V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение……………………………………………………………………........... 3

1.Теоретические и прикладные аспекты исследования сердечного ритма…………………………………………………………………..................... 5

1.1. Сердечно-сосудистая система как индикатор состояния адаптационных реакций целостного организма………………………………… 5

1.2. Основные методы анализа вариабельности ритма сердца………… ... 9

1.2.1. Классификация групп методов…………………………………. 9

1.2.2. Статические характеристики…………………………………… 10

1.2.3. Вариационная пульсометрия…………………………………… 11

1.2.4. Корреляционная ритмография…………………………………. 13

1.2.5. Автокорреляционный анализ…………………………………... 14

1.2.6. Спектральный анализ…………………………………………… 15

1.2.7. Комплексная оценка…………………………………………….. 17

2. Исследования анализа вариабельности сердечного ритма в оздоровительно-реабилитационной физической культуре……………………. 18

2.1. Содержание оздоровительно-реабилитационной физической культуры…………………………………………………………………………... 19

2.2. Исследования адаптационных изменений деятельности сердечно-сосудистой системы женщин в оздоровительно-реабилитационной физической культуре по данным анализа вариабельности сердечного ритма………………………………………………………………………………. 21

Выводы…..………………………………………………………………………. 25

Список литературы……………………………………………………………... 26

ВВЕДЕНИЕ

Физическая культура еще в древней Греции считалась системой ценностей, направленная на всесторонне-гармоничное развитие личности, а важнейший ее компонент валеологической направленности всегда признавался обществом и ставился на первое место. Оздоровительно-реабилитационная физическая культура направлена на использование физических упражнений в качестве средств лечения заболеваний и восстановлений функций организма, нарушенных или утраченных вследствие заболеваний, травм, переутомлений и других причин. Физическая культура является неотъемлемой частью социальной жизни, и важнейшим условием поддержания и укрепления здоровья на протяжении всей жизни человека.

Применение отдельных форм движений и двигательных режимов с целью оздоровления началось, судя по историческим сведениям, еще в древней медицине и к настоящему времени прочно вошло в систему здравоохранения преимущественно в виде лечебной физической культуры.

Общее представление о лечении с помощью физических упражнений основывается на факте оздоровления организма, именно поэтому в оздоровительно – реабилитационной физической культуре значительно возрастает роль таких методических принципов, как принцип индивидуализации и постепенного повышения нагрузок.

В целом значимость оздоровительно - реабилитационной физической культуры в связи с обостряющимися последствиями гиподинамии и стрессовыми факторами современных условиях жизни, несомненно, возрастает. Вместе с тем физическая культура находит все более широкое и глубокое отражение в специализированных отраслях науки, а наука все органичнее внедряется в физкультурную практику. Таким глубоким отражением как раз являются научные исследования в области физической культуры анализа вариабельности сердечного ритма.

И предметом исследования моей курсовой работы являются теоретические аспекты анализа вариабельности сердечного ритма.

Объект исследования - объективизация медико-биологического сопровождения занятий женщин с использованием средств оздоровительно-реабилитационной физической культуры.

Цель курсовой работы - обосновать необходимость использования анализа вариабельности сердечного ритма в оздоровительно-реабилитационной физической культуре в качестве основного средства оценки эффективности занятий.

Задачи работы:

1. Изучить физиологический смысл основных показателей сердечного ритма и рассмотреть методы оценки вариабельности сердечного ритма.

2. Ознакомиться с опытом использования математического анализа ритма сердца в определении эффективности оздоровительных занятий физической культурой.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

1.1. Сердечно-сосудистая система как индикатор состояния адаптационных реакций целостного организм.

Организм человека - это непрерывно приспосабливающаяся к изменению условий окружающей среды динамическая система. К этим изменениям организм приспосабливается путем изменения уровня функционирования отдельных систем и соответствующего напряжения регуляторных механизмов.

Р.М. Баевский (1979) предложил рабочую классификацию состояний по степени напряжения регуляторных систем организма:

1. Состояние удовлетворительной адаптации (норма). Оно характеризуется обычным (нормальным) напряжением регуляторных систем. Такой тип состояний обусловлен полной или частичной адаптацией организма к условиям среды.

2. Состояние функционального напряжения проявляется в мобилизации защитных сил, в том числе активности симпато-адреналовой системы. Для поддержания равновесия организма с окружающей средой необходима мобилизация функциональных ресурсов, что требует напряжения регуляторных систем.

3. Состояние неудовлетворительной адаптации. При состоянии неудовлетворительной адаптации функциональные возможности организма снижены. Гомеостаз сохранён лишь благодаря значительному напряжению регуляторных систем либо за счёт включения компенсаторных механизмов. Характеризуется оно недостаточными адаптационными защитно-приспособительными механизмами.

4. Состояние срыва адаптации характеризуется резким снижением функциональных возможностей организма в результате значительного снижения функционального резерва и истощения регуляторных систем. Гомеостаз нарушен. Развиваются специфические патологические изменения на органно-системном уровне.

