Исследовательская работа "Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы подростков при эмоциональном стрессе"

муниципальное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 9

имени заслуженного учителя школы Российской Федерации А.Н. Неверова

Дзержинского района г. Волгограда»

400137, Россия, г. Волгоград, ул. 8 Воздушной Армии, 26а.

Тел.: (8442) 53-63-98 факс – 53-62-70

E-mail: Liseum9@yandex.ru, Сайт-http://www.liseum9.ru/

Городской конкурс учебно-

исследовательских работ

старшеклассников «Я и Земля»

им. В.И. Вернадского

секция медицинской биологии

Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы подростков при эмоциональном стрессе

                                   Выполнила:

                                                 ученица 8 «Г» класса

                                                     Гурина Анна Олеговна

                                                            Учитель химии и биологии:

                                                                      Бондарев Геннадий Вячеславович

                                                       Научный руководитель:

   Надежкина Елена Юрьевна,

                                                                          канд. биол. наук,

                                                                          доцент каф. анатомии и                                

   физиологии человека ВГСПУ

Волгоград 2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………...

1.1. Анатомия и физиология сердечно – сосудистой системы человека……4

1.2. Стресс как биологическая и психологическая категория……………….9

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ

 ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………………………………...

2.1. Методы исследования состояния сердечно – сосудистой системы человека при стрессе…………………………………………………………..22

2.2. Организация исследования………………………………………………24

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ……..

3.1 Исследование личностной и ситуативной тревожности у учащихся…….………………………………………………………………….25

3.2 Особенности вегетативной регуляции сердечно - сосудистой системы учащихся в различные периоды учебного процесса………………………..26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………...…………………….29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….30

ВВЕДЕНИЕ

Организм включает определенные адаптивные механизмы в ответ на действие стрессорного фактора. Сердечно-сосудистая система отличается высокой реактивностью и играет первостепенную роль в адаптационных перестройках функционального состояния организма во время стресса [1, 2, 3]. Это определяет её практически немедленное вовлечение в стрессорные реакции. Эмоциональный стресс представляет собой серьезную угрозу здоровью школьников, причем особую актуальность проблеме придает массовый характер данного явления, ежегодно охватывающего сотни тысяч учащихся в масштабах нашей страны.

Цель настоящего исследования: выявить степень влияния эмоционального стресса на сердечно-сосудистую систему подростков.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить несколько задач:

1. Исследовать уровень личностной и ситуативной тревожности у подростков в спокойном состоянии и перед сдачей зачета по биологии.

2. Изучить особенности функционирования сердечно-сосудистой системы учащихся во время учебного процесса и при стрессе, вызванного сдачей зачета.

Объект исследования: сердечно-сосудистая система человека.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Анатомия и физиология сердечно – сосудистой системы человека

Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл

                Сердце человека – полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние полости–предсердия, нижние–желудочки. Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Масса сердца взрослого человека составляет 0,425–0,570 кг. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся напряженным физическим трудом или спортом.

                Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с особенностями функций, которые выполняет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард).

                В сердце различают два вида клапанов–атриовентрикулярные (предсердно-желудочковые) и полулунные. Атриовентрикулярные клапаны располагаются между предсердиями и соответствующими желудочками. Левое предсердие от левого желудочка отделяет двустворчатый клапан. На границе между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан.                

                Сердечный цикл и его фазы. В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1 с, а систола желудочков – 0,3 с. диастола предсердий занимает 0,7 с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы [3].

                Основные физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение и сократимостью.

Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название автоматии [1].

В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

Ритм сердца. Показатели сердечной деятельности

Ритм сердца и факторы, влияющие на него. Ритм сердца, т. е. количество сокращений в 1 мин, зависит главным образом от функционального состояния блуждающих и симпатических нервов. При возбуждении симпатических нервов частота сердечных сокращений возрастает. Это явление носит название тахикардии. При возбуждении блуждающих нервов частота сердечных сокращений уменьшается – брадикардия.

На ритм сердца влияет также состояние коры головного мозга: при усилении торможения ритм сердца замедляется, при усилении возбудительного процесса стимулируется.

Ритм сердца может изменяться под влиянием гуморальных воздействий, в частности температуры крови, притекающей к сердцу. Частота сердечных сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста. Эти данные представлены в таблице 1.

        Таблица 1.

Возрастные изменения частоты сердечных сокращений

У детей частота сердечных сокращений подвергается большим изменениям под влиянием различных факторов. Эмоциональные влияния приводят, как правило, к увеличению ритма сердечной деятельности. Она значительно увеличивается при повышении температуры внешней среды и при физической работе и уменьшается при понижении температуры. Частота сердечных сокращений во время физической работы увеличивается до 180-200 ударов в минуту. Это объясняется недостаточным развитием механизмов, обеспечивающих увеличение потребления кислорода во время работы. У детей старшего возраста более совершенные регуляторные механизмы обеспечивают быструю перестройку сердечно-сосудистой системы в соответствии с физической нагрузкой.

