РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Контингент обстежених та умови проведення досліджень
Вимірювання проведені на 130 чоловіках віком від 17 до 27 років з 2000 по 2004
рік. При цьому обстеження здійснювались у два етапи. Перший – на 40 особах:
студентах, аспірантах, викладачах різних спеціальностей та вузів м. Черкаси. За
тривалістю цей етап становив близько 3 років. Його основною задачею було
дослідження рівня відтворювання показників ВСР через тривалі проміжки часу (від
20 до 668 діб).
Другий, основний етап досліджень проводився з 2002 по 2003 рік на 95 чоловіках
віком від 17 до 23 років, що не займалися спортивною діяльністю, студентах
вузів м. Черкаси. Метою даного етапу було з’ясування індивідуально-типологічних
особливостей ВСР.
Всі особи брали участь у дослідженнях добровільно, за даними медичного
обстеження були практично здоровими, не мали гострих та хронічних захворювань.
Перед виконанням завдань вони інформувались відносно мети та задач вимірювань,
послідовності та змісту тестових навантажень.
За добу до проведення обстежень досліджувані не приймали алкогольних напоїв,
кави, збуджуючих чи заспокійливих засобів, не мали великих емоційних та
фізичних навантажень.
Вимірювання здійснювались з 8-00 до 10-30 годин ранку в одному і тому ж
приміщенні, віддаленому від учбових аудиторій. Температура повітря
підтримувалась на рівні 20-22єС.
Процедура вимірювань для всіх осіб була стандартною. Спочатку проводився
інструктаж (5-10 хвилин) і психофізіологічне тестування. Далі на тіло
обстеженого встановлювали електроди та датчики і вкладали його на кушетку, де
він відпочивав 10-15 хвилин. Після цього проводили 5-хвилинні записи сигналів
від приладів.
Пробу регламентованого дихання з частотою 6 цикл/хв проводили у положенні
лежачи 5 хвилин. Ритм дихання задавався словесними командами, записаними на
комп’ютер. Пробу починали за 15-20 секунд до початку реєстрації. Через 5-6
хвилин після завершення цього тесту здійснювали активну ортопробу тривалістю 7
хвилин. Потім вимірюваний сідав і через 3-5 хвилин у цьому положенні в нього
знову проводили 5-хвилинний запис сигналів.
В якості розумового навантаження використовували 10-хвилинний тест по
визначенню працездатності головного мозку у режимі зворотного зв’язку [70] за
програмою “Діагност-1”.
Фізичне навантаження потужністю 1 Вт на кг ваги тіла виконували впродовж 5
хвилин на велоергометрі ТХ-1 (HKS, Germany).
2.2. Вимірювання та розрахунки показників варіабельності серцевого ритму,
серцевого викиду та частоти дихання
2.2.1. Методика реєстрації кардіографічних та пневмографічних показників
Для дослідження діяльності серцево-судинної та дихальної систем використовували
наступні методики: електрокардіографія, трансторакальна тетраполярна імпедансна
реоплетизмографія, пневмографія, спірографія.
Електрокардіографія – це класичний та найбільш вивчений метод оцінки діяльності
серця, що рекомендований для визначення тривалостей кардіоінтервалів
Європейським товариством кардіологів [223].
Методика імпедансної реоплетизмографії у порівнянні з іншими методами
визначення серцевого викиду має низку суттєвих переваг. Це, насамперед,
атравматичність, технічна та методична простота, тривалість та неперервність
дослідження показників, можливість вивчення показників впродовж кожної систоли,
повторюваність вимірів, нарешті, достатня точність та фізіологічна
обґрунтованість.
Сигнали диференційованої ЕКГ та реограми отримували від біопідсилювача РА-5-01
(Київський науково-дослідний інститут радіовимірювальної апаратури). Електроди
ЕКГ встановлювали на грудну клітку обстеженого на струмопровідну пасту (активні
електроди по боках грудної клітки, а індиферентний – посередині грудини).
Пружинні електроди реограми встановлювали стандартно [45].
Сигнал пневмограми отримували від п’єзоелектричного датчика, розміщеного перед
ніздрями носа обстеженого [85]. Цей сигнал підсилювався та згладжувався
фільтром з полосою пропускання 0-2 Гц. Застосований метод має декілька суттєвих
переваг. По-перше, датчик не заважає процесу дихання, не створює опору потоку
повітря. По-друге, відсутній гальванічний контакт з вимірюваним. По-третє,
вимірювання можуть здійснюватись тривалий час. По-четверте, сигнал, котрий
подається на реєстрацію, практично не має наводок, безінерційний.
Всі ці сигнали цифрували через аналого-цифровий перетворювач ADC-1280 (Holit
Data Systems, Київ) з частотою дискретизації 860 разів за секунду. Цифровані
сигнали записувались на жорсткий диск комп’ютера для наступного аналізу. Всього
в електронному вигляді представлено біля 5000 хвилин записів. Якщо б запис
проводили традиційним способом на паперовому носії з швидкістю руху стрічки 50
мм/сек, то в представлених дослідженнях було б використано біля 15 км цієї
стрічки.
У 25 дослідах проводилась реєстрація пневмограми та спірограми з метою
порівнянні цих методів дослідження частоти дихальних рухів. Для реєстрації
спірограми було використано спірограф “Спіро-2-25” із записом дихальних рухів
на паперову стрічку.
2.2.2. Програмна система первинної обробки кардіоспірографічних сигналів
Сучасний етап розвитку фізіології пов’язаний із широким впровадженням
комп’ютерної техніки як в практику експерименту, так і в обробку та оформлення
його результатів. Одним із перспективних напрямків застосування ЕОМ є обробка
та аналіз сигналів, що записуються з живого об’єкту (електроенцефалограма, ЕКГ,
електрична активність клітин тощо). Суттєвого прогресу досягнуто в машинному
аналізі кардіографічної інформації. Так, ще в 60-х роках минулого століття були
розроблені методики математичного аналізу серцевого ритму за допомого
- Київ+380960830922