К.С. Рожнова «Особенности энеретического обмена мозга у подростков с различным уровнем физической активности в покое и при выполнении функциональных проб» (С.13-61)

К.С. Рожнова

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА МОЗГА У ПОДРОСТКОВ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ПОКОЕ И ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОБ

ММА им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Исследовались особенности энергообмена мозга с помощью нейроэргометрии у подростков мужского пола с различным уровнем физической активности в состоянии спокойного бодрстования и при выполнении функциональных проб с дозированной физической нагрузкой и гипервентиляцией. Во время исследования осуществлялась непрерывная запись уровня постоянного потенциала (УПП) мозга и проводилось измерение ЧСС. Подростки разделены на 3 группы в зависимости от уровня активности: первая – с низким уровнем физической активности; вторая – с умеренным (факультативные занятия физкультурой); третья – с высоким (занятия профессиональным спортом). Выявлено, что в покое показатели межполушарной асимметрии и уровень постоянного потенциала мозга наиболее приближены к норме у подростков первой группы, однако, при нагрузке они оказались менее адаптированными к стрессовым нагрузкам, чем подростки с умеренной физической активностью. Более оптимальное функциональное состояние наблюдается у подростков с умеренным уровнем физической активности (по результатам нейроэргометрии во время выполнения функциональных проб и динамики восстановления ЧСС). Группа подростков с низким уровнем активности и группа спортсменов имеют признаки незавершенности адаптационных процессов.

Ключевые слова: нейроэргометрия, УПП, подростки, физическая активность, функциональные пробы.

Ведение. Состояние здоровья и развитие общества во многом определяется уровнем популяционного здоровья детей и подростков, которые составляют значительную часть в структуре населения, определяют здоровье нации в целом и представляют её культурный, интеллектуальный, производственный и репродуктивный потенциал. В то же время юношеский (ювенальный) возраст представляет собой особый период в онтогенезе человека, в это время происходит становление и завершение периода полового созревания, в процессе которого организм подростка становится наиболее уязвимым для действия неблагоприятных факторов окружающей среды [1, 5, 19, 28, 33].

Дети подросткового возраста находятся в своеобразном критическом периоде, характеризующемся неустойчивым равновесием различных систем организма, напряженным состоянием адаптационно-компенсаторных механизмов [2]. По времени данный период совпадает с завершением обучения в средней школе и началом обучения в вузе или трудовой деятельности, то есть происходит определение дальнейшего социального пути подростка, что предъявляет повышенные требования к интеллектуальной и эмоциональной сферам ребенка.

По мере роста требований к подросткам со стороны общества на фоне ухудшения их соматического и психологического здоровья происходит возрастание интенсивности нагрузки на центральную нервную систему, что способствует нарушению условий стабильного функционирования мозга. В связи с этим в последнее время значительно возрос интерес к проблеме церебрального энергетического обмена, особенно к неинвазивным методам го ценки.

Кроме широко распространенных методов оценки электрофизиологических показателей головного мозга (электроэнцефалография и метод вызванных потенциалов) различными исследователями были предприняты попытки изучить особенности функционального состояния путем изучения сверхмедленных электрофизиологических потенциалов (СМЭП) мозга, в частности омега- потенциала [13, 14, 18, 20, 34] или квазиустойчивых потенциалов [21, 26, 27], их взаимосвязи с заболеваниями [10, 11, 24], а также с уровнем успеваемости и одаренности подростков [6, 21-23].

Однако эти методики имеет ряд недостатков, к которым относится регистрация потенциалов только в области вертекса, отсутствие надежного референтного электрода и др., что не позволяет оценивать картину их распределения в пространстве учитывать естественную вариабельность значений потенциалов, характеризующих функциональное состояние и их возрастную изменчивость. Нейроэргометрия, с помощью которой производится регистрация уровня постоянного потенциала мозга (УПП), для этой цели обладает рядом преимуществ по сравнению с указанными методами. УПП менее чувствителен к информационной составляющей поступающих извне сигналов, чем ЭЭГ, вызванные потенциалы и омегаметрия. При этом УПП чётко отражает энергетические характеристики различных областей головного мозга, проявляя в этом сходство с позитронно-эмиссионной томографией, по сравнению с которой он более приспособлен к условиям физиологического исследования.

Источником УПП являются, в основном, потенциалы гематоэнцефалического барьера и сосудистые потенциалы головы. Эти Потенциалы прямо связаны с интенсивностью энергетического обмена мозга, поскольку основными ионами, определяющим разность потенциалов для сосудов, являются ионы водорода. Их концентрация в сосудах мозга зависит от интенсивности энергетического обмена, так как именно кислоты являются конечным продуктом метаболизма. Таким образом, УПП головного мозга представляет одну из информативных характеристик церебральных энергетических процессов [30, 31].

В последнее время появляется всё большее количество исследований нейрофизиологической организации мозга с использованием метода нейроэргометрии, в том числе изучения энергетического обмена головного мозга детей и подростков [4, 7-9, 16, 25, 30-32, 36, 37].

Изучение состояния здоровья подростков тесно связано с изучением образа жизни и проблемой здорового образа жизни, под которым понимается соблюдение физиологически оптимального режима труда и отдыха, рациональное питание, достаточный уровень физической активности соблюдение принципов психогигиены и многие другие факторы [12].

Физическая активность подростков отражает социально мотивированное отношение к физической культуре. Под “физической активностью” понимается деятельность индивида, направленная на достижение физического совершенства, и характеризующаяся конкретными качественными и количественными показателями [29]. По данным различных авторов для мальчиков и юношей характерен более высокий уровень физической активности, чем для девочек и девушек соответствующего возраста; по мере взросления подростков отмечается снижение уровня физической активности у подростков обоих полов. Тем не менее, уровень физической активности юношей [15, 29] остаётся более высоким, чем девушек того же возраста, что согласуется с самооценкой и акцентом валеологических установок подростков [17].

Целью данного исследования явилось изучение состояния энергетического обмена мозга подростков с различным уровнем физической активности на основании измерения УПП и его динамики при выполнении функциональных проб.

Материал и методы. Исследование было проведено на подростках мужского пола и молодых мужчинах в возрасте от 16 до 21 лет, давших добровольное информированное согласие на проведение обследования. Обследованные подростки были разделены на три группы в зависимости от уровня физической активности. Каждая группа состояла из 40 подростков и молодых мужчин, общее число обследованных составило 120 человек.

Первую группу составили подростки с низким уровнем физической активности, не имеющие регулярных занятий вне уроков физкультуры; во вторую группу вошли подростки с умеренным уровнем физической активности, которые регулярно посещают занятия физической культурой и факультативно в течение длительного времени (не менее года) занимаются в секциях или индивидуально; третья группа состояла из подростков с высоким уровнем физической активности, профессионально занимающихся мини-футболом.

Первая и вторая исследуемые группы состояли из студентов гуманитарных вузов, обучающихся на начальных курсах (1-2 курс).

Средний возраст подростков составил в первой группе 17,65, во второй — 17,6, в третьей — 17,58, то есть не имел статистически значимых различий. Средний возраст обследованных подростков составил 17,61. Студенты обследовались в период отсутствия экзаменационного стресса (середина семестра), а спортсмены перед тренировкой.

Регистрация уровня постоянного потенциала (УПП) мозга производилась с помощью аппаратно- програмного комплекса “Нейроэнергокартограф” в лобной, центральной, затылочной области по сагиттальной линии и височной области левого и правого полушария мозга по стандартной схеме 10-20%. Запись УПП осуществлялась непрерывно в состоянии спокойного бодрствования (фоновый уровень) и во время выполнении функциональных проб. Одновременно производилась регистрация ЧСС. Функциональное тестирование включало в себя стандартную пробу с приседаниями (20 приседаний за 30 с) и трёхминутную гипервентиляцию.

Статистическая обработка материала производилась при помощи критерия хи-квадрат, дисперсионного и корреляционный анализа. Достоверность различия частот определяли при помощи критерия хи- квадрат. Достоверность различий средних по группам оценивали посредством дисперсионного анализа по значению критерия F. Для анализа связи непрерывных переменных использовали корреляционный анализ. Статистически значимыми считали различия средних величин при p<0,05. Выраженной тенденцией считали различия средних величин при 0,05 < p < 0,1 (вероятность ошибки не более 10%). Доверительные границы для выборочного среднего рассчитывали на основании критерия Стьюдента; доверительные границы для выборочных частот рассчитывали на основании биномиального распределения.

Результаты и обсуждение. Общая характеристика подростков из исследованных групп. Исследованные группы помимо пола и возраста были сопоставимы по ведущей руке: количество левшей по результатам самоопределения составило 6 в первой, 4 во второй и 6 человек в третьей (15, 10 и 15% соответственно), а амбидекстров – 2, 7 и 4 подростка (5, 17,5 и 10%) в каждой из исследуемых групп соответственно. По данным [3] количество лиц с установленной леворукостью среди незанимающихся спортом составляет 3%, амбидекстров – 8%, что согласуется с другими исследованиями: 3,4% левшей и 8,8% амбидекстров среди обследованных без разделения по полу, при этом доля синистральных лиц среди мужчин выше и составляет 4,7% и 7% соответственно [35]. Среди футболистов отмечается увеличение количества леворуких до 9% [3].

Более высокие показатели синистральности при сохранении тенденции к её преобладанию в группе мини-футболистов (25%), которые были получены в представленном исследовании, вероятнее всего, связаны с субъективной оценкой ведущей руки обследованными, что говорит о необходимости более точной комплексной оценки ведущих конечностей. В то же время можно предположить, что подростки, занимающиеся физкультурой и спортом, более точно оценивают свою ведущую руку. В связи с отсутствием достоверных различий между группами, более подробное исследование рукости подростков не производилось.

При изучении уровня травматизма в первой группе было выявлено 20% подростков с незначительными травмами и 7,5% с ЧМТ в анамнезе; во второй группе эти показатели составили 40% и 20%; в третьей – 67,5% и 27,5% соответственно. По результатам статистической обработки с помощью дисперсионного анализа выявлены достоверные различия между частотой травм у подростков первой и второй (p=0,003, F=9,47), а также второй и третьей групп (p=0,003, F=9,32) и у представителей первой и третьей групп (p<0,001, F=50,8). При анализе частот с использованием критерия хи-квадрат с высокой степенью достоверности (=38,44, p<0,001) была выявлена связь между наличием травм и уровнем физической активности подростков, которая выражалась в увеличении уровня травматизма, в том числе ЧМТ, одновременно с возрастанием уровня их физической активности (рис.1).

Поскольку частота травм у подростков в исследованных группах значительно различалась и была ассоциирована с уровнем физической активности, для исключения влияния данного фактора на показатели энергетического обмена мозга дополнительно был проведен анализ частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем травм.