                Регуляция сердечной деятельности

                Любая деятельность органа, ткани, клетки регулируется нервно-гуморальными путями. Деятельность сердца не является исключением.

Нервная регуляция деятельности сердца. Влияние нервной системы на деятельность сердца осуществляется за счет блуждающих и симпатических нервов. Эти нервы относятся к вегетативной нервной системе. Блуждающие нервы идут к сердцу от ядер, расположенных в продолговатом мозге на дне

IV желудочка. Симпатические нервы подходят к сердцу от ядер, локализованных в боковых рогах спинного мозга (I–V грудные сегменты). В результате при возбуждении этих нервов наблюдаются изменения в интенсивности сердечных сокращений. При раздражении симпатических нервов происходит учащение ритма сердца и увеличивается сила сердечных сокращений, повышается возбудимость и тонус сердечной мышцы, а также скорость проведения возбуждения.

Естественно необходимо отметить влияние коры головного мозга на работу сердца. Влияние коры головного мозга на деятельность сердца. Кора головного мозга регулирует и корригирует деятельность сердца через блуждающие и симпатические нервы. Доказательством влияния коры головного мозга на деятельность сердца является возможность образования условных рефлексов. Условные рефлексы на сердце достаточно легко образуются у человека, а также у животных.

У человека различные эмоциональные состояния (волнение, страх, гнев, злость, радость) сопровождаются соответствующими изменениями в деятельности сердца. Это также свидетельствует о влиянии коры головного мозга на работу сердца.

Гуморальные влияния на деятельность сердца. Гуморальные влияния на деятельность сердца реализуются гормонами, некоторыми электролитами и другими высокоактивными веществами, поступающими в кровь и являющимися продуктами жизнедеятельности многих органов и тканей организма. Ацетилхолин и норадреналин – медиаторы нервной системы – оказывают выраженное влияние на работу сердца. Действие ацетилхолина неотделимо от функций парасимпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. Ацетилхолин уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений.

Важное значение для регуляции деятельности сердца имеют катехоламины, к которым относятся норадреналин (медиатор) и адреналин (гормон). Катехоламины оказывают на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Катехоламины стимулируют обменные процессы в сердце, повышают расход энергии и тем самым увеличивают потребность миокарда в кислороде. Адреналин одновременно вызывает расширение коронарных сосудов, что способствует улучшению питания сердца.

                Давление крови в различных отделах сосудистого русла. Движение крови по сосудам

Давление крови в различных отделах сосудистого русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной ниже.

Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов: частоты и силы сердечных сокращений; величины периферического сопротивления, т. е. тонуса стенок сосудов, главным образом, артериол и капилляров; объема циркулирующей крови.

Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови.

Артериальное кровяное давление. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной, Однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости от фаз деятельности сердца и дыхания. Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление. Систолическое (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 100–120 мм рт. ст. Диастолическое (минимальное) давление характеризует степень тонуса артериальных стенок. Оно равняется 60–80 мм рт. ст. Пульсовое давление – это разность между систолическим и диастолическим давлением. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов во время систолы желудочков. В норме пульсовое давление составляет 35–55 мм рт. ст. Если систолическое давление станет равным диастолическому – движение крови будет невозможным и наступит смерть.

Значительное повышение максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. После прекращения работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям.

Повышение артериального давления называется гипертонией. Понижение артериального давления называется гипотонией. Гипотония может наступить при отравлении наркотиками, при сильных травмах, обширных ожогах, больших кровопотерях.

Артериальный пульс. Это периодические расширения и удлинения стенок артерий, обусловленные поступлением крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс характеризуется рядом качеств, которые определяются путем пальпации чаще всего лучевой артерии в нижней трети предплечья, где она расположена наиболее поверхностно;

Частота сердечных сокращений (ЧСС) зависит от многих факторов, включая возраст, пол, положение тела, условия окружающей среды. Она выше в вертикальном положении по сравнению с горизонтальном, уменьшается с возрастом. ЧСС покоя лежа-60 ударов в минуту; стоя-65. По сравнению с положением лежа в положении сидя ЧСС увеличивается на 10%, стоя на 20–30%. В среднем ЧСС составляет около 65 в минуту, однако наблюдается ее значительны колебания. У тренированных лиц ЧСС в покое ниже, чем у нетренированных и составляет около 50–55 ударов в минуту.

1.2. Стресс как биологическая и психологическая категория

 Концепция стресса

Стресс (стресс и адаптация) - это неспецифическая реакция организма человека на сильный раздражитель. В последние десятилетия стресс является актуальным предметом исследований различных отраслей науки: биологии, медицины, психологии и социологии. Сложность и многообразие форм стресса определяет многообразие подходов к изучению этого состояния, однако для лучшего понимания этого явления имеет смысл обратиться к первоначальной концепции стресса, предложенной Гансом Селье. Можно сказать, что предложенная им концепция была революционной для науки середины XX века [4].

