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

СВЯЗИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ С ФИЗИЧЕСКОЙ ВЫНОСЛИВОСТЬЮ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ И ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ

Хабибуллина И.З. 1 Шамратова А.Р. 1 Садыкова Л.З. 1 Шамратова В.Г. 1 Каюмова А.Ф. 1
1 ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В период обучения в вузе ряд физиологических систем студентов переходит на непривычный уровень функционирования, испытывая большое напряжение вследствие высокой интенсивности учебного процесса и хронического психоэмоционального стресса. Важнейшей физиологической системой, определяющей умственную и физическую работоспособность организма при адаптации к учебной деятельности, является кардио-респираторная система. В настоящей работе показано, что состояние эмоционального напряжения у студентов в период зачетной сессии сопровождалось увеличением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, которое отражалось на показателях гемодинамики и внешнего дыхания, а также изменяло адаптационные резервы кровообращения. Оценка показателей деятельности сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания у студентов при психоэмоциональном стрессе продемонстрировала усиление напряжения в деятельности аппарата кровообращения. Увеличение кардио-респираторного индекса на фоне роста тревожности сопровождалось снижением экономизации кровообращения, увеличением индекса напряжения миокарда, возрастанием дыхательных емкостей на вдохе и ослаблением толерантности к физической нагрузке. Согласно результатам факторного анализа, использованного для изучения взаимосвязей между рассматриваемыми признаками, при изменении психологического статуса студентов характер взаимосвязей существенно модифицировался. При эмоциональном равновесии студентов состояние сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания контролировалось относительно независимыми факторами, с которыми не связаны показатели физических возможностей организма и уровень тревожности. Психоэмоциональный стресс, судя по включению кардио-респираторного индекса в структуру фактора адаптационных и резервных возможностей аппарата кровообращения, способствует усилению роли сердечно-сосудистой системы в обеспечении физических возможностей организма.
эмоциональная тревожность
стресс
физическая выносливость
кардио-респираторный индекс
студенты
1. Макшанцева Л.В., Луцкова Е.А. Определение взаимосвязи уровня тревожности и адаптивности подростков // Системная психология и социология. 2014. № 4. С. 74–81.
2. Шлык Н.И., Зуфарова Э.И. Нормативы показателей вариабельности сердечного ритма у исследуемых 16–21 года с разными преобладающими типами вегетативной регуляции // Вестник Удмуртского университета. 2013. № 4. С. 97–105.
3. Баевский Р.М., Черникова А.Г. Оценка адаптационного риска в системе индивидуального донозологического контроля // Российский физиологический журнал. 2014. № 10. С. 1180–1194.
4. Апокин В.В., Быковских Д.А., Повзун А.А. Функциональный анализ ритма в оценке адаптационного резерва организма спортсмена // Теория и практика физической культуры. 2015. № 4. С. 89.
5. Шамратова В.Г., Исаева Е.Е., Крапивко Ю.К. Оценка функционирования кислородтранспортной системы крови у студентов // Вестник Башкирского университета. 2007. № 4. С. 38-40.
6. Шафиева Л.Н., Шамратова В.Г. Особенности структуры популяций эритроцитов и тромбоцитов крови по корпускулярному объему и их взаимоотношения при экзаменационном стрессе // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 4. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=27898 (дата обращения: 27.04.2020).
7. Семилетова В.А., Дорохов Е.В., Абдурахмонов Н.Ш. Особенности функционального состояния и кардиоритма отечественных и иностранных студентов в различные периоды учебной деятельности // Вестник новых медицинских технологий. 2016. № 4. С. 155–160.
8. Илюхина В.А., Квашнева К.В., Крыжановский Э.В. Психофизиологическое исследование особенностей компенсаторно-приспособительных возможностей организма к учебной нагрузке в вузе у лиц с разной устойчивостью к транзиторной гипоксии // Психология образования в поликультурном пространстве. 2013. № 21. С. 31–38.
9. Чурилов Ю.К., Вовкодав В.С., Клепиков А.Н., Ричей И.И., Рыжов Д.И. Использование количественных интегральных индексов в комплексной оценке переносимости летным составом перегрузок на центрифуге // Военно-медицинский журнал. 2018. № 10. С. 47–56.