При изучении факта табакокурения подростков выявлено, что среди лиц с низким уровнем физической активности количество курящих подростков составило 35%, в том числе 15% куривших в течение 1 часа до обследования; в группе с умеренной физической нагрузкой признали себя курящими 32,5%, в том числе 5% курившими перед обследованием. Среди лиц с высоким уровнем активности 22,5% признали себя курящими, перед обследованием

никто из представителей этой группы не курил (рис. 2), что связано, во- первых, с более низким уровнем курения (максимальное количество выкуриваемых в сутки сигарет составило 3-5 и было значительно ниже аналогичного показателя в других исследованных группах); во- вторых, с более серьёзным отношением к изучению состояния своего здоровья, поскольку с ним связана успешность в профессиональной деятельности спортсменов.

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия (p=0,047, F=4,07) между частотой курения подростков первой и третьей групп; у представителей других групп значимых различий в уровне курения выявлено не было. При анализе частот с использованием критерия хи-квадрат достоверность была выявлена при p<0,05 и =8,0. Таким образом, наибольшее количество курящих было выявлено среди подростков с низким уровнем физической активности и наблюдалось уменьшение количества регулярных курильщиков с возрастанием уровня физической активности группы.

В связи с тем, что количество курящих подростков различалось в исследованных группах, для исключения влияния курения на показатели нейроэргометрии был проведен анализ частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения.

При изучении энергетического обмена мозга у каждого обследуемого производилось непрерывное измерение УПП в лобном (Fz), центральном (Cz), затылочном (Oz) отведении по сагиттальной линии, в правом (Td) и левом височном (Ts) отведении, локальных потенциалов в данных отведениях: Fz’, Cz’, Oz’, Td’, Ts’; а также усреднённого значения УПП для этих областей (Хср) и разности УПП между правой и левой височной областью (Td–Ts) во время выполнения проб с нагрузкой (приседания и гипервентиляция) и после её окончания. В связи с тем, что во многих случаях уровень постоянного потенциала у подростков не имел нормальный характер распределения (рис 3А и 3Б), а изменялся волнообразно, например, УПП мог достигнуть максимальных значений во время выполнения нагрузки и снижался к моменту её завершения (рис. 3Г) или увеличивался вскоре после завершения нагрузки с последующим уменьшением его значений к концу восстановительного периода (рис. 3В и 3Г). Изучение динамики УПП производилось: 1) сразу после окончания каждого вида нагрузки (на 30-й секунде); 2) в конце каждого восстановительного периода (на 180-й секунде); 3) а также был осуществлён анализ максимальных значений в указанные интервалы. Максимальные значения постоянного потенциала измерялись на основании Хср, который отражал общую картину более достоверно, чем УПП в отдельных отведениях. Уровень постоянного потенциала, измеренный на фоне максимальных значений Хср, обозначен как пиковый потенциал. Кроме того были изучены временные характеристики достижения пиковых значений УПП.

Рис. 3. Динамика изменения УПП во время нагрузки на примере затылочного отведения (Oz).

В связи с тем, что наибольшее количество достоверных различий УПП в исследованных группах подростков выявлено в затылочном отведении, график динамических изменений УПП во время проведения проб с нагрузкой и после их окончания представлен на примере данного отведения (рис. 3).

В результате статистической обработки полученных результатов выявлена достоверная связь (p<0,05) между группой физической активности и уровнем постоянного потенциала (УПП) головного мозга у подростков: в покое – с локальным потенциалом в центральном отведении (Cz’); при выполнении физической нагрузки (стандартной пробы с 20 приседаниями за 30 секунд) – с пиковыми показателями в лобном (Fz), затылочном (Oz) и локальном затылочном (Oz’), правом (Td) и левом височном (Ts) отведении, а также с усреднённым значением УПП для пяти областей (Xср); сразу после окончания пробы с физической нагрузкой – с УПП в лобном (Fz), затылочном (Oz), локальном затылочном (Oz’) и правом височном (Td) отведении; в первые минуты после завершения нагрузки – с пиковым локальным затылочным потенциалом (Oz’); через 3 минуты после окончания физической нагрузки – с УПП в локальном затылочном отведении (Oz’); во время выполнения пробы с трёхминутной гипервентиляцией – с пиковым локальным затылочным потенциалом и после её окончания – с локальным затылочным потенциалом (Oz’) и УПП в левом височном (Ts) отведении. Кроме того, была выявлена тенденция к наличию достоверной связи (0,05 < p < 0,1) уровня физической активности подростков с другими показателями нейроэргометрии после окончания физической нагрузки и во время проведения пробы с гипервентиляцией.

Далее в статье подробно описаны изменения УПП, для которых получены достоверные различия. В некоторых случаях также приведены сведения о показателях энергообмена мозга, для которых выявлена тенденция к наличию достоверных различий (табл. 1).

Сводная таблица динамики церебрального энергообмена при функциональном тестировании подростков исследуемых групп.

отведение исследуемая

группа

покой, абс. значения, мВ во время физической нагрузки на фоне пикового УПП сразу после окончания физической нагрузки после физической нагрузки в течение 3 минут на фоне пикового УПП через 3 минуты после окончания физической нагрузки во время гипервенти-ляции на фоне пикового УПП сразу после окончания гипервенти-ляции через 3 минуты после окончания гипервенти-ляции
УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в % УПП, мВ к УПП покоя, в %
Fz 1 10,12 16,53** 163 15,63 154 нет достоверных различий 12,6 125 18,45* 182 нет достоверных различий между группами
2 8,88 14,57** 164 13,6** 153 10,0* 113 14,49* 163
3 12,45 20,79** 167 18,38** 148 13,3* 107 17,19 138

Fz’

1 -3,1 -0,63* -20 нет достоверных различий между группами 0,91* -29 0,73* -24 нет достоверных различий
2 -4,04 -3,34* 83 -1,28* 32 -1,13* 28
3 -3,01 -2,22 74 -1,33* 44 -1,46* 49
Cz 1 18,82 22,62* 120 нет достоверных различий между группами
2 17,81 23,38 131
3 18,79 27,14* 144
Cz’ 1 5,6 нет достоверных различий 5,44* 97 5,48 98 5,44* 97 нет достоверных различий между группами
2 4,9** 5,59* 114 5,75* 117 5,59* 114
3 3,32** 3,66* 110 3,66* 110 3,61* 109
Oz 1 12,9 16,35** 127 15,6** 121 18,87* 141 нет достоверных различий между группами
2 13,77 19,03** 138 17,83 129 20,03* 145
3 16,39 23,64** 144 20,89** 127 23,35* 142
Oz’ 1 -0,27 -0,81** 300 -0,91** 337 -1,09** 404 -0,53** 196 -0,75** 178 -0,53** 196 -0,2* 74
2 0,85 1,12** 132 0,97** 114 0,47** 55 0,16** 19 0,7** 82 0,39 46 0,7* 82
3 0,92 1,35** 147 1,27** 138 1,21** 132 1,27** 138 1,4** 152 1,54** 167 1,13* 123
Td 1 12,53 15,46** 123 14,86** 119 нет достоверных различий 10,4* 83 нет достоверных различий между группами
2 12,13 16,69** 138 15,61 129 11,12 92
3 15,29 22,05** 144 19,43** 127 13,79* 90
Td’ 1 -0,68 нет достоверных различий между группами
2 -0,47
3 -0,17
Ts 1 11,67 14,8** 127 нет достоверных различий между группами 11,24 96
2 11,42 15,87** 139 8,88** 78
3 14,42 20,78** 144 13,33** 92
Ts’ 1 -1,55 нет достоверных различий между группами
2 -1,23
3 -1,05
Xср 1 13,22 17,15** 130 16,51* 125 нет достоверных различий между группами 14,04* 106
2 12,92 17,91** 139 16,86 130 12,4* 96
3 5,47 22,91** 148 20,36* 132 15,45* 99

Примечание: * — выраженная тенденция к наличию достоверных различий (0,05 < p < 0,1; вероятность ошибки не более 10%). ** - достоверные различия ( p < 0,05).

В покое у подростков первой группы регистрировались наиболее высокие значения локального потенциала в центральном отведении (Cz’), которые были приближены к возрастной норме и составили 5,6, s ± 4,48, m = 0,71); у лиц, имеющих регулярную физическую нагрузку, наблюдалось снижение УПП: во второй группе он составил 4,9, s ± 4,95, m = 0,78; в третьей находился на уровне 3,32, s ± 3,42, m = 0,54. Средние показатели локального УПП в центральном отведении (Cz’) в покое у подростков составили 4,60 ± 4,4, m = 0,4 (рис. 4).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия (p=0,013, F=6,53) между локальным УПП в центральном отведении (Cz’) в покое у подростков первой и третьей групп, между другими группами значимых различий не выявлено. При корреляционном анализе, в том числе при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем травм и курения была выявлена достоверная связь между локальным потенциалом в центральном отведении (Cz’) в покое и физической активностью подростков, которая выражалась в снижении УПП при увеличении уровня физической активности подростков от первой к третьей группе.

Снижение уровня локального потенциала в центральном отведении (Cz’) в покое, наиболее выраженное у представителей третьей группы, указывает на недостаточность корково-подкорковой активации у подростков с высоким уровнем физической активности.

Примечание: I –доверительные границы

При изучении церебрального энергообмена во время проведения пробы с физической нагрузкой были выявлены достоверные различия между пиковыми потенциалами в лобном (Fz), затылочном (Oz), локальном затылочном (Oz’), правом (Td) и левом височных (Ts) отведениях, Xср во время выполнении физической нагрузки, а также в лобном (Fz), затылочном (Oz), локальном затылочном (Oz’) и правом височном (Td) отведениях после окончания нагрузки и уровнем физической активности.

В лобном отведении (Fz) значения пикового УПП у подростков с низким уровнем активности составили 16,53 ± 8,87, m = 1,4; в группе подростков с умеренным уровнем активности регистрировались минимальные значения: 14,57 ± 9,58, m = 1,52; у подростков с высоким уровнем физической активности УПП в данном отведении составил 20,79 ± 11,18, m = 1,77 и имел максимальное значение по сравнению с исследованными группами. Средние показатели пикового потенциала в лобном отведении (Fz) при выполнении физической нагрузки у подростков составили 17,3 ± 10,18, m = 0, 93 (рис. 5).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия (p=0,009, F=7,15) между пиковым потенциалом в лобном отведении (Fz) при выполнении физической нагрузки у подростков второй и третьей групп, а также тенденция к наличию различий у подростков первой и третьей групп (p=0,062, F=3,58).