До появления работ этого автора считалось, что реакция организма на холод и тепло, движение и длительное обездвиживание диаметрально противоположны, однако Г. Селье удалось доказать, что во всех этих случаях кора надпочечников выделяет одни и те же «антистрессорные» гормоны, помогающие организму адаптироваться к любому стрессору.

Феномен неспецифической реакции организма в ответ на разнообразные повреждающие воздействия он назвал адаптационным синдромом, или стрессом.

Этот неспецифический синдром складывается из ряда функциональных и морфологических изменений, развертывающихся как единый процесс. Г. Селье выделил три стадии этого процесса:

1) стадию тревоги;

2) стадию резистентности (адаптации);

3) стадию истощения.

На первой стадии организм сталкивается с неким возмущающим фактором среды и старается приспособиться к нему.

На второй стадии происходит адаптация к новым условиям. Но если стрессор продолжает действовать длительное время, происходит истощение гормональных ресурсов (третья стадия) и срыв систем адаптации, в результате чего процесс принимает патологический характер и может завершиться болезнью или смертью индивида.

Согласно его теории, на всех стадиях этого процесса ведущая роль принадлежит коре надпочечников, усиленно синтезирующей стероидные гормоны — глюкокортикоиды, которые, собственно, и выполняют адаптивную функцию. Следует отметить, что Г. Селье не отрицал важной роли высших отделов центральной нервной системы в формировании адаптивных реакций организма, однако сам этим вопросом не занимался и соответственно нервной системе в его концепции отведено явно неподобающее ее роли скромное место.

В рамках теории Г. Селье к стрессу относятся реакции организма на любые достаточно сильные воздействия среды, если они запускают ряд общих процессов с участием коры надпочечников. В то же время сам основатель учения о неспецифическом адаптивном синдроме выделял две его формы: стресс полезный — эустресс и вредоносный — дистресс [4,5]. Однако чаще под стрессом понимают реакции организма именно на негативные воздействия внешней среды, что находит свое отражение в определениях, которые дают этому феномену различные исследователи. Тем не менее, согласно мнению самого Ганса Селье, стресс может быть и полезным, и в этом случае он «тонизирует» работу организма и способствует мобилизации защитных сил (включая иммунную систему). Для того чтобы стресс принял характер эустресса, необходимо наличие определенных условий.

В то же время при отсутствии этих условий или же при значительной силе негативного воздействия на организм первичный стресс переходит в его повреждающую форму — дистресс. Этому может способствовать ряд факторов как объективного, так и субъективного характера.

В качестве примера можно взять экзаменационный стресс, с которым сталкиваются студенты и школьники во время учебы. Следует отметить, что хотя в рамках традиционного учебного процесса процесс подготовки и сдачи экзаменов в вузах сопровождается определенными негативными эмоциями, такое положение вещей не является единственно возможным. При правильно организованном педагогическом процессе учеба может приносить радость, а экзамены служить средством самоутверждения и повышением личностной самооценки [1,5]. Пока же мы вынуждены признать, что субъективные тревожные переживания и сопутствующие им вегетативные реакции во время подготовки и сдачи экзаменов соответствуют классическому описанию дистресса.

Все те внешние раздражители, которые вызывают стрессовую реакцию, носят название «стрессоров». Таким образом, бывают стрессоры физиологические и психологические. Физиологические стрессоры оказывают непосредственное влияние на ткани тела. К ним относят болевые воздействия, холод, высокие температуры, чрезмерную физическую нагрузку и др. Психологические стрессоры - стимулы, которые свидетельствуют о биологической или социальной значимости события. Но стресс может возникать и без осознания человеком действия стрессора. 

Однако не каждый стрессор может вызвать стрессовую реакцию. Некоторые люди обладают так называемым психосоматическим иммунитетом, который обусловлен физиологическими или социальными факторами. Также такой иммунитет может иметь генетическую природу.

По стресорам можно можно различить два вида стресса: 1) Психологический; 2) Физиологический

Психологический стресс, в свою очередь бывает инфомационным и эмоциональным. Информационный стресс характеризуется неспособностью человека вовремя принять верное решение в краткий фиксированный период времени при высокой ответственности за принимаемое решение, информационной перегрузкой. Информационную нагрузку человека составляют объем и сложность перерабатываемой информации. Стресс возникает тогда, когда человек заинтересован в правильном выполнении работы, но выполнить ее не в его возможностях.  Эмоциональный стресс возникает в условиях отрицательных эмоциональных воздействий, таких как угроза, обида, конфликтные ситуации, при которых невозможно удовлетворение первичных биологических или социальных потребностей [1,4].

Физиологические проявления стресса

    При первичном эмоциональном возбуждении, возникающем при столкновении человека со стрессором, именно гипоталамус во многом определяет характер первых нервно-гуморальных реакций. С одной стороны, он повышает активность симпатической нервной системы, а с другой – вызывает секрецию антистрессорных гормонов коры надпочечников.

