Фадеева А.Ю., Кудря О.Н. Функциональное состояние вегетативной нервной системы у детей 11-16 лет при занятиях спортом

Скачать статью в pdf формате

Дата публикации: 01.06.2021
DOI: 10.51871/2588-0500_2021_05_02_25
УДК 612.821

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ 11-16 ЛЕТ ПРИ ЗАНЯТИЯХ СПОРТОМ

А.Ю. Фадеева, О.Н. Кудря

ФГБОУ ВО Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, г. Омск, Россия

Ключевые слова: вегетативная нервная система, функциональное состояние, дети и подростки, занятия спортом.

Аннотация. В ходе исследования проводили оценку функционального состояния вегетативной нервной системы у детей 11-16 лет, занимающихся и не занимающихся спортом.  В исследовании принимали участие юные спортсмены (n=100) и подростки, не занимающиеся спортом (n=104).  Было выявлено, что дополнительный режим двигательной активности (тренировки 5 раз в неделю) положительно влияет на формирование регуляторных механизмов у подростков 11-16 лет, ускоряет созревание адренергических механизмов регуляции. Обычный режим двигательной активности (уроки физической культуры 3 раза в неделю) лимитирует адаптационные возможности организма вследствие снижения функционального состояния симпатического отдела вегетативной нервной системы.

FUNCTIONAL STATE OF VEGETATIVE NERVOUS SYSTEM IN CHILDREN 11-16 YEARS OLD IN SPORTS

A.Yu. Fadeeva, O.N. Kudrya

HSBEI of HE “Siberian State University of Physical Culture and Sports”, Omsk, Russia

Key words: autonomic nervous system, functional state, children and adolescents, sports activities.

Annotation. During the study, the functional state of the autonomic nervous system was evaluated in children 11-16 years old, who do and do not do sports. The study involved young athletes (n = 100) and adolescents not involved in sports
(n = 104). It was revealed that an additional mode of motor activity (training 5 times a week) positively affects the formation of regulatory mechanisms in adolescents 11-16 years old, accelerates the maturation of adrenergic regulatory mechanisms. The usual mode of motor activity (physical culture lessons 3 times a week) limits the adaptation capabilities of the body due to a decrease in the functional state of the sympathetic department of the autonomic nervous system.

Введение. Проблема выявления нарушений со стороны сердечно-сосудистой системы при адаптации к учебным и физическим нагрузкам остается одной из основных при оценке уровня здоровья подрастающего поколения. Вегетативная нервная система (ВНС) играет ключевую роль в осуществлении срочной и долговременной адаптации организма к факторам внешней среды, в связи с чем показатели состояния регуляторных механизмов могут выступать в качестве информативных критериев оценки уровня здоровья [3-5].

Период полового созревания характеризуется нейрогуморальной перестройкой, напряжением адаптационных механизмов, что делает организм чувствительным к воздействию внешних факторов [6]. Именно в подростковом возрасте отмечается рост нарушений со стороны вегетативной нервной системы. По данным специалистов, вегетативные дисфункции встречаются у 70-85% школьников подросткового возраста [5].  Многочисленные исследования показывают, что физические нагрузки благотворно влияют на организм детей и подростков, способствуя морфологическому и функциональному созреванию отделов вегетативной нервной системы, и в целом, укреплению здоровья [4]. Однако отсутствие врачебного контроля, форсирование нагрузок, нерациональное сочетание периодов работы и отдыха могут отрицательно повлиять на здоровье юных спортсменов. По данным Е.А. Гавриловой, нарушение со стороны вегетативной нервной системы выявлено у 6-35% юных спортсменов [2].

В связи с этим, необходимо понимать, когда занятия спортом способствуют укреплению здоровья, а когда лимитируют развитие вегетативной нервной системы.

Цель исследования – оценить функциональное состояние вегетативной нервной системы у детей 11-16 лет, занимающихся и не занимающихся спортом.

Методы и организация исследования. В исследовании приняли участие юные спортсмены, занимающиеся хоккеем (n=100) и дети, не занимающиеся спортом (n=104) в возрасте 11-16 лет. Дети, не занимающиеся спортом, имели обычный режим двигательной активности: 3 раза в неделю занятия на уроках физической культуры в рамках школьной программы. Юные спортсмены имели дополнительный режим двигательной активности: 5-ти разовые тренировки в неделю. Среди испытуемых были сформированы 3 возрастные группы: 11-12 лет, 13-14 лет и 15-16 лет.