Примечание: I –доверительные границы

В затылочном отведении (Oz) во время выполнения пробы с физической нагрузкой пиковые значения УПП у подростков первой группы составили 16,35 ± 9,42, m = 1,49 и имели минимальное значение; во второй группе регистрировались более высокие показатели 19,03 ± 9,79, m = 1,55; в третьей группе выявлен максимальный уровень по сравнению с исследованными группами: 23,64 ± 13,63, m = 2,16. Средние показатели пикового потенциала в затылочном отведении (Oz) у подростков во время выполнения стандартной нагрузки с приседаниями составили 19,67 ± 11,43, m = 1,04 (рис. 6).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия (p=0,007, F=7,73) между пиковыми значениями УПП в затылочном отведении (Oz) во время физической нагрузки у подростков первой и третьей групп. Кроме того обнаружена тенденция к наличию различий у подростков второй и третьей групп (p=0,087, F=3,01). При корреляционном анализе, в том числе при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения было выявлено увеличение пикового значения УПП в затылочном отведении (Oz) одновременно с возрастанием уровня физической активности подростков от первой к третьей группе.

Примечание: I –доверительные границы

В локальном затылочном отведении (Oz’) во время выполнения физической нагрузки у подростков первой группы пиковый УПП был наименьшим и приобрел отрицательное значение: -0,81 ± 4,7, m = 0,74; более высокие показатели наблюдались во второй группе: 1,12 ± 5,1, m = 0,81; максимальные – у подростков третьей группы: 1,35 ± 5,51, m = 0,87. Средние показатели пикового потенциала в данном отведении находились на уровне 0,56 ± 5,16, m = 0,47 (рис. 7).

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к наличию различий между локальным пиковым потенциалом в затылочном отведении (Oz’) у представителей первой и второй (p=0,083, F=3,09), а также первой и третьей групп (p=0,063, F=3,56). Анализ частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения позволил выявить, что увеличение пикового УПП в данном отведении происходит одновременно с возрастанием уровня физической активности подростков.

Примечание: I –доверительные границы

Минимальные показатели пикового потенциала в правом и левом височных отведениях (Td и Ts) во время выполнения физической нагрузки также регистрировались у подростков с низким уровнем активности и составили 15,46 ± 9,59, m = 1,52 и 14,8 ± 9,67, m = 1,53 в соответствующих отведениях. В группе лиц, занимающихся физкультурой факультативно, наблюдались более высокие значения: 16,7 ± 11,27, m = 1,78 и 15,87 ± 11,23, m = 1,78; у подростков, профессионально занимающихся спортом максимальные: 22,05 ± 11,65, m = 1,84 и 20,79 ± 13,08, m = 2,07 соответственно. Средние значения УПП у подростков во время выполнения стандартной нагрузки с приседаниями регистрировались на уровне 18,07 ± 11,16, m = 1,02 в правом височном (Td) и 17,15 ± 11,61, m = 1,06 в левом височном (Ts) отведениях (рис. 8, 9).

Примечание: I –доверительные границы

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия между пиковыми значениями УПП в правом височном отведении (Td) во время физической нагрузки у подростков первой и третьей (p=0,007, F=7,62), а также второй и третьей групп (p=0,04, F=4,36). Значимых различий между УПП в данном отведении у представителей первой и второй групп обнаружено не было.

Выявлены различия пиковых значений УПП в левом височном отведении (Ts) во время физической нагрузки между подростками первой и третьей групп (p=0,023, F=5,41) и тенденция к наличию различий УПП в ланном отведении у представителей второй и третьей групп (p=0,075, F=3,25). У представителей других групп различий УПП в данном отведении не зарегистрировано.

При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения сохранялась достоверная связь уровня физической активности с УПП в правом височном отведении (p<0,05) и наблюдалась тенденция к её наличию в левом отведении (p=0,056). Это проявлялось в повышении УПП в височных отведениях одновременно с увеличением уровня физической активности, наиболее ярко выраженном у подростков, которые профессионально занимаются спортом.

Примечание: I –доверительные границы

При изучении интегральной энергетической характеристики деятельности мозга на основании усреднённого значения УПП для пяти исследованных областей (Xср) выявлено, что минимальный пиковый УПП во время физической нагрузки зарегистрирован в первой группе подростков и составил 17,15 ± 7,79, m = 1,23. Более высокие значения наблюдались во второй группе: 17,91 ± 9,17, m = 1,45. Максимальный по сравнению другими исследованными группами уровень пикового среднего УПП (Xср) наблюдался у подростков третьей группы: 22,91 ± 11,45, m = 1,81. Xср всех обследованных подростков находился на уровне 19,32 ± 9,85, m = 0,9 (рис. 10).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия пиковых показателей среднего УПП (Xср) во время физической нагрузки между подростками первой и третьей (p=0,01, F=6,9), а также второй и третьей групп (p=0,034, F=4,65). Между представителями первой и второй групп достоверных различий не обнаружено. При корреляционном анализе, в том числе при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения, сохранялась достоверная связь между уровнем физической активности подростков и пиковыми значениями среднего УПП (Xср) во время пробы с приседаниями.

Примечание: I –доверительные границы

При изучении временных характеристиках достижения пиковых показателей УПП при выполнении физической нагрузки по результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия у подростков первой и второй групп (p=0,047, F=4,07), а также тенденция к их наличию у подростков первой и третьей групп (p=0,068, F=3,42) (табл. 2). У подростков второй группы максимальные показатели УПП во время физической нагрузки регистрировались на 20,4 ± 12,15 с, m = 1,92; несколько позже в третьей группе – на 21,23 ± 10,28 с, m = 1,63; наиболее поздно максимальные значения УПП наблюдались в первой группе у подростков с низким уровнем физической активности – на 25,25 ± 9,15 с, m = 1,45. Среднее время достижения пикового УПП у подростков зарегистрировано на 22,29 ± 10,72 с, m = 0,98.

Таблица 2.

Сравнительная таблица времени достижения пиковых значений УПП при функциональном тестировании подростков с различным уровнем физической активности.

исследуемая группа во время физической нагрузки, с после физической нагрузки в течение 3 минут, с во время гипервентиляции, с
1 группа 25,3** 40,1** 102,7
2 группа 20,4** 65,2** 127,7**
3 группа 21,2* 26,6** 92,9**

Примечание:

* — выраженная тенденция к наличию достоверных различий (0,05 < p < 0,1; вероятность ошибки не более 10%).

** - достоверные различия ( p < 0,05).

Таким образом, во время выполнения пробы с физической нагрузкой для подростков первой группы были характерны, в целом, более низкие значения пикового УПП и более позднее время его достижения, а с возрастанием уровня физической активности обследованных наблюдалось увеличение УПП, которое достигало максимальных значений в группе профессиональных спортсменов. Полученные результаты говорят о более выраженном увеличении интенсивности церебральных энергозатрат во время физической нагрузки у представителей этой группы, что указывает на снижение их резервных возможностей. У подростков с умеренным уровнем физической активности в большинстве отведений отмечаются сходные изменения, однако, в лобном отведении у представителей данной группы регистрируются минимальные значения пикового УПП. Такой характер динамики изменений энергетического обмена головного мозга позволяет говорить о более оптимальном функциональном состоянии подростков, занимающихся факультативно физкультурой. Подростки с низким уровнем физической активности характеризуются наименьшей динамикой нейроэнергообмена в большинстве изученных областей и её умеренным изменением в лобном отделе. Это говорит о близком к оптимальному состоянию подростков данной группы, однако, для них данная нагрузка является более стрессовой, чем для подростов второй группы.

При исследовании УПП сразу после окончания физической нагрузки в лобном отведении (Fz) УПП у подростков с низким уровнем активности составил 15,63 ± 9,19, m = 1,45; в группе подростков с умеренным уровнем активности регистрировались минимальные значения: 13,6 ± 9,44, m = 1,49; у подростков с высоким уровнем физической активности УПП в данном отведении составил 18,39 ± 10,04, m = 1,59 и имел максимальное значение по сравнению с исследованными группами. Средние показатели УПП в лобном отведении (Fz) после окончания физической нагрузки у подростков составили 15,87 ± 9,69, m = 0,88 (рис. 11).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия УПП в лобном отведении (Fz) после окончания пробы с физической нагрузкой у подростков второй и третьей групп (p=0,031, F=4,82).

Примечание: I –доверительные границы

В затылочном отведении (Oz) после окончания физической нагрузки у подростков, не имеющих регулярной физической активности наблюдались минимальные значения УПП, которые составили 15,6 ± 9,47, m = 1,5. Более высокие значения наблюдались в группе подростков с умеренной активностью: 17,83 ± 9,78, m = 1,55; в группе подростков с высоким уровнем физической активности сохранялись максимальные показатели: 20,89 ± 12,73, m = 2,01). Средний УПП в затылочном отведении (Oz) у подростков после окончания стандартной нагрузки с приседаниями составил 18,1 ± 10,89, m = 0,99 (рис. 12).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия показателей УПП в затылочном отведении (Oz) после окончания физической нагрузки между подростками первой и третьей групп (p=0,038, F=4,44). В других группах достоверных различий обнаружено не было. При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения наблюдалась тенденция к наличию достоверной связи (p=0,059) между уровнем физической активности и УПП в затылочном отведении (Oz) после окончания физической нагрузки, которая проявлялась в увеличении УПП одновременно с возрастанием интенсивности физической активности подростков.

Примечание: I –доверительные границы

Локальный УПП в затылочном отведении (Oz’) после окончания физической нагрузки у подростков первой группы регистрировался на уровне: -0,91 ± 4,66, m = 0,74 и имел минимальное значение; более высокие показатели наблюдались у подростков второй группы: 0,97 ± 5,25, m = 0,83. В третьей группе УПП составил 1,27 ± 5,29, m = 0,84 и был максимальным по сравнению с другими исследуемыми группами. Средние показатели УПП в данном отведении составили 0,44 ± 5,12, m = 0,47 (рис. 13).

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию показателей локального УПП в затылочном отведении (Oz’) после окончания физической нагрузки между подростками первой и третьей групп (p=0,054, F=3,84). При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения выявлена достоверная связь (р=0,022) между уровнем физической активности подростков и локальным УПП в затылочном отведении (Oz’), которая выражалась в возрастании уровня постоянного потенциала одновременно с увеличением интенсивности физической активности подростков. Это наиболее наглядно проявлялась при переходе от низкого уровня активности к другим.

Примечание: I –доверительные границы

В правом височном отведении (Td) после окончания физической нагрузки у подростков первой группы УПП составил 14,86 ± 9,64, m = 1,52; более высокий уровень наблюдался у подростков второй группы: 15,61 ± 11,81, m = 1,87. В третьей группе зарегистрированы максимальные значения УПП, которые составили 19,43 ± 10,46, m = 1,65. Средний УПП обследованных подростков всех групп в правом височном отведении (Td) составил 16,63 ± 10,77, m = 0,98 (рис. 14).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия УПП в правом височном отведении (Td) после окончания физической нагрузки между подростками первой и третьей групп (p=0,046, F=4,13), между представителями других групп достоверных различий не обнаружено. Таким образом, после выполнения пробы с приседаниями показатели энергетического обмена мозга подростков исследованных групп сохранили те черты, которые были выявлены во время физической нагрузки посредством изучения пиковых потенциалов.