Повышение активности симпатического отдела нервной системы. Нервная регуляция метаболизма в организме человека является итогом динамического баланса двух подсистем вегетативной нервной системы: ее симпатического и парасимпатического отделов. Задача симпатического отдела – помочь выжить организму в критический момент, дать ему столько ресурсов, сколько нужно для борьбы (если можно победить) или бегства (если враг сильнее). При активации симпатического отдела сердце бьется сильнее, зрачки расширяются, в крови появляется адреналин (при страхе) или норадреналин (при гневе), мышцы напрягаются и работают более интенсивно, но со временем запасы энергии в организме заканчиваются и нужно думать об их пополнении. При истощении запасов питательных веществ и энергии в организме происходит возбуждение парасимпатического отдела, задачей которого является восстановление и сохранение ресурсов, а его активация происходит во время сна, еды и отдыха. [5]. Соответственно на начальных этапах стресса первым повышается активность симпатического отдела, и в результате сердце бьется сильнее, дыхание учащается, мышцы напряжены, кожа бледнеет и на ней может выступать холодный пот. Если стресс продолжается достаточно долго (а также при ограниченных запасах адаптационной энергии или «слабом» типе высшей нервной деятельности человека) активируется парасимпатический отдел, что сопровождается слабостью, падением артериального давления, снижением тонуса мышц и желудочно-кишечными расстройствами [4].

Дальнейшее развитие событий зависит от того, как быстро организму удастся справиться со стрессом, который последовательно проходит стадии тревоги, адаптации и истощения. На первой стадии организм пытается приспособиться к стрессу или преодолеть его. То, что мы описали ранее, фактически и составляет суть этой стадии. Если стресс-фактор продолжает воздействовать на организм, то наступает адаптация – стадия равновесия стрессора и защитных механизмов, на которой организму удается более или менее компенсировать ущерб от негативного воздействия. Эту стадию может испытывать спортсмен на середине длинной дистанции, руководитель фирмы во время выполнения ответственного проекта, студент в первой половине экзаменационной сессии.

Однако пребывание в состоянии стресса не может продолжаться бесконечно долго, так как запасы адаптационной энергии, согласно учению Селье, ограниченны. Поэтому если стрессорный фактор продолжает воздействовать на организм, физиологический стресс сменяется на патологический, другими словами – человек заболевает. Такие психосоматические заболевания, как артериальная гипертония, неспецифический колит, язвенная болезнь желудка и ряд других заболеваний, являются частыми осложнениями длительных психологических стрессов.

Роль сердечно-сосудистой системы при формировании стрессорных реакций.  Согласно результатам многочисленных клинических наблюдений и экспериментальных работ, сердечно-сосудистая система в первую очередь реагирует на стресс, а также становится одной из первых мишеней стресса 5, 9, 10. По мнению большинства исследователей, ведущим патогенным фактором в отношении сердечно-сосудистой системы при стрессах является нарушение проницаемости мембран сердечных клеток приводят к расстройствам их метаболизма и гипоксии[5].

          Особенности психологического стресса

Психическим проявлениям синдрома, описанного Г. Селье, было присвоено наименование психологический стресс [5]. Помимо термина «психологический стресс» в литературе также применяется термин «эмоциональный стресс» и «психоэмоциональный стресс». Различные исследователи (социологи, психологи, физиологи, психиатры) вкладывают свой смысл в этот термин, что, конечно же, затрудняет создание единой концепции психоэмоционального стресса. Некоторые исследователи отмечают, что возникновение данного термина подчеркивает неразрывную связь стресса и эмоций и даже примат эмоций в комплексной реакции.

В содержание этого термина включаются как первичные эмоциональные и поведенческие реакции на экстремальные воздействия биологической или социальной среды, так и физиологические механизмы, лежание в их основе. Чаще всего под эмоциональным стрессом понимались негативные аффективные переживания, сопровождающие стресс и ведущие к неблагоприятным изменениям в организме человека [4]. Впоследствии было выяснено, что неожиданные и сильные благоприятные изменения также могут вызывать в организме типичные признаки стресса. Соответственно под эмоциональным стрессом стали понимать широкий круг психических явлений как негативного, так и позитивного характера.

Актуальность исследований по изучению механизмов и последствий эмоционального стресса подчеркивается практически всеми ведущими специалистами, работающими в этой области, независимо от научного направления (психиатрами, психологами, физиологами).

По оценкам некоторых западных экспертов, 70% заболеваний связаны с эмоциональным стрессом. В Европе ежегодно умирают более миллиона человек вследствие стрессогенных нарушений функций сердечнососудистой системы [2]. Основными причинами возникновения этих нарушений становятся эмоциональное напряжение, межличностные конфликты в семье и напряженные производственные отношения и др. Эти факторы нарушают функцию сформировавшихся в процессе эволюции механизмов поддержания гомеостаза. Если человек попадает в социальные условия, когда его положение кажется ему бесперспективным, то может развиться реакция тревоги, чувство страха, неврозы и т. п. [4]. В последнее время показано, что эмоциональные проблемы являются наиболее важной причиной потери трудоспособности по сравнению с физическими проблемами [5].