Тип адаптации каждого организма зависит от его функциональных ресурсов, и когда у человека совершенствуется адаптация, в организме происходят качественно новые изменения гомеостатических систем.

Сердце является очень чувствительным индикатором происходящих в организме событий. Ритм, а также сила его сокращений, регулируемые через симпатический м парасимпатический отделы вегетативной нервной системы, очень чутко реагируют на любые изменения условий среды. Сила и ритм сердечных сокращений несут информацию о состоянии регулирующих их систем. Энергетический механизм занимает ведущее место в процессах приспособления. Именно поэтому, система кровообращения играет существенную роль в процессе адаптации, что связано, прежде всего, с её функцией транспорта питательных веществ и кислорода- основных источников энергии для клеток и тканей. Когда клеткам начинает не хватать энергии, в организме активизируются механизмы адаптации. Увеличение мощности клеточных систем, повышение синтеза белков и нуклеиновых кислот в клетках обуславливает переход организма от кратковременной (срочной) адаптации к более стабильной долговременной. Если проследить путь регуляции работы сердца, то наблюдается такая последовательность (цепочка). Важную роль в регуляции сердца и сосудов, играет вегетативная нервная система. В свою очередь, вегетативный гомеостаз зависит от состояния более высоких уровней регуляции и отражает результаты адаптивного поведения всего организма (сердце-вегетативная регуляция- высшие уровни регуляции-общее состояние организма).

Таким образом, если отследить показатели изменения в работе сердца, которые можно получить, используя математический анализ сердечного ритма, то можно судить о состоянии как вегетативной нервной системы (симпатического и парасимпатического отделов), так и высших вегетативных центров.

Систему управления сердцем можно представить в виде двух контуров центрального и периферического (автономного) (М. Баевский, 1979).

Для каждого из контуров есть свои индикаторы активности. Для автономного контура, состоящего из ядра блуждающего нерва и парасимпатического волокна, таким показателем является дыхательная синусовая аритмия. Таким образом, синусовый узел сердца под действием сигналов, передаваемых через блуждающий нерв, регулирует сердечные сокращения в такт с дыханием. Недыхательная синусовая аритмия, как отмечает Р.М. Баевский, является в свою очередь индикатором активности центрального (управляющего) контура. Связь между этими контурами осуществляется через нервные и гуморальные каналы. Принцип работы данной системы таков - более высокие уровни управления тормозят активностью более низких уровней. В покое периферический контур работает автономно, однако когда он перестает справляться с управлением сердца, вследствие нагрузок или стрессорных ситуаций, начинает включаться центральный контур.

Этот контур Р.М. Баевский представляет в виде трех уровней организации:

• подкорковые нервные центры, обеспечивающие уравновешивание различных параметров внутри отдельных систем, внутрисистемный, в том числе вегетативный гомеостаз (уровень В);

• высшие вегетативные центры, осуществляющие уравновешивание различных систем организма между собой, межсистемный гомеостаз, в том числе управление гипоталамо-гипофизарной системой, обеспечивающий гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень Б);

• центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность всех систем организма в соответствии с изменениями условий внешней среды, адаптационная деятельность организма (уровень А).

Центральный контур

А ВС

Б

В

ГК

S V НК

Синусовый узел

Автономный контур

Рис. 1. Двухконтурная система управления ритмом сердца (по Р.М. Баевскому)

НК - нервный канал, ГК - гуморальный канал, ВС – вегетативная система,

А – центральная нервная система, Б – высшие вегетативные центры,

В – подкорковые нервные центры.

Усиление централизации управления сердечным ритмом выражается в увеличении компонентов синусовой аритмии, появлении медленных волн с все более высокими периодами и возрастании их мощности. Подключение к работе все более высоких организаций нервной системы будет свидетельствовать о перестройке всего организма к изменившимся условиям среды.

Вариабельность сердечного ритма - совокупность всех ее свойств, от переменности мгновенного периода сердечных сокращений до ее причин, обусловленных и определяемых нелинейностью симпатической, парасимпатической и гуморальной регуляции, их разветвленными связями между собой, с подкорковыми и корковыми образованиями в открытости мину, а также реакциями на ментальный, физический и иные виды стресса.

Математический анализ ритма сердца – это количественное изучение динамических рядов кардиоинтервалов с целью выявления, описания и определения физиологической значимости детерминированных (неслучайных и случайных) компонентов, которые характеризуют установившиеся процессы функционирования и управления в системе кровообращения (Р.М. Баевский и др., 1984). Накопленный опыт позволяет говорить о возможности количественной оценки вегетативного гомеостаза по математико-статистическим показателям сердечного ритма, что позволяет характеризовать изменения уровня здоровья при отсутствии сдвигов основных физиологических показателей.

