Мозговая и центральная гемодинамика у студентов в процессе умственной нагрузки (обзор)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мозговая и центральная гемодинамика у студентов в процессе умственной нагрузки (обзор)

Колычев Д.И.

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», Архангельск, Россия

В процессе выполнения умственной и физической работы человек подвергается воздействию целого ряда неблагоприятных факторов таких, как психологическое напряжение, стресс и некоторые другие. При повышенном влиянии данных факторов могут происходить негативные изменения, ведущие к снижению работоспособности [2]. В большинстве случаев причиной этому явлению служит ухудшение адаптации и развитие таких состояний, которые превышают функциональные возможности индивида. Обучение в ВУЗе в настоящее время характеризуется ускоренным ростом объемов научной и учебной информации, что ведет к повышению интенсивности процесса обучения [2]. Данный фактор непосредственно ведет к определенным изменениям в функциональных системах организмов студентов, отражаясь и на их здоровье. Эти дизадаптивные процессы могут привести к снижению успеваемости, эффективности обучения, появлению различных функциональных расстройств и заболеваний.

Высокая умственная работоспособность студентов важна для успешного обучения в ВУЗе и в достаточно значительной степени зависит от нормальной работы сердечно-сосудистой системы, в частности сосудистой системы головного мозга. В связи с этим исследования направленные на изучения гемодинамики головного мозга студентов являются актуальными [2]. психологический студент нервный здоровье

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

Сердечно-сосудистая система может являться индикатором адаптационного процесса, действующего в организме человека. Различная его деятельность, умственная или физическая способствует появлению адаптационных перестроек организма. Но они могут быть обеспечены различными регуляторными механизмами. В настоящее время изучение состояния этих механизмов ведётся с помощью активного применения метода реоэнцефалографии.

В работе Е.В. Щедриной с соавт. (2013) приведены результаты работы по исследованию изменения показателей физической работоспособности и функционального состояния у девушек студенток при влиянии учебных и спортивных нагрузок. Было установлено, что регулярные тренировки по баскетболу способствуют улучшению функционального состояния организма, точности двигательных действий и повышению физической работоспособности. Также, обнаружено, что в конце семестра уровень физической работоспособности и реализация двигательных действий целевой направленности существенно не изменяются, несмотря на то, что данный период характеризовалсянебольшим ухудшением показателей церебральной гемодинамики и эффективности регуляции сердечно-сосудистой системы [5].

В работе Зарипова В.Н. с соавт. (2012) приведены результаты исследования динамики церебрального кровотока под влиянием когнитивной нагрузки разной интенсивности у девушек-студенток с различным типом темперамента. В результате проведенной работы было выявлено, что при влиянии сильной умственной нагрузки у сангвиников увеличивается тонус артерий разного калибра в лобной области правого и левого полушарий головного мозга, что свидетельствует об улучшении церебрального кровотока. Также когнитивные нагрузки вызывают улучшение кровоснабжения лобных областей головного мозга и снижение тонуса артерий мелкого калибра у большинства респондентов независимо от типа темперамента, однако в большей степени этот процесс для правого полушария мозга при сильных умственных нагрузках у студентокхолериков. Обнаружено, что динамика мозгового кровотока под влиянием когнитивных нагрузок обеспечивается за счет изменения гемодинамики в бассейне внутренней сонной артерии [2].

В работе Ткаченко Д.С. с соавт. (2016) дана оценка влияния физической нагрузки на церебральную гемодинамику у студентов. Результаты исследования показывают, что влияние физической нагрузки ведёт к достаточно серьёзным сдвигам всех параметров гемодинамики. Были обнаружены отсроченные сосудодвигательные реакции, выражающиеся в повышении ЧСС и снижении медленной скорости кровенаполнения. Авторы объясняют данный процесс неполным восстановлением после проведения пробы. Также выявлены половые различия в восстановлении реографических параметров мозгового кровообращения, так у девушек восстановление происходит быстрее, чем у юношей. Отмечено, что у всех респондентов было установлено замедление оттока крови по венозной системе.