Примечание: I –доверительные границы

По результатам изучения динамики УПП в течение 3 минут после окончания пробы с физической нагрузкой была выявлена тенденция к наличию достоверных различий пикового локального потенциала в центральном отведении (Cz’) у подростков второй и третьей групп (p=0,066, F=3,48). Наибольшие значения УПП наблюдались у подростков второй и первой групп: 5,76 ± 5,67, m = 0,9 и 5,48 ± 5,51, m = 0,87 соответственно, наименьшие – в третьей группе, которые составили 3,67 ± 4,28, m = 0,68. Средний пиковый потенциал в данном отведении находился на уровне 4,97 ± 5,23, m = 0,48.

После окончания пробы с физической нагрузкой в течение 3 минут в группе подростков с низким уровнем физической активности сохранялись более низкие значения пикового локального потенциала в затылочном отведении (Oz’), которые составили -1,1 ± 4,74, m = 0,75; в группе подростков с умеренной физической активностью регистрировались более высокие положительные значения: 0,47 ± 5,04, m = 0,8. В группе профессиональных спортсменов УПП находился на уровне 1,21 ± 5,58, m = 0,88. Средние показатели локального пикового потенциала в затылочном отведении по сравнению с другими отделами (Oz’) после окончания физической нагрузки у подростков составили 0,19 ± 5,18, m = 0,47 (рис. 15).

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию пиковых значений локального УПП в затылочном отведении (Oz’) в течение 3 минут после окончания физической нагрузки между подростками первой и третьей групп (p=0,05, F=3,97). По результатам корреляционного анализа, в том числе при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения, выявлена достоверная связь уровня физической активности подростков с пиковым локальным УПП в затылочном отведении (Oz’), которая проявлялась, как и в предыдущих случаях, в увеличении УПП с возрастанием физической активности от первой к третьей группе.

Примечание: I –доверительные границы

При изучении временных характеристик достижения пиковых значений УПП после окончания физической нагрузки выявлено, что в первой группе он регистрируется на 40,13 ± 44,29 с, m = 7,0; во второй группе подростков – на 65,2 ± 64,43 с, m = 10,19, что является наиболее поздним временем по сравнению с другими группами. У подростков третьей группы увеличение УПП до максимального уровня происходило наиболее рано – на 26,58 ± 41,16 с, m = 6,51. Среднее время достижения пикового УПП у подростков зарегистрировано на 43,97 ± 53,07 с, m = 4,85.

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия во времени достижения пиковых показателей УПП в течение 3 минут после окончания физической нагрузки между подростками первой и второй (p=0,046, F=4,12), а также второй и третьей групп (p=0,002, F=10,21) (табл. 2).

При анализе результатов УПП через 3 минуты после окончания физической нагрузки в лобном отведении (Fz) у подростков первой группе выявлено увеличение до 12,61 ± 10,19, m = 1,61. Во второй группе УПП возрос до 10,0 ± 5,75, m = 0,91, но продолжал оставаться минимальный по сравнению с другими группами. В третьей группе наблюдалось увеличение УПП, который сохранял максимальные значения, но с меньшим преобладанием над показателями первой группы: 13,34 ± 10, m = 1,67. Средние показатели УПП в данном отведении через 3 минуты после окончания физической нагрузки составили 11,98 ± 9,14, m = 0,83. При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию УПП в лобном отведении (Fz) через 3 минуты после окончания физической нагрузки между подростками второй и третьей групп (p=0,084, F=3,07).

Кроме того, наблюдается тенденция к наличию различию локального УПП в центральном отведении (Cz’) через 3 минуты после окончания физической нагрузки между подростками первой и третьей (p=0,096, F=2,85), а также второй и третьей групп (p=0,077, F=3,22). У подростков первой группы исследуемый показатель регистрировался на уровне 5,44 ± 5,53, m = 0,87. У представителей второй группы показатели УПП были максимальными и составили 5,6 ± 5,73, m = 0,91. В группе спортсменов наблюдались минимальные показатели: 3,61 ± 4,05, m = 0,64. Средние показатели локального УПП в центральном отведении (Сz’) через 3 минуты после окончания физической нагрузки у подростков составили 4,88 ± 5,19, m = 0,47.

УПП в локальном затылочном отведении (Oz’) через 3 минуты после окончания пробы с физической нагрузкой у представителей в первой группы продолжал оставаться отрицательным: -0,53 ± 4,94, m = 0,78; во второй группе наблюдались более высокие значения: 0,16 ± 4,88, m = 0,77). В третьей исследуемой группе регистрировались наиболее высокие значения УПП: 1,28 ± 5,46, m = 0,86. Средние показатели локального УПП в затылочном отведении (Oz’) через 3 минуты после окончания физической нагрузки у подростков составили 0,3 ± 5,11, m = 0,47 (рис. 16).

При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения также выявлена достоверная связь между уровнем физической активности исследуемых групп и локальным УПП в затылочном отведении (Oz’) через 3 минуты после окончания пробы с физической нагрузкой, которая проявлялась в возрастании уровня постоянного потенциала одновременно с увеличением физической активности подростков от первой к третьей группе.

Примечание: I –доверительные границы

Таким образом, по результатам проведения пробы с дозированной физической нагрузкой было выявлено, что подростки с низким уровнем физической активности характеризуются, в целом, меньшим уровнем интенсивности нейроэнергообмена во время и после физической нагрузки. Максимальное увеличение интенсивности обменных процессов было зафиксировано в группе лиц, профессионально занимающихся спортом. Для подростков, занимающихся физкультурой факультативно характерны промежуточные показатели, более близкие к полученным для первой группы, при тенденции к минимальному уровне интенсификации церебрального энергообмена в лобном отведении и максимальному – в центральном. Характер полученных изменений позволяет говорить, в целом, о лучшем функциональном состоянии подростков с умеренным уровнем физической активности и меньшем резерве адаптационных возможностей у представителей первой и третьей групп.

При изучении особенностей энергетического обмена мозга подростков во время гипервентиляции выявлена достоверная связь между уровнем их физической активности и значениями пикового локального УПП в затылочном отведении (Oz’) во время выполнения пробы с гипервентиляцией и локального УПП (Oz’) после её завершения, а также тенденция к наличию такой связи с УПП в лобном отведении (Fz’).

В лобном отведении (Fz) во время гипервентиляции пиковый УПП в первой группе составил 18,45 ± 10,41, m = 1,65 и был максимальным по сравнению с другими группами; во второй группе подростков регистрировались минимальные значения: 14,49 ± 7,82, m = 1,24; в третьей группе наблюдались субмаксимальные показатели: 17,19 ± 9,94, m = 1,57. Средние показатели УПП в лобном отведении (Fz’) при выполнении пробы с гипервентиляцией регистрировались составили 16,71 ± 9,53, m = 0,87. При дисперсионном анализе выявлена тенденция к наличию достоверных различий между УПП в данном отведении у представителей первой и второй групп (p=0,058, F=3,69).

Локальный УПП в лобном отведении (Fz’) как во время гипервентиляции, так и после её окончания находился на более высоком уровне в первой группе у подростков с низким уровнем физической активности: пиковый локальный УПП в процессе форсированного дыхания составил 0,91 ± 7,28, m = 1,15; после её завершения уменьшился до 0,73 ± 7,3, m = 1,15. Во второй группе подростков наблюдались более низкие показатели: -1,28 ± 5,51, m = 0,87 и -1,13 ± 5,318, m = 0,84; минимальные значения были отмечены у представителей третьей группы: -1,33 ± 5,3, m = 0,84 и -1,46 ± 5,05, m = 0,8 соответственно. Средние показатели пикового локального потенциала в лобном отведении (Fz’) при выполнении пробы с гипервентиляцией регистрировались на уровне -0,57 ± 6,13, m = 0,56 и её после окончания несколько снизились до -0,62 ± 6,0, m = 0,55. По результатам корреляционного анализа выявлена тенденция к наличию достоверной связи уровня физической активности подростков и пиковых значений локального потенциала в лобном отведении (Fz’) во время гипервентиляции (p=0,061) и после (p=0,07), что проявлялось в снижении УПП при возрастании уровня физической активности обследованных от первой к третьей группе.

Пиковый локальный потенциал в затылочном отведении (Oz’) во время гипервентиляции и локальный УПП в затылочном отведении (Oz’) после её окончания нагрузки наблюдались у подростков первой группы регистрировались на уровне -0,75 ± 4,67, m = 0,74 и -0,53 ± 4,74, m = 0,75 соответственно и оставались на минимальном уровне. Во второй группе наблюдались более высокие значения УПП, которые составили 0,7 ± 5,35, m = 0,85 и 0,389 ± 5,05, m = 0,8 соответственно. В третьей группе изучаемые показатели находились на уровне 1,4 ± 5,83, m = 0,92 при выполнении пробы с гипервентиляцией и 1,54 ± 5,88, m = 0,93 после окончания гипервентиляции. Средние показатели пикового локального потенциала в затылочном отведении (Oz’) во время гипервентиляции регистрировались на уровне 0,45 ± 5,34, m = 0,49 (рис. 17). Локальный УПП в данном отведении после окончания гипервентиляции составил 0,47 ± 5,27, m = 0,48 (рис. 18).

Примечание: I –доверительные границы

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию значений локального УПП в затылочном отведении (Oz’) после окончания пробы с гипервентиляцией у подростков первой и третьей групп (p=0,088, F=2,98). При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения также выявлена достоверная связь (р=0,23) между уровнем физической активности подростков и пиковым локальным УПП в затылочном отведении (Oz’) при выполнении пробы с гипервентиляцией, а также локальным УПП (Oz’) после окончания гипервентиляции. Это выражалось в возрастании УПП одновременно с увеличением интенсивности физической активности подростков от первой к третьей группе.

Примечание: I –доверительные границы

При изучении временных характеристик достижения пиковых значений УПП при проведении трёхминутной гипервентиляции выявлено, что у подростков первой группы максимальные показатели регистрировались на 102,65 ± 68,15 с, m = 10,78; во второй группе – на 127,65 ± 68,45 с, m = 10,82; у подростков третьей группы достижение пикового УПП происходило на 92,85 ± 60,54 с, m = 9,57. Среднее время достижения пикового УПП во время гипервентиляции у подростков зарегистрировано на 107,72 ± 66,9 с, m = 6,11.