1.2. Основные методы анализа вариабельности ритма сердца

1.2.1. Классификация групп методов

В наше время люди все чаще стали следить за своим здоровьем. Поэтому выросло число спортивных секций, а также фитнес клубов. Выбирая тот или иной вид спорта, либо направление люди не всегда оказываются правыми, так как вместо желаемой стройной фигуры можно в итоге получить серьезные последствия, связанные с нарушением всех регуляторных систем организма. Таким образом, следует рассматривать сердечно-сосудистую систему как индикатор состояния целостного организма и учитывать необходимость изучения с целью прогнозирования ее возможных реакций.

Выделяют три группы методов, направленные соответственно на исследование средней частоты пульса, его вариабельности и переходных процессов. Центральное место в этой классификации занимают методы изучения вариабельности сердечного ритма. Эти методы можно разделить на три группы:

1) методы статистической оценки числового массива кардиоинтервалов;

2) методы оценки связи между кардиоинтервалами;

3) методы выявления скрытой периодичности динамического ряда кардиоинтервалов (Баевский, Кириллов, Клецкин, 1984).

Согласно недавно опубликованным стандартам Европейского Кардиологического общества и Североамериканского общества электрофизиологии (Heart rate variability, 1996) выделяют две группы методов - временные (Time Domain Methods) и частотные (Frequency Domain Methods).

К временным методам относятся статистический анализ и геометрические методы, к частотным - спектральный анализ. Наибольшее применение в России (СССР) за последние 30 лет получили следующие пять методов анализа ритма сердца: 1) статистический анализ, 2) вариационная пульсометрия - соответствует геометрическим методам по европейско-американским астандартам, 3) автокорреляционный анализ, 4) корреляционная ритмография,

5) Спектральный анализ.

Эти методы являются наиболее распространенными, и в настоящее время накоплен большой опыт их применения в различных областях клинической медицины и прикладной физиологии.

Аппаратно-программный комплекс «Варикард» реализует все вышеназванные методы анализа. Кроме того, программные средства «Варикарда» обеспечивают проведение комплексного анализа вариабельности ритма сердца, не имеющего аналогов в мировой практике. При этом по определенному набору показателей формируется заключение о степени напряжения регуляторных систем (показатель активности регуляторных систем - ПАРС). В таблице ниже представлен перечень показателей вариабельности сердечного ритма, вычисляемых при использовании программы комплекса «Варикард». Ниже эти показатели рассматриваются более подробно.

1.2.2. Статические характеристики

Статистические характеристики динамического ряда кардиоинтервалов включают: частоту пульса (Heart Rate-HR), среднее квадратичное отклонение (Standard Deviation-SD), коэффициент вариации (CV). Кроме этих “классических” статистических показателей вычисляются четыре разностных показателя. Для этого формируется новый динамический ряд числовых величин-значений разностей между каждым предыдущим и последующим кардиоинтервалами. Получая ряд разностных значений, удается элиминировать (устранить) постоянную составляющую динамического ряда и все медленные колебания. Здесь в чистом виде присутствует только быстрый компонент вариабельности - дыхательные колебания длительности кардиоинтервалов. Поэтому все разностные показатели в той или иной мере отражают активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, т.е. относятся к автономному контуру управления. SDSD - это среднее квадратичное отклонение динамического ряда разностных значений, RMSSD - это квадратный корень из суммы квадратов разностных значений (Root Mean of Sum Saccessive Deviations), NN50 coun - число разностей, значения которых выше чем 50 миллисекунд, pNN50 - тоже, но в процентах от общего числа интервалов.

1.2.3. Вариационная пульсометрия

Вариационная пульсометрия. Сущность вариационной пульсометрии заключается в получении закона распределения кардиоинтервалов как случайных величин. Для этого строится кривая распределения - гистограмма. Метод вариационной пульсометрии соответствует геометрическим методам по европейско-американским стандартам. На рисунке 2 представлена типичная кривая распределения с обозначенными на ней основными математическими показателями: Мо (мода), АМо (амплитуда моды), MxDMn (вариационный размах - Difference between Maximal and Minimal value). Ниже дается краткая медико-физиологическая интерпретация указанных показателей.

Мода – это наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоинтервала. В физиологическом смысле – это наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы, при нормальном распределении и высокой стационарности исследуемого процесса, но мало отличается от математического ожидания.

Рисунок 2. Вариационная пульсограмма (гистограмма)

Амплитуда моды (АМо) - это число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в процентах к объему выборки. Этот показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, который обусловлен, в основном, степенью активации симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Вариационный размах (MxDMn) отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряде. Он вычисляется по разности максимального и минимального значений кардиоинтервалов и поэтому при аритмиях или артефактах могут быть допущены ошибки, если динамический ряд кардиоинтервалов не подвергся предварительному редактированию. При вычислении MxDMn следует отбрасывать крайние значения кардиоинтервалов, если они составляют менее 3 процентов от общего объема анализируемой выборки. Физиологический смысл MxDMn обычно связывают с активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. При объеме выборки, равном 128 кардиоинтервалам и менее, и в отсутствии переходных процессов обычно амплитуда дыхательных волн преобладает над амплитудой их колебаний сердечного ритма. Однако, в ряде случаев, при значительной амплитуде медленноволновых составляющих значения MxDMn в большей мере могут отражать состояние подкорковых нервных центров.

