Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ВЛИЯНИЕ ЭВОЛЮТИВНОГО СОМАТОТИПА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ СЕРДЦА И НАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В КРОВИ У МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

Щанкин А.А. 1 Малышев В.Г. 2 Кошелева О.А. 1
1 ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М. Е. Евсевьева»
2 ФГБОУ ВПО "Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова»
Цель работы. Изучение конституциональных особенностей изменений показателей электрокардиограммы и напряжения кислорода крови в ответ на дозированную физическую нагрузку. Объект изучения и методы исследования. Были обследованы 96 женщин в возрасте 20 + 0,12 лет. Проводилось измерение ряда антропометрических параметров (длины тела и длины ноги, вычисление трохантерного индекса) и определение конституционального типа возрастной эволюции. При этом регистрировалась электрокардиограмма и определялось pO2 в покое и после однократной физической нагрузки. Кроме того, измерялось содержание гемоглобина крови. Статистическая обработка проводилась с помощью программы STATISTICA-6.0. Результаты. Антропометрические показатели женщин не выходили за пределы существующих норм, принятых в России. Физическая работоспособность, определенная с помощью теста PWC 170 соответствовала среднему уровню работоспособности для нетренированных женщин данного возраста. После физической нагрузки выявлено повышение амплитуды зубцов Р и Т, сокращение длительности интервалов Q-T, T-P , R-R, а также повышение pO2 крови. При отклонении трохантерного индекса от средних значений (дисэволютивный и патологический тип конституции) наблюдались конституционально обусловленные сдвиги со стороны показателей ЭКГ и напряжения кислорода крови на дозированную физическую нагрузку, а так же особенности содержания гемоглобина в крови. Выводы. Выявленные конституциональные особенности функционирования сердца и системы крови обусловлены их непосредственным участием в формировании гомеостаза.
электрокардиограмма
электрическая ось сердца
трохантерный индекс
напряжение кислорода крови
гемоглобин
1. Аристова И. С. Морфофункциональные показатели физического развития девушек Саратовского региона / И. С. Аристова, В. Н. Николенко // Морфологические ведомости. - 2005. - №1-2. - С. 139-142.
2. Белоцерковский, З. Б. Структурно-функциональные особенности левых отделов сердца и гемодинамическая реакция в ответ на физические нагрузки у юных спортсменов/ З. Б. Белоцерковский, Б. Г. Любина // Физиология человека, 2002. - Т.28, № 6. - С. 104-108.
3. Васильченко Г. С. Сексопатология / Г. С. Васильченко, Агаркова С. Г., Агарков С. Г. и др.: справочник. - М.: Медицина, 1990. - 576 с.
4. Голышенков С. П. Влияние физической нагрузки на агрегирующую активность и перекисное окисление липидов тромбоцитов/ С. П. Голышенков, Н. А. Мельникова, М. В. Лапшина // Физиология человека, 2004. - Т. 30, № 6. - С. 96-102.
5. Истомин Б. А. Выделение информационных признаков электрокардиосигнала на основе вейвлет-анализа/ Б. А. Истомин // Информационные и управленческие технологии в медицине и экологии: Сборник статей IV Всероссийской научно-технической конференции (май 2010 г.). - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. - С. 43-45.
6. Карпман В. Л. Тестирование в спортивной медицине / В. Л. Карпман, З. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. - М.: Физкультура и спорт, 1989. - 208 с.
7. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О. Ю. Реброва. - М.: МедиаСфера, 2002. - 312 с.
8. Спортивная медицина: Учеб. для ин-тов физ. культ. / Под ред. В. Л. Карпмана. - М.: Физкультура и спорт, 1987. - 304 с.
9. Шилина Л. В. Применение скрининговой компьютерной системы «Кардиовизор» у юных спортсменов / Л. В. Шилина, М. В. Тиханова, Г. А. Чурина, В. А. Зобниева, Т. Л. Колчина, Л. В. Кардаш, С. Н. Хорошилова, О. А. Агеева // Информационные и управленческие технологии в медицине и экологии: Сборник статей IV Всероссийской научно-технической конференции (май 2010 г.). - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. - С. 135-136.
10. Штефко В. Г. Схемы клинической диагностики конституциональных типов / В. Г. Штефко, А. Д. Островский. - М.: Биомедгиз, 1929. - 79 с.
Несмотря на то, что вопросы адаптации организма к физической нагрузке в целом хорошо изучены, интерес к ним сохраняется и до настоящего времени. Например, проводятся исследования, касающиеся структурно-функциональных особенностей системы кровообращения в ответ на физические нагрузки у спортсменов [2], изучается влияние физической нагрузки на систему гемостаза [4]. В настоящее время для характеристики электрических потенциалов сердца широко используются компьютерные программы анализа ЭКГ [5], скрининговые компьютерные системы [9].