Для оценки функционального состояния вегетативной нервной системы проводили активную ортостатическую пробу (АОП), по результатам проведения которой оценивали вегетативную реактивность (ВР) симпатического отдела по методике Беляевой М.Н. (2003). Показатели спектрального анализа использовали для оценки вегетативного обеспечения сердечно-сосудистой системы и анализа функционального состояния сегментарных и надсегментарных отделов ВНС.

Обработка показателей, полученных в ходе экспериментального исследования, проводили с помощью программы Statistica 6.0. Проверка по критерию Колмогорова-Смирнова показала нормальное распределение всех изучаемых величин, поэтому для сравнения показателей использовали критерий Стьюдента. Достоверность различий считали значимой при р≤0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Вегетативная нервная система представляет комплекс центральных и периферических структур, которые обеспечивают приспособительные реакции организма при воздействии факторов внешней среды. Симпатический отдел обеспечивает мобилизацию энергетических ресурсов и включение в работу основных физиологических систем организма, участвующих в процессах срочной адаптации. Парасимпатический отдел обеспечивает экономное расходование и восстановление энергетических веществ, выполняя трофотропную функцию [3]. Сбалансированная работа отделов ВНС позволяет организму максимально использовать физиологические резервы и быстро восстанавливать истраченные ресурсы.

В ходе возрастного развития формирование отделов ВНС подчиняется принципу гетерохронности. По мнению специалистов, парасимпатический отдел практически завершает развитие к 7 годам, тогда как симпатический отдел продолжает формироваться до 15-16 лет, удерживает свою активность до 20-30 лет, затем наблюдается ее постепенное снижение [7].

Подростковый возраст является наиболее сложным этапом онтогенетического развития человека. Воздействие физических и учебных нагрузок может негативно повлиять на формирование регуляторных механизмов и спровоцировать развитие дезадаптивных состояний.

Результаты исследования показали, что дети 11-12 лет не имели статистически значимых различий по показателям спектрального анализа вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя.

По мнению исследователей, нормальная реакция на ортостатическое воздействие характеризуется снижением общей мощности спектра, повышением активности LF-волн вследствие активации симпатического отдела ВНС, снижением активности HF-волн. Спорные мнения о динамике VLF-волн при проведении ортостатической пробы связаны с отсутствием данных об их природе. Большинство исследователей связывают активность VLF-волн с работой высших надсегментарных отделов вегетативной нервной системы [3].

При проведении активной ортостатической пробы у детей 11-12 лет, занимающихся спортом, отмечено снижение активности HF-волн, отображающих тонус блуждающего нерва. Различий в динамике LF-волн и VLF- волн между занимающимися и не занимающимися спортом, выявлено не было (Рис. 1).

 

Рис. 1. Показатели спектрального анализа в покое и при проведении активной ортостатической пробы у спортсменов (А) и не спортсменов (Б) 11-12 лет

Примечание: синий цвет - покой, красный цвет - АОП

Реакция со стороны парасимпатического отдела ВНС имеет одинаковую динамику у детей 13-14 лет, занимающихся и не занимающихся спортом. У спортсменов отсутствует реакция со стороны симпатического отдела ВНС, что говорит о недостаточной функциональной зрелости адренергических механизмов регуляции сердечной деятельности в этом возрасте. У детей с обычным двигательным режимом (не спортсмены) отмечается рост активности LF-волн и увеличение VLF-волн, отвечающих за активацию высших надсегментарных вегетативных центров, что свидетельствует о неспособности симпатического отдела самостоятельно обеспечить срочную адаптацию сердечно-сосудистой системы и необходимости решать задачу при подключении высших центров и приводит к напряжению регуляторных механизмов (Рис. 2).

Рис. 2. Показатели спектрального анализа в покое и при проведении активной ортостатической пробы у спортсменов (А) и не спортсменов (Б) 13-14 лет

Примечание: синий цвет - покой, красный цвет - АОП

В возрасте 15-16 лет у детей, занимающихся и не занимающихся спортом, отмечены однонаправленные изменения активности сегментарных и надсегментарных отделов ВНС, хотя включение адренергических механизмов у спортсменов проявляется в большей степени (Рис. 3).