По данным вариационной пульсометрии вычисляется ряд производных показателей, среди которых наиболее употребителен индекс напряжения регуляторных систем (Ин), который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Этот показатель получил широкое применение в спортивной медицине, физиологии труда, космических исследованиях, а также в клинике. Величина Ин в норме колеблется в пределах от 50 до 150 условных единиц. При эмоциональном стрессе и физической работе у здоровых людей значения Ин увеличиваются до 300 -500 единиц, а у людей старшего возраста со сниженными резервами такие значения наблюдаются даже в покое. При наличии стенокардии Ин достигает 600-700 единиц, а в предынфарктном состоянии даже 900-1100 единиц.

1.2.4. Корреляционная ритмография

Корреляционная ритмография (КРГ) – это метод графического представления динамического ряда кардиоинтервалов в виде "облака" (скатерграммы) путем построения ряда точек в прямоугольной системе координат. При этом по оси ординат откладывается – каждый текущий R-R интервал, а по оси абсцисс – каждый последующий R-R интервал. На рисунке 3 представлен типичный образец КРГ. Важным достоинством этого метода является то, что он позволяет эффективно распознавать и анализировать сердечные аритмии. Числовыми показателями КРГ являются оси эллипса (а и б), образованного облаком точек и их отношение а/б. Физиологический смысл отношения а/б близок к Ин, он характеризует степень централизации управления ритмом сердца, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Рисунок 3. Корреляционная ритмограмма (скатерграмма)

1.2.5. Автокорреляционный анализ

Автокорреляционный анализ. Вычисление и построение автокорреляционной функции динамического ряда кардиоинтервалов (см. рисунок 4) направлено на изучение внутренней структуры этого ряда как случайного процесса. Автокорреляционная функция представляет собой график динамики коэффициентов корреляции, получаемых при последовательном смещении анализируемого динамического ряда на одно число по отношению к своему собственному ряду. После первого сдвига на одно значение коэффициент корреляции тем меньше единицы, чем более выражены дыхательные волны. Если в исследуемой выборке доминируют медленноволновые компоненты, то коэффициент корреляции после первого сдвига будет лишь незначительно ниже единицы. Последующие сдвиги ведут к постепенному уменьшению коэффициента корреляции вплоть до появления отрицательных корреляционных коэффициентов. Физиологический смысл использования автокорреляционного анализа заключается в оценке степени влияния центрального контура управления на автономный. Чем сильнее это влияние, тем ближе к единице значение коэффициента корреляции при первом сдвиге. Автокоррелограмма позволяет судить о скрытой периодичности сердечного ритма. Однако такой анализ носит лишь качественный характер.

Рисунок 4. Автокорреляционная функция

1.2.6. Спектральный анализ

Спектральный анализ. Для точной количественной оценки периодических процессов в сердечном ритме служит спектральный анализ. Физиологический смысл спектрального анализа состоит в том, что с его помощью оценивается активность отдельных уровней управления ритмом сердца.

В графике по оси абсцисс откладываются значения периодов колебаний в секундах, по оси ординат откладываются мощности соответствующих спектральных составляющих в миллисекундах в квадрате/Гц (мс²/Гц). При спектральном анализе так называемых коротких динамических рядов кардиоинтервалов продолжительностью до 5 минут можно измерить только мощности дыхательных волн и медленных волн 1-го и 2-го порядка. Что касается медленных волн 2-го порядка, то по европейско-американским стандартам их диапазон определяется в пределах от 0,04 до 0,003 Гц или от 25 до 300 с. Однако, многочисленные литературные данные свидетельствуют о том, что в указанном диапазоне наблюдаются колебания различной природы: связанные с процессами терморегуляции (Sayers, 1973, 1981), с окислительно-восстановительными процессами, с процессами метаболизма, в частности с гликолизом (Boiteux et. al, 1977). Таким образом, в диапазоне до 5 минут можно выделить волны не только 2-го, но и 3-го-4-го порядков. Поэтому в комплексе «Варикард» медленные волны 2-го порядка вычисляются в интервале от 25 до 70 секунд (0,04-0,015 Гц). Как правило, эти волны ассоциируются с активностью надсегментарных отделов мозга (Хаспекова, 1994), с активностью симпатических подкорковых центров. Что касается медленных волн 3-4-го порядков, то их основная мощность отражается, как правило, 1-й гармоникой спектра. Приняты названия спектральных компонентов, согласно Европейско-Американским стандартам. Их названия отражают частотный состав: высокочастотные колебания (High Frequency -HF), низкочастотные колебания (Low Freqyency -LF), очень низкочастотные колебания - (Very Low Freqyency -VLF), и ультранизкочастотные колебания (Ultra Low Frequency - ULF). Частотные диапазоны указанных компонентов выглядят так:

HF: 0,4 - 0,15 Гц (2,5 - 7 сек.); LF: 0,15 - 0,04 Гц (7 - 25 сек.); VLF: 0,04 - 0,015 Гц (25 - 70 сек.); ULF: меньше 0,015 Гц (больше 70 сек.)