Таким образом, наиболее раннее время достижения пиковых значений УПП было зафиксировано в группе подростков, профессионально занимающихся спортом. Самое позднее время регистрации пикового УПП было отмечено в группе лиц, занимающихся физкультурой факультативно (табл. 2).

По результатам дисперсионного анализа выявлены достоверные различия во времени достижения пиковых показателей УПП при проведении трёхминутной гипервентиляции у подростков второй и третьей групп (p=0,018, F=5,8).

В течение 3 минут после окончания пробы с гипервентиляцией достоверных различий УПП между исследуемыми группами выявлено не было.

Через 3 минуты после окончания гипервентиляции в затылочном отведении (Oz’) у подростков первой группы регистрировались достоверно меньшие значения УПП: -0,2 ± 5,28, m = 0,83, которые сохранили отрицательное значение; во второй группе наблюдались более высокие показатели: 0,7 ± 4,83, m = 0,76; в третьей группе: 1,13 ± 5,96, m = 0,94, которые продолжали оставаться максимальными по сравнению с другими группами. При корреляционном анализе выявлена тенденция (p=0,08) к связи уровня физической активности подростков и локального УПП в затылочном отведении (Oz’), которая выражалась в повышении УПП одновременно с увеличением уровня их активности.

В левом височном отведении (Ts) через 3 минуты после окончания гипервентиляции УПП у подростков первой группы составил 11,24 ± 8,18, m = 1,29; во второй группе: 8,88 ± 7,36, m = 1,16 и имел минимальные значения; в третьей группе у подростков регистрировались максимальные показатели: 13,33 ± 10,11, m = 1,65. Средний УПП у подростков в данном отведении через 3 минуты после окончания пробы с гипервентиляцией находился на уровне 11,15 ± 8,75, m = 0,8 (рис. 19).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия УПП в левом височном отведении (Ts) через 3 минуты после окончания гипервентиляции между подростками второй и третьей групп (p=0,027, F=5,08), между представителями других групп достоверных различий не обнаружено.

Примечание: I –доверительные границы

По результатам дисперсионного анализа выявлена тенденция к наличию различий среднего УПП (Хср) через 3 минуты после окончания гипервентиляции у подростков второй и третьей групп (p=0,087, F=3,01). В первой группе УПП составил 14,04 ± 6,08, m = 0,96; во второй группе наблюдались меньшие значения: 12,4 ± 6,44, m = 1,02. В третьей группе подростков регистрировались максимальные показатели УПП, которые составили 15,45 ± 9,03, m = 1,43. Средние значения УПП (Хср) у подростков составили 13,97 ± 7,35, m = 0,67.

При анализе результатов изменения интенсивности церебрального энергообмена во время гипервентиляции, оцениваемого на основании УПП, выявлены, в целом, более низкие показатели в группе лиц с низким и умеренным уровнем физической активности и их увеличение в группе профессиональных спортсменов. Динамика изменений УПП в изученных отведениях (таьл. 1), а также временные характеристики достижения пикового потенциала (табл. 2) позволяют говорить о более оптимальном функциональном состоянии второй группы, подростки из которой факультативно занимаются физкультурой. Это проявляется в лучшей переносимости ими функциональных проб, которые являются стрессовыми и вызывают активизацию резервных возможностей организма.

При изучении функциональной межполушарной асимметрии (ФМА) было выявлено, что в покое у подростков наблюдается некоторая тенденция к преобладанию частоты домирования левого полушария в первой и правого – в третьей группе (для первой и третьей групп p=0,418, F=0,66). Во второй группе отмечалось незначительное преобладание правого полушария (для второй и третьей групп p=0,557, F=0,35) (табл. 3).

Таблица 3.

Распределение частот доминирования полушарий в группах подростков с различным уровнем физической активности

Доминантное полушарие (%) Всего
правое МПА не выражена левое
Уровень физической активности подростки с низким уровнем физической активности 45 7,5 47,5 100
подростки с умеренным уровнем физической активности 45 12,5 42,5 100
подростки с высоким уровнем физической активности 52,5 10 37,5 100

Достоверных различий между уровнем физической активности подростков и функциональной межполушарной асимметрией (ФМА) в покое не обнаружено, однако, отмечается некоторая тенденция к преобладанию левого доминантного полушария (47,5%) в группе подростков с низким уровнем физической активности и правого субдоминантного в норме полушария (52,5%) в группе спортсменов. В группе подростков с умеренным уровнем физической активности по сравнению с первой группой несколько снижается частота доминирования левого полушария (с 47,5% до 42,5%) за счет увеличения доли лиц без выраженной ФМА (с 7,5% до 12,5%), при этом частота домирования правого полушария не изменяется и сохраняется у 45% обследованнных. Полученные результаты указывают на преобладание симпатической активации в группе подростков с высоким уровнем физической активности.

Уменьшение разности между правым (Td) и левым (Ts) височными отведениями менее 0,5 мВ рассматривалась как сглаживание межполушарной асимметрии.

Изучение динамики функциональной межполушарной асимметрии во время функционального тестирования подростков позволило выявить наличие достоверной связи (p<0,05) между уровнем физической активности подростков и инверсией ФМА при нагрузке.

При анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности без учёта травм и курения было выявлено наличие ассоциаций между изменениями ФМА при пиковых значениях УПП во время выполнения пробы с физической нагрузкой (рис. 20), а также ФМА по окончанию нагрузочной пробы (рис. 21) по сравнению с показателями асимметрии в покое и группой физической активности подростков.

Примечание: I –доверительные границы

Во время выполнения стандартной пробы с приседаниями на фоне пиковых значениях УПП в первой и второй группах подростков сглаживание МПА наблюдалось в 12,5% случаев, а её инверсия в 2,5% и 5% соответственно. После окончания пробы в первой группе сохранялись такие же значения, во второй незначительно снизилась частота сглаживания асимметрии до 10% при сохранении частоты её инверсии. В третьей группе во время выполнения пробы с физической нагрузкой её частота составила 20% и после окончания физической нагрузки несколько снизилась до 17,5%; при этом инверсия МПА наблюдалась в 10% в обоих случаях.

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию частот инверсии МПА во время физической нагрузки на фоне пиковых значений УПП по сравнению с асимметрией в покое у подростков первой и третьей групп (p=0,082, F=3,11) со значительным преобладанием в последней.

Примечание: I –доверительные границы

После окончания физической нагрузки (на 31-й секунде от начала стандартной пробы с приседаниями) у подростков, не имеющих регулярной физической активности, результаты остались прежними и составили 12,5%, и 2,5% соответственно; у подростков, имеющих регулярную физическую активность достоверно чаще наблюдалось изменение ФМА по сравнению с покоем, однако, было менее выражено, чем во время нагрузки. У обследованных, которые факультативно занимаются физкультурой, сглаживание ФМА регистрировалось в 10% (было 12,5%) и инверсия – в 5% случаев; у спортсменов сглаживание асимметрии наблюдалось в 17,5% (было 20%), инверсия – 10% (табл. 4).

При дисперсионном анализе выявлена тенденция к различию частот инверсии МПА после окончания физической нагрузки по сравнению с асимметрией на фоне пиковых значений УПП во время выполнения нагрузки у подростков первой и третьей групп (p=0,079, F=3,16).

Таблица 4.

Распределение частот изменения ФМА при пиковых значениях УПП во время и после выполнения пробы с физической нагрузкой по сравнению с асимметрией в покое у подростков с различным уровнем физической активности

Изменение ФМА во время физической нагрузки (%) после физической нагрузки (%)
Уровень физической активности нет изменения выравнивание МПА инверсия МПА нет изменения выравнивание МПА инверсия МПА
подростки с низким уровнем физической активности 85 12,5 2,5 85 12,5 2,5
подростки с умеренным уровнем физической активности 82,5 12,5 5 85 10 5

подростки с высоким уровнем физической активности

70 20 10 72,5 17,5 10

Сглаживание ФМА после выполнения пробы с трёхминутной гипервентиляцией по сравнению с показателями асимметрии после выполнения пробы с физической нагрузкой в группе подростков с низким уровнем физической активности наблюдалось достоверно чаще (25%), чем у подростков второй и третьей групп (2,5% и 5% соответственно) (c2=13,1, p=0,011). Изменение доминирующего полушария на противоположное по отношению к таковому после физической нагрузки было зарегистрировано в 10% в первой и второй группах и в 7,5% случаев в третьей группе подростков (табл. 3, рис. 22).

По результатам дисперсионного анализа выявлена тенденция к различию частот инверсии МПА после гипервентиляции по сравнению с асимметрией после физической нагрузки у подростков первой и третьей групп (p=0,077, F=3,22), а также к различию частот инверсии через 3 минуты после окончания гипервентиляции по сравнению с МПА после физической нагрузки у подростков этих групп (p=0,062, F=3,58) (табл. 5, 6).

Изменение ФМА через 3 минуты после окончания пробы с гипервентиляцией по сравнению с максимальными показателями УПП во время её выполнения у подростков с низким уровнем физической активности наблюдалось в виде сглаживания в 17,5% и инверсии в 20% случаев. У подростков второй и третьей групп изменение ФМА наблюдалось значительно реже: сглаживание в 10% и 7,5%, а инверсия – в 7,5% и 5% случаев в соответствующих группах (табл. 6, рис. 23).

Примечание: I –доверительные границы

Таблица 5. Распределение частот изменения ФМА после гипервентиляции по сравнению с асимметрией после физической нагрузки в группах подростков с различным уровнем физической активности

Доминантное полушарие (%) Всего
нет изменения выравнивание МПА инверсия МПА
Уровень физической активности подростки с низким уровнем физической активности 65 25 10 100
подростки с умеренным уровнем физической активности 87,5 2,5 10 100
подростки с высоким уровнем физической активности 87,5 5 7,5 100Примечание: I –доверительные границы

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия частот инверсии МПА через 3 минуты после окончания гипервентиляции по сравнению с асимметрией при её выполнении на фоне пиковых значений УПП у подростков первой и второй (p=0,044, F=4,2), а также первой и третьей групп (p=0,01, F=7,02). При корреляционном анализе выявлена связь уровня физической активности подростков с показателями ФМА через 3 минуты по окончании пробы с гипервентиляцией по сравнению с максимальными показателями УПП при выполнении этой пробы. Это выражалось также как и в предыдущем случае, в снижении частоты инверсии с возрастанием уровня активности обследуемых. Достоверная связь сохранялась также при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем курения.

Таким образом, по результатам изучения особенностей ФМА у подростков с различным уровнем физической активности выявлена тенденция к преобладанию в покое левого полушария в первой, и в меньшей степени, во второй исследованной группе; в третьей группе выявлено доминирование правого полушария.

Таблица 6.