Функциональное состояние организма, его устойчивость к внешним воздействиям определяются адаптационными возможностями организма. В то же время современный темп жизни обусловливает у студентов высших учебных заведений тенденцию к продолжительному стрессовому напряжению в сессионный период, что может стать причиной изменения состояния внутренних систем организма, в том числе сердечно-сосудистой системы (ССС) [1]. Оказывая негативное влияние на физиологические процессы, изменения со стороны регуляторных систем организма студентов могут приводить к нарушению компенсаторно-приспособительных реакций [2, 3].

В свою очередь активации адаптационного потенциала организма способствуют физические нагрузки, которые сопровождаются включением его резервных возможностей [4], в том числе за счет мобилизации деятельности кислородтранспортной системы [5, 6].

Цель исследования – изучение связей психоэмоционального и физического состояния студентов с функциональными резервами ССС и компонентами внешнего дыхания.

Материалы и методы исследования

Исследование проведено с участием 52 студентов в возрасте 20,29 ± 0,14, клинически здоровых по результатам ежегодного диспансерного осмотра. Испытуемые были поделены на 2 группы в соответствии с их психоэмоциональным состоянием: 1 группа –эмоциональный покой в межсессионный период, 2 группы – при эмоциональном напряжении в период сдачи зачетов. Наличие психоэмоционального напряжения у студентов оценивали по уровням реактивной и личностной тревожности по тесту Спилбергера – Ханина.

Для оценки состояния ССС учитывали систолическое и диастолическое артериальное давление, частоту сердечных сокращений (ЧСС). В последующем по формулам рассчитывали следующие показатели: систолический объем (СО), минутный объем кровотока (МОК), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПCC), коэффициент экономизации кровообращения (КЭК) и индекс напряжения миокарда (ИНМ). адаптационный потенциал (АП), коэффициент выносливости (КВ).

Оценка состояния дыхательной системы производилась на спирографе («Диамант-С», г. Санкт-Петербург). Определяли жизненную емкость легких вдоха (ЖЕЛвд, л), емкость вдоха (Евд, л), дыхательный объем (ДО, л), частоту дыхания (ЧД), время форсированного вдоха (Твд, с), время форсированного выдоха (Твыд, с), отношение времени вдоха к выдоху (Твд/Твыд), минутный объем дыхания (МОД, л).

Оценка состояния вегетативной нервной системы производилась по индексу Кердо (ВИК), рассчитанному по формуле Г.Н. Новожилова с соавт. (1969). Уровень физического состояния (УФС) определяли по формуле Е.А. Пироговой (1986).

Определение физической выносливости осуществляли путем расчета кардио-респираторного индекса (КРИС, усл. ед.) в модификации Н.Н. Самко в адинамической (КРИСад.) и в динамической фазах (КРИСдин.) – после выполнения на велотренажере 5-минутной дозированной нагрузки, скорость педалирования – 40 об/мин.

Статистический анализ проводили с помощью программы STATISTICA 10. Для оценки достоверности различий переменных использовали T-критерий Стьюдента. Факторный анализ использовали для оценки взаимосвязей изученных показателей. Достоверность результата оценивали при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Уровни реактивной и личностной тревожности, как видно из диаграммы (рис. 1), оказались выше у студентов в период сдачи зачета. Результаты тестирования 1-й группы подтверждали эмоциональное спокойствие и низкий уровень стресса у студентов в межсессионный промежуток.

Рис. 1. Показатели тревожности студентов

Значения КРИС были выше в группе студентов, находящихся в состоянии эмоционального напряжения (рис. 2), что свидетельствует о мобилизации у них общих физических возможностей в период действия стрессового раздражителя. В то же время толерантность к физической нагрузке заметно снижалась, что выражалось в существенном возрастании величины КРИС % (16,7 ± 2,3 при эмоциональном покое и 28,7 ± 3,6 после сдачи зачета, p<0,05).

