Состояние здоровья школьников является актуальной проблемой современного общества. Данные литературы свидетельствуют о том, что лишь 10% выпускников школ могут считаться здоровыми, у трети школьников выявлены различные хронические заболевания, и за время обучения в школе число здоровых детей уменьшается в 4 — 5 раз [1, 2, 3, 13]. Результаты многолетних научных исследований свидетельствуют, что наиболее интенсивный рост распространенности функциональных нарушений и хронических заболеваний, отклонений физического развития у детей происходит во время обучения в школе. Это обусловлено, как формированием специфической среды воспитания, так и интенсивным ростом и развитием организма ребенка [4, 5, 9, 14].
Плановые медицинские осмотры, диспансеризация школьников не обеспечивают оценку здоровья. Они направлены в основном на выявление уже сформировавшихся патологических отклонений и отражают результат воздействия на организм ребенка отдаленных негативных воздействий, управлять которыми уже не представляется возможным. Современные способы скрининговой оценки физической, психической и адаптационной составляющих здоровья, позволяют отследить влияние на здоровье школьников различных факторов окружения, что дает возможность управлять ими в реальном времени. Это открывает возможность детального анализа причин негативного влияния на здоровье и их своевременного устранения, что напрямую связано с донозологическим ранним выявлением и анализом функциональных нарушений в работе различных систем организма.
В связи с этим оценка уровня функционального состояния кардиогемодинамики, в том числе, количественное определение функционального состояния миокарда, является важной медико-биологической проблемой, а поиск и использование диагностических методик, позволяющих в режиме скрининговых исследований получать и анализировать диагностические показатели, наиболее приоритеными и актуальными.
Цель данной работы – исследование возможности использования показателя симметрии волны Т () и его среднеквадратического отклонения
(СКО ), полученных с помощью програмно-технического комплекса ФАЗАГРАФ® [9, 10, 11], для количественной оценки функционального состояния миокарда у школьников разных возрастных групп и разным уровнем двигательной активности.
Для решения поставленной цели было обследовано 210 условно здоровых школьников г. Симферополя 1, 5, 9 и 11 классов в возрасте от 7 до 17 лет. В каждой возрастной группе были выделены две подгруппы — первую (1) составили школьники с низким уровнем двигательной активности (не посещающие дополнительных спортивных секций) и вторую (2), в которую вошли школьники, регулярно занимающиеся в различных спортивных секциях (табл.1).
Таблица 1.
Распределение исследованных школьников второй группы по направленности двигательной активности (n=110)
|
Направление занятий двигательной активности |
Кол-во школьников |
| Футбол | 30 |
| Лёгкая атлетика | 25 |
| Художественная гимнастика | 15 |
| Баскетбол | 40 |
Метод регистрации и анализа ЭКГ в фазовом пространстве разработан в Международном научно-учебном центре информационных технологий и систем НАН и МОН Украины и реализованном в аппаратно-программном комплексе ФАЗАГРАФ®, в виде оригинальной информационной технологии обработки электрокардиосигнала в фазовом пространстве с использованием идей когнитивной компьютерной графики и методов автоматического распознавания образов [12].
Сущность технологии анализа ЭКГ в фазовом пространстве состоит в том, что в каждой точке временного сигнала x(t) численным методом оценивают его первую производную dx/dt и всю последующую обработку осуществляют на фазовой плоскости в координатах x(t), dx/dt. С помощью комплекса ФАЗАГРАФ® [12] анализировали симметрию зубца Т (, ед) и среднеквадратическое отклонение (СКО , ед). Важно заметить, что диагностически ценные изменения значений показателя , характеризующего симметрию фрагмента реполяризации ЭКГ (-зубца) на фазовой плоскости, почти незаметны при отображении ЭКГ во временной области.
Измерения производили в положении сидя в покое. Преимуществом этого метода является его доступность и быстрота регистрации показателей с помощью оригинального сенсора с пальцевыми эелектродами. На одного исследуемого необходимо не более 2-3 минуты. Автономность аппарата от источника питания даёт возможность проводить исследования в учебной аудитории (рис.1).
Рисунок 1. Комплекс ФАЗАГРАФ®
Математическая обработка полученных результатов проводилась с использованием программы STATISTICA V.6.0. Нормальность распределения признаков определяли с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Для оценки достоверности отличий использовали t-критерий Стьюдента.
