Состояние гемодинамики слушателей профессионального обучения во время занятия по огневой подготовке

Архипов Сергей Николаевич доцент, кафедра огневой подготовки, Тюменский институт повышения квалификации сотрудников МВД России, мастер спорта России по стрельбе из табельного оружия 625000, Россия, г. Тюмень, ул. Амурская, 75/2 Arkhipov Sergei Nikolaevich Associate Professor at the Department of Firearms Training of Tyumen Institute of Professional Training of Internal Affairs Officers 625000, Russia, g. Tyumen', ul. Amurskaya, 75/2 as.master13@mail.ru Другие публикации этого автора

Синицын Евгений Игоревич преподаватель, кафедра огневой подготовки, Тюменский институт повышения квалификации сотрудников Министерства внутренних дел Российской Федерации 625049, Россия, Тюменская область, г. Тюмень, ул. Амурская, 75 Sinitsyn Evgeniy Igorevich Lecturer at the Firearms Training Department of Tyumen Professional Training Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia 625049, Russia, Tyumenskaya oblast', g. Tyumen', ul. Amurskaya, 75 evgeniy.sinitsyn.2019@mail.ru Другие публикации этого автора

Введение.

Непрерывно работая, сердце человека всегда точно реагирует на потребности организма, поддерживая необходимый уровень кровотока. Приспособление работы сердца к изменяющимся потребностям организма происходит при помощи ряда регуляторных механизмов ^[2]. Часть из них локализована в само̀м сердце, вторая группа представляет собой внесердечные экстракардиальные нервные и гуморальные регуляторные механизмы ^{[3, 4]}. Нервная экстракардиальная регуляция осуществляется импульсами, поступающими к сердцу из ЦНС по блуждающим и симпатическим нервам. Нервная система осуществляет наиболее срочные воздействия, позволяющие быстро, с наименьшим латентным периодом изменять функциональную активность сердца. Стимуляция симпатических и парасимпатических нервов обычно оказывает на сердце противоположные влияния ^[5]. Длительное непрерывное раздражение блуждающих нервов урежает сокращения сердца вплоть до полной его остановки в диастолу. К числу вагусных рефлексов относится также глазосердечный рефлекс Ашнера (урежение сердцебиений на 10 – 20 уд/мин при надавливании на глазные яблоки). Однако представления об антагонизме между симпатическими и парасимпатическими влияниями на сердце являются упрощенной схемой ^[2]. В целом организме взаимоотношения между ними значительно более сложные. Они складываются на разных структурно-функциональных уровнях – от ЦНС до мембраны миокардиальных клеток. При определенных условиях парасимпатическая система может оказывать на сердце не только тормозные, но и усиливающие, и ускоряющие влияния.

Изучение показателей гемодинамики и внешнего дыхания может принести большую пользу не только в сохранении жизни и здоровья сотрудников, но и повысить качество выполнения задач на занятиях по огневой подготовке при освоении программ профессионального обучения в образовательных организациях системы МВД России ^[6]. В целях установления связи показателей гемодинамики и дыхания слушателей с обучением в образовательной организации системы МВД России был разработан комплекс функциональных проб. Методика проведения упражнений и проб должна быть доступной и легко применимой. В этом случае, будут созданы условия для регулярного обследования обучающихся для определения их функционального состояния.

Цель исследования: установление связи показателей гемодинамики и дыхания слушателей профессионального обучения на занятии по огневой подготовке.

Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Рассмотреть особенности деятельности некоторых функциональных систем организма человека.

2. Разработать комплекс функциональной диагностики сотрудников и определить основные её показатели при проведении исследования.

3. Систематизировать полученные результаты методом математической статистики.

Ход исследования.

Данное исследование проводилось в период с 2021 по 2022 год на базе Тюменского института повышения квалификации сотрудников МВД России. В исследовании приняли участие 48 слушателей, проходивших профессиональное обучение по основной программе: «Профессиональная подготовка лиц рядового состава и младшего начальствующего состава, впервые принятые на службу в органы внутренних дел по должности служащего "Полицейский"». Респонденты были поделены на 2 подгруппы по 24 человека в каждой. В первой подгруппе были представлены сотрудники мужского пола, во второй подгруппе – сотрудники женского пола.