Распределение частот изменения ФМА через 3 минуты после окончания пробы с гипервентиляцией по сравнению с асимметрией во время её выполнения на фоне пиковых значений УПП у подростков с различным уровнем физической активности

Доминантное полушарие (%) Всего
нет изменения выравнивание МПА инверсия МПА
Уровень физической активности подростки с низким уровнем физической активности 62,5 17,5 20 100
подростки с умеренным уровнем физической активности 82,5 10 7,5 100
подростки с высоким уровнем физической активности 87,5 7,5 5 100

По результатам изучения динамики ФМА во время функционального тестирования подростов выявлено, что изменение доминирующего в покое полушария также наиболее часто наблюдается у подростков с высоким уровнем активности. Инверсия МПА по сравнению с таковой во время выполнения проб с нагрузкой чаще наблюдается у подростков с умеренным и низким уровнем физической активности

Анализ полученных результатов позволяет говорить о изначально более высоком уровне стрессированности подростков, которые занимаются спортом профессионально, а также о более выраженном напряжении адаптационных механизмов во время нагрузки, особенно при гипервентиляции. Подростки с низким и умеренным уровнем физической активности характеризуются наименьшими изменениями ФМА во время функционального тестирования.

Во время проведения пробы с гипервентиляцией часть подростков испытывала головокружение. В первой группе доля таких обследованных составила 15%, во второй – 2,5%, в третьей группе на этот симптом указали 30% подростков. Таким образом, головокружение достоверно достоверно чаще (c2=11,38, р=0,003) наблюдалось у представителей в третьей группы, в 2 раза реже в первой группе при минимальной частоте её распространённости во второй исследованной группе (рис. 24).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия частот головокружения во время форсированного дыхания у подростков первой и второй (p=0,049, F=4,01), а также второй и третьей групп (p=0,001, F=12,58).

Полученные результаты можно объяснить, с одной стороны, нетренированностью кардиореспираторной системы подростков, не имеющих регулярной физической нагрузки, с другой стороны, – повышенной чувствительности к стрессу и чрезмерной гипервентиляцией у спортсменов.

Примечание: I –доверительные границы

Изучение динамики частоты сердечных сокращений (ЧСС) у подростков во время функционального тестирования позволило выявить статистически значимые различия. При корреляционном анализе, в том числе при анализе частных коэффициентов корреляции числовых показателей с группой физической активности под контролем травм и курения (p£0,001) и при дисперсионном анализе была обнаружена достоверная связь между частотой сердечных сокращений в покое, при выполнении физической нагрузки и гипервентиляции, а также времени восстановления пульса после окончания гипервентиляции с уровнем физической активности подростков.

В покое у подростков с низким и умеренным уровнем физической активности регистрировались наибольшие значения частоты сердечных сокращений (ЧСС) (p<0,001), которые составили 70,2, s ± 9,27, m = 1,47 и 71,25, s ± 8,64, m = 1,37 соответственно. В группе подростков с высоким уровнем физической активности ЧСС была значительно ниже – 62,08, s ± 5,44, m = 0,86 (рис. 25).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия ЧСС в покое у подростков первой и третьей (p<0,001, F=22,89), а также второй и третьей групп (p<0,001, F=32,36), которые выражаются в значительном урежении пульса у профессиональных спортсменов. Между ЧСС у подростков первой и второй группы достоверных различий выявлено не было.

Примечание: I –доверительные границы

При корреляционном анализе выявлена тенденция (р=0,059) к наличию связи между группой физической активности и частотой брадикардии (ЧСС менее 60 в минуту) у подростков, которая наиболее часто встречалась в третьей и первой группах, где её частота составила 20% и 15% соответственно; у подростков второй группы брадикардия наблюдалась в 7,5% случаев. Тахикардия (ЧСС более 60 в минуту) в покое была зарегистрирована у 1 подростка из первой группы, что составило 2,5% в данной группе и 0,83% от всех обследованных. Средняя величина пульса у подростков составила 67,84 ± 8,9, m = 0,81, а частота брадикардии 14,17%.

Сразу после выполнения стандартной пробы с 20 приседаниями у подростков первой группы ЧСС увеличилась от 70,2 в покое до 97 ± 13,63, m = 2,15. Через 1 минуту после окончания физической нагрузки она уменьшилась до 77,4 ± 12,19, m = 1,93, через 2 минуты – до 73,03 ± 11,65, m = 1,89 и через 3 минуты составила 72,85 ± 10,67, m = 1,84, то есть восстановилась до исходного уровня у большинства подростков данной группы.

Во второй группе у подростков после выполнения пробы с физической нагрузкой частота пульса увеличилась более значительно с 71,25 до 100,95 ± 13,83, m = 2,19; через 1 минуту показатели уменьшились до 81 ± 10,32, m = 1,67, а через 2 минуты до 75 ± 8,96, m = 1,49 и через 3 минуты практически восстановилась до исходных значений 72,64 ± 9,23, m = 1,85.

У подростков третьей группы, которые занимались спортом, сразу после окончания физической нагрузки частота пульса увеличилась от 62,08 в покое до 93,1 ± 11,23, m = 1,78. Через 1 минуту ЧСС регистрировалась на уровне 68,93 ± 12,13, m = 1,92, через 2 минуты снизилась до 61,75 ± 9,5, m = 1,5 и приблизилась к исходному уровню, через 3 минуты составила 61,39 ± 8,64, m = 1,55.

Средняя частота пульса у подростков при выполнении пробы с физической нагрузкой увеличилась от 67,84 ± 8,9, m = 0,81 в покое до 97,02 ± 13,24, m = 1,21; через 1 минуту ЧСС снизилась до 75,69 ± 12,57, m = 1,16, через 2 минуты составила 69,69 ± 11,64, m = 1,09 и через 3 минуты после окончания нагрузки восстановилась до 68,84 ± 10,96, m = 1,16 (рис. 26).

Примечание: I –доверительные границы

Таким образом, в группах подростков с низким и умеренным уровнем физической активности в покое регистрировались наибольшие значения пульса, которые были практически равны и составляли 70,2 ± 9,27, m = 1,47 и 71,25 ± 8,64, m = 1,37, в группе спортсменов ЧСС была значительно ниже и регистрировалась на уровне 62,08 ± 5,43, m = 0,86. Средняя ЧСС в покое у подростков составила 67,84 ± 8,9, m = 0,81.

Наибольшие значения ЧСС сразу после окончания нагрузки с приседаниями наблюдались в группе подростков с умеренным уровнем физической активности и составили 100,95 ± 13,83, m = 2,19, в группе с низким уровнем активности – 97 ± 13,63, m = 2,15, несколько меньшие в группе спортсменов – 93,1 ± 11,23, m = 1,78. Средние значения ЧСС у подростков сразу после окончания физической нагрузки составили 97,02 ± 13,24, m = 1,21 (в покое 67,84).

Через 1 минуту наибольшие значения ЧСС сохранялись у подростков второй группы и регистрировались на уровне 81 ± 10,32, m = 1,67 (в покое средние значения составляли 71,25), несколько меньшие – в первой группе – 77,4 ± 12,19, m = 1,93 (в покое 70,2) и наименьшие значения – у подростков третьей группы – 68,93 ± 12,13, m = 1,92 (в покое 62,08). Средние значения ЧСС у подростков через 1 минуту после окончания физической нагрузки составили 75,69 ± 12,57, m = 1,16.

Через 2 минуты после завершения нагрузки частота пульса уменьшилась, но оставалась наиболее высокой у подростков второй группы и составила 75 ± 8,96, m = 1,5, в первой группе — 73,03 ± 11,65, m = 1,89, в третьей группе ЧСС регистрировалась на уровне 61,75 ± 9,5, m = 1,5. Средние значения пульса у подростков через 2 минуты после окончания физической нагрузки составили 69,69 ± 11,64, m = 1,09.

Через 3 минуты после окончания нагрузки на фоне продолжающегося общего снижения ЧСС наибольшие значения наблюдались у подростков первой группы, у которых частота пульса почти не уменьшилась и составила 72,85 ± 10,7, m = 1,84, во второй группы – снизилась до 72,64 ± 9,23, m = 1,85, в третьей группе ЧСС уменьшилась незначительно и составила 61,39 ± 8,64, m = 1,55. Средние значения пульса у подростков через 3 минуты после окончания физической нагрузки также несколько снизились и регистрировались на уровне 68,84 ± 10,96, m = 1,16 (табл. 7).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия ЧСС после физической нагрузки у подростков первой и третьей, а также второй и третьей групп. У представителей первой и третьей групп получены данные о различиях ЧСС через 1 минуту (p=0,003, F=9,71), а также через 2 и 3 минуты (p<0,001, F=22,05 и F=22,33 соответственно) после окончания приседаний. У подростков второй и третьей групп выявлены различия ЧСС сразу после окончания физической нагрузки (p=0,007, F=7,77) и через 1, 2 и 3 минуты после её завершения (p<0,001; F=22,3, F=38,87 и F=22,09 соответственно). Достоверных различий между ЧСС, регистрируемой у подростков с низким и умеренным уровнем физической активности выявлено не было.

По результатам статистической обработки с использованием корреляционного анализа выявлена достоверная связь между группой физической активности и частотой пульса через 1 минуту (p=0,001), через 2 и 3 минуты (p<0,001) после окончания физической нагрузки. При дисперсионном анализе была выявлена достоверная связь с p<0,001 при F=11,217 через 1 минуту, F=19,36 через 2 минуты и F=14,2 через 3 минуты после окончания нагрузки (рис. 26). Кроме того, при дисперсионном анализе выявлена достоверная связь уровня физической активности и ЧСС сразу после выполнения пробы с нагрузкой (p=0,028, F=3,68).

Достоверных различий во времени восстановления пульса до исходной частоты у подростков с различным уровнем физической активности обнаружено не было; через 3 минуты после окончания приседаний у большинства подростков во всех группах ЧСС восстанавливался до исходного уровня. В каждой из исследуемых групп диапазон времени восстановления пульса составил от 2 до 6 минут.

Таблица 7.

Изменение ЧСС после выполнения пробы с физической нагрузкой по сравнению с покоем у подростков с различным уровнем физической активности

Уровень физической активности ЧСС в покое ЧСС после пробы с приседаниями
после окончания через 1 минуту через 2 минуты через 3 минуты
подростки с низким уровнем физической активности 70,2 ± 9,269 97 ± 13,625 77,4 ± 12,188 73,03±11,649 72,85±10,697
подростки с умеренным уровнем физической активности

71,25 ± 8,637 100,95±13,82 81 ± 10,322 75 ± 8,963 72,64 ± 9,233
подростки с высоким уровнем физической активности 62,08 ± 5,427 93,1 ± 11,231 68,93 ± 2,133 61,75 ± 9,502 61,39 ± 8,636
все подростки 67,84 ± 8,9 97,02±13,236 75,69±12,573 69,69±11,641 68,84±10,959

Исходя из данных о динамике изменения ЧСС можно косвенно судить о функциональном состоянии кардиореспираторной системы подростков. В первой и второй группах после физической нагрузки наблюдаются сходные изменения, однако, во второй группе регистрируется больший диапазон частот сердечных сокращений, что говорит о её больших резервных возможностях. В третьей группе подростков отмечаются менее выраженные изменения частоты пульса и тенденция к более быстрому его восстановление у большинства подростков (через две минуты, в отличие от трех минут у подростков 1 и 2 групп, которые приняты за нормальное время восстановления), вероятнее всего, это связано с тем, что данная нагрузка является мало значимой для них.

