IHT и психофизиологический статус студентов изучали с оценкой вегетативной регуляции. В работе сопоставлялись курсы гипоксических и имитационных процедур.
Примечание редакции. Речь о гипоксии с нормоксическими интервалами, а не о гарантированно том же протоколе IHHT. Использован «ГИП-10М» фирмы «Био-Нова». Введение обсуждает образовательную среду; результаты относятся к исследованной выборке студентов. Ниже размещена редакционная текстовая версия русскоязычной статьи. Большие таблицы и графики сохранены в исходном PDF; на странице приведены краткие результаты и ссылки на нужные страницы оригинала. Это научный материал, не инструкция по лечению.
Кратко о публикации
- Сравнивали показатели 46 студентов: 25 в группе гипоксических тренировок и 21 в группе имитационных процедур.
- Оценивали психофизиологический статус, вариабельность сердечного ритма и реакции на гипоксический тест.
- Исследование здоровых студентов не подтверждает эффективность лечения психиатрических или неврологических заболеваний.
IHT и психофизиологический статус: данные публикации
Перестройка всей системы образования (от начальной школы до вузовского и послевузовского) обусловливает повышенные требования к резервам психосоматического и психофизиологического здоровья обучающихся. Интенсификация вузовского обучения часто становится «здоровьезатратной». Она снижает здоровье и качество жизни учащихся, способствует заболеваниям и стрессовым расстройствам [11, 17, 18].
Анализируя опыт внедрения подходов по оптимизации отношений в системе «обучающийся – образовательная среда» с учетом целевых результатов – высокий уровень здоровья и образования студентов, можно выделить несколько направлений.
Первое — использование потенциала учебных учреждений, инновационных технологий не только для образования, но и для укрепления здоровья студентов. Полноценное обучение требует здоровьесберегающей среды. Такая система должна обеспечивать условия для развития психофизиологических свойств учащегося. Она также должна удовлетворять потребность в двигательной и интеллектуальной активности. При этом особого внимания заслуживают попытки создания индивидуальных программ коррекции образа жизни и здоровья; специализированных факультативных дисциплин, обучающих навыкам самодиагностики и самокоррекции. Подобный опыт обобщен в ряде методических разработок и технологий, реализуемых в образовательных учреждениях [10, 12], в концепции «школы здоровья».
Вторым, не менее важным направлением разрешения противоречия «образование ценой здоровья», является разработка и внедрение системы мониторинга и коррекции соматического, психоэмоционального здоровья учащихся. На момент публикации общепринятых методологических и методических решений не было. Что измерять, как часто и какими средствами? Что положить в основу индивидуальных коррекционных и профилактических программ? Авторы считают традиционную диагностику и лечение болезней неприемлемой основой такой системы. По их мнению, это лишь дублирует поликлинические службы в вузах и университетские профилактории.
Очевидно, что ведущим должно стать «здоровьецентрическое» направление, обоснованное в концепции «Здоровье здоровых», основных принципах профилактической и восстановительной медицины [5]. В этом плане оценка здоровья неизбежно «вбирает» оценку адаптационных возможностей индивидуума, его стресс-резистентности.
Немедикаментозные методы в вузах
Известен опыт внедрения «кабинетов здоровья» в ряде вузов страны, однако их оснащение и принципы работы определяются региональными возможностями [4].
В научно-образовательном центре ТЭКО МГГУ им. М.А. Шолохова совместно с кафедрой нормальной физиологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова проводятся исследования по разработке и обоснованию вузовского модуля диагностики, мониторинга и коррекции здоровья и уровня функциональных резервов студентов. Одним из методов, предлагаемых в качестве нелекарственной инструментальной технологии повышения и коррекции адаптационного потенциала студентов, является интервальная гипоксическая тренировка.
Исследования показывают возможность повысить устойчивость организма предварительной тренировкой к гипоксии. Это касается различных факторов внешней и внутренней среды [1]. В процессе адаптации к гипоксии организм обучается использовать позитивные изменения функций со все большей эффективностью не только для сохранения гомеостаза, но и для функционально-структурного совершенствования [7]. Адаптационные гематологические и негематологические механизмы реализуются на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях [21] и, как результат, наблюдаются существенные позитивные сдвиги как в состоянии отдельных физиологических функций и механизмов их регуляции [8, 19], так и в оптимизации функциональных систем гомеостатического уровня организации [6].
Чередование гипоксии и нормоксии
Одним из методических вариантов использования гипоксияиндуцированных адаптивных сдвигов является интервальная гипоксическая тренировка в нормобарических условиях (ИГТ) – метод, считающийся наиболее оправданным, обеспеченным технологически, доступным и достаточно эффективным [3, 9, 16].