Для проведения исследования был разработан комплекс функциональных проб. В этот комплекс вошли следующие показатели: частота сердцебиений, частота дыхательных движений, длительность индивидуальной минуты, частота сердцебиений после надавливания пальцами на глазные яблоки (рефлекс Данини-Ашнера), длительность задержки дыхания на вдохе и выдохе (в покое, после физической нагрузки, после гипервентиляции).

Определение частоты сердечных сокращений (ЧСС) проводилось пальпаторным методом на лучевой артерии в положении сидя. Число сердцебиений за 1 минуту определялось несколько раз, затем высчитывалась средняя арифметическая частота сердцебиений в минуту. Частота дыхательных движений (ЧДД) определялась по экскурсии грудной клетки. За одно дыхательное движение принимались два дыхательных акта (вдох и выдох).

Длительность индивидуальной минуты определялась следующим образом: испытуемому говорят, что начали счет, и он, не видя часов должен ответить, когда, по его мнению, прошла минута. Далее фиксируется время, пройденное от начала до конца эксперимента в секундах.

С помощью методики Данини-Ашнера изучен характер рефлекторного влияния на деятельность сердца. Частота сердечных сокращений за 1 минуту определялась по пульсу сидя. Затем испытуемый производил надавливание пальцами на глазные яблоки при закрытых веках в течении 15 сек. После начала воздействия, подсчитывался пульс через каждые 10 секунд, десять раз. Полученные данные заносились в таблицу. Оценка пробы проводилась по следующей системе:

1. Урежение пульса на 4-12 уд/мин – нормальная реакция.

2. Урежение более, чем на 12 уд/мин – резко усиленная реакция.

3. Урежения нет – арективная реакция.

4. Учащение – извращённая реакция.

Следующую часть разработанного комплекса составили функциональные пробы с задержкой дыхания. На первом этапе задержка дыхания осуществлялась в положении сидя, на втором этапе задержка дыхания производилась после физической нагрузки (15 приседаний), и на последнем этапе, задержка дыхания производилась после гипервентиляции легких. Методика проведения дыхательных проб: испытуемый делает максимальный вдох и задерживает дыхание. По секундомеру отмечается время наступления непроизвольного выдоха, далее отдых 10 секунд. Затем делается максимальный выдох и задерживается дыхание. Определяется время наступления непроизвольного вдоха. После отдыха испытуемый делает 15 приседаний и снова задерживает дыхание на вдохе и выдохе. После отдыха испытуемый делает гипервентиляцию легких (глубоко и интенсивно дышит до появления легкого головокружения) и снова задерживает дыхание на вдохе и выдохе. Комплекс функциональных проб завершен.

Результаты исследования.

Частота сердцебиений у испытуемых была невысокой (табл. 1). Обычно ЧСС в группе у женщин несколько ниже, по сравнению с мужчинами. В нашей работе ЧСС у сотрудников мужского пола и у сотрудников женского пола мало различаются, минимальное значение показатель составил в женской группе на втором этапе обследования. В обеих группах происходило снижение числа сердцебиений во втором этапе обследования (у мужчин до 67,8 ± 1,9 уд/мин; у женщин до 66,4 ±2,5 уд/мин). Согласованно с ЧСС на втором этапе обследования снижалась частота дыхательных движений (у мужчин до 15,9 ± 0,6 движений; у женщин до 13,8 ± 0,8 движений в минуту). Наиболее высоким показатель был у мужчин в первом этапе обследования - 16,4 ± 0,6 экскурсий грудной клетки в минуту.