После выполнения пробы с трёхминутной гипервентиляцией у подростков первой группы ЧСС увеличилась от 70,2 ± 9,27, m = 1,47 в покое до 85,38 ± 13,07, m = 2,09, затем начала снижаться: через 1 минуту до 75,49 ± 13,34, m = 2,14, через 2 минуты – 73,48 ± 10,16, m = 1,82 и через 3 минуты ЧСС составила 73,24 ± 9,63, m = 1,79.

Во второй группе у подростков после гипервентиляции частота пульса возросла от 71,25 ± 8,64, m = 1,37 в покое до 87,84 ± 14,53, m = 2,39, через 1 минуту составила 77,46 ± 11,23, m = 1,85, через 2 минуты – 74,67 ± 9,4 m = 1,59, через 3 минуты регистрировалась на уровне 73,47 ± 9,63, m = 1,76.

У подростков третьей группы после гипервентиляции ЧСС изменилась менее значительно: от 62,08 ± 5,43, m = 0,86 в покое до 72,95 ± 11,33, m = 1,81 сразу после окончания гипервентиляции и затем снизилась до 66,39 ± 6,01, m = 0,97 через 1 минуту, 64,94 ± 5,85, m = 0,98 через 2 минуты и 64,68 ± 4,22, m = 0,8 через 3 минуты и практически восстановилась до исходных значений.

Средняя частота пульса у подростков при гипервентиляции увеличилась от 67,84 ± 8,9, m = 0,81 в покое до 81,96 ± 14,47, m = 1,35 сразу после окончания нагрузки, через 1 минуту ЧСС снизилась до 73,1 ± 11,63, m = 1,09, через 2 минуты до 70,91 ± 9,64, m = 0,95 и через 3 минуты составила 70,56 ± 9,15, m = 0,98 (рис. 27).

Примечание: I –доверительные границы

Таким образом, после окончания гипервентиляции наибольшая частота пульса регистрировалась у подростков второй группы и составляла 87,84 ± 14,53, m = 2,39 (в покое 71,25), несколько меньшие значения наблюдались в первой – 85,38 ± 13,07, m = 2,09 (в покое 70,2) и минимальные в третьей группе – 72,95 ± 11,33, m = 1,81 (в покое 62,08). Средний уровень ЧСС у подростков сразу после окончания гипервентиляции составил 81,96 ± 14,47, m = 1,35 (в покое 67,84).

Через 1 минуту после окончания гипервентиляции показатели ЧСС и снизились и составили: 77,46 ± 11,23, m = 1,85 во второй, 75,49 ± 13,34, m = 2,14 в первой и 66,39 ± 6,01, m = 0,97 в третьей группе подростков; средний уровень ЧСС регистрировался на уровне 73,1 ± 11,63, m = 1,09.

Через 2 минуты сохранялось незначительное преобладание частоты пульса у подростков второй группы над показателями в первой, которые составляли 74,67 ± 9,54, m = 1,59 и 73,48 ± 10,16, m = 1,82 соответственно, у подростков третьей группы снизилось до 64,94 ± 5,85, m = 0,98. Средний уровень ЧСС у подростков через 2 минуты после окончания гипервентиляции составил 70,91 ± 9,64, s = 0,1.

Через 3 минуты после окончания гипервентиляции ЧСС продолжала снижаться, показатели в первой и второй группе практически сравнялись и составили: 73,47 ± 9,63, m = 1,76 во второй, 73,24 ± 9,66, m = 1,79 в первой и 64,68 ± 4,22, m = 0,8 в третьей группе; средний уровень частоты пульса у подростков находился на уровне 70,56 ± 9,15, m = 0,99 (табл. 8).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия между ЧСС сразу после гипервентиляции и через 1, 2 и 3 минуты после её завершения у подростков первой и третьей групп (p<0,001; F=20,16 сразу после окончания гипервентиляции, F=14,73 через 1 минуту, F=18,39 через 2 и F=18,68 через 3 минуты), а также у представителей второй и третьей групп (p<0,001; F=24,96, F=28,51, F=27,18 и F=19,78 соответственно). Достоверных различий ЧСС у представителей первой и второй групп зарегистрировано не было.

По результатам корреляционного анализа была выявлена достоверная связь между группой физической активности и частотой пульса как сразу после окончания гипервентиляции, так и через 1, 2 и 3 минуты (p<0,001), а также со временем восстановления ЧСС у подростков до исходного уровня. При дисперсионном анализе ЧСС были выявлены различия с p<0,001 (F=14,47) между показателями пульса сразу после завершения пробы с форсированным дыханием и уровнем физической активности подростков, F=11,563 через 1 минуту, F=13,34 через 2 и F=10,43 через 3 минуты после окончания нагрузки. Между временем восстановления ЧСС после гипервентиляции и группой физической активности выявлена связь с p=0,072 и F=2,69.

Таблица 8. Изменение ЧСС после гипервентиляции по сравнению с покоем у подростков с различным уровнем физической активности

Уровень физической активности

ЧСС в покое ЧСС после гипервентиляции
после окончания через 1 минуту через 2 минуты через 3 минуты
подростки с низким уровнем физической активности 70,2 ± 9,269 85,38±13,068 75,49±13,343 73,48±10,158 73,24 ± 9,628
подростки с умеренным уровнем физической активности 71,25 ± 8,637 87,84±14,533 77,46±11,231 74,67 ± 9,538 73,47 ± 9,627
подростки с высоким уровнем физической активности 62,08 ± 5,427 72,95 ±11,33 66,39 ± 6,007 64,94 ± 5,85 64,68 ± 4,217
все подростки 67,84± 8,9 81,96±14,471 73,1 ± 11,627 70,91 ± 9,637 70,56 ± 9,146

При изучении временных характеристик восстановления ЧСС у подростков первой группы зарегистрировано возвращение пульса к фоновому значению на 3,51 ± 1,21 минуты, m = 1,21. Во второй группе восстановление было более быстрым и составило 3,19 ± 1,31 минуты, m = 1,31. Наиболее короткое время было зафиксировано у подростков третьей группы: 2,79 ± 1,56 минуты, m = 0,25. Среднее время восстановления пульса у подростков составило 3,17 ± 1,39 минуты, m = 0,13 (рис. 28).

При дисперсионном анализе выявлены достоверные различия времени восстановления ЧСС после гипервентиляции у подростков первой и третьей групп (p=0,026, F=5,16). Достоверных различий между другими группами выявлено не было.

Примечание: I –доверительные границы

В первой исследуемой группе диапазон времени восстановления пульса составил от 2 до 6 минут, во второй – от 1 до 6 минут, в третьей группе наблюдалась сокращение этого времени от 2 до 5 минут.

Исходя из полученных данных об изменении частоты пульса и времени его восстановления до исходного уровня можно косвенно судить о функциональном состоянии кардиореспираторной системы подростков. В первой и второй группах после физической нагрузки наблюдаются сходные изменения, однако, во второй группе восстановление пульса происходит несколько быстрее, что, в целом, говорит о лучшем функциональном состоянии и больших резервных возможностях подростков с умеренным уровнем физической активности. В третьей группе подростков отмечаются менее выраженные изменения частоты пульса и более быстрое его восстановление у большинства подростков, что, вероятнее всего, связано с адаптацией спортсменов к физической нагрузке, которая сопровождается умеренной гипервентиляции, и, следственно, тренированности их кардиореспираторной системы с увеличением её резервных возможностей.

Заключение.

1. Интенсивность энергетического обмена мозга в покое и её динамика во время функционального тестирования связаны с уровнем физической активности подростков. В покое достоверно более высокие показатели локального уровня потенциала (УПП) в центральном отведении (Cz’), приближенные к возрастной норме, регистрируются в группе подростков, имеющих низкий уровень физической активности, и уменьшаются с возрастанием её степени от первой к третьей группе. Снижение уровня локального потенциала в центральном отведении указывает на недостаточность корково-подкорковой активации у подростков с высоким уровнем физической активности.

2. Во время физической нагрузки и после её окончания достоверно более высокие значения УПП в затылочном (Oz) отведении, а также в некоторых случаях в височных отведениях (Td и Ts) регистрируются в группе подростков с высокой степенью физической активности, менее высокие – у подростков с умеренным уровнем активности и наименьшие – у подростков с низким уровнем физической активности. В лобном отведении (Fz) максимальные значения УПП наблюдаются в группе подростков с высоким уровнем физической активности, меньшие – у подростков с низким уровнем физической активности, минимальный УПП регистрируется в группе подростков с умеренным уровнем физической активности. Выявлены достоверные различия показателей энергетического обмена мозга у подростков первой и третьей групп, а также в некоторых случаях различия между УПП у подростков второй и третьей групп. Между показателями энергообмена у подростков первой и второй групп значимых различий выявлено не было.

3. Во время гипервентиляции и после её окончания достоверно более высокие показатели локального УПП в затылочном отведении (Oz’) регистрируются в группе подростков с высокой степенью физической активности и уменьшаются в соответствии со снижением уровня физической активности. Выявлена тенденция к наличию максимальных различий УПП мозга у подростков первой и третьей групп.

4. Увеличение УПП в затылочном отведении связано с усилением кровотока в вертебро-базиллярной системе, что указывает на активизацию подкорковых структур и преобладание симпатического отдела вегетативной нервной системы в группе подростков с высоким уровнем физической активности.

5. Функциональная межполушарная асимметрия (ФМА) является чувствительным показателем при выполнения проб с физической нагрузкой и гипервентиляцией по отношению к уровню тренированности подростков. При физической нагрузке у подростков, регулярно занимающихся физкультурой и спортом более часто, чем у лиц, не имеющих избыточной физической активности, наблюдается инверсия межполушарной асимметрии по сравнению с покоем, что, вероятно, связано со снижением их резервных возможностей.

6. При выполнении гипервентиляции у подростков, не имеющих регулярной физической нагрузки, изменение ФМА происходит более часто, чем у тренированных и, кроме того, чаще наблюдается изменение асимметрии после завершения нагрузки. Наиболее выраженные различия в частоте инверсии МПА после гипервентиляции наблюдаются между подростками первой и третьей, а через 3 минуты после окончания нагрузки регистрируются также между представителями первой и второй групп. Между показателями асимметрии у подростков с умеренным и высоким уровнями физической нагрузки статистически достоверных различий выявлено не было.