Рис. 3. Показатели спектрального анализа в покое и при проведении активной ортостатической пробы у спортсменов (А) и не спортсменов (Б) 15-16 лет

Примечание: синий цвет - покой, красный цвет - АОП

Оценку вегетативной реактивности симпатического отдела проводили по отношению ИН₂(индекс напряжения, АОП) к ИН₁ (индекс напряжения, фоновая запись) по методике Л.М. Беляевой, Е.К. Хрусталевой [1]. Результаты исследования показали, что нормальный симпатикотонический тип вегетативной реактивности преобладал у детей 11-12 лет, при этом в группе не занимающихся спортом было выявлено большее количество детей с асимпатикотоническим (недостаточным) типом ВР.

В возрасте 13-14 лет среди спортсменов и детей с обычным режимом двигательной активности увеличивается число избыточной реакции со стороны симпатического отдела ВНС (гиперсимпатикотонический тип вегетативной реактивности).

В возрасте 15-16 лет у подростков, не занимающихся спортом, в 37% случаев встречается недостаточная активация адренергических механизмов регуляции (асимпатикотонический тип вегетативной реактивности), что свидетельствует об отставании функционального созревания симпатического отдела ВНС (Рис. 4).

 

Рис.4. Соотношение типов вегетативной реактивности у детей (в %), занимающихся (А) и не занимающихся (Б) спортом.

Примечание: зеленый цвет - симпатикотонический (нормальный) тип ВР

                    красный цвет - гиперсимпатикотонический (избыточный) тип ВР

                    синий цвет - асимпатикотонический (недостаточный) тип ВР

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии дополнительных физических нагрузок на организм подростков. В частности, занятия хоккеем способствуют повышению функциональной готовности симпатического отдела ВНС, ускоряя его созревание. К 15-16-ти годам ответная реакция на внешнее воздействие со стороны отделов вегетативной нервной системы приближается к типу реагирования, характерному для взрослого организма. У детей с обычным двигательным режимом (не занимающиеся спортом) к 15-16 годам проявляется отставание в развитии адренергических механизмов регуляции, увеличивается частота проявления асимпатикотонического типа реагирования на внешнее воздействие.

Следует отметить, что функциональное состояние парасимпатического отдела ВНС не имеет различий у подростков, занимающихся и не занимающихся спортом, что подтверждает сведения о том, что морфологическое и функциональное созревание парасимпатического отдела ВНС завершается к 7 годам, т.е. до периода пубертата.

Список литературы

1. Беляева Л.М. Сердечно-сосудистые заболевания у детей и подростков / Л.М. Беляева, Е.К. Хрусталева // Минск: Вышейная школа – 2003. – 365 с.
2. Гаврилова Е.А. Факторы риска внезапной смерти спортсменов на разных этапах спортивной подготовки по данным кардиологического обследования /Е.А. Гаврилова, О.С. Ларинцева // Спортивная медицина: наука и практика. – 2018. – Т. 8. – № 2. –С. 33-36.
3. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: Опыт практического применения метода / В.М. Михайлов // Иваново: Иван.гос.мед академия. – 2002. – 290 с.
4. Панкова Н.Б. Влияние двигательной нагрузки на возрастную динамику функционального созревания вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы подростков / Н.Б. Панкова, Е.В. Богданова, Б.Г. Любина, Н.И. Назаркина // Физиология человека. – 2009. – Т. 35. – № 3. – С. 64-73.
5. Тимофеева Е.П. Состояние вегетативной нервной системы у подростков 15-17 лет / Е.П. Тимофеева, Т.И. Рябиченко, Г.А., Скосырева, Т.В. Карцева // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2016.
   – № 4. – С. 82-87.
6. Шарапов А.Н. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы 13-летних подростков с разным типами вегетативной нервной регуляции / А.Н. Шарапов, С.Б. Догадкина, Л.В. Рублева, Г.В. Кмить, В.Н. Безобразова // Физиология человека. – 2017. – Т. 40. – № 2. – С. 31-42.
7. Швалев В.Н. Возрастные изменения нервного аппарата сердца и содержание в нем оксида азота в норме и при патологии / Shvalev V.N. // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2012. – № 2. – С. 94-99.

