IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В настоящее время повышенное внимание уделяется изучению особенностей кровообращения мозга при различных видах нагрузок, в том числе у детей и подростков. В данные возрастные периоды происходят изменения в сердечно - сосудистой системе, которые обеспечивают энергетику психофизиологического развитие ребенка.

Мыслительный процесс оказывает существенное влияние на функционирование церебрального кровообращения, так как он требует интенсивного кровоснабжение функционально активных областей мозга. Поэтому особенно в детском возрасте очень важно уделять внимание гигиене интеллектуальной сферы.

В настоящее время исследований, направленных на изучение реакции гемодинамики мозга на умственную нагрузку, недостаточно, объектом данных исследований являются возрастные особенности мозговой гемодинамики при адаптации к разного рода нагрузкам.

Несомненно, мозговое кровообращение у взрослых значительно отличается от гемодинамики мозга у подростков и детей. Такие отличия наблюдаются как в покое, так и при умственной нагрузке.

В отечественной научной литературе много внимания уделяется развитию системы мозгового кровообращения в онтогенезе, начиная с первых лет жизни. В исследовании Углевой Т.Н. «Состояние мозгового кровотока у здоровых детей первых трех лет жизни по данным транскраниальной доплерографии» (2013) рассматриваются особенности сосудистой системы мозга, начиная с полугодовалого возраста. В это время у ребенка достаточно невысокая скорость кровотока, при этом наблюдается высокое гидравлическое сопротивление сосудистого русла. С увеличением возраста у детей первых лет жизни происходит постепенное повышение скорости продвижения крови по сосудам, и уменьшение сопротивление крови в сосудах. Неизменяющейся была величина пульсации крови по артериям, находящимся в основании мозговой ткани. У исследуемых детей годовалого – трехгодовалого возраста величины кровообращения практически не изменялись.

С возрастом система кровообращения мозга меняется, это связано с развитием организма.

Так, в работе Безобразовой В.Н. c соавторами (2008) были проведены исследования на группе детей 5 - летнего возраста. При этом выяснилось, что во время интеллектуальной работы, то есть при решении несложных задач, у обследуемых детей наблюдалось уменьшение активности мозговых артерий малого диаметра. Исходя из полученных данных, было выявлено 2 формы реакции на предъявление интеллектуальной нагрузки. В первом случае происходило уменьшение активности артерий мозга, а также увеличивался кровоток в артериальном русле. В другом случае происходило уменьшение колебаний кровотока и функционирования артерий малого диаметра. При этом увеличивалось напряжение в крупных и средних артериях. То есть существуют разные ответы системы мозгового кровообращения: в одном случае реакция благоприятная, во втором отмечена неблагоприятная реакция на умственную нагрузку.

Во время учебного процесса ребенку необходимо довольно быстро решать поставленные перед ним задачи, то есть нужно срочно адаптироваться к интеллектуальной нагрузке. Исследование Безобразовой В.Н. с соавторами (1984) показало, что при срочной адаптации к умственным нагрузкам у детей 7 - 8 лет интенсифицировался кровоток в лобной и затылочной областях головного мозга. Установлены разные типы реакции на данный вид деятельности. Для первого типа характерно повышение скорости кровотока, но активность артерий уменьшалась в лобной и затылочной областях. Для реакции второго типа характерно разнонаправленное изменение кровотока в данных отделах мозга. Для третьего типа реактивности характерно уменьшение кровотока в артериях и увеличение активности в лобной и затылочных областях мозга. Такой тип реакции носит неблагоприятный характер, то есть усиливалось напряжение в сосудистой системе при интеллектуальной нагрузке.

Ряд научных работ посвящён изучению гемодинамики мозга у детей и подростков при адаптации к интеллектуальным нагрузкам. У подростков 8 - 12 лет, как показали исследования Тупицына И.О. и Князевой М.Г. (1988), при умственной деятельности наблюдается увеличение объемного мозгового кровотока. При этом у детей 8 лет мозговой кровоток нестабилен в области больших полушарий, что свидетельствует о том, что их головной мозг окончательно не адаптирован воспринимать сложные интеллектуальные задачи.