Как известно, использование различного вида физических нагрузок у детей в процессе их обучения в школе, в настоящее время считается целесообразным и важным для их здоровья, поскольку любой вид физической нагрузки оказывает тренирующее влияние на ведущие системы организма (А.П. Исаев, 2000; В.Н. Васильев, 2001; В.В. Колпаков, 1999; А.Г. Щедрина, 2003). При этом, в миокарде при смене уровня его способности потреблять кислород, изменяются процессы мембранного электрогенеза, в том числе процессы де- и реполяризации, что может лимитировать функциональные возможности не только сердечной мышцы, но и всего организма. Из предыдущих исследований известно, что электрокардиографический показатель отражает процессы реполяризации и позволяет оценить степень напряжения миокарда [7, 8].
На рис.2 показаны фрагменты фазовой траектории волны Т и степень их симметричности у мальчиков 1 класса с разным уровнем двигательной активности .
Рисунок 2. Фрагменты фазовой траектории волны Т и степень их симметричности у двух школьников 1 класса с разным уровнем двигательной активности.
Примечание: А – школьник из группы 1 (с низким уровнем двигательной активности); Б – школьник из группы 2 (с высоким уровнем двигательной активности).
Так же было определенно, что чувствительным показателем, отражающим интегративную реакцию адаптационных резервов и уровня тренированности, явился показатель СКО (рис. 3).
Рисунок 3. Динамика значений показателя СКО у школьников 1 класса с разным уровнем двигательной активности.
Примечание: А – из группы 1 (с низким уровнем двигательной активности); Б – из группы 2 (с высоким уровнем двигательной активности).
В таблице 2 отражены полученные результаты, характеризующие степень зависимости изменений функциональных резервов миокарда по значениям и СКО от возрастного фактора и фактора двигательной активности.
Таблица 2.
Изменение показателя симметрии зубца Т у школьников разных классов, (х±Sx), n=110
| № |
Класс |
, ед |
СКО , ед |
||
| 1 | 2 | 1 | 2 | ||
| 1 | 1 класс (n=25) | 0,77±0,02 | 0,69±0,02** | 0,09±0,01 | 0,03±0,02** |
| 2 | 5 класс (n=25) | 0,74±0,01 | 0,68±0,01*** | 0,07±0,02 | 0,03±0,02** |
| 3 | 9 класс (n=25) | 0,76±0,02 | 0,70±0,01** | 0,10±0,01 | 0,05±0,01** |
| 4 | 11 класс (n=35) | 0,78±0,03 | 0,68±0,01*** | 0,09±0,01 | 0,05±0,01** |
Примечание: * — р< 0,05, ** — р< 0,01, *** — р< 0,001
При анализе межгрупповых значений у школьников, составивших 2 группу, они были достоверно ниже в первом классе на 11,4 % (р< 0,01), в пятом на 7,0 % (р< 0,001), в девятом на 8,2 % (р< 0,01) и в одиннадцатом на 13, 1 % (р< 0,01) относительно исследуемых, вошедших в первую группу. Снижение значений СКО у школьников всех возрастных групп второй группы в среднем в два раза (р< 0,01), так же позволяет использовать этот показатель в оценке уровня функционального состояния миокарда.
Важно отметить, что внутригрупповых возрастных особенностей динамики и СКО в обеих группах выявлено не было.
Таким образом, показатели (ед.) и СКО (ед.) можно расценить как информативные критерии функционального состояния кардиогемодинамики и количественного определения адаптационных резервов миокарда у школьников и могут быть использованы в скрининг-исследованиях.
Список литературы:
- Агаджанян Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Н. А. Агаджанян, Р. М. Баевский, А. П. Берсенева – М.: Изд-во РУДН, 2006. –284 с)
- Агеев А.К. 0нтогенетические особенности адаптации детей. — М., 1985. — С. 75—80.
- Баранов А.А. Состояние здоровья детей и подростков в современных условиях: проблемы, пути решения // Российский педиатрический журнал. 1998. №1.-С.5.
- Беляева, Л.М. Функциональные заболевания сердечнососудистой системы у детей / Л.М. Беляева, Е.К. Хрусталева -Минск: Амальфея,2000.-208с.
- Григорьев, О.В. Возрастные особенности недельной динамики функционального состояния организма младших школьников / О.В. Григорьев, В.Г. Ситдиков, Г.Х. Самигуллин // Физиология человека. -2000.-№6.-0.116-118.