Психологический стресс, в отличие от биологического стресса, описанного в классических работах Г. Селье, обладает рядом специфических особенностей, среди которых можно выделить несколько важных особенностей. В частности, этот вид стресса может запускаться не только реально действующими, но и вероятностными событиями, которые еще не произошли, но наступления которых субъект боится [2,3].

Механизм развития психологического стресса можно продемонстрировать на примере студента, готовящегося к защите дипломного проекта. Степень выраженности признаков стресса будет зависеть от ряда факторов: его ожиданий, мотивации, установок, прошлого опыта и т. д. Ожидаемый прогноз развития событий модифицируется в соответствии с уже имеющейся информацией и установками, после чего происходит итоговая оценка ситуации. Если сознание (или подсознание) оценивает ситуацию как опасную, то развивается стресс. Параллельно этому процессу происходит эмоциональная оценка события. Первичный запуск эмоциональной реакции развивается на подсознательном уровне, а затем к нему прибавляется еще эмоциональная реакция, сделанная на основании рационального анализа.

В данном примере (ожидание защиты диплома) развивающийся психологический стресс будет модифицироваться в сторону усиления или уменьшения интенсивности в зависимости от следующих внутренних факторов.

Формы проявления стресса

Психологический стресс может проявляться в изменениях различных функциональных систем организма, а интенсивность нарушений может варьировать от небольшого изменения эмоционального настроения до таких серьезных заболеваний, как язва желудка или инфаркт миокарда. Существует несколько способов классификации стрессорных реакций, но для психологов наиболее перспективным является разделение их на поведенческие, интеллектуальные, эмоциональные и физиологические проявления стресса (при этом к физиологическим проявлениям условно относят также биохимические и гормональные процессы). Ранее подобная классификация реакций организма была применена при изучении состояния тревожности, которая часто сопутствует психологическому стрессу. Так, Мии В.Н. выделяет четыре компонента, играющих важную роль при формировании состояния тревожности: 1) настроение (например, волнение); 2) когнитивную сферу (неприятные воспоминания, построение негативных прогнозов); 3)  физиологические проявления (тахикардия, потоотделение, тремор); 4) поведенческие реакции [5]. 

Физиологические проявления стресса касаются почти всех систем органов человека — пищеварительной, сердечно-сосудистой и дыхательной [2]. Однако в поле зрения исследователей чаще всего оказывается сердечно-сосудистая система, обладающая повышенной чувствительностью, реакции которой на стресс можно относительно легко регистрировать. При стрессе фиксируются следующие объективные изменения: 1) повышение частоты пульса или изменение его регулярности; 2) повышение артериального давления, нарушения в работе желудочно-кишечного тракта; 3) снижение электрического сопротивления кожи и т. д.

Нарушения нормальной деятельности отдельных органов и их систем, с одной стороны, и отражение этих нарушений в сознании, с другой стороны, приводят к комплексным физиологическим и биохимическим нарушениям: снижению иммунитета, повышенной утомляемости, частым недомоганиям, изменению массы тела и т. д. (рис. 1).

Рис.1 . Физиологические признаки стресса.

Эмоциональные проявления стресса затрагивают различные стороны психики. В первую очередь это касается характеристик общего эмоционального фона, который приобретает негативный, мрачный, пессимистичный оттенок. При длительном стрессе человек становится более тревожным по сравнению с его нормальным состоянием, теряет веру в успех и в случае особо затяжного стресса может впасть в депрессию.

Отрицательные эмоциональные состояния (страх, тревога, пессимизм, негативизм, повышенная агрессивность) одновременно являются и следствиями и предпосылками развития стрессов. Исследование особенностей учебных стрессов показало, что страх перед будущим (как фактор, провоцирующий возникновение стрессовых состояний) способствовал развитию таких проявлений стресса, как повышенная тревожность, неуверенность в себе, депрессивное настроение, навязчивые негативные мысли и ощущение беспомощности [4]. Разнообразие эмоциональных изменений, встречающихся во время стресса, показано на рис. 2.

Рис. 2. Эмоциональные признаки стресса.

Экзаменационный стресс занимает одно из первых мест среди причин, вызывающих психическое напряжение у учащихся средней и, особенно, высшей школы. Очень часто экзамен становится психотравмирующим фактором, который учитывается даже в клинической психиатрии при определении характера психогении и классификации неврозов. В последние годы получены убедительные доказательства того, что экзаменационный стресс оказывает негативное влияние на нервную, сердечно-сосудистую и иммунную системы студентов [2].