Отмечаются отдельные особенности в мозговом кровообращении у детей 10 - 11 лет. Эти особенности изучались в работе Шарапова А.Н. (2013) с соавторами, в ходе которых удалось выяснить, что срочная адаптация к интеллектуальной нагрузке у мальчиков и девочек данной возрастной группы вызывала повышение артериального притока, а также уменьшение тонуса мозговых артерий мозга в лобной области мозга. Также была выявлена неблагоприятная реакция на данный вид нагрузки, согласно которой происходило напряжение механизмов регулирования кровотока, то есть снижался артериальный приток, но при этом повышался тонус крупных и средних артерий мозга.

Уже в возрасте 13 лет, по данным исследований Шарапова А.Н. и других авторов (2015) во время срочной адаптации к интеллектуальной нагрузке, у многих подростков не происходило напряжения кровотока в мозге, и наблюдались ответные реакции в сосудистой системе, которые носят благоприятный характер. Это заключается в повышение артериального притока, в уменьшении активности внутримозговых артерий в лобной области. Что свидетельствует о том, к данному возрасту уже выработались устойчивые адаптивные реакции к интеллектуальным нагрузкам. У части детей в данном возрасте наблюдается противоположная реакция, при которой отмечается напряжение в работе регуляторных механизмов мозга, что является неблагоприятной реакцией. Интеллектуальная работа мозга сопровождается уменьшением артериального притока, увеличением активности артерий разного калибра, при эффективном повышении частоты сердечных сокращений.

Исследование Русанова В.Б. (2001) показало, что во время учебных нагрузок у старших школьников 16-18 лет отмечаются значительные изменения мозгового кровообращения, изменения в функционировании артерий разного калибра, а также снижение кровенаполнения мозга, что свидетельствует о переутомлении. Также было выявлено неравномерное поступление крови в полушария, при этом активность кровотока преобладает в левом полушарии. В возрасте 16 - 18 лет наблюдается уменьшение значений, которые характеризуют кровоток мозговой ткани, особенно это проявляется в области внутренних сонных артерий, также отмечается интенсивная активность артериальных сосудов. При этом выявились различия в мозговом кровотоке у девушек и юношей в последние годы обучения. Церебральное кровообращение девушек оказалось более устойчивым и сформированным, в отличие от юношей, это связано с тем, что показатели кровотока, которые характеризуют функционирование сосудов мозга, устанавливаются на уровне взрослого организма. Сосудистая реакция у юношей во время интеллектуальной нагрузки изменчива. Умственное напряжение у юношей и девушек сопровождается сдвигами гемоциркуляции мозга, которые направлены на удовлетворение метаболических потребностей высших отделов центральной нервной системы.

Стрессовые реакции, сопровождающие интеллектуальную деятельность, значительно влияют на гемоциркуляцию мозга, при этом вызывая чаще всего неблагоприятные реакции. Реакция гемодинамики мозга на интеллектуальную нагрузку в разные возрастные периоды значительно отличается. В одних случаях данный вид нагрузки приводит к утомлению ЦНС и напряжению тонуса сосудов, в других, напротив, наблюдается положительная реакция, то есть активизируется кровоток и активность сосудов повышается.

Список литературы

1. Безобразова В.Н. Функциональное состояние кровообращения головного мозга детей 5 - летнего возраста/ Безобразова В.Н. Зиненко Е.С.// Новые исследования по возрастной физиологии. - М.: Институт возрастной физиологии. - 2008. - № 14 - 1. - 36 - 40 с.

2. Безобразова, В.Н. Изменение объемного мозгового кровотока у школьников 7-8 и 12 лет при умственной деятельности /В.Н. Безобразова, И.О. Тупицын //Новые исследования по: возрастной физиологии. - М. - 1984. - Вып.2. - 32-35с.

3. Пономарева Т.А. Срочная адаптация системы кровообращения детей младшего школьного возраста к работе на компьютере: Автореф. дис. на соискан. учен.степ. канд. биол. наук. - М., 2005. - 176с.

4. Русанов В.Б. Церебральная гемодинамика и функциональное состояние сосудов головного мозга школьников 16-17 лет: дис. канд. биол. наук/ В.Б. Русанов. - Владимир, 2001. - 128 с.

5. Тупицын И.О., Князева М.Г. Характеристика сердечно – сосудистой системы// Физиология подростка./ Под ред. Фарбер Д.А. - М.: Педагогика. - 1988. - 118 - 125 с.

1Научный руководитель: Чуб Игорь Сергеевич – кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии человека и биотехнических систем САФУ имени М.В. Ломоносова.

Код для цитирования: Скопировать