Рис. 2. Показатели КРИС в адинамическую и динамическую фазы

при различном эмоциональном состоянии

Сравнение показателей деятельности ССС и внешнего дыхания у студентов в состоянии эмоционального покоя и напряжения (табл. 1) продемонстрировало увеличение тонуса симпатического отдела ВНС при эмоциональном стрессе, что отражается на показателях гемодинамики и адаптационных резервов кровообращения.

Таблица 1

Показатели деятельности сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания у студентов при разном эмоциональном состоянии

Показатели

Эмоц. покой (38)

Эмоц. напряжение (14)

СО, мл

58,2 ± 1,45*

67,1 ± 2,3*

МОК л/мин

4,1 ± 171,1*

5,5 ± 248,2*

КЭК, у.е.

2588,7 ± 190,7*

3322,8 ± 249,2*

АП, у.е.

1,7 ± 0,07*

2,5 ± 0,16*

КВ, у.е.

20,8 ± 1,24*

16,2 ± 1,3*

ОПСС, дин*см2*с

1618,1 ± 68,7*

1251,8 ± 40,5*

ИНМ, у.е.

75,5 ± 3,2*

94,5 ± 5,4*

ВИК, у.е.

1,04 ± 3,05*

12,1 ± 2,7*

УФС, у.е.

0,737 ± 0,02

0,642 ± 0,05

ЖЕЛ вд, л

3,37 ± 0,16*

4,6 ± 0,4*

Е вд, л

1,76 ± 0,16*

2,65 ± 0,3*

ДО, л

0,72 ± 0,04

0,79 ± 0,1

ЧД, в мин

16,39 ± 1,2

16,04 ± 0,8

Т вд, с

1,93 ± 0,15

1,88 ± 0,15

Т выд, с

2,06 ± 0,17

2,00 ± 0,16

Твд/Твыд

1,02 ± 0,08

0,98 ± 0,1

МОД, л/мин

11,7 ± 1,08

13,09 ± 2,1

Примечание: * – значимые различия у студентов 1 и 2 групп, p<0.05

После сдачи зачета у студентов увеличивается систолический объем, что значимо больше показателей в покое – на 13,3%, соответственно, повышаются и показатели МОК. Однако, судя по величинам КЭК, АП, ИНМ, возрастание при эмоциональном напряжении сердечной деятельности ослабляет резервные и адаптационные возможности сердца. Так, отмечается увеличение показателей КЭК выше нормы, что свидетельствует об ухудшении состояния ССС и снижении экономизации ее работы. Повышение АП и ИНМ во второй группе характеризует напряжение механизмов адаптации компенсаторно-приспособительных реакций сердца. Одновременно у студентов, находящихся в состоянии эмоционального напряжения, отмечается увеличение объемных характеристик внешнего дыхания, таких как ЖЕЛ и Евд.

Для того, чтобы отследить взаимосвязь психического состояния и физических возможностей организма с деятельностью ССС и внешнего дыхания, проведен факторный анализ полученных данных. Результаты анализа представлены в табл. 2.

Таблица 2

Взаимосвязи показателей психического состояния и физической выносливости организма с деятельностью сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания

 

Эмоц. покой

Эмоц. напряжение

 

Factor 1

Factor 2

Factor 1

Factor 2

ВИК усл.ед.

0,67

 

-0,89

 

КЭК

0,97

 

-0,61

0,70

АП усл.ед.

   

-0,79

 

ОПСС дин*см2*с

-0,67

 

0,71

 

МОК л/мин

0,83

 

-0,79

 

АДср

 

0,78

   

УФС усл.ед.

-0,83

 

0,74

 

ИНМ

0,92

 

-0,82

 

ЖЕЛ вд

     

0,92

Евд

     

0,72

ДО

 

0,74

 

0,65

Твд

 

-0,71

   

Твыд

   

-0,68

 

Твд/Твыд

 

-0,75

   

МОД

 

0,75

   

Личн.трев.

     

-0,60

КРИС адин

   

0,62

0,65

КРИС дин.