В другом исследовании было показано, что экзаменационный стресс, особенно в сочетании с употреблением кофеина, может приводить в последующем к стойкому повышению артериального давления у студентов. По данным российских авторов, в период экзаменационной сессии у студентов и школьников регистрируются выраженные нарушения вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы [1]. Длительное и весьма значительное эмоциональное напряжение может приводить к активации симпатического или парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, а также к развитию переходных процессов, сопровождающихся нарушением вегетативного гомеостаза и повышенной лабильностью реакций сердечно-сосудиетой системы на эмоциональный стресс. К неблагоприятным факторам периода подготовки к экзаменам можно отнести: 1)интенсивную умственную деятельность; 2)повышенную статическую нагрузку; 3) крайнее ограничение двигательной активности; 4) нарушение режима сна; 5) эмоциональные переживания, связанные с возможным изменением социального статуса студентов. Все это приводит к перенапряжению вегетативной нервной системы, осуществляющей регуляцию нормальной жизнедеятельности организма. Многочисленные исследования показывают, что во время экзамена значительно повышается частота сердечных сокращений, возрастают артериальное давление, уровень мышечного и психоэмоционального напряжения. После сдачи экзамена физиологические показатели не сразу возвращаются к норме и требуется несколько дней для того, чтобы параметры артериального давления вернулись к исходным величинам. Таким образом, по данным большинства исследователей, экзаменационный стресс представляет собой серьезную угрозу здоровью студентов и школьников, причем особую актуальность проблеме придает массовый характер данного явления, ежегодно охватывающего сотни тысяч учащихся в масштабах нашей страны [5].

В то же время следует отметить, что экзаменационный стресс не всегда носит вредоносный характер, приобретая свойства «дистресса». В определенных ситуациях психологическое напряжение может иметь стимулирующее значение, помогая учащемуся мобилизовать все свои знания и личностные резервы для решения поставленных перед ним учебных задач. Поэтому речь идет об оптимизации (коррекции) уровня экзаменационного стресса, т. е. снижении его у сверх- тревожных учеников с чрезмерно лабильной психикой и, возможно, некотором повышении его у инертных, маломотивированных учащихся. Коррекция уровня экзаменационного стресса может достигаться разными средствами — при помощи фармакологических препаратов, методами психической саморегуляции, оптимизацией режима труда и отдыха, при помощи системы биологической обратной связи и т. д. В этом случае перед школьным психологом встает проблема прогноза стрессовых реакций того или иного ученика на процедуру экзамена. Ее решение невозможно без детальной проработки как физиологических, так и психологических составляющих экзаменационного стресса с обязательным учетом индивидуальных личностных особенностей.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы исследования состояния сердечно – сосудистой системы человека при стрессе.

В настоящей работе применялись следующие физиологические методов исследования: 1) регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС); 2) определение показателей артериального давления (АД).

Диастолическое или минимальное давление (ДД). В норме у подростка ДД равно 70—86 мм рт. ст. После нагрузок и различного рода воздействий ДД не меняется или несколько понижается (до 10 мм рт. ст.). Резкое снижение уровня диастолического давления во время работы или, напротив, его повышение и медленный (более 2 мин) возврат к исходным значениям расценивается как неблагоприятный симптом.

Систолическое, или максимальное давление (СД). В норме у подростка СД колеблется от 110 до 136 мм рт. ст.  При нагрузке СД увеличивается на 20—80 мм рт. ст., а после ее прекращения возвращается к исходному уровню в течение 2—3 мин. Медленное восстановление исходных значений СД рассматривается как свидетельство недостаточности сердечно-сосудистой системы.

Пульсовое давление (ПД). В норме у здорового человека составляет около 25-30% величины минимального давления.

ПД=СД–ДД.

Для оценки влияния вегетативной нервной системы на работу сердечно – сосудистой системы использовали определение вегетативного индекса Кердо позволяющий судить о соотношении активности симпатической и парасимпатической систем при стрессе  [5], который вычисляется по формуле:

ВИК=(1-АДД/ЧСС)х100%

где ВИК — вегетативный индекс Кердо; АДД — артериальное диастолическое давление; ЧСС — частота сердечных сокращений.

Если значение этого индекса больше нуля, то говорят о преобладании возбуждающих влияний в деятельности вегетативной нервной системы, если меньше нуля, то о преобладании тормозных, если равен нулю, то это говорит о функциональном равновесии.

Индекс Кердо будет больше нуля если пульс больше диастолического давления, равен нулю при их равенстве и меньше нуля при превышении ДАД над пульсом.

Индекс Робинсона (ИР). Используется для оценки уровня обменно-энергетических процессов, происходящих в организме. По этому показателю косвенно можно судить о потреблении кислорода миокардом. Крайние значения ИР (>96 и ≤70) свидетельствуют о преобладающем влиянии симпатической или парасимпатической вегетативной нервной системы.

Индекс Робинсона рассчитывают по формуле:

ИР = САД · ЧСС /100,

 где:   САД – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.); ЧСС – частота сердечных сокращений (уд. в мин).