При спектральном анализе обычно для каждого из компонентов вычисляют абсолютную суммарную мощность в диапазоне, среднюю мощность в диапазоне, значение максимальной гармоники и относительное значение в процентах от суммарной мощности во всех диапазонах (Total Power-TP). По данным спектрального анализа сердечного ритма вычисляются следующие показатели: индекс централизации - ИЦ (Index of centralization, IC = (HF+LF)/VLF) и индекс активации подкорковых нервных центров ИАП (Index of Subcortical Centers Activity, ISCA=LF/VLF). ИЦ отражает степень преобладания этих составляющих синусовой аритмии над дыхательными. Фактически - это количественная характеристика соотношений между центральным и автономным контурами регуляции сердечного ритма. Второй индекс ИАП характеризует активность сердечно-сосудистого подкоркового нервного центра по отношению к более высоким уровням управления. Повышенная активность подкорковых нервных центров проявляется ростом ИАП. С помощью этого индекса могут контролироваться процессы коркового торможения. Кроме того, согласно европейско-американским стандартам вычисляется отношение HF/LF.

1.2.7. Комплексная оценка

Комплексная оценка вариабельности сердечного ритма может осуществляться по показателю активности регуляторных систем (ПАРС). Он вычисляется в баллах по специальному алгоритму, учитывающему статистические показатели, показатели гистограммы и данные спектрального анализа кардиоинтервалов. ПАРС позволяет дифференцировать различные степени напряжения регуляторных систем. ПАРС был предложен еще в начале 80-х годов (Р.М. Баевский и др., 1964) и оказался довольно эффективным в оценке адаптационных возможностей организма. Алгоритм его вычисления постепенно совершенствовался и к настоящему времени разработан новый алгоритм, учитывающий значения всех основных показателей вариабельности сердечного ритма.

Значения ПАРС выражаются в баллах от 1 до 10. На основании анализа значений ПАРС могут быть диагностированы следующие функциональные состояния:

1. Состояние оптимального напряжения регуляторных систем, необходимое для поддержания активного равновесия организма со средой (норма, ПАРС = 1-2).

2. Состояние умеренного напряжения регуляторных систем, когда для адаптации к условиям окружающей среды организму требуются дополнительные функциональные резервы. Такие состояния возникают в процессе адаптации к трудовой деятельности, при эмоциональном стрессе или при воздействии неблагоприятных экологических факторов (ПАРС = 3-4).

3. Состояние выраженного напряжения регуляторных систем, которое связано с активной мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышением активности симпатико-адреналовой системы и системы гипофиз-надпочечники (ПАРС = 4-6).

4. Состояние перенапряжения регуляторных систем, для которого характерна недостаточность защитно-приспособительных механизмов, их неспособность обеспечить адекватную реакцию организма на воздействие факторов окружающей среды. Здесь избыточная активация регуляторных систем уже не подкрепляется соответствующими функциональными резервами (ПАРС = 6-8).

5. Состояние истощения (астенизации) регуляторных систем, при котором активность управляющих механизмов снижается (недостаточность механизмов регуляции) и появляются характерные признаки патологии. Здесь специфические изменения отчетливо преобладают над неспецифическими (ПАРС = 8-10).

2. Исследования анализа вариабельности сердечного ритма в оздоровительно-реабилитационной физической культуре

2.1. Содержаниеоздоровительно-реабилитационной физической культуры

Как известно оздоровительно-реабилитационная физическая культура включает в себя специальное направленное использование физических упражнений в качестве средств лечения заболеваний и восстановлений функций организма, нарушенных или утраченных вследствие заболеваний, травм, переутомлений и других причин. Применение отдельных форм движений и двигательных режимов с этой целью началось, судя по историческим сведениям, еще в древней медицине и к настоящему времени прочно вошло в систему здравоохранения преимущественно в виде лечебной физической культуры (Ж.К. Холодов, В.С Кузнецов, 2000). Физическая культура является неотъемлемой частью социальной жизни (И.И. Лубышева, 2001).

Общее представление о лечении с помощью физических упражнений основывается на факте оздоровления организма, обусловлено улучшением циркуляции крови и снабжением кислородом, как больных, так и здоровых тканей, повышением мышечного тонуса, сокращением жировых запасов и т.д. В зависимости от возрастной градации людей восстановление происходит в одних случаях за счет нормализации функций и систем организма, в других - за счет преимущественного развития компенсаторных реакций.