   References

1. Belyaeva L.M. Cardiovascular diseases in children and adolescents / L.M. Belyaeva, E.K. Khrustaleva// Minsk: Vysheynaya school. – 2003. – 365 р.
2. Gavrilova E.A. Risk factors of sudden death of athletes at different stages of sports training according to cardiological examination / E.A. Gavrilova, O.S. Larintseva // Sports Medicine: Science and Practice. – 2018. – Vol. 8. – № 2. – P. 33-36.
3. Mikhailov V.M. Variability of heart rhythm: Experience in the practical application of the method / V.M. Mikhailov // Ivanovo: Ivan.State.Med Academy. – 2002. – 290 p.
4. Pankova N.B. Influence of motor load on age dynamics of functional maturation of autonomic regulation of cardiovascular system of adolescents / N.B. Pankova, E.V. Bogdanova, B.G. Lyubin, N.I. Nazarkina // Human Рhysiology. – 2009. –Vol. 35. – № 3. – P. 64-73.
5. Timofeeva E.P. The state of the autonomic nervous system in adolescents 15-17 years old / E.P. Timofeeva, T.I. Ryabichenko, G.A., Skosyreva, T.V. Kartseva // Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics. – 2016. – № 4. –
   Р. 82-87.
6. Sharapov A.N. Functional state of the cardiovascular system of 13-year-olds with different types of autonomic nervous regulation / A.N. Sharapov, S.B. Dogadkina, L.V. Rubleva, G.V. Kmit, V.N. Bezobrazova // Human Physiology. –2017. – Vol. 40. – № 2. – Р. 30-42.
7. Shvalev V.N. Age-related changes in the nervous apparatus of the heart and its nitric oxide content in normal and pathology // Pacific Medical Journal. – 2012. – № 2. – Р. 94-99.

Spisok literatury

1. Belyaeva L.M. Serdechno-sosudistye zabolevaniya u detej i podrostkov / L.M. Belyaeva, E.K. Khrustaleva // Minsk: Vyshejnaya shkola. – 2003. – 365 s.
2. Gavrilova E.A. Faktory riska vnezapnoj smerti sportsmenov na raznykh etapakh sportivnoj podgotovki po dannym kardiologicheskogo obsledovaniya / E.A. Gavrilova, O.S. Larintseva // Sportivnaya meditsina: nauka i praktika. – 2018. – T.8. – № 2. – S. 33-36.
3. Mikhajlov V.M. Variabel'nost' ritma serdtsa: Opyt prakticheskogo primeneniya metoda / V.M. Mikhajlov // Ivanovo: Ivan.gos.med akademiya. – 2002. – 290s.
4. Pankova N.B. Vliyanie dvigatel'noj nagruzki na vozrastnuyu dinamiku funktsional'nogo sozrevaniya vegetativnoj regulyatsii serdechno-sosudistoj sistemy podrostkov / N.B. Pankova, E.V. Bogdanova, B.G. Lyubina, N.I. Nazarkina // Fiziologiya cheloveka. – 2009. – T. 35. – № 3. – S. 64-73.
5. Timofeeva E.P. Sostoyanie vegetativnoj nervnoj sistemy u podrostkov 15-17 let / E.P. Timofeeva, T.I. Ryabichenko, G.A., Skosyreva, T.V. Kartseva // Rossijskij vestnik perinatologii i pediatrii. – 2016. – № 4. – S. 82-87.
6. Sharapov A.N. Funktsional'noe sostoyanie serdechno-sosudistoj sistemy 13-letnikh podrostkov s raznym tipami vegetativnoj nervnoj regulyatsii / A.N. Sharapov, S.B. Dogadkina, L.V. Rubleva, G.V. Kmit', V.N. Bezobrazova // Fiziologiya cheloveka. – 2017. – T.40. – № 2. – S. 31-42.
7. Shvalev V.N. Vozrastnye izmeneniya nervnogo apparata serdtsa i soderzhanie v nem oksida azota v norme i pri patologii / Shvalev V.N. // Tikhookeanskij meditsinskij zhurnal. – 2012. – № 2. – S. 94-99.

Сведения об авторах: Анастасия Юрьевна Фадеева – аспирант ФГБОУ ВО Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, Омск, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Ольга Николаевна Кудря – д.б.н., заведующая кафедрой анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены ФГБОУ ВО Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, Омск, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..

Information about the authors:  Anastasiya Yur’evna Fadeeva – Post-Graduate Student of the HSBEI of HE “Siberian State University of Physical Culture and Sports”, Omsk, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Olga Nikolaevna Kudrya – Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Anatomy, Physiology, Sports Medicine and Hygiene of the HSBEI of HE “Siberian State University of Physical Culture and Sports”, Omsk, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..