Целью нашей работы явилось изучение конституциональных особенностей характера сдвигов параметров электрокардиограммы и напряжения кислорода крови в ответ на однократную дозированную физическую нагрузку.

Методика

Объектом исследования были 96 женщин в возрасте 20,0 + 0,14 лет.  Измеряли длину тела, длину ноги, окружность грудной клетки, массу тела. Конституциональный тип возрастной эволюции организма определяли по В. Г. Штефко (1929) и С. Г. Васильченко (1990) по величине трохантерного индекса (ТИ). Определение физической работоспособности проводили с помощью теста PWC 170 [6]. Электрокардиограмму регистрировали в покое и после однократной дозированной физической нагрузки мощностью 70 % от индивидуального PWC 170 в течение 3 мин. С помощью монитора М3046А проводили пульсоксиметрию с определением напряжения кислорода в крови (SрО2), до и после выполнения дозированной физической нагрузки. Содержания гемоглобина крови определяли гемоглобинцианидным методом. Достоверность разницы параметров определялась по критерию Стьюдента [7].

Результаты исследования и их обсуждение

Полученные результаты показали, что средняя длина тела женщин составила 163,72+6,07 см, средняя длина ноги - 82,63+4,67 см, средняя окружность грудной клетки - 82,75+6,33 см, средняя масса тела - 59,09+9,97 кг. Таким образом, антропометрические показатели женщин Республики Мордовия существенно не отличались от нормативов других регионов России [1]. Физическая работоспособность, определяемая с помощью теста PWC 170, составила 590,6+34,63 кгм/мин или 9,85 кгм/(мин кг), что соответствует усредненным показателям работоспособности для нетренированных женщин данного возраста.

Показатели ЭКГ у женщин в покое были в пределах возрастной нормы. После выполнения однократной дозированной физической нагрузки наблюдалось статистически значимое увеличение амплитуды зубцов Р и Т  и тенденция к увеличению амплитуды зубцов Q, R, S. При этом сокращалась длительность интервалов Q-T, T-P, R-R (р = 0,0001) и P-Q (р = 0,0064). Отмечалась тенденция к увеличению угла электрической оси сердца (Â QRS) (р = 0,4066). Увеличилась частота сердечных сокращений (р = 0,0001). Перечисленные изменения показателей ЭКГ не противоречат данным литературы, касающимся влиянию дозированной физической нагрузки на показатели электрокардиограммы [6]. Одновременно отмечалась тенденция к увеличению напряжения кислорода в крови (р = 0,3003).

На рисунках 1, 2 показано, что у обследованных женщин регистрируются четкие конституциональные различия показателей электрокардиограммы и напряжения кислорода в крови в покое и после дозированной физической нагрузки.

Примечания. По оси абсцисс  - типы конституции и ТИ: 1 - патологический с ТИ > 2,09, 2 - дисэволютивный с ТИ = 2,04 - 2,08, 3 - гиперэволютивный с ТИ = 2,01 - 2,03, 4 - нормэволютивный с ТИ = 1,95 - 2,0, 5 - гипоэволютивный с ТИ = 1,92 - 1,94, 6 - дисэволютивный с ТИ = 1,86 - 1,91, 7 - патологический с ТИ ≤ 1,85. По оси ординат - амплитуда зубцов P, Q, R, S, T, mV.