Следует отметить, что в оздоровительно-реабилитационной физической культуре значительно возрастает роль таких методических принципов, как принцип индивидуализации и постепенного повышения нагрузок. Таким образом, занятия в группах здоровья носят как общеоздоровительный характер для лиц, не имеющих серьезных отклонений в состоянии здоровья, а также специально направленный характер с учетом специфики заболевания. Основными средствами занятий являются легкодозируемые по нагрузке упражнения основной гимнастики, плавание легкой атлетики. Лучший оздоровительный и тонизирующий эффект достигается при комплексном использований упражнений, желательно разнообразных. Отметим, что индивидуальные занятия реабилитационного типа могут также носить как общеоздоровительный, так и специально направленный характер, укрепляющие наиболее слабые функции и системы организма. Например, при функциональных нарушениях сердечно – сосудистой и дыхательной систем целесообразно широко использовать физические упражнения аэробного характера.

По мнению Ж.К. Холодова (2000), оздоровительная реабилитационная культура играет существенную роль и в системе научной организации труда. Проведение профилактических мероприятий в физкультурно-оздоровительных центрах позволяет устранять стрессовые явления и негативные последствия, возникающие вследствие физического и психического перенапряжения на производстве и современных условий жизни. В комплекс профилактических мероприятий входят различные восстановительные упражнения, применяемые в режиме и после рабочего дня, массаж, баня, психорегулирующие и другие средства.

В целом значимость оздоровительно-реабилитационной физической культуры в связи с обостряющимися последствиями гиподинамии и стрессовыми факторами современных условиях жизни, несомненно, возрастает. Вместе с тем физическая культура находит все более широкое и глубокое отражение в специализированных отраслях науки, а наука все органичнее внедряется в физкультурную практику.

2.2. Исследования адаптационных изменений деятельности сердечно-сосудистой системы женщин в оздоровительно-реабилитационной физической культуре по данным анализа вариабельности сердечного ритма.

Многочисленными исследованиями доказано, что правильно подобранные физические упражнения и режимы их выполнения являются эффективным средством профилактики и лечения целого ряда заболеваний (гипертонической болезни, атеросклероза, ишемической болезни сердца и т.д.) Н.М. Амосов, (1984), А. Благий (1988) Т.В. Рябчикова (2004).

В сегодняшней практике оздоровительно-реабилитационной физической культуры используется широкий арсенал упражнений, которые существенно отличаются структурной организацией двигательных действий.

Основная проблема подбора и применения физических упражнений заключается в том, чтобы обеспечить максимальный оздоровительный и реабилитационный эффект. Ученые отмечают, что этот процесс может идти активно только в том случае, если оказывается достаточное воздействие на основные системы организма, прежде всего, на сердечнососудистую, дыхательную, эндокринную и иммунную системы, на опорно-двигательный аппарат (укрепление «мышечного корсета», восстановление подвижности в суставах и т.д.).

Согласно точке зрения В.В.Парина и Р.М. Баевского (1968) систематическое выполнение индивидуально подобранных упражнений совершенствует адаптационные механизмы, снимает нервно-психическое напряжение, существенно улучшает процессы обмена веществ и кровоснабжение тканей и органов, что, в целом, положительно сказывается на общем физическом состоянии, самочувствии и работоспособности занимающихся.

А.А. Федякин провел исследование адаптационных изменений деятельности сердечно-сосудистой системы женщин в процессе занятий в школе здоровья по данным анализа вариабельности сердечного ритма. При этом показатели деятельности сердечно-сосудистой системы рассматривались им как индикаторы адаптационных реакций всего организма.

С целью проверки этой гипотезы изучались адаптационные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы женщин за время пребывания в школе здоровья. В экспериментальных исследованиях принимали участие женщины, приехавшие заниматься оздоровительно-реабилитационной физической культурой в школу здоровья (n=58), средний возраст 59-2,7 лет.

В первый день пребывания в школе здоровья, в лабораторных условиях, изучалась вариабельность сердечного ритма с использованием аппаратно-программного комплекса «Варикард» в режиме краткосрочных записей (short-term records) при базовой длине выборки равной 5 минутам. Аналогичное исследование проводилось в последний день пребывания женщин в школе здоровья. С помощью такого контроля удалось исследовать и оценить адаптационные изменения сердечно-сосудистой системы женщин, произошедшие под влиянием занятий по программе школы здоровья. При этом проводился анализ более 40 показателей.

Управление величиной нагрузки осуществлялось волнообразно, посредством изменения количества повторений упражнения. При выборе упражнений учитывался физиологический эффект упражнений, т.е. комплекс функциональных изменений в организме в процессе выполнения конкретного упражнения (Р.С. Минвалеев, А.И. Иванов, 2003), что рассматривается Н.А. Агаджаняном, как срочный этап в развитии адаптационных реакций организма.