Таблица 1. Частота сердцебиений и дыхательных движений

Восприятие времени сотрудниками мужского пола (рис. 1) было сильно приближено к реальному, как в первом этапе обследования (62,5 секунд), так и во втором этапе (63,3 сек.) В женской группе наоборот, данный показатель отклонялся от реального (60 сек.) в первом случае вниз (52,8 сек.), во втором случае – вверх (70,4 сек.). Причиной этому может служить дезадаптация женщин, вызванная резкой сменой привычного образа жизни, связанного с началом прохождения профессиональным обучением в образовательной организации системы МВД России.

Глазосердечная проба используется для определения состояния возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма. В норме надавливание на глазные яблоки вызывает замедление сердечного ритма. Учащение ритма трактуется как извращение рефлекса, протекающего по симпатическому типу. Так как количество сердцебиений определяли каждые 10 сек. в течение 100 сек., то впоследствии умножали каждое значение на 6 и получали ЧСС за каждые 10 сек.

Рис. 1. Длительность индивидуальной минуты

Полученные результаты отложили на графике в виде кривой распределения.

Частота сердцебиений в группе мужчин при надавливании пальцами на глазные яблоки на первом этапе обследования изменялась мало, поэтому кривая распределения ЧСС каждые 10 сек. более стабильна по сравнению с женщинами (рис. 2). Вычислили среднее арифметическое значение пульса, регистрируемого в течение 100 сек. следующим образом: количество сердцебиений за каждые 10 сек. умножили на 6, получили ЧСС в мин. Далее сложили получившиеся значения и разделили на 10, т.к. определение производили каждые 10 сек. в течение 100 сек (табл. 2).

В среднем в группе мужчин рефлекторное влияние на деятельность сердца привела на первом этапе к урежению пульса на 5,4 уд/мин, что соответствует нормальной возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма. Самые низкие значения ЧСС наблюдались в последние 30 сек., когда, казалось бы, должно наступить восстановление значений показателя до величины, характерной для состояния покоя.

Рис. 2 Рефлекторное влияние на деятельность сердца при надавливании пальцами на глазные яблоки при закрытых веках на первом этапе

Иная реакция при глазосердечной пробе на первом этапе была у девушек. Максимальное замедление пульса (до 58,0 уд/мин) отмечено в промежуток времени от 10 сек. до 20 сек от начала пальцевых надавливаний. Таким образом, в данный промежуток времени ЧСС снизилось на 10,5 уд/мин, что соответствует нормальной возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма. Частичное восстановление пульса у девушек (до 64,4 уд/мин) произошло в промежуток времени между 80 сек. и 90 сек. от начала пальцевых сдавливаний.

Таблица 2. Частота сердцебиений

Изменение частоты сердцебиений в течение 100 сек. на втором этапе обследования имело ряд отличительных особенностей (табл. 2, рис. 3). Распределение ЧСС у юношей имело атипичную картину, т.к. максимальное замедление пульса произошло в последние 50 сек., вместо ожидаемого восстановления ЧСС.

Рис. 3. Рефлекторное влияние на деятельность сердца при надавливании пальцами на глазные яблоки при закрытых веках на втором этапе

Если взять усредненное значение в течение 100 сек., но в пересчете на 1 минуту (табл. 2), то видим, что пульс замедлился на 5,8 уд/мин и составил 62,6 уд/мин. Данный эффект свидетельствует о нормальной возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма.

У женщин на втором этапе кривая распределения сердцебиений имеет более значительные отклонения, по сравнению с мужчинами (рис. 3). Максимальное замедление сердечного ритма (до 57,3 уд/мин) отмечено в промежутке времени 60 – 70 сек. после глазосердечного воздействия. Снижение сердечного ритма по сравнению с показателем, зафиксированным в состоянии покоя составляет 9,6 уд/мин и свидетельствует о нормальной возбудимости парасимпатических центров регуляции ЧСС.

