RUDN Journal of MedicineRUDN Journal of MedicineВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина2313-02452313-0261Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3971410.22363/2313-0245-2024-28-1-192-205ZYKOPWCARDIOLOGYКАРДИОЛОГИЯResearch ArticleFeatures of the nervous system of adolescents with different type of regulation of the heart rateОсобенности функциональных возможностей нервной системы подростков с различным типом регуляции сердечного ритмаhttps://orcid.org/0000-0003-2362-89798719-9094YamanovaGalina A.ЯмановаГ. А.galina_262@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0022-67425485-9609KudrinRodion A.КудринР. А.galina_262@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2581-04088105-1039AntonovaAlyena A.АнтоноваА. А.galina_262@mail.ruVolgograd State Medical UniversityВолгоградский государственный медицинский университетAstrakhan State Medical UniversityАстраханский государственный медицинский университет29062024282CARDIOLOGYКАРДИОЛОГИЯ19220529062024Copyright ©; 2024, Yamanova G.A., Kudrin R.A., Antonova A.A.Copyright ©; 2024, Яманова Г.А., Кудрин Р.А., Антонова А.А.2024Yamanova G.A., Kudrin R.A., Antonova A.A.Яманова Г.А., Кудрин Р.А., Антонова А.А.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/39714

Abstract. One of the urgent problems of age-related physiology for a long time remains the study of the processes of functioning of body systems in adolescence. The study of the interrelationships of the regulatory mechanisms involved in the formation of an adequate adaptive response during this period is an urgent area of physiological research. Aim. To study the features of the functional capabilities of the nervous system of students of different ages, depending on the prevailing contour of heart rate (HR) regulation. Materials and Methods. The study was conducted among 323 male students of the Cossack cadet corps aged 10 to 17 years. The software complex “Health-express-2” (“Medical Computer Systems”, Russia) was used to register and analyze heart rate variability, as well as to assess the functionality of the nervous system. Results and Discussion. The students of the IV category of HR regulation may indicate an inadequate reaction of the nervous system, depending on the learning conditions. The age dynamics of indicators of the functional capabilities of the nervous system of students has similar changes for categories of rhythm regulation with a pronounced predominance of either the central contour or the autonomous contour. Conclusions. The significance of the influence of various departments of the autonomic nervous system is confirmed by age-related changes in the parameters of the functioning of the nervous system of students with different types of HR regulation. The results obtained allow us to conclude about the complex relationship between the functional capabilities and mechanisms of regulation of the body of students in the learning environment.

Актуальность. Одной из актуальных проблем возрастной физиологии на протяжении длительного времени остается исследование процессов функционирования систем организма в подростковый период. Изучение взаимосвязей регуляторных механизмов, задействованных в формировании адекватного адаптационного ответа в этот период, является актуальным направлением физиологических исследований. Цель. Изучить особенности функциональных возможностей нервной системы учащихся разного возраста в зависимости от преобладающего контура регуляции сердечного ритма (СР). Материалы и методы. Исследование проведено среди 323 учащихся казачьего кадетского корпуса мужского пола в возрасте от 10 до 17 лет. Для регистрации и анализа вариабельности сердечного ритма, а также оценки функциональных возможностей нервной системы использовался аппаратно-программный комплекс «Здоровье- экспресс-2» («Медицинские компьютерные системы», Россия). Результаты и обсуждение. Подавляющее большинство учащихся кадетского корпуса характеризуются умеренным преобладанием автономного контура регуляции СР. Пик напряжения регуляторных механизмов наблюдается в возрасте 12–13 лет. С усилением влияния автономного контура регуляции СР снижаются показатели функциональных возможностей нервной системы у детей в возрасте 12–13 и 16–17 лет. Устойчивость реакции учащихся 12–13 лет ниже среди детей II, III, IV категорий регуляции СР по сравнению с детьми I категории. Выраженное различие показателей устойчивости реакции учащихся IV категории регуляции сердечного ритма может свидетельствовать о неадекватной реакции нервной системы в зависимости от условий обучения. Возрастная динамика показателей функциональных возможностей нервной системы учащихся имеет сходные изменения для категорий регуляции ритма с выраженным преобладанием либо центрального контура, либо автономного контура. Выводы. Значимость силы влияния различных отделов вегетативной нервной системы подтверждена возрастными изменениями параметров функционирования нервной системы учащихся с различным типом регуляции СР. Полученные результаты позволяют сделать вывод о сложной взаимосвязи функциональных возможностей и механизмов регуляции организма учащихся в условиях обучения.