В результате проведенного исследования за время пребывания в школе здоровья, под влиянием выполнения программы оздоровительных занятий, произошло достоверное снижение частоты пульса в покое, увеличилась длительность кардиоинтервалов и значительно снизились показатели вариации. Достоверность полученных результатов обоснована тем, что исследовалось более 300 кардиоинтервалов у каждой женщины, принимавшей участие в эксперименте.

В таблице представлены средние результаты вариабельности сердечного ритма у женщин, полученные в начале и в конце пребывания в школе здоровья. Были проанализированы наиболее информативные показатели, оценивающие состояние сердечно-сосудистой системы, показатели, которые были выбраны на основе данных литературы и логическим методом.

Таблица. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма у женщин за время пребывания в школе здоровья ( Х±т)

Показатели	Исходный уровень	Итоговый уровень
Частота сердечных сокращений, уд./мин.	84±1,37	76±1,6*
Среднее значение длительности RR интервалов, мс	723,6±13.6	795,2±16,2*
Индекс напряжения регуляторных систем (SI), усл. ед.	736,8±91,9	324,5±96,3*
ПАРС, усл. ед.	5,25±0,34	4,50±0,34*
Индекс централизации (VLF+LF)/HF (IC), усл.ед.	2,02±0,32	1,01±0,32*
Амплитуда моды (AMo), %	101,9±5,67	71,02±8,55*
Среднее квадратич. отклонение (SDNN), мс	52,8±9,53	109,7±28,79*
Суммарная мощность HF, мс*1000	2,87±1,25	13,52±5,94*
Отношение низкочастотной составляющей к высокочастотной составляющей (LF/HF) av	2,99±0,44	1,71±0,50*

По окончанию занятий было выявлено уменьшение значений стандартного отклонения, свидетельствующих о том, что группа стала более однородной, и, косвенно, о том, что занятия в школе здоровья оказывают значительно больший эффект на лиц со слабой подготовленностью, происходило их «подтягивание» до среднего уровня, подчеркивая тем самым важность выбора индивидуальной величины нагрузки.

По системе Р. М. Баевского (1979) была осуществлена комплексная оценка вариабельности сердечного ритма по показателю активности регуляторных систем (ПАРС). Он вычисляется в баллах по специальному алгоритму, учитывающему статистические показатели, показатели гистограммы и данные спектрального анализа кардиоинтервалов. ПАРС позволяет дифференцировать различные степени напряжения регуляторных систем. ПАРС был предложен еще в начале 80-х годов прошлого столетия и оказался довольно эффективным в оценке адаптационных возможностей организма женщин.

В результате проведенного исследования комплексная оценка вариабельности сердечного ритма по показателю активности регуляторных систем (ПАРС) свидетельствует о том, что исходное состояние женщин пожилого возраста характеризуется по этому показателю как состояние выраженного напряжения регуляторных систем, которое связано с активной мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышением активности симпато-адреналовой системы и системы гипофиз - надпочечники. Также в исследовании А. А. Федякина (2010) отмечено достоверное снижение данного показателя (ПАРС) за время пребывания в школе здоровья, что свидетельствует о положительном воздействии занятий по программе школы.

Также о положительном влиянии оздоровительно-реабилитационных занятий по данной методике свидетельствуют еще ряд показателей таких как:

Индекс напряжения регуляторных систем (Ин) в исходном состоянии, значительно, более, чем в пять раз, превышал норму в конце эксперимента, после двухнедельных занятий по программе школы здоровья снизился более, чем в два раза.

Индекс централизации (VLF+LF)/HF (IC) оценивающий степень централизации управления ритмом сердца. Выполнение упражнений дыхательной гимнастики и статических упражнений во время пребывания в школе здоровья способствовало значительному снижению индекса централизации.

Тенденция увеличения значения среднего квадратичного отклонения (SDNN) связывается с активностью парасимпатической системы, характеризует суммарный эффект вегетативной регуляции сердечного ритма. Увеличение данного показателя с 52,8±9,53 до 109,7±28,79 может рассматриваться как положительный результат пребывания в школе здоровья после применения предложенной программы занятий.

За время пребывания в школе здоровья значительно уменьшились значения амплитуды моды (AMo), что, косвенно, свидетельствует о снижении активности симпатического звена регуляции.

Уровень активности дыхательного центра (суммарная мощность HF) увеличился более, чем в четыре раза, что, несомненно, связано с регулярными, ежедневными занятиями дыхательной гимнастикой.

Занятия в школе здоровья по методике, описанной А. А. Федякиным (2010), способствовали более сбалансированной регуляции симпатического и парасимпатического отделов нервной системы. Об этом свидетельствует снижение отношения низкочастотной составляющей к высокочастотной составляющей (LF/HF) с 2,99±0,44 до 1,71±0,50. Это согласуется с результатами работ Р. С. Минвалеева, А.И. Иванова (2003), где отмечается, что после правильного выполнения асан хатха йоги (уддияна - бандхи) происходит увеличение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, что приводит к сбалансированности регуляции.

