.Фогельсону (1957) максимальная величина зубца Q в норме у взрослых в 1-м отведении равна 2 мм,во 2-м - 2,4 мм,в 3-м - 3мм.В норме ширина зубца Q не должна превышать 0,03 с,а его амплитуда должна быть 1/4 амплитуды следующего за ним зубца.

 Зубцом R называется любой положительный зубец комплекса QRS.Этот зубец отражает деполяризацию верхушки,передней,задней и боковой стенки желудков сердца.Высота зубца R в норме у взрослого человека варьируется в широких пределах:R-1 от 1 до 16,16.5 мм,в среднем 6-7 мм;R2-от 1,3 до 26 мм.в среднем 11-14 мм,R3-от 0,5 до 24 мм.В среднем 8-9 мм(Дощицин В.А. 1982).

Продолжительность комплекса QRS,дающего представления о деятельности охвата процессом возбуждения мышц обоих желудочков,в норме у взрослых колеблется в пределах от 0,06 - 0,10 сек.Удлинение продолжительности интервала QRS более 0,09 сек.(у взрослых 0,10 сек.) считается отклонением от нормы и рассматривается как нарушение внутрижелудочковой проводимости вследствие наличия паталогических явлений в сократительном миокарде или, главным образом,в проводниковой системе.Однако,как указывает Л.И.Фогельсон (1957),изменение формы и уширение QRS происходит и в тех случаях, когда источником возникновения возбуждения становится какая-либо точка отдельных желудочков,которая вызывает изменение нормального хода возбуждения в желудочках(Шамсиев С.М. 1966).Сегмент S-Т это отрезок ЭКГ между концом комплекса QRS и началом зубца Т.Сегмент S-T соответствует тому периоду сердечного цикла,когда оба желудочка полностью охвачены возбуждением.Сегмент S-T в норме расположен на изолинии или слегка сниженным.Снижение сегмента S-T не должно превышать 0,5 мм.Подъем сегмента не должен превышать 1 мм.(Орлов В.Н. 1986).

 Длительность (ширина) интервала S-T измененного от конца зубца S до начала подъема Т,весьма не постоянна и зависит от длительности систолы.Паталогические изменения интервала S-T могут выражаться в виде смещения его вверх или вниз (более 1 мм.) от изолинии.Клинические наблюдения показывают,что смещение интервала S-T в ту или другую сторону или изменения его формы наблюдается при миокардитах,перикардите,инфаркте миокарда,коронарной недостаточности резко выраженной гипертрофии сердца (Шамсиев С.Ш. 1966).Зубцом Т заканчивается желудочковый комплекс,когда прекращается деполяризация обоих желудочков.Зубец Т направлен вверх,имеет пологое восходящее и более крупное нисходящее колено (Вечерский Г.А. 1985).По данным литературы, средняя величина зубца Т у здоровых людей колеблется в 1-м отведении от 0,2 до 3мм,во 2-м от 3- до 4 мм,в 3-м отведении от 0,8 до 1,5 мм.Продолжительность зубца Т колеблется от 0,16 до 0,24 с.(Калюжная Р.А. 1961).Комплекс QRST характеризует электрическую систему (возбуждения ) желудочков и соответствует периоду от начала деполяризации до окончания поляризации желудочков.Длина интервала Q-Т зависит от пола человека и числа сердечных сокращений.При 60-80 сокращений в минуту у мужчин она бывает в пределах 0,32-0,37 сек.,у женщин 0,35-0,40 сек.При учащении сокращений она укорачиватся,а при урежении - удлиняется.

 Для суждения об электрической систоле сердца используются систолические показатели (СП)-процентное отношение,длительности электрической систолы (Q-T) и сердечного цикла (R-R).В норме систолический показатель при 60-80 сокращениях в минуту составляет 37-43 % у женщин и 40-46 % у мужчин,т.е. он всегда меньше 5% чем чаще сердечный ритм,и тем короче электрическая систола желудочков и тем выше систолический показатель (Весерский Т.А. 1985).Интервал Т-Р регистрируется от конца зубца Т до начала зубца Р следующего комплекса.Он соответствует диастоле желудочков и предсердия,во время которой отсутствует электрическая активность сердца.В норме сегмент Т-Р расположен на изомерии.