В целом и у женщин, и у мужчин при двух обследованиях зафиксирована нормальная возбудимость парасимпатических центров регуляции сердечного ритма при глазосердечной пробе. Возбуждение в данном отделе приводит к замедлению сердечного ритма в пределах от 4 до 12 уд/мин. Выявлен половой диморфизм в рефлекторном влиянии пальцевых сдавливаний глазных яблок. У женщин частота сердцебиений при десятисекундных показаниях в течение 100 сек. после начала сдавливаний имеет более высокий разброс как при первом, так и при втором обследовании.

Длительность задержки дыхания у мужчин на вдохе была более чем в два раза выше, по сравнению с задержкой на выдохе (табл. 3). На первом этапе мужчины максимально задержали дыхание после вдоха на 72,80 ±2,4 сек., после выдоха на 31,15 ±1,2 сек. На втором этапе обследования данный показатель составил соответственно 76,83 ±2,5 сек. и 32,54 ±1,3 сек., несколько превысив предыдущий результат. В группе женщин на выдохе длительность задержки дыхания мало отличалось от мужчин и составила на первом этапе 33,20 ±1,7 сек., на втором - 31,23 ±1,7 сек. На вдохе женщины задерживали дыхание менее длительно: 53,60 ±2,4 сек. на первом этапе и 56,34 ±2,4 сек. на втором этапе.

Таблица 3. Длительность задержки дыхания в состоянии покоя

Длительность задержки дыхания резко снизилась после выполнения стандартной нагрузки (15 приседаний). Физическое развитие у слушателей различается, соответственно и меняется реакция на физические упражнения. В одном случае длительность задержки дыхания резко снижается, вследствие пониженной адаптивности к физическим упражнениям, в другом случае длительность задержки дыхание изменяется не значительно. Последнее, особенно актуально для профессиональных спортсменов, сердечно-сосудистая и дыхательная система которых давно приспособлена к интенсивным физическим нагрузкам.

После 15 приседаний мужчины задерживали дыхание на вдохе на половину результата (табл. 4), достигнутого в покое (34,83 ±1,4 сек. на первом и 35,91 ±1,4 сек. на втором этапе). У женщин длительность задержки на вдохе после физической нагрузки была немного ниже, по сравнению с мужчинами (33,54 ±1,7 сек. на первом и 31,26 ±1,9 сек. на втором этапе). Однако, по сравнению с результатом, достигнутом в покое, длительность задержки дыхания снизилась на 20-25 сек. На выдохе после физической нагрузки женщины задерживали дыхание немного дольше, чем мужчины. Данное явление может быть объяснено тем, что мужчины производили задержку дыхания с большим энтузиазмом, стараясь продержаться без дыхания как можно дольше. Проявился «спортивный интерес». Поэтому они производили выдох после задержки, когда наступила сильная гиперкапния. Задержка дыхания на выдохе уже производилась при более высокой концентрации углекислоты в организме и соответственно снижалась длительность задержки дыхания на выдохе.

Таблица 4. Длительность задержки дыхания после физической нагрузки

После интенсивного продувания легких резко возросло время задержки дыхания, превысив не только предыдущее значение, но и показатель, полученный в состоянии покоя (табл. 5). Дольше всего задерживали дыхание мужчины на первом этапе обследования (83,16 ±2,7 сек.).

Таблица 5. Длительность задержки дыхания после гипервентиляции легких

На втором этапе длительность задержки после проведенной гипервентиляции была также высокой (78,31 ±2,6 сек.). Женщинам удавалось задержать дыхание после гипервентиляции легких несколько меньшее время (68,43 ±3,0 сек. на первом этапе обследования). На втором этапе длительность задержки после продувания легких даже не достигло минуты (57,36 ±2,8 сек.).

Подобный результат может быть связан с тем, что сила сокращений мышц, участвующих в акте дыхания у женщин ниже, чем у мужчин. Поэтому женщинам не удается настолько интенсивно продувать легкие и снижать гиперкапнию организма.

Таким образом, на основе проведенной функциональной диагностики, показателей гемодинамики и внешнего дыхания во время занятий по огневой подготовке у исследуемой категории, полученные данные, могут быть использованы для разработки и внедрения индивидуально дифференцированных технологий саморегуляции сотрудников.