Эффективность ИГТ показана при лечении ряда хронических неинфекционных заболеваний [5, 6, 7]. Показаны положительные результаты гипокситренировки для повышения физической работоспособности практически здоровых людей: у спортсменов, подростков, проживающих в экологически неблагоприятных регионах, при подготовке высокогорных спасателей.
Цель настоящей работы – оценить возможность внедрения метода интервальных гипоксических тренировок (ИГТ) для коррекции психофизиологического и эмоционального состояния практически здоровых студентов.
Материалы и методы
ИССЛЕДОВАНИЯ
С целью изучения модулирующих эффектов курса ИГТ на психофизиологическое состояние нами было организовано динамическое исследование, в котором приняли участие 46 мужчин-добровольцев, студентов 2 курса МГМУ им. И.М. Сеченова, в возрасте 18-26 лет.
Добровольцам было предложено выполнить комплекс ситуативных психологических тестов. Затем в состоянии относительного покоя, сидя, у каждого обследуемого регистрировалась кардиоинтервалограмма (КИГ), измерялось артериальное давление (АД) и проводился гипоксический тест (ГТ) – испытуемым предлагалось в течение 10 минут непрерывно дышать через ротоносовые маски гипоксикатора гипоксической газовой смесью с 10% содержанием О . При этом ежеминутно (а также первые 3 минуты восстановления) регистрировались показатели сатурации гемоглобина кислородом (SaO ) и ЧСС. Для создания газовых гипоксических смесей использовали гипоксикатор ГИП-10М («Гипоксия Медика академия», Москва).
Далее на протяжении 1,5-2 месяцев все участники исследования проходили курс ИГТ, состоящий из 20 процедур с варьируемой структурой (табл. 1).
Исходно все испытуемые случайным образом были разделены на 2 группы. Первую группу (опытная) составили 25 человек: испытуемые в течение 35-45 дней проходили курс из 20 процедур ИГТ и дышали гипоксической газовой смесью с 10% содержанием кислорода в циклически-фракционном режиме. Вторая группа (21 чел.) -контрольная. Юноши контрольной группы также получали 20 процедур ИГТ и дышали через маски гипоксикатора, но получали при этом воздух (20%). Таким образом, они проходили имитационный курс ИГТ. Добровольцы не знали о том, что они составляли различные группы, так как внешне процедуры ничем не различались.
Оценка после десяти и двадцати процедур
Исследование модулирующих эффектов ИГТ было проведено после 10 и 20 процедур. За исходные данные были приняты результаты обследования, проведенного до начала курса ИГТ.
Психологическое тестирование проводилось для оценки динамики уровня ситуативной тревожности, гнева, депрессии и эмоционального статуса студентов. Использовались следующие методики: «Оценка депрессии как состояния», «Оценка гнева и ярости как состояния», «Оценка тревожности как состояния», «Шкала состояний», «Шкала дифференциальных эмоций» (К. Изард). Первые три психодиагностические методики представляют собой адаптированные [13] русскоязычные версии соответствующих методик Ч.Д. Спилбергера (2001). Рассчитывались следующие производные индексы: ситуативная депрессия (СД), ситуативная тревожность (СТ), ситуативная гневливость (СГ), субъективный дискомфорт (Суб.Дис.), а также оценивались положительные, негативные и тревожно-депрессивные эмоции (ПЭ, НЭ, ТДЭ соответственно).
Артериальное давление крови регистрировали по методу Н.С. Короткова с использованием автоматического измерителя AND UA-767 (Япония).
Для количественного анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводили регистрацию кардиоинтервалограммы (КИГ) с использованием аппаратно-программного комплекса «ВНСспектр» (ООО «Нейрософт», Иваново, 2000). Регистрация КИГ проводилась в течение 5 минут, что соответствовало регистрации последовательности 300-350 кардиоциклов; рассчитывались временные и частотные характеристики ВСР в соответствии с известными протоколами и стандартами [14, 15].
Статистическая обработка полученных данных производилась с использованием пакета программ «Statistica for Windows», версия 6.0.
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Интерпретация адаптационных изменений
Полученные нами данные подтверждают гипотезу об эффективности и целесообразности применения ИГТ в качестве методики, оптимизирующей различные психофизиологические показатели студентов.