   

0,75

 

 

У студентов в состоянии эмоционального покоя по матрице учтенных показателей выделено два фактора, совместно описывающие 58% дисперсии. F1 – фактор адаптационных и резервных возможностей ССС с емкостью 32% характеризует связи ИНМ, МОК, КЭК и ВИК с положительным; ОПСС и УФС – с отрицательными знаками к фактору. Из анализа структуры фактора вытекает, что напряжение миокарда, обусловленное ростом объема циркулирующей крови и затруднением работы аппарата кровообращения при возрастании тонуса симпатического отдела ВНС, сопровождается ухудшением физического состояния организма.

Аналогичный фактор по матрице тех же параметров студентов в период сдачи зачетов (33% дисперсии) включал, помимо упомянутых показателей, уровень физической выносливости (КРИСадин и КРИСдин). Физическая выносливость в состоянии эмоционального стресса возрастает при уменьшении величин ИНМ, МОК, адаптационного потенциала и ВИК. Напротив, физические возможности организма при выполнении физической нагрузки снижаются вследствие увеличения напряжения миокарда и адаптационных резервов ССС, росте симпатических влияний ВНС. Эти взаимовлияния способствуют, в свою очередь, снижению уровня физического состояния организма.

Фактором F2 у студентов в состоянии покоя стал фактор внешнего дыхания. Он объединил параметры дыхательного объема и минутного объема дыхания с положительным знаком к фактору и продолжительность вдоха – с отрицательным.

Фактор, характеризующий внешнее дыхание у студентов в состоянии стресса, включал объемные параметры и находится под контролем психоэмоционального состояния, а также был связан с уровнем физической выносливости и снижением экономизации кровообращения. Анализируя структуру фактора, можно увидеть, что при росте уровня тревожности дыхательные объемы и КРИСадин уменьшаются.

Проведенный факторный анализ позволил установить, что при эмоциональном равновесии студентов состояние системы кровообращения и внешнего дыхания контролируется относительно независимыми факторами, с которыми не связаны показатели физических возможностей организма и уровень тревожности. Психоэмоциональный стресс студентов, вызванный высокими умственными нагрузками и эмоциональным напряжением, судя по включению КРИС в структуру фактора адаптационных и резервных возможностей аппарата кровообращения, способствует усилению роли ССС в обеспечении физических возможностей организма. При этом напряжение в деятельности аппарата кровообращения сопровождается ослаблением физической выносливости и толерантности, и наоборот.

Известно, что аттестация (экзамены, зачеты) обучающихся в вузах является для них стрессогенным фактором и характеризуется мобилизацией сердечно-сосудистой и дыхательной систем [7]. Система кровообращения, играющая первостепенную роль в адаптационных перестройках функционального состояния организма, практически немедленно вовлекается в реакции организма при стрессе. Обнаруженное у студентов в период сдачи зачета увеличение тонуса симпатического отдела ВНС сопровождалось изменением гемодинамических параметров и адаптационных резервов кровообращения. Напряжение в кардио-респираторной системе при воздействии различных перегрузок, связанное с усилением симпатических влияний, наблюдали В.А. Илюхина и соавт. [8].

Сравнивая структуру факторов в условиях эмоционального покоя и стресса, можно допустить, что при определенном уровне напряжения адаптационных механизмов, обусловленном психоэмоциональными перегрузками, функциональные возможности ССС становятся более ограниченными, чем в покое, вследствие чего способность организма переносить физические нагрузки уменьшается. На это указывают и работы других авторов, определивших, что экстремальные нагрузки приводят к быстрому истощению резервных возможностей организма [9]. Одновременно уровень тревожности сказывается и на состоянии внешнего дыхания: возрастание тревожности способствует уменьшению вентиляции легких и физической выносливости.

Заключение

Таким образом, на основе проведенного исследования можно констатировать, что к обнаруженным закономерностям варьирования показателей кардио-респираторной системы причастна эмоциональная составляющая состояния студентов, оказывающая корректирующее влияние на конечный результат.


Библиографическая ссылка

Хабибуллина И.З., Шамратова А.Р., Садыкова Л.З., Шамратова В.Г., Каюмова А.Ф. СВЯЗИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ С ФИЗИЧЕСКОЙ ВЫНОСЛИВОСТЬЮ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ И ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=29821 (дата обращения: 14.07.2020).

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