Минутный объем крови (МО). Это количество крови, перекачиваемое сердцем за минуту. По МО судят о механической функции миокарда, которая отражает состояние системы кровообращения. Величина МО зависит от возраста, пола, массы тела, температуры окружающего воздуха, интенсивности физической нагрузки. Показатель нормы: 3,5 – 5,0л. Норма МО для состояния покоя имеет довольно широкий диапазон и существенно зависит от методики определения: Наиболее простой способ определения МО, позволяющий ориентировочно определить его величину, определение

МО по формуле:

СО=90,97+0,54*ПД–0,57*ДД–0,61В;  МО=СО*ЧСС,

где СО – систолический объем крови, мл; ПД – пульсовое давление, мм рт. ст; ДД – минимальное давление, мм рт. ст.; В – возраст, в годах.

Для определения достоверности полученных данных, проводилась статистическая обработка результатов исследования с вычислением средней арифметической, ошибки средней арифметической, среднего квадратического отклонения, критерия Стьюдента, с последующим определением уровня вероятности различий.

2.2. Организация исследования

Было обследовано 26 учащихся  8 «Г» классов лицея № 9, в возрасте 14 – 15 лет. Обследование проводилось дважды:  в спокойном состоянии во время классного часа и перед зачетом по биологии.

Оценка артериального давления осуществлялась с помощью автоматического тонометра «ВР 3ВТО-А» фирмы «Microlift» с учетом требований Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Определяли следующие параметры: артериальное давление, частота сердечных сокращений. При однократном измерении, вероятно, получить результат, который может по разным причинам достаточно сильно отличаться от истинного значения. Для исключения ошибочных заключений измерение каждого параметра следует проводить не менее трех раз. В настоящей работе  фиксировался средний результат измеряемого показателя.

Также определяли уровень личностной и ситуативной тревожности по опроснику Спилбергера. Перед зачетом определяли ситуативную тревожность.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

 3.1 Исследование личностной и ситуативной тревожности у учащихся.

Величины показателей личностной и ситуативной тревожности у  учащихся представлены в таблице 2.                                               Таблица 2.

Уровень личностной тревожности (по Спилбергеру) составил 42,5±1,5 балла. Средний уровень ситуативной тревожности, определенной по вопроснику Спилбергера, в спокойном состоянии равнялся 38,6±1,7 баллов. Перед зачетом этот показатель значительно возрастал, достигая в среднем 59,7±1,3 балла, что свидетельствует о достаточно высоком уровне реактивной тревожности у учащихся перед зачетом (Рис.3).

                        Рис.3.  Величины показателей личностной и ситуативной тревожности у учащихся

Считается, что уровень ситуативной тревожности 30 баллов и менее указывает на низкую тревожность, показатель от 31 до 45 баллов - на среднюю, а уровень ситуативной тревожности 46 баллов и выше считается высоким.

3.2 Особенности вегетативной регуляции сердечно - сосудистой системы учащихся в различные периоды учебного процесса

Экспериментальные данные по параметрам сердечно-сосудистой системы у учащихся приведены в таблице № 3.                              Таблица 3.

Рис. 4. Параметры сердечно - сосудистой системы учащихся в различные периоды учебного процесса

На втором этапе экспериментальной работы у обследуемых учащихся подсчитан индекс Робинсона (ИР) для  оценки уровня обменно-энергетических процессов, происходящих в организме (рис. 5). Результаты показали, что ИР у учащихся имеет среднее и выше среднего значения (от 79,88 до 90,68). Полученные данные свидетельствуют о том, что у подростков не наблюдаются скрытые заболевания сердечно - сосудистой системы.

Рис. 5 Значение индекса Робинсона у учащихся

Значение ИР перед зачетом свидетельствует о преобладании влияния симпатической нервной системы при сравнении со значением ИР в спокойном состоянии.

Систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление, пульсовое давление в среднем увеличиваются на 18,86 %. Резко возрастает частота сердечных сокращений и минутный объем крови, на 38,89% и 32,57 % соответственно. Вегетативный индекс Кердо в период перед зачетом возрастает и его значение достигает 15,63. Увеличение ВИК обусловлено повышенным уровнем влияния вегетативной нервной системы на деятельность сердечно - сосудистой системы подростка в этот период. Данное значение индекса Кердо обусловлено увеличением влияния симпатической нервной системы на работу сердечно-сосудистой системы. Влияние симпатическоцй нервной системы приводит к сужению просвета сосудов, к увеличению минутного объема крови и как следствие к возрастанию артериального давления, что подтверждает наличие стресса у учащихся во время сдачи зачета. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система кровообращения отличается высокой реактивностью и играет первостепенную роль в адаптационных перестройках функционального состояния организма. Это определяет её практически немедленное вовлечение в стрессорные реакции. Следовательно, при быстром течении стрессорных реакций сердечная деятельность во многих случаях является наиболее информативным показателем изменений состояния организма.

Экзаменационный период, являясь сильным стрессогенным фактором, определяет изменение вегетативного статуса в сторону усиления симпатических влияний у подростков. Характер реакции сердечно - сосудистой системы на стресс у учащихся изменяется в зависимости от уровня ситуативной тревожности в экзаменационный период.

