Реактивность организма студентов при выполнении сердечно-легочной реанимации в условиях симуляционной модели



Представлены особенности сенсомоторной реакции и вариабельности сердечного ритма у студентов при выполнении алгоритма сердечно-легочной реанимации в условиях симуляционной модели.

Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, сенсомоторная реакция, реактивность, сердечно-легочная реанимация симуляционное обучение, студенты.

Недостаточную осведомленность о правилах оказания первой помощи отметили 66 % респондентов, полное отсутствие знаний — 25 %. Это результаты исследования уровня знаний и практического опыта населения в вопросах оказания первой помощи [3]. Студенты немедицинских вузов, слушатели специальных курсов и автошкол, в целом, получают достаточные теоретические знания по вопросам оказания первой помощи пострадавшим. Однако, они не обладают в достаточной степени навыками оказания такой помощи при неотложных состояниях, являющихся основными причинами летальных исходов [1].

Одной из причин указанной выше проблемы является уровень психофизиологического потенциала организма в условиях экстремальной ситуации, в которой требуется проявление внимания, мышления, высокой точности движений на фоне оптимального функционирования нервной системы, напротив, является нарушение сенсомоторной координации и срыв регуляторных механизмов автономной нервной системы [12, 14].

Достаточно разработанная компетенция ОК–9: готовность использовать приемы первой помощи и методы защиты в чрезвычайных ситуациях, на практике отражает когнитивную составляющую — результаты обучения («знать», «уметь», «владеть»), как правило, относительно чрезвычайных ситуаций и способов защиты от них [4]. Автор акцентирует внимание на детализации именно первой помощи, оставляя приоритет за формированием готовности студентов использовать ее техники и средства. Например, одним из эффективных методических приемов, способствующий формированию готовности [7], широко применяемый в медицинском образовании [5], в профессиональном обучении пожарных и спасателей [9], является симуляционное обучение.

Симуляция критических инцидентов (приводящих к летальности) при моделировании ситуаций, разрешающихся алгоритмами первой помощи, является отличительной характеристикой и основой такого вида обучения, реализуемого в форме тренинга, формирует готовность обучающихся.

В ряде программ подготовки обучающегося к оказанию первой помощи в условиях чрезвычайных ситуаций учебная тема «Сердечно-легочная реанимация» достаточно подробно описаны алгоритмы действий «спасателя» [8, 10, 11], в том числе в симуляционных программах с аудиовизуальной обратной связью [14]. Однако в современных программах учебного плана подготовки педагогов нет темы, раскрывающей зависимость результативности сердечно-легочной реанимации от особенностей психотипа оказывающего помощь, его психофизиологических возможностей. Считаем, что именно эта проблема является весомой причиной в психологической неготовности, неуверенности, страха и паники в условиях экстремальной ситуации, связанной с необходимостью оказания первой помощи.

Цель исследования — выявить особенности сенсомоторной реакции и вариабельности сердечного ритма у студентов при выполнении алгоритма сердечно-легочной реанимации в условиях симуляционной модели.

Организация и методы исследования . Исследование проведено на базе научно-исследовательской лаборатории «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета» (г. Челябинск). В обследовании добровольно, на основании информированного согласия, приняли участие 26 студенток, возраст которых составил 20,5 лет (SD = 1,2). Обследование проводилось во второй половине дня, стационарно в условиях лаборатории.

Программа обследования включала четыре этапа: первый (фон) — психофизиологическое тестирование и регистрация электрокардиограммы; второй — выполнение в течение пятиминутной симуляции сердечно-легочной реанимации, проводимой на тренажере «МАКСИМ III-01» (пружинно-механический); третий — объем обследования первого этапа сразу после нагрузки; четвертый — объем обследования первого этапа после 10-ти минут восстановления. Общее время обследования составляло 30 минут.

Психофизиологическое тестирование включало в себя сенсомоторные пробы на простую-зрительно моторную реакцию (ПЗМР); реакцию на движущийся объект (РДО) и координациометрию, которые реализованы в программно-аппаратном комплексе НС-Психотест[1] (ООО «Нейрософт», г. Иваново). Исследуемые показатели представлены в таблице 1.

Регистрация электрокардиограммы проводилась на компьютерном кардиографе «ПолиСпектр-8» ¹ в течение пяти минут в положении сидя во втором стандартном отведении. Спектральный анализ кардиоритмограммы проводился автоматически после «ручного» исключения артефактов и нестационарных участков ЭКГ. Исследовали следующие показатели: частоту сердечных сокращений, уд/мин (ЧСС); стресс-индекс, у.е. (SI); общую мощность спектра, Гц/мс² (TP); высокочастотный и низкочастотный компонент мощности спектра, Гц/мс² (HF и LF); очень низкочастотный компонент мощности спектра, Гц/мс² (VLF); соотношение — LF/HF и индекс напряженности, у.е. (ИН).

Математико-статистическая обработка полученных данных, проводилась с использованием программного пакета SPSS v. 17.0, графический материал подготовлен в редакторе таблиц Excel пакета Microsoft Office 2016. С помощью критерия Колмогорова-Смирнова определено отличие выборки значений исследуемых показателей от нормального их распределения. Для проверки статистической значимости полученных результатов использовался непараметрический статистический критерий Уилкоксона (для связанных выборок). Уровень значимости критериев задавали при p ≤ 0,05. Полученные данные в таблицах представлены как медиана и 25-й и 75-й центили (Me; 25–75).

Результаты и их обсуждение .

Известно, что применение любой функциональной пробы сопровождается повышением кондиций организма. Считаем, что выполнение сердечно-легочной реанимации в течение пятиминутной ее симуляции на тренажере, по всем признакам соответствует параметрам функциональной пробы: ограниченное время, унифицированные техника (что выполнять) и методика (как выполнять) проведения процедуры, наличие и учет критических ошибок (действий, снижающих эффективность реанимации, а значит — приводящих к летальному исходу), наличие «сбивающих факторов» (сторонний шум, замечания свидетелей и т. п.).

Деятельность в условиях симуляционного моделирования отражаются на функциональном состоянии, в частности центральной нервной системы (таблица 1).

Таблица 1

Зрительно-моторные реакции у студенток в динамике этапов выполнения симуляционной модели (Ме; 25 %-75 %)

Методика	Показатель, ед. изм.	Фон	После «нагрузки»	Восстановление
Координацио-метрия	Продолжительность тестирования, с	22,00 (16,00–27,75)	19,50 (14,50–23,0)	21,50 + (16,50–28,00)
	Количество касаний	19,50 (10,25–22,00)	16,00 (13,00–27,00)	16,50 (10,75–25,00)
	Общее время касаний, с	0,58 (0,44–1,00)	0,65 (0,34–1,19)	0,61 (0,40–0,94)
ПЗМР	Латентный период, мс	205,30 (193,37–216,25)	201,07 (192,89–212,16)	207,49 (195,29–215,63)
Реакция на движущийся объект	Число точных реакций	15,00 (11,00–18,50)	16,00 (14,00–18,00)	17,50 * (14,25–20,50)
	Число опережений	6,50 (4,00–10,00)	7,50 (3,00–10,00)	5,00 (4,00–9,00)
	Число запаздываний	6,50 (4,00–10,75)	5,50 (3,00–10,75)	5,00 (4,00–8,00)

Примечание: * — значимость различий по отношению к фоновому показателю; + — значимость различий по отношению к показателю этапа «После нагрузки»

Условия симуляции реанимации способствовали значимому изменению некоторых психофизиологических показателей. Так на этапе восстановления увеличилась продолжительность тестирования в тесте «Контактная координациометрия» (Z = — 2,089 при p = 0,037) по отношению к показателю этапа «После нагрузки».

Претерпели изменения показатели теста «Реакция на движущийся объект», а именно после симуляции реанимации на 7 % увеличилось число точных реакций (Z = — 1,907 при p = 0,056), а к этапу восстановления (спустя 10 минут после окончания симуляции) — на 17 % (Z = — 2,108 при p = 0,035). На правах тенденции к этапу восстановления сократилось число запаздывающих реакций (Z = — 1,777 при p = 0,076).

Таким образом, нагрузка в формате симуляции способствует мобилизации ЦНС, что выражено в особенностях сенсомоторной интеграции, в частности — в увеличении точности двигательных реакций, которая достигается в том числе, за счет сокращения тормозных реакций. При этом латентный период ПЗМР не является информативным признаком техничности выполнения симуляции сердечно-легочной реанимации.

В связи с тем, что правильная техника исполнения указанной процедуры сопряжена с физической нагрузкой и предъявляет повышенные требования к локальной выносливости мышц сгибателей-разгибателей спины, плечевого пояса и отчасти, верхних конечностей, а также к функции кардиореспираторной системы испытуемого, целесообразно исследование реактивности автономной нервной системы. По данным F. Merkle с соавторами (2020), метод вариабельности сердечного ритма являются информативным в оценке поведения и уровня стресса при выполнении сердечно-легочной реанимации в условиях симуляционного обучения [13].

Интенсивность и специфичность нагрузки, предъявляемой симуляционной моделью, обусловили ряд изменений параметров спектрального анализа сердечного ритма (таблица 2). Так, ЧСС значимо увеличилась после нагрузки на 1,6 % (Z = — 3,125 при p = 0,002) и осталась относительно высокой на этапе восстановления (Z = — 2,753 при p = 0,006).

Таблица 2

Параметры спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у студенток в динамике этапов выполнения симуляционной модели

Показатель, ед. изм.	Фон	После «нагрузки»	Восстановление
ЧСС, уд/мин	72,90 (65,68; 76,60)	74,05 ** (69,18; 81,68)	73,55 ** (68,48; 81,00)
SI, у.е.	83,64 (48,95; 142,43)	117,89 * (52,92; 170,52)	97,31 (59,58; 180,79)
TP, Гц/мс²	2517,00 (1400,50; 4101,00)	2014,50 (1143,25; 4132,50)	2345,50 (1204,00; 3343,00)
HF, Гц/мс²	689,50 (326,75; 1630,75)	546,50 ** (182,75; 1061,75)	534,50 ** (291,50; 1111,75)
LF, Гц/мс²	639,00 (383,00; 1053,50)	690,00 (327,75; 968,25)	647,50 (376,25; 1016,00)
VLF, Гц/мс²	952,00 (621,00; 1655,50)	838,50 (473,50; 2009,75)	777,00 (586,25; 1593,75)
LF/HF	0,81 (0,50; 1,50)	1,30 ** (0,81; 2,23)	1,28 * (0,64; 2,66)
ИН, у.е.	76,40 (48,13; 133,63)	110,50 (52,18; 137,83)	91,65 * (52,43; 148,80)

Примечание: * — значимость различий по отношению к фоновому показателю при p < 0,05; ** — при p < 0,01.

Отмечается также прирост стресс-индекса на этапе «После нагрузки» на 41 % (- 2,146 при 0,032), а индекс напряжения за счет высокой вариабельности значений вариационного ряда имел значимые различия, но уже на этапе «Восстановление» по сравнению с фоновым (Z = — 2,222 при p = 0,026).

Очевидными было значимое снижение вклада в общую мощность спектра сердечного ритма высокочастотного его компонента — HF — на 21 % к окончанию симуляции реанимации (Z = — 3,416 при p = 0,001) и на 22,5 % при восстановлении (Z = — 3,416 при 0,001) относительно фоновой величины.

Изменение доли в общую мощность спектра сердечного ритма, принятую за 100 % в динамике этапов выполнения симуляционной модели, графически представлено на рисунке.

Рис. Изменение относительных величин показателей мощности спектра сердечного ритма у студенток в динамике этапов выполнения симуляционной модели (