Так, исходно значения большинства показателей ВСР в обеих группах находились в диапазоне условной нормы. В результате проведения курса ИГТ у добровольцев опытной группы происходила оптимизация регуляции сердечной деятельности, причем более выраженные изменения в нейровегетативной регуляции кровообращения наблюдались уже после 10 процедур ИГТ — достоверно уменьшались значения ЧСС и отмечалось возрастание значений показателей SDNN, RMSSD и ТР по сравнению с данными, полученными до начала ИГТ.
Аналогичная, но менее выраженная тенденция сохранялась и после 20 процедур ИГТ (табл. 2). В контрольной группе достоверной динамики показателей не обнаружено. Межгрупповые различия по показателю CV и ТР были достоверны как после проведения половины курса гипоксической тренировки, так и по завершении полного курса (табл. 2), что отражает «экономизацию» регуляции сердечной деятельности с повышением мощности парасимпатических влияний.
Кроме того, в опытной группе после проведения 10 сеансов ИГТ обнаружены достоверно более низкие значения систолического (СД) и диастолического давления (ДД) по сравнению с этими показателями в обследовании до начала гипокситренировки. Так, в опытной группе, после курса ИГТ наблюдалось снижение СД с исходных 132,5±2,01 мм рт.ст. до 122,7±1,9 мм рт.ст. (после 20 процедур). Наиболее существенное уменьшение значений диастолического давления отмечалось после 10 процедур (с 79,8±1,6 мм рт.ст. исходно до 71,4±1,7 мм рт.ст.). В контрольной группе подобной динамики не наблюдалось.
Изменения устойчивости к гипоксии
Важно, что курс адаптации к периодической гипоксии приводил к повышению степени гипоксической устойчивости студентов и снижению вегетативной реактивности (по степени прироста ЧСС) на повторные гипоксические стимулы. Так, при исходном проведении гипоксического теста (ГТ) у всех студентов наблюдалось постепенное снижение уровня насыщения крови кислородом SaO и умеренная тахикардия (до 98-105 уд/мин) без межгрупповых различий в реактивности на гипоксический стимул (рис. 1).
После курса ИГТ участники повторно прошли гипоксический тест. При острой гипоксической гипоксии насыщение крови кислородом в целом оставалось выше исходного. Прирост ЧСС, напротив, значимо снизился.
В контрольной группе реакция на острую дозированную гипоксию (ГТ) после завершения имитационного «курса ИГТ» по показателям SaO и ЧСС оставалась неизменной и не отличалась от исходного «профиля» реакции на гипоксию (рис. 1).
Повышение гипоксической устойчивости студентов после курса ИГТ подтверждалось также значимым приростом значений пробы Штанге – с 69,6±4,1 с до 90,2±4,2 с. В контроле динамика была сходной, но менее выраженной. Авторы объясняют её тренирующим эффектом имитационных процедур. Студенты дышали через маску и преодолевали дополнительное сопротивление трубок и клапанов дыхательного контура.
Психофизиологические показатели
Адаптация к повторяющимся интервалам «гипоксия-нормоксия» приводила к значимому улучшению эмоционального статуса студентов (табл. 3). Так, у добровольцев, прошедших курс ИГТ, последовательно после 10 и 20 процедур достоверно уменьшились значения ситуативной депрессии, ситуативной тревожности. Значения индекса позитивных эмоций также значимо снижались, что соответствовало увеличению степени проявления самих позитивных эмоций (обратная зависимость). В контрольной группе достоверной динамики психоэмоционального статуса не выявлено. После ИГТ многие участники субъективно отмечали улучшение сна и переносимости учебных и физических нагрузок. Они также сообщали о нормализации настроения и восприятия реальных и потенциальных учебных проблем.
Самоотчёты добровольцев после ИГТ указывают также на расслабляющий эффект процедур. У многих студентов нормализовался сон и повысилась работоспособность. Оптимизирующие эффекты ИГТ на психомоторную координацию, продуктивность сенсомоторной деятельности показаны также в ряде работ [1, 2]. Использованный режим ИГТ хорошо переносился всеми участниками исследования, не сопровождался побочными негативными эффектами и осложнениями.
Таким образом, в исследовании показано, что проведение курса интервальной гипоксической
Негативные тенденции в состоянии здоровья современных студентов актуализируют необходимость систематической работы по оптимизации учебной среды, внедрению здоровьесберегающих и здоровьеразвивающих технологий, методов улучшения индивидуальной «траектории здоровья» в процессе обучения с применением профилактических и коррекционных программ. Одним из возможных методов направленной коррекции психофизиологических функций студентов, наряду с внедрением новых образовательных технологий, обучением студентов методам самодиагностики, самооздоровления, формированием приверженности здоровому образу жизни, может быть технология интервальных гипоксических тренировок.