Исследования по выявлению сезонных изменений церебрального кровообращения у студентов, проживающих в условиях северного региона проводились Чесноковой В.Н. с соавт. (2012). Было обнаружено состояние напряжения механизмов адаптации по показателям системной гемодинамики в зимний период года. Также авторами были выявлены негативные изменения в виде снижения объемного кровообращения, скоростных показателей и венозного оттока на фоне повышения сосудистого периферического сопротивления в системе мозгового кровообращения в весенне-летний сезон.

В работе С.В. Большакова (2013) демонстрируются результаты исследований, проведенных с целью изучения особенностей отдельных гемодинамических характеристик и их коррекции у студенток вуза средствами физической культуры. В ходе исследования было выявлено, что комплексное использование волейбола и средств общей физической подготовки в сочетании с упражнениями корригирующей направленности привело к появлению положительных изменений по отдельным показателям гемодинамики. Например, к концу учебного года показатели индекса венозного оттока, достигли уровня допустимой нормы, хотя до эксперимента были повышены [1].

В работе В.Н. Федорова (2014) демонстрируются результаты исследований, проведенных с целью изучения особенностей гемодинамики мозга у студентов младших курсов, в возрасте 18-19 лет, обучающихся в ВУЗе. В ходе исследования было выявлено, что уменьшение кровенаполнения мозговых сосудов может быть вызвана высокой умственной нагрузкой. Автор утверждает, что данная реакция является результатом переутомления и указывает на напряжение адаптационнокомпенсаторных механизмов регуляции мозговой гемодинамики у студентов в процессе обучения.

В работе Исупова И.В. (2010) приведены результаты исследования, направленного на определение физиологических закономерностей и особенностей конечных проявлений механизмов регуляции тонуса артерий различного диаметра регионов головного мозга и предплечья. Показано, что пробы с физическими нагрузками умеренной или малой интенсивности (приседания) высокоинформативны для оценки эффективности механизмов регуляции тонуса регионарных артерий преимущественно малого диаметра и артериол. Также обусловленное физической работой снижение тонуса резистивных артерий головного мозга в сочетании с тахикардией и уменьшением глубины дыхания способствует формированию предпосылок развития функционального венозного застоя крови в церебральном бассейне у молодых нетренированных людей, что может являться пусковым фактором развития сосудистой патологии.

Целью работы Мельника С.Н. с соавт. (2016) стала оценка параметров мозговой и центральной гемодинамики у лиц мужского пола в зависимости от церебральной микроциркуляции и типа кровообращения при влиянии когнитивных и физических нагрузок. Было выявлено, что у юношей с гиперкинетическим типом кровообращения сердце работает в менее экономичном режиме при физических нагрузках и диапазон компенсаторных возможностей этого типа ограничен. Также гипокинетический тип кровообращения характеризуется как наиболее экономичный и сердечно-сосудистая система в данном случае обладает большим запасом компенсаторных возможностей. Умственная нагрузка приводит к нормализации периферического сопротивления артериальных сосудов головного мозга у всех респондентов [4].

Совершаевой С.Л. в работе (2014) приведены результаты исследования направленного на изучение кровотока в бассейнах вертебробазилярных артерий, ответственных за кровоснабжение задних отделов мозга, включающих центры регуляции системной гемодинамики в группах практически здоровых лиц юношеского возраста с нормо- и гипотензией. Авторами обнаружен повышенный тонус сосудов сопротивления, повышенное периферическое сопротивление у лиц с артериальной гипотензией. Однако не обнаружено значимых различий в группах сравнения по параметрам эластичности сосудов, пульсового кровенаполнения и состояния венозного оттока группы сравнения.