ВЫВОДЫ

В ходе курсовой работы изучен материал, касающийся вариабельности сердечного ритма, описаны основные показатели вариабельности (АМО, ИН, МО и др.), а так же описан их физиологический смысл, т.е. выполнены задачи курсовой работы.

На примере исследования А. А. Федякина (2010) изучены адаптационные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы женщин в оздоровительно-реабилитационной физической культурес помощью анализа вариабельности сердечного ритма. Дана оценка состояния организма и его динамики под влиянием занятий. Анализ специальной литературы показал, что математический анализ сердечного ритма является объективным информативным методом исследования, позволяющим дать характеристикустепени напряжения регуляторных систем организма. Более того, используя интегральный показатель активности регуляторных систем (ПАРС) можно дать заключение о степени адаптации к условиям среды, т.е. оценить состояние организма и его динамику под влиянием занятий.

Таким образом, по данным динамики показателей вариабельности сердечного ритма у женщин за время пребывания в школе здоровья мы можем отметить, что адаптационные изменения показателей деятельности сердечно-сосудистой системы этих женщин характеризуются положительным ростом всех параметров. Следовательно, занятия оздоровительно-реабилитационной физической культурой в школе здоровья обеспечивают улучшение физической работоспособности, сниженной вследствие малоподвижного образа жизни, способствуют профилактике заболеваний, вызванных возрастными изменениями в организме. При этом реакции системы кровообращения и, в частности, ее регуляторных механизмов рассматриваются здесь как результат адаптации организма к большому числу разнообразных факторов: занятий оздоровительно-реабилитационной физической культурой, рационального питания, соблюдения режима дня.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агаджанян Н.А. Адаптация и резервы организма / Н.А. Агаджанян. - М.: Физкультура и спорт, 1989. - 203 с.

2. Амосов Н.М. Физическая активность и сердце / Н.М. Амосов, Я.А. Бендет. - Киев: Здоровья, 1984. - 232 с.

3. Баевский Р.М. Статистический, корреляционный и спектральный анализ пульса в физиологии и клинике // Математические методы анализа сердечного ритма. М.: Наука, 1968. С. 51-61.

4. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р.М.Баевский. М.: Медицина, 1979. 298 с.

5. Баевский P.M. // Кибернетический анализ процессов управления сердечным ритмом. Актуальные проблемы физиологии и патологии кровообращения. — М.: Медицина, 1976.— С.161—175.

6. Баевский P.M., Кириллов О.И., Клецкин С.З. //Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. — М.: Наука, 1984. — С.220.

7. Благий А. Дозирование физических нагрузок оздоровительной направленности / А. Благий // Человек в мире спорта : новые идеи, технологии, перспективы : тезисы докладов Междунар. Конгресса. - М. : Физкультура, образование и наука, 1998. - Т. 2. - С. 540-541.

8. Лубышева И.И. Социология физической культуры и спорта / И.И. Лубышева – М.: «Академия», 2001. – 240с.;

9. Математические методы анализа сердечного ритма: М-лы 1-го Всесоюз. симпоз. /Под ред. В.В. Ларина, P.M. Баевского. — M.: Наука, 1968.

10. Минвалеев Р.С., Удияна-бандха / Р.С. Минвалеев, А.И. Иванов // Адаптивная физическая культура. - 2003. - № 1 (13). - С. 10-11.

11. Парин В.В. Математические методы анализа сердечного ритма / В.В. Парин, Р.М. Баевский. - М. : Наука, 1968. - 173 с.

12. Рябчикова Т.В. Физическая реабилитация больных пожилого возраста с хронической сердечной недостаточностью / Т.В. Рябчикова, Л.А. Егорова, А.В. Данилов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечеб. физ. культуры. - 2004. - № 2. - С. 36-38.

13. Родионов А. ММА им. И.М. Сеченова. Клиническое значение исследования вариабельности сердечного ритма / Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.medicus.ru/cardiology/spec/?cont=article&art_id=947.

14. Снежицкий В.А. Медицинские новости: Методологические аспекты анализа вариабельности сердечного ритма в клинической практике / Электронный ресурс. Режим доступа:http://www.mednovosti.by/journal.aspx?article=2037.

15. Федякин А. А. - Адаптационные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы женщин в процессе занятий в школе здоровья: Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. / Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mossport.ru/doc/3bd003f5-d576-469d-8e38-26b4d72b6f03

16. Функция Polar OwnZone / Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.polarsport.ru/main/articles/144.

17. Холодов Ж.К., Кузнецов В.С. Теория и методика физического воспитания и спорта / Ж.К. Холодов, В.С Кузнецов – М.: Издательский центр «Академия»,2000.-480с.;

Код для цитирования: Скопировать