Рис. 1. Изменения амплитуды зубцов ЭКГ в ответ на физическую нагрузку у женщин 20 + 0,12 лет в зависимости от ТИ и конституционального типа возрастной эволюции.

Согласно рисунку 1, каждый тип конституции отличался по показателям амплитуды зубцов ЭКГ в состоянии покоя. При этом в динамике наблюдалась тенденция к увеличению амплитуды всех зубцов ЭКГ после дозированной физической нагрузки. Так, зубец Р при всех типах конституции увеличивался примерно на одинаковую величину. Амплитуда зубца R при нормэволютивном, гипоэволютивном и патологическом типах конституции возрастала, при гиперэволлютивном и дисэволютивном типах конституции с ТИ = 1,86 - 1,91 существенно не изменялась. Следует отметить снижение амплитуды зубца R в ответ на физическую нагрузку при дисэволютивном типе конституции (ТИ = 2,04 - 2,08). Таким образом, наблюдалась обратная по направленности реакция со стороны амплитуды зубца R на дозированную физическую нагрузку.

Длительность сердечного цикла, измеренного по интервалу R-R, под влиянием дозированной физической нагрузки закономерно уменьшилась. Максимальное уменьшение длительности сердечного цикла отмечалось при патологическом типе конституции (ТИ > 2,09) с 0,80+0,13 с до 0,52+0,08 с (р = 0,0036) и при патологическом типе конституции (ТИ ≤ 1,85) с 0,72 с до 0,46+0,08 с (р = 0,3117).

На рисунке 2 показано, что для каждого типа конституции характерно свое значение показателя рО2  крови. Так, в покое статистически значимое различие по данному показателю наблюдалось между гипоэволютивным типом конституции и патологическим типом конституции (ТИ ≤ 1,85) соответственно 99,83+0,40 мм рт. ст. и 88,5+2,12 мм рт. ст. (р = 0,000006). При этом низкое значение рО2 при патологическом типе конституции (ТИ ≤ 1,85) сочеталось с максимальным значением амплитуды зубца Q = -0,1  mV.

Примечания. По оси абсцисс - типы конституции и ТИ: 1 - патологический с ТИ > 2,09, 2 - дисэволютивный с ТИ = 2,04 - 2,08, 3 - гиперэволютивный с ТИ = 2,01 - 2,03, 4 - нормэволютивный с ТИ = 1,95 - 2,0, 5 - гипоэволютивный с ТИ = 1,92 - 1,94, 6 - дисэволютивный с ТИ = 1,86 - 1,91, 7 - патологический с ТИ ≤ 1,85. По оси ординат - напряжение кислорода в крови, мм рт. ст.

Рис. 2. Изменение напряжения кислорода в крови в ответ на дозированную физическую нагрузку у женщин 20 + 0,12 лет в зависимости от ТИ и конституционального типа возрастной эволюции.

Под влиянием физической нагрузки при одних типах конституции  показатель рО2  оставался без изменений, при других он изменялся. Так, при патологическом типе конституции (ТИ > 2,09) показатель рО2 возрастал с 92,6+10,18 мм рт. ст. до 100+0 мм рт. ст.  (р = 0,1430), при этом амплитуда зубца R на ЭКГ повышалась с 0,88+0,16  mV до 1,0+0,31 mV (р = 0,4730). Необходимо отметить, что при дисэволютивном типе конституции (ТИ = 2,04 - 2,08) после дозированной физической нагрузки напряжение кислорода в крови уменьшалось с 98,5+2,82 до 97,37+ 3,96 мм рт. ст., а амплитуда зубца R понижалась с 1,01+0,21 до 0,98+0,31 mV. Такую форму адаптации к физической нагрузке можно расценить как парадоксальную, если принять во внимание максимальное содержание гемоглобина крови (137,25+8,32 г/л) при данном типе конституции

Таким образом, женщины, относящиеся к разным конституциональным типам, отличаются не только параметрами телосложения, но и особенностями электрогенеза сердца, напряжением кислорода в крови, показатели которых, в свою очередь, оказались корреляционно взаимосвязанными. Связь между параметрами ЭКГ и рО2 становится более выраженной при дополнительном анализе результатов лабораторных исследований - содержания гемоглобина в крови (рис. 3).