- Крысюк О.Н. Возрастные особенности биоэлектрической активности миокарда и автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей 7-11 лет. // Новые исследования. 2008.
- Майданик В.Г. Симетрія зубця Т на електрокардіограмі як маркер каодіометаболічного ризику у школярів/ В.Г. Майданик, М.В. Хайтович, Л.С. Файнзільберг, В.А. Степанов, А.О. Владимирівна, Л.І. Місюра // Международный журнал педиатрии, акушерства и гинекологии. 2013. – 4. – №3. – С. 35-39.
- Минина Е.Н. Анализ волны Т ЭКГ в фазовом пространстве в определении функциональных резервов миокарда. Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. 2013; 26 (65),№ 2:148 – 153.)
- Файнзильберг Л.С. Компьютерный анализ и интерпретация электрокардиограмм в фазовом пространстве. Системні дослідження та інформаційні технології. / Л.С. Файнзильберг. 2004; 1:32. – 46 с.
- Файнзильберг Л.С. ФАЗАГРАФ® – эффективная информационная технология обработки ЭКГ в задаче скрининга ишемической болезни сердца. Клиническая информатика и телемедицина. 2010; 6-7:22-30
- Файнзильберг Л. С. Компьютерная диагностика по фазовому портрету электрокардиограммы / Л. С. Файнзильберг. – К. Освита Украины, 2013. – 190 с.
- Шлык Н.И. Типологические характеристики функционального состояния регуляторных систем у школьников и юных спортсменов / Н.И. Шлык, Е.Н. Сапожникова, Т.Г. Кирилова, В.Г. Семенов // Физиология человека. – 35, – №6. – С. 85-93.
- Yong people’s health in context. Health behavior in school aged Children BSC) study: international report from 2001/2002 survey/ [Ed / Candace Currie et al.] – Copenhagen: WHO Regional Office for Europе,2007. –270 р.[schema type=»book» name=»КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИОКАРДА В СКРИНИНГ-ИССЛЕДОВАНИЯХ ШКОЛЬНИКОВ» description=»Целью данной работы явилось исследование возможности использования показателя симметрии волны Т ( ) и его среднеквадратического отклонения СКО , полученных с помощью программно-технического комплекса ФАЗАГРАФ®, реализующего оригинальную информационную технологию обработки электрокардиосигнала в фазовом пространстве с использованием идей когнитивной компьютерной графики и методов автоматического распознавания образов, для количественной оценки функционального состояния миокарда у различных контингентов населения при скрининговых исследованиях. Было обследовано 210 условно здоровых школьников г. Симферополя 1, 5, 9 и 11 классов в возрасте от 7 до 17 лет с разным уровнем двигательной активности. При анализе межгрупповых значений у школьников с высоким уровнем двигательной активности (вторая группа), они были достоверно ниже в первом классе на 11,4 % (р< 0,01), в пятом на 7,0 % (р< 0,001), в девятом на 8,2 % (р< 0,01) и в одиннадцатом на 13, 1 % (р< 0,01) относительно исследуемых с низким уровнем двигательной активности (первая группа). Снижение значений СКО у школьников всех возрастных групп второй группы в среднем в два раза (р< 0,01), так же позволяет использовать этот показатель в оценке уровня функционального состояния миокарда. Выводы: 1. Значения показателей (ед.) достоверно различны в группах школьников с разным уровнем двигательной активности и количественно отражают функциональные резервы миокарда, находясь диапазонах 0,74±0,01 — 0,78±0,03 в первой группе и 0,68±0,01 — 0,70±0,01 во второй группе. 2. Снижение значений СКО у школьников всех возрастных групп второй группы в среднем в два раза (р< 0,01), позволяет использовать этот показатель в оценке уровня функционального состояния миокарда. 3. Внутригрупповые возрастные особенности динамики СКО в обеих группах не выявленно. 4. Диагностический комплекс ФАЗАГРАФ® является удобным и надежным средством, которое может быть исспользованно для оперативного контроля функционального состояния учащихся при скрининг-исследованиях с целью оценки функционального состояния миокарда и ранжированния на группы по уровню физической подготовленностти, тренированности и здоровья.» author=»Минина Елена Николаевна, Файнзильберг Леонид Соломонович, Богач Ирина Николаевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-14″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]