 Интервалы R-R отражают цикл сердца включающий систолу и диастолу.В норме эти отрезки почти равны между собой,продолжительность их зависит от частоты сердечного ритма (ЧСС).Следует признать,что комплексный критерий оценки ЧСС до настоящего времени не является общепринятым.Так,нормосистолией большинства авторов называют ЧСС в пределах от 60-80 ударов/мин.(Дембо А.Д. 1968,Горкин М.Я.1973).Ряд авторов обозначают как нормосистолию ЧСС в диапазоне от 60-90 ударов/мин. (Фогельсон Л.И.1975,Дектяр Г.Я.1966,Незмен В.Е.Карпай С.Е.1959;1981) некоторые исследователи еще больше расширяют границы допускаемых колебаний ЧСС состоянии покоя,оценивая как нормосистологию ЧСС в пределах от 50-100 ударов в минуту.(Томов А.,Томов И.1976).

 Столь широкий диапазон допускаемых колебаний ЧСС объясняется с одной стороны индивидуальной вариабельностью изучаемого показателя,а с другой -многообразием трудноуловимого влияния на ЧСС различных физических и эмоциональных факторов.При оценке влияния величины ЧСС в состоянии покоя следует учитывать ее динамику в зависимости от возраста и физической активности.Как известно ЧСС у взрослого человека с возрастом увеличивается (Мотылянская Р.Е.1956).

 Таким образом,можно сказать,что сердечно-сосудистая система является основным показателем здоровья человека, и имеет возрастно-половые отличия состояния.

Показатели сердечно-сосудистой системы определяются функциональными методами исследований.Своевременное определение заболеваний сердечно-сосудистой системы предотвращает дальнейшее течение различных заболеваний.

Материалы и методы исследования.

Исследования проводились на студентах 1 курса (1998-1999 учебного года) естесвенно-географического факультета по специальности ''биология''.Возраст испытуемых 17-21 год.

 Все испытуемые подвергались врачебному контролю (медпункт КГУ) и лабораторным измерениям (кабинет физиологии человека и животных) в ноябре-феврале 1998-1999 г.

Определение физического развития проводилось общепринятыми методами соматотропии и физиометрии (В.В.Бунак 1941 г),для чего использовались следующие показатели:длина тела,масса тела, жизненная емкость легких,ручная динамометрия.

Кроме того проводилась запись ЭКГ.Для проведения исследования электроногрозиограф ЭК-1-Т-0,3М,а также аппарат для измерения кровяного давления-общеизвестным методом Короткова.

Определялись следующие показатели:артериальное давление систолическое (АДс) и диастолическое (АДд).

Электрокардиограмма снималась во втором стандартном отведении.

Из снятых электрокардиограмм вычислялись интервалы (в секундах) R-R,P-Q,QRST,T-P,QRS,а также систематический показатель (СП).С помощью миорефлексометра определялась скорость зрительно-моторной реакции.

Фактический материал обработан методом вариационной статистики,в результате чего были получены все основные параметры вариационного ряда:средняя арифметическая взвешенная (М),среднее квадратическое отклонение(Q),ошибка средней арифметической взвешенной(m).При составлении вариационных рядов учитывался каждый признак в отдельности.

 3.Собственные исследования.

Исслелование проводилось на стедентках 1 курса естественно-географического факультета,по специальности '''биология''.Возраст испытуемых от 17 до 21 года.Исследоания физического развития осуществлялось антропометрическим методом.

 Результаты проведенных исследований представлены в табл.2,где приведены средние величины морфофункциональных показателей:длинны и массы тела,окружности грудной клетки (ОГК),жизненная емкость легких (ЖЕЛ),силовые характеристики.По формулам были расчитаны следующие показатели:индекс Кетле,максимальная вентиляция легких (МВЛ) и площадь поверхности тела (по формуле Дюбуа).

 Как видно из табл.2 соматические показатели студенток 1 курса (1998-1999 года) в среднем составили:длина тела 164,6±1,5 см;масса тела 55,7±2 кг;окружность грудной клетки 89,9±1,4 см;сила правой кисти 14,3±1,5 кг;сила левой кисти 12,2±1,4 кг.Индекс Кетле составил 2±0,05 ;максимальная вентиляция легких 82,7±2 ;площадь поверхности тела 1,55±0,03 м .