adaptationregulatory systemsheart rate variabilityfunctional properties of the nervous systemautonomic toneадаптациярегуляторные системывариабельность сердечного ритмафункциональные свойства нервной системывегетативный тонусSviridova NN. Adolescence as an object of studies of modern age physiology and psychophysiology. Healthcare, education and security. 2020;3:95–104. (In Russian).Свиридова Н.Н. Подростковый возраст как объект исследования современных возрастной физиологии и психофизиологии // Здравоохранение, образование и безопасность. 2020. № 3. С. 95-104.Bykova NL, Geraschenko EF, Neuymina GI. Analysis of indicators of physical development of teenagers in different regions of the of Crimea on the environmental pollution. Scientific review. Medical sciences. 2020;4:12–16. (In Russian).Быкова Н.Л., Геращенко Э.Ф., Неуймина Г.И. Анализ показателей физического развития подростков в различных по загрязнению окружающей среды районах республики Крым // Научное обозрение. Медицинские науки. 2020. № 4. С. 12-16.Gritsina OP, Trankovskaya LV, Semaniv EV, Lisetskaya EA. Factors forming the health of modern children and adolescents. Pacific Medical Journal. 2020;3:19–24. (In Russian).Грицина О.П., Транковская Л.В., Семанив Е.В., Лисецкая Е.А. Факторы, формирующие здоровье современных детей и подростков // Тихоокеанский медицинский журнал. 2020. № 3. С. 19-24.Logachyova IV, Gunicheva YA, Brook IV. The functional state of cardiovascular system and autonomic regulation in teenagers with 1 degree arterial hypertension. Arterial Hypertension. 2010;6:552–558. (In Russian).Логачева И.В., Гуничева Е.А., Брук И.В. Особенности функционального состояния и вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы у подростков с артериальной гипертензией 1 степени // Артериальная гипертензия. 2010. № 16. С. 552-558.Kazin EM, Varich LA, Tarasova OL, Chetverik ON, Koshko NN, Arlasheva LV, Nemolochnaya NV. Comprehensive Psycho-­Physiological Approach to the Assessment of Adaptive Capacity of Teenage Schoolchildren with Different Types of Vegetative Regulation. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. 2020;2:444–454. doi:10.21603/2078–8975–2020–22–2–444–454 (In Russian).Казин Э.М., Варич Л.А., Тарасова О.Л., Четверик О.Н., Кошко Н.Н., Арлашева Л.В., Немолочная Н.В. Комплексный психофизиологический подход к оценке адаптивных возможностей обучающихся подросткового возраста с различными типами вегетативной регуляции // Вестник Кемеровского государственного университета. 2020. Т. 22. № 2. С. 444-454. doi:10.21603/2078-8975-2020-22-2-444-454Clarke S, Horeczko T, Cotton D, Bair A. Heart rate, anxiety and performance of residents during a simulated critical clinical encounter: a pilot study. BMC Medical Education. 2014;14:153. doi:10.1186/1472–6920–14–153.Clarke S., Horeczko T., Cotton D., Bair A. Heart rate, anxiety and performance of residents during a simulated critical clinical encounter: a pilot study. BMC Medical Education. 2014. № 14. P. 153. doi:10.1186/1472-6920-14-153.Drozdovski АK. Modern studies of manifestations of excitation and inhibition nerve processes balance by their magnitude. Institute of Psychology of the Russian Academy of Sciences. Organizational psychology and psychology of work. 2021;2:99–112. doi:10.38098/ipran.opwp_2021_19_2_005. (In Russian).Дроздовский А.К. Современные исследования проявлений баланса нервных процессов возбуждения и торможения по их величине // Институт психологии Российской академии наук. Организационная психология и психология труда. 2021. № 6. С. 99-112. doi:10.38098/ipran.opwp_2021_19_2_005Berdnikov DV, Bobyntsev II, Apchel VYa. Self-regulation as basis for man-environment interrelation. Vestnik Rossiiskoi voenno-­meditsinskoi akademii. 2014;4:228–234. (In Russian).Бердников Д.В., Бобынцев И.И., Апчел В.Я. Саморегуляция как основа взаимодействия человека со средой // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2014. № 4. С. 228-234.Porges SW. Polyvagal Theory: A Science of Safety. Frontiers in Integrative Neuroscience. 2022;16:871227. doi:10.3389/fnint.2022.871227Porges S.W. Polyvagal Theory: A Science of Safety // Frontiers in Integrative Neuroscience. 2022. V. 16. P. 871227. doi:10.3389/fnint.2022.871227Khitrov NK, Saltykov AB. Theory of functional systems and human general pathology. Bulletin of Experimental Biology Medicine. 2003;1:1–6. doi:10.1023/a:1026012123785Khitrov N.K., Saltykov A.B. Theory of functional systems and human general pathology // Bulletin of Experimental Biology Medicine. 2003. № 1 P. 1-6. doi:10.1023/a:1026012123785Sudakov KV. The theory of functional systems: general postulates and principles of dynamic organization (dedicated to the Anokhin Centenary). Integrative Physiological and Behavioral Science. 