Существует прямая зависимость между уровнем ситуативной тревожности в период экзаменационного стресса и показателями сердечно – сосудистой системы студентов. С увеличение уровня ситуативной тревожности в экзаменационный период  возрастают значения пульсового давления, а также чистота сердечных сокращений.

Выводы:

1. Экзаменационный период является сильным стрессогенным фактором, который, влияет на психологический статус школьников. В спокойном состоянии у учащихся наблюдается средний уровень личностной и ситуативной  тревожности. В период перед зачетом наблюдается  повышение уровня ситуативной тревожности.

2. Во время эмоционального стресса наблюдается изменение вегетативного статуса в сторону усиления симпатических влияний на работу сердечно – сосудистой системы подростков.

3. Для снятия стрессовых ситуаций рекомендуем:

- глубокое дыхание;

- общение с близкими или домашними животными;

- использование методов релаксации (простое расслабление мышц; метод медитативной релаксации; антистрессовая релаксация; чередующееся носовое дыхание) [6].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ноздрачев А.Д., Щербатых Ю.В. Современные способы оценки функционального состояния вегетативной нервной системы // Физиология человека. – 2001. - №6. - С.135-141.
2. Пуговкин А.П. и др.   Физиология сердца: Учеб. пособие/ Пуговкин  А.П.,Евлахов В.И.,Шалковская Л.Н.;Под ред.Б.И.Ткаченко.-СПб.: Б.и.,1995.-81с.:ил.                                                    
3. Сологуб Е.Б., А.С. Солодков Общая физиология: Учеб. Пособие / СПБГАФК им. П.Ф. Лесгафта. СПб., 2000. – 216 с. России. 2000. № 3, с. 111-115.
4. Селье Г. Стресс без дистресса. М., 1992, с. 104—109.
5. Федоров Б.М.   Стресс и система кровообращения. -М.: Медицина, 1991.-318с.
6. Федорова М.З., Кучменко В.С., Воронина Г.А. Экология человека: Культура здоровья: Учебное пособие для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений: - М.: Вентана-Граф, 2007.
7. Федорос Е.И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах. Учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Вентана-Граф, 2007.  
8.  http://amazingwoman.ru/psihologiya/stress/klassifikaciya-stressa/
9.   http://5psy.ru/samopoznanie/vidi-stressa.html

Слайд 1:

Здравствуйте, уважаемое жюри и участники конференции! Вашему вниманию предоставляется исследовательская работа по теме: «Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы подростков при эмоциональном стрессе»

Слайд 2: (цель)

В настоящее время учащиеся часто находятся в состоянии стрессовых ситуаций. Мы предположили, что стресс на прямую влияет на функционирование с-с с. Поэтому целью нашего исследования является выявить степень влияния эмоционального стресса на сердечно-сосудистую систему подростков

Слайд 3:

Для достижения цели исследования использовались следующие задачи:

- Исследовать уровень личностной и ситуативной тревожности у подростков;

- Изучить особенности функционирования сердечно-сосудистой системы учащихся.

Слайд 4: Стресс – это неспецифическая реакция организма, в ответ на разнообразные повреждающие действия. Выделяют два вида стресса: полезный – эустресс; вредоносный – дистресс.

Было обследовано 26 учащихся  8 «Г» классов лицея № 9, в возрасте 14 – 15 лет. Обследование проводилось дважды:  в спокойном состоянии во время классного часа и перед зачетом по биологии.

Слайд 5-6:

Мы определяли уровень личностной и ситуативной тревожности по опроснику Спилбергера. В спокойном состоянии у учащихся наблюдается средний уровень личностной и ситуативной  тревожности. В период перед зачетом наблюдается  повышение уровня ситуативной тревожности.

Слайд 7-8:

Также с помощью автоматического тонометра определяли следующие параметры: сд, дд, пд, чсс, мо, вик.

Слайд 9-10:

В спокойном состоянии все показатели в норме, перед зачетом они значительно увеличиваются.

Слайд 11-12:

Индекс Робинсона (ИР). Используется для оценки уровня обменно-энергетических процессов, происходящих в организме.

Слайд 13:

Экзаменационный период является сильным стрессогенным фактором, который, влияет на психологический статус школьников. В спокойном состоянии у учащихся наблюдается средний уровень личностной и ситуативной  тревожности. В период перед зачетом наблюдается  повышение уровня ситуативной тревожности.

Во время эмоционального стресса наблюдается изменение вегетативного статуса в сторону усиления симпатических влияний на работу сердечно – сосудистой системы подростков.

Для снятия стрессовых ситуаций рекомендуем:

- глубокое дыхание;

- общение с близкими или домашними животными;

- использование методов релаксации (простое расслабление мышц; метод медитативной релаксации; антистрессовая релаксация; чередующееся носовое дыхание)

Спасибо за внимание, готова ответить на ваши вопросы.

Спасибо за вопрос!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!