Выводы для исследованной группы студентов
В исследовании показано, что применение курса интервальных гипоксических тренировок у относительно здоровых студентов (на фоне сохранения повседневных учебных нагрузок, сложившегося стиля жизни) оказывает множественные эффекты: нормализация вегетативной регуляции сердечной деятельности и реактивности, артериального давления, повышение устойчивости к острой дозированной гипоксии, оптимизация психологического статуса, снижение уровня ситуативной тревоги. Метод хорошо технологически оснащен, достаточно прост и безопасен. Это позволяет рекомендовать его для оснащения кабинетов здоровья и широкого применения в практике реабилитационно-оздоровительной работы с обучающимися в вузах.
Таблицы и иллюстрации оригинала
Краткие результаты приведены в начале страницы. Полные наборы показателей, исследовательские протоколы и графики доступны в исходном PDF.
Психофизиологические показатели: PDF, страница 3
Вегетативная регуляция и гипоксический тест: PDF, страница 4
Показатели самочувствия и работоспособности: PDF, страница 5
Технология и применение
Имитационный контроль помогает отделить действие режима от общего контекста процедуры. Базовые отличия нормоксии, гипоксии и гипероксии представлены в разделе как устроены интервальные тренировки.
Литература
Источники 1–9
1. Александров М.В., Иванов А.О., Александрова Т.В., Лустик М.А. Механизмы адаптационного эффекта нормобарической гипокситерапии // Вопросы курортологии, физиотерапии, лечебной физкультуры. – 2001. – №1. – С. 18-21.
2. Бобылева О.В., Глазачев О.С. Результативность моделируемой операторской деятельности и ее психофизиологические корреляты в курсе ИГТ // Вестник Поморского Университета. – 2006. – № 4. – С. 48-55.
3. Васильев О.С. Норма, патология, здоровье и болезнь (опыт структурного и топологического подхода) //Физкультура в профилактике, лечении и реабилитации. – 2009. – № 1. – С. 50-59.
4. Глазачев О.С. Укрепление здоровья человека в условиях глобального экологического неблагополучия: возможности профилактической медицины // Вестник Международной академии наук (Русская секция, специальный выпуск). – 2009. – С. 132-135.
5. Горанчук В.В., Сапова Н.И., Иванов А.О. Гипокситерапия. – СПб.: Элби-СПб., 2003. – 536 с.
6. Дудко В.А., Соколов А.А. Моделированная гипоксия в клинической практике. – Томск: STT, 2000. – 352 с.
7. Закощиков К.Ф., Катин С.О. Гипокситерапия – «горный воздух». – М.: «Бумажная галерея», 2002. – 64 с.
8. Здоровьесберегающие технологии в общеобразовательной школе: методология анализа, формы, методы, опыт применения: Методические рекомендации / Под ред. М.М. Безруких и В.Д. Сонькина. – М.: Триада-фарм, 2002. – 345 с.
9. Зелезинская Г.А., Коренько П.Н., Кравченок М.А. и др. Качество жизни студентов-медиков и клинических ординаторов // Медицинский журнал МГТУ. – 2006. – № 4. – С. 20-26.
Источники 10–17
10. Концепция формирования здорового образа жизни детей и подростков в образовательных учреждениях // Школа здоровья. – 2010. – № 1. – С. 50-56.
11. Леонова А.Б., Капица М.С. Методы субъективной оценки функциональных состояний человека. Практикум по инженерной психологии и эргономике / Под ред. Ю.К. Стрелкова – М., 2003. – 634 с.
12. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. – Иваново, 2000. – 182 с.
13. Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Мониторирование ЭКГ с анализом вариабельности ритма сердца. – М.: «Медпрактика-М», 2005. – 222 с.
14. Чижов А.Я., Потиевская В.И. Интервальная нормобарическая гипоксия в профилактике и лечении гипертонической болезни. – М.: ―Издательство РУДН‖, 2002. – 187 с.
15. Шагина И.Р. Влияние учебного процесса на здоровье студентов // Астраханский медицинский журнал. – 2010. – № 2. – С. 26-29.
16. Dyrbye L.N., Thomas M.R., Harper W. The learning environment and medical student burnout: a multicentre study// Med Educ. – 2009. –Vol. 43, N 3. – P. 274-82.
17. Levine B.D. Intermittent hypoxic training: facts and fancy // High Alt. Med. Biol. – 2002. – Vol. 3, N 2. – P. 177-93.