1997;4:392–414. doi:10.1007/BF02688634.Sudakov K.V. The theory of functional systems: general postulates and principles of dynamic organization (dedicated to the Anokhin Centenary) // Integrative Physiological and Behavioral Science. 1997. № 4. P. 392-414. doi:10.1007/BF02688634Zhumabaeva T, Azhibekova Z. Heart Rate Variability as an Indicator of the Regulatory Mechanism Condition in Body Physiological Adaptation. Bulletin of Science and Practice. 2022;8:350–356. (In Russian). doi:10.33619/2414–2948/84/42Жумабаева Т.Т., Ажибекова З.Ы. Вариабельность сердечного ритма как состояние регуляторных механизмов физиологической адаптации организма // Бюллетень науки и практики. 2022. № 8. С. 350-356. doi:10.33619/2414-2948/84/42Knyazeva ES, Lyalyakin SV, Mishchenko NV, Trifonova TA. An evaluation of the functional state of the body of students using heart rhythm variability parameters. International Research Journal. 2013;1:8. (In Russian).Князева Е.С., Лялякин С.В., Мищенко Н.В., Трифонова Т.А. Оценка функционального состояния организма студентов с использованием параметров вариабельности сердечного ритма // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 1. С. 8.Tsaturyan LD, Kuvandykova RH. Intersystem approach to the assessment of adaptive mechanisms of the adolescent’s organism. Science. Innovation. Technologies. 2015;4:203–214. (In Russian).Цатурян Л.Д., Кувандыкова Р.Х. Межсистемный подход в оценке адаптационных механизмов организма подростков. Наука. Инновации. Технологии. 2015. № 4. С. 203-214.Jarrin DC, McGrath JJ, Poirier P, Séguin L, Tremblay RE, Montplaisir JY, Paradis G, Séguin JR. Short-term heart rate variability in a population-­based sample of 10‑year-old children. Pediatric Cardiology. 2015;1:41–48. doi:10.1007/s00246–014–0962‑yJarrin D.C., McGrath J.J., Poirier P., Séguin L., Tremblay R.E., Montplaisir J.Y., Paradis G., Séguin J.R. Short-term heart rate variability in a population-based sample of 10-year-old children // Pediatric Cardiology. 2015. № 1. P. 41-48. doi:10.1007/s00246-014-0962-yCatai AM, Pastre CM, Godoy MF, Silva ED, Takahashi ACM, Vanderlei LCM. Heart rate variability: are you using it properly? Standardisation checklist of procedures. Brazillian Journal of Physical Therapy. 2020;2:91–102. doi:10.1016/j.bjpt.2019.02.006Catai A.M., Pastre C.M., Godoy M.F., Silva E.D., Takahashi A.C.M., Vanderlei L.C.M. Heart rate variability: are you using it properly? Standardisation checklist of procedures // Brazillian Journal of Physical Therapy. 2020. № 2. P. 91-102. doi:10.1016/j.bjpt.2019.02.006Thomas BL, Viljoen M. Heart Rate Variability and Academic Performance of First-­Year University Students. Neuropsychobiology. 2019;4:175–181. doi:10.1159/000500613Thomas B.L., Viljoen M. Heart Rate Variability and Academic Performance of First-Y ear University Students // Neuropsychobiology. 2019. № 4. P. 175-181. doi:10.1159/000500613Speer KE, Semple S, Naumovski N, McKune AJ. Heart rate variability for determining autonomic nervous system effects of lifestyle behaviors in early life: A systematic review. Physiology & Behavior. 2020;217:112806. doi:10.1016/j.physbeh.2020.112806Speer K.E., Semple S., Naumovski N., McKune A.J. Heart rate variability for determining autonomic nervous system effects of lifestyle behaviors in early life: A systematic review // Physiology & Behavior. 2020. P. 217. 112806. doi:10.1016/j.physbeh.2020.112806.Tiwari R, Kumar R, Malik S, Raj T, Kumar P. Analysis of Heart Rate Variability and Implication of Different Factors on Heart Rate Variability. Current Cardiology Reviews. 2021;17(5): e160721189770. doi:10.2174/1573403X16999201231203854.Tiwari R., Kumar R., Malik S., Raj T., Kumar P. Analysis of Heart Rate Variability and Implication of Different Factors on Heart Rate Variability // Current Cardiology Reviews. 2021. № 5. P. e160721189770. doi:10.2174/1573403X 16999201231203854Porges SW. Heart Rate Variability: A Personal Journey. Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2022;4:259–271. doi:10.1007/s10484–022–09559‑xPorges S.W. Heart Rate Variability: A Personal Journey // Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2022. № 4. P. 259-271. doi:10.1007/s10484-022-09559-xShlyk NI. Heart rate and type of regulation in children, adolescents and athletes. Izhevsk: «Udmurt University»; 2009. 259 p. (In Russian).Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск: «Удмуртский университет». 2009. 259 с.Shlyk NI, Lebedev ES, Vershinina ОS. Assessment of training process quality of cross-­country skiers and biathletes by the results of the daily researches of heart rate variability. Science and sport: current trends. 2019;2: 92–105. (in Russian).Шлык Н.И., Лебедев Е.С., Вершинина О.С. Оценка качества тренировочного процесса у спортсменов на основе экспресс-анализа вариабельности сердечного ритма с учетом индивидуального типа регуляции. Теория и практика физической культуры. 2019. № 2. С. 18-20.