 Анализ полученных результатов физического развития обследуемых девушек позволил увидеть,что зона внутригруппового распределения морфологических показателей весьма широка.Она занимала в росте стоя интервал от минимальной величины 155 см до максимальной 176 см (дипазон 21 см).Максимальная масса исследуемых 75 кг,а минимальная 43 кг (разброс 32 кг).Диапазон обхвата грудной клетки наших испытуемых составил 35 см:от минимальной величины 78 см до максимальной 103 см.Кистевая сила правой руки определялась от 5 кг минимального значения до 25 кг максимальном (диапазон 20 кг).Кистевая сила левой руки измерялась оот 5 кг минимального значения до 25 максимального значения (разброс 20 кг).Диапазон ЖЕЛ составил 2500 мл,изменяясь от минимального 2000 мл до максимального 4500 мл.Индекс Кетле изменялся от минимальной величины 1,7 до максимальной 2,5 (диапазон 0,8).Диапазон площади поверхности тела составил 0,6 м ,изменяясь от минимальной 1,3 м до максимальной 1,9 м .МВЛ изменялась от минимального значения 67 до максимальноого 103 .

 Нахождение максимальных и минимальных величин является актуальным для своевременного выявления возможных отклонений состояния здоровья.

 Интересно было сопоставить показатели физического развития (длина и масса тела,ОГК и др.) девушек 18 лет,обследованных в 1999 году с показателями студенток того же возраста,обследованных ранее,в частности в 1991 году (Л.З.Штода и Р.М.Хмелева).Средние величины показателей приведены в табл.2.Обнаруживается почти полное совпадение таких параметров как длина тела,масса тела и окружность грудной клетки.А силовые показатели правой и левой кисти обследовнных в 1999 году,значительно уступают показателям девушек обследованных в 1991 году.Эти низкие показатели видимо свидетельствуют о малой двигательной активности студенток,плохой физической подготовке.

 Нами были определены ряд функциональных показателей,в частности,МПК (максимальное потребление кислорода).Величина МПК характеризут уровень развития кардиореспираторной системы,а рассчитаная на 1 кг массы тела определяет физическую работоспособность.Исследованиями установлено,что современные подростки обладают более низкими показателями МПК,чем их сверстники 60-х годов.Основная причина этих негативныых явлений-снижение их двигательной активности (И.И.Лихницкая 1987).Поэтому, определение показателя МПК приобретает практическое значение,т.к. дает возможность каждой возрастной группе выделить лица с низкими показателями и принимать соответствующие меры по их корелляции (А.А.Гуминский 1990).В нашей эксперементальной группе МПК составило 52,2 мл/кг массы тела,что несколько выше стандартной величины,составляющей 50 мл/кг массы тела.Можно отметить некоторую тенденцию к увеличению (рис.1).

 При оценке физического развития определяли ЖЕЛ,которая является важной функциональной характеристикой дыхания.Определяемая ЖЕЛ в условиях экспиремента составила 2930±183 мл,при должной 3700 мл.Сравнив показатели ЖЕЛ за 1999 и 1991 года,можно отметить,что наметилась тенденция на уменьшение значения ЖЕЛ (рис.2).

 Так же нами определялась скорость зрительно-моторной реакции, которая отражает общее состояние процессов возбуждения-торможения ЦНС.Она составила 178±6 мс.

Это достоверно больше установленного стандарта данной возрастной группы,который составляет 153 мс(рис.3).Превышение данного стандарта свидетельствует об ухудшении этого признака,но т.к. исследование проводилось после занятий,по-видимому это и повлияло на полученные результаты,определяя длительность процессов возбуждения-торможения.

 Основными показателями центральной гемодинамики, определяю- щими состояние системы кровообращения являются:изменение частоты пульса (ЧСС),артериальное давление (АД),систолический объем (СО),минутный объем циркулирующей крови (МОК).Средние показатели гемодинамики представлены в табл.3.ЧСС в покое составило 75,4±2,01 уд/мин.Систолическое давление АДс 113,3±1,46 мм.рт.ст.,а диастолическое АДд 67,3±1,3 мм.рт.ст. МОК составил 5506±213 мл/мин.

 

Рис.1 Максимальное потребление кислорода студенток