Рис. 3. Содержание гемоглобина в крови у женщин 20 + 0,12 лет в зависимости от ТИ и конституционального типа возрастной эволюции

Примечания. По оси абсцисс - типы конституции и ТИ: 1 - патологический с ТИ > 2,09, 2 - дисэволютивный с ТИ = 2,04 - 2,08, 3 - гиперэволютивный с ТИ = 2,01 - 2,03, 4 - нормэволютивный с ТИ = 1,95 - 2,0, 5 - гипоэволютивный с ТИ = 1,92 - 1,94, 6 - дисэволютивный с ТИ = 1,86 - 1,91, 7 - патологический с ТИ ≤ 1,85. По оси ординат - гемоглобина, г/л.

Исследование крови на содержание гемоглобина  было продиктовано указаниями по обследованию женщин с патологическим типом конституции (ТИ ≤ 1,85) на наличие в их семьях случаев анемий, которые сочетались с некоторыми особенностями телосложения, например, с повышенной подвижностью в локтевых суставах. Действительно, у женщин с патологическим типом конституции (ТИ ≤ 1,85) отмечались минимальные показатели содержания гемоглобина - 124,0+5,65 г/л. У этих женщин оказался самый низкий показатель рО2 в покое - 88,5+2,12 мм рт. ст. После физической нагрузки данный показатель возрастал всего лишь до 91,5+2,12 мм рт. ст., несмотря на заметное увеличение амплитуды зубцов R и P на фоне сокращения длительности сердечного цикла до 0,46+0,08 с и повышения частоты сердечных сокращений до 130,43+0,09 с. Исходя из этого можно сделать вывод о низких адаптационных возможностях к дозированной физической нагрузке у женщин с патологическим типом конституции (ТИ ≤ 1,85).

Следует отметить тот факт, что кривые содержания гемоглобина и pO2  крови имели одинаковую конфигурацию, за исключением гипоэволютивного типа конституции. При данном типе конституции наблюдалось стабильно высокое напряжение кислорода в крови, достигающее 99,83+0,40 мм рт. ст. независимо от вида дозированной физической нагрузки.

Заключение

Расчет трохантерного индекса и определение конституционального типа возрастной эволюции организма является эффективным методом оценки конституциональных особенностей электрогенеза сердца и pO2 крови, которые тесно коррелировали с уровнями гемоглобина крови. Связь данных показателей не случайна, поскольку обусловлена участием рассматриваемых функциональных систем в реализации одной жизненно важной физиологической функции - обеспечения тканей организма кислородом. Обнаруженные морфофункциональные особенности эволютивных типов конституции могут служить стимулом для дальнейшего изучения конституционально обусловленных механизмов формирования системы гомеостаза в норме и при патологии.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы №П1306 от 09 июня 2010 года на тему «Морфофункциональные особенности конституционального типа возрастной эволюции организма».

Рецензенты:

  • Каверин Александр Владимирович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и природопользования ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева», г. Саранск.
  • Федотова Галина Геннадьевна, доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и спортивной медицины ФГБОУ ВПО «МордГПИ им. М. Е. Евсевьева», г. Саранск.

Библиографическая ссылка

Щанкин А.А., Малышев В.Г., Кошелева О.А. ВЛИЯНИЕ ЭВОЛЮТИВНОГО СОМАТОТИПА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ СЕРДЦА И НАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В КРОВИ У МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 4.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=6870 (дата обращения: 03.04.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074