7. Во время выполнения физической нагрузки максимальные значения УПП наиболее рано достигаются у подростков второй и несколько позже третьей группы, наиболее поздно регистрируются у представителей первой группы, у которых они приближаются к моменту завершения нагрузки. После окончания физической нагрузки и во время трёхминутной гипервентиляции максимальные значения УПП раньше всего регистрируются у подростков третьей и несколько позже первой группы, наиболее поздно увеличение УПП происходит во второй группе.

8. Частота пульса в покое и её увеличение при нагрузке зависит от уровня физической активности, но не связано напрямую со степенью тренированности подростков. Выявлены достоверные различия между ЧСС у подростков с низким и высоким, а также умеренным и высоким уровнем физической активности, как в покое, так и при выполнении различных видов нагрузки. У подростков с низким и умеренным уровнем физической активности достоверных различий в ЧСС в покое и при нагрузке выявлено не было.

9. Минимальные значения ЧСС в покое, при физической нагрузке и гипервентиляции наблюдаются в группе подростков с высоким уровнем физической активности, значительно более высокие показатели – в группах подростков с низким и умеренным уровнем активности. В первой и второй группах в покое и после нагрузки наблюдаются сходные показатели, однако, во второй группе регистрируется больший диапазон частот сердечных сокращений, что говорит о несколько больших резервных возможностях подростков с умеренным уровнем активности.

Низкие значения ЧСС в покое и при нагрузке, а также более быстрое восстановление пульса до исходного уровня после гипервентиляции у подростков, занимающихся спортом, свидетельствует лучшем функциональном состоянии кардиореспираторной системы спортсменов.

10. Совокупность полученных данных указывает на более оптимальное функциональное состояние подростков с умеренным уровнем физической активности (по результатам нейроэргометрии во время физической нагрузки и гипервентиляции, динамики восстановления ЧСС). Группа подростков с низким уровнем активности и группа спортсменов имеют признаки незавершенности адаптационных процессов.

В покое показатели межполушарной асимметрии и уровень постоянного потенциала мозга наиболее приближены к норме у подростков первой группы, однако, при нагрузке они оказываются менее адаптированными к стрессу, чем подростки с умеренной физической активностью, на что указывает динамика УПП и более низкое функциональное состояние кардиореспираторной системы. В то же время у подростков данной группы отмечается более низкий риск возникновения травм.

Список литературы:

  1. Аршавский И.А. Основы возрастной периодизации/ Возрастная физиология. Серия: Руководство по физиологии.–Л.:Наука, 1975.– С.5-67.
  2. Барашкова А.Б. Клинико-функциональная и метаболическая характеристика формирования и прогнозирования уровня здоровья подростков: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – Смоленск, 2004. – 22 с.
  3. Бердичевская Е.М., Гронская А.С. Функциональные асимметрии и спорт// Руководство по функциональной межполушарной асимметрии. – М.: Научный мир, 2009. – С. 647-691.
  4. Боравова А.И., Галкина Н.С., Фокин В.Ф. Взаимосвязь эмоционально-личностных особенностей школьниц первого класса с характером межполушарной асимметрии и уровнем постоянного потенциала головного мозга// Асимметрия. – 2009. – Т. 3. – № 3. – С. 38-44.
  5. Вайнер Э.Н. Валеология: Учебник для вузов. – 3-е изд., испр. – М.: Флинта: Наука, 2005. – 416 с.
  6. Витель Е.Б. Содержание и методы подготовки студентов к развитию музыкального слуха школьников: Дис. …канд. пед. наук.–М, 2002.–185 с.
  7. Городенский Н.Г. Динамика межполушарных отношений и мотивация целенаправленного поведения у детей старшего дошкольного возраста: Дис. … канд. биол. наук. – М., 2005. – 179 с.
  8. Городенский Н.Г., Павлов С.Е., Шармина С.Л. Нейроэргометрия – новый метод комплексной оценки уровня здоровья// Бюллетень №4 Центральной олимпийской академии: спец. вып.: медико-биолог. пробл. спорта / Рос. гос. акад. физ. культуры. – М., 1998. – С. 100-118.
  9. Городенский Н.Г., Фокин В.Ф., Шармина С.Л. Динамика асимметрии уровня постоянных потенциалов головного мозга как показатель общей мотивации целеполагания у детей старшего дошкольного возраста// Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии. – М. – 2002. – С. 87-94.
  10. Жаров М.А., Горницина М.И., Долинный С.В. Омегаметрия как метод диагностики и оценки компенсаторно-приспособительных реакций при роже// Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 2. – С. 91-93.
  11. Жукова Т.П. Использование омегаметрии при обследовании беременных с эндемическим зобом// Физиология человека. – 2005. – Т. 31. – № 4. – С. 88-91.
  12. Ивахненко Г.А. Здоровье московских студентов: анализ самосохранительного поведения// Социологические исследования. –2006. – №5. – С. 78-81.
  13. Илюхина В.А., Заболотских И.Б. Энергодефицитные состояния здорового и больного человека. – С.-Пб.: РАН, 1993. – 192 с.
  14. Илюхина В.А., Сычев А.Г., Щербакова Н.И. и др. Омега-потенциал – количественный показатель состояния структуры мозга и организма. Сообщение II. Возможности и ограничения использования омега-потенциала для экспресс-диагностики состояний организма человека// Физиология человека. – 1982. – Т. 8. – № 5. – С. 721.
  15. Костомарова Л.Г. Остеопороз у подростков: факторы риска, подходы к профилактике/ Информационное письмо (№ 18). Правительство Москвы. Комитет здравоохранения. Утв. И.А. Лешкевич. – М., 2000. – 13 с.
  16. Лаврухина А.Ю., Богаченко А.Е., Тишковская А.Н., Белозёрова И.Н., Скедина М.А. Современные методы оценки энергетического состояния головного мозга// Системный анализ, управление и навигация. Сборник материалов 12-й международной научной конференции, Крым, Евпатория, 1-8 июля 2007 г.
  17. Малоземов О.Ю. Особенности валеоустановок учащихся// Социологические исследования. – 2005. – №11. – С. 110-115.
  18. Малышев Ю.П., Заболотских И.Б. Омегаметрия в оценке эффективности и коррекции премедикации// Методические рекомендации № 98/ 244 РЦФХГ КГМА. – Краснодар, 1999. – 9 с.
  19. Маркосян А.А. Развитие человека и надежность биологической системы/ Основы морфологии и физиологии организма детей и подростков/ Под ред. А.А. Маркосяна. М.: Медицина, 1969. – С. 5-13.
  20. Московченко О.Н. Комплексное исследование и коррекция адаптивных возможностей, здоровья индивида с помощью автоматизированной интегральной системы: Автореф. дис. … докт. биол. наук.– Р-н-Д, 2003.–34 с.
  21. Назарова А.В. Рабочее приращение квазиустойчивого электрического потенциала головного мозга как показатель умственной работоспособности детей и подростков: Дис. …канд. биол. наук. – Кострома, 1999.
  22. Нидерштрат Б.М. Квазиустойчивый потенциал головного мозга как показатель умственной работоспособности детей школьного возраста// Вестник КГПУ. – 1995. – № 1. – С.25-27.
  23. Нидерштрат Б.М. Способ определения умственной работоспособности человека// Патент РФ. 1995. №2154405.
  24. Орлов О.В. Клинические аспекты использования омега-потенциала в комплексном обследовании и лечении детей с бронхиальной астмой: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – Л., 1988. – 16 с.
  25. Подоплекин А.Н. Энергетическое состояние головного мозга у подростков-северян при употреблении психоактивных веществ: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Архангельск, 2009. – 18 с.
  26. Сандомирский М.Е., Хамитов Г.Х. Индукция измененных состояний сознания (ИСС) с учетом юнговской типологии личности в психологической коррекции постстрессовых состояний// Психопедагогика в правоохранительных органах.– 1996. – №2 (4). – С. 44.
  27. Сычев А.Г., Щербакова Н.И., Барышев Г.И. и др. Методика регистрации квазиустойчивой разности потенциалов с головы человека// Физиология человека. 1980. – Т. 5. – №1. – С. 178.
  28. Федоров А.И., Шарманова С.Б. Социально-педагогические и информационные аспекты исследования образа жизни школьников Уральского федерального округа// Физическая культура; воспитание, образование, тренировка. – 2005. – №4. – С. 10-13.
  29. Федоров А.И. Поведенческие факторы здоровья и физической активности подростков: гендерный аспект. Интернет – конференция Охрана здоровья: проблемы организации, управления и уровни ответственности. 16.04.07 – 15.06.07. Http://ecsocman.edu.ru/db/msg/307730.html
  30. Фокин В.Ф., Боравова А.И., Галкина Н.С, Пономарева Н.В., Шимко И.А. Стационарная и динамическая организация функциональной межполушарной асимметрии//Руководство по функциональной межполушарной асимметрии. – М.: Научный мир, 2009. – С. 389-428.
  31. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. – М.: Антидор, 2003. – 288 с.
  32. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Букатина Е.Е. Уровень постоянного потенциала головного мозга человека в молодом, зрелом и старческом возрасте//Журн. патол. физиол. и экспер. терапии.–1986. – №6. – С. 72-74.
  33. Хамошина М.Б., Кайгородова Л.А., Несвяченая Л.А. Оптимизация репродуктивного поведения подростков – резерв снижения материнской смертности юных женщин// Русский медицинский журнал. – 2007. Т. – 15. – №22. – С. 1651-1655.
  34. Черний В.И., Костенко В.С., Ермолаева Е.И., Абрамченко С.В., Стасюк В.Н., Беренфус В.Я. Омегаметрия. Некоторые аспекты применения в практике анестезиологии и интенсивной терапии (обоснование, оборудование, методика, интерпретация)// Аналитическая анестезиология и интенсивная терапия. – 2000. – №2. – С. 14-17.
  35. Чуприков А.П., Гурова Б.В., Н.Ю. Власова, Н.Н. Краснова. Распределение рукости и некоторых латеральных антропологических признаков среди практически здорового населения Москвы/ Депонированная рукопись ВНИИМИ, 1979, д №2766-79// Асимметрия. – 2010. – Т. 4. – № 1. – С. 51-71.
  36. Шимко И.А., Фокин В.Ф. Динамика функциональной межполушарной асимметрии при длительной концентрации внимания у детей// Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии. – М. – 2003. – С. 347.
  37. Шимко И.А., Фокин В.Ф. Функциональная межполушарная асимметрия уровня постоянного потенциала головного мозга в условиях тренировки концентрации внимания у детей 10-11 лет// Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга. – М. – 2006. – С. 367.

Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.

Дизайн: Polepin