Также активно проводятся исследования детей с помощью метода реоэнцефалографии. Результаты анализа по выявлению возрастных особенностей асимметрии мозгового кровотока у детей c 8 до 11 лет в состоянии спокойного бодрствования и при интеллектуальной деятельности представлены в работе Животовой В.А. с соавт. (2010). Результаты исследования показывают, что большинство детей в возрасте от 8 до 11 лет не имеют ассиметрии кровоснабжения бассейнов левой и правой внутренней сонной артерии. Авторами были обнаружены особенности функциональной организации гемодинамических процессов мозга детей в зависимости от характера асимметрии мозгового кровенаполнения. Также невербальная деятельность способствует изменению типа асимметрии мозгового кровотока. Однако средние значения коэффициентов асимметрии кровенаполнения бассейнов правой и левой внутренней сонной артерии в состоянии спокойного бодрствования и при информационной нагрузке достоверно не различаются.

В работе Безобразовой В.Н. (2011) приведены результаты исследования, краткосрочной адаптации мозгового кровообращения детей 7-8 лет к когнитивной нагрузке. Показано, что срочная адаптация к умственной нагрузке кровообращения головного мозга сопровождается значительным снижением тонуса церебральных артерий малого калибра. Также авторами были обнаружены три варианта срочной адаптации мозгового кровообращения к когнитивной нагрузке у детей. Срочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке у детей с первым и вторым вариантами реакции не сопровождалась напряжением механизмов регуляции. У детей с третьим вариантом реакции выявлен напряженный характер адаптации мозгового кровообращения к умственной нагрузке.

Целью работы Маценко С.В. (2013) стало изучение половозрастных особенностей функционального состояния сердечно-сосудистой системы учащихся 12-13 лет. Было выявлено, что девочки данной возрастной группы характеризуются более экономичным реагированием по сравнению с мальчиками на пробы активного ортостаза и с умственной нагрузкой (по показателям частоты сердечных сокращений ударного объема и фракции выброса) [3].

Исследования по изучению основных параметров гемодинамики в состоянии относительного покоя и при функциональных пробах у девочек 11-12 лет проведены Ненашевой А.В. с соавт. (2007). Были обнаружены различия в работе сердца у социально адаптированных детей и не адаптированных детей. Выявлены выраженные отличия в физиологических параметрах деятельности сердца у социально неадаптированных девочек в покое и при функциональных нагрузках.

Количество исследований, проведенных с использованием метода реоэнцефалографии в последнее время активно увеличивается. Анализ реоэнцефалограмм позволяет не только дать общую оценку состояния здоровья испытуемого, но и помогает определить некоторые важные показатели управления физиологическими функциями организма человека.

Список литературы

1. Большаков С.В. Гемодинамические характеристики и их коррекция средствами физической культуры у студентов ВУЗа // Известия Тульского государственного университета. Физическая культура. Спорт. - 2013. - №1. - С. 14-18.

2. Зарипов В.Н., Баринова М.О. Гемодинамические изменения церебрального кровотока под влиянием умственной нагрузки у студенток с разным типом темперамента // Вестник Ивановского государственного университета. - Серия: естественные, общественные науки. - 2012. - № 2. - С. 14-22.

3. Маценко С.В. Возрастно-половые особенности влияния активного ортостаза и умственной нагрузки на кардиогемодинамику учащихся 12-13 лет // Человек. Спорт. Медицина. - 2013. - №3. - С. 142-145.

4. Мельник С.Н., Мельник В.А., Сукач Е.С., Ткаченко П.В. Влияние физической и умственной нагрузки на состояние центральной и мозговой гемодинамики молодых людей в зависимости от типа кровообращения и церебральной микроциркуляции // Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". - 2016. - № 1. - С. 117-123.

5. Щедрина Е.В., Фролов Е.В., Сентябрев Н.Н. Параметры функционального состояния и физической работоспособности организма девушекстуденток в процессе регулярных физических тренировок // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - №3. - С. 343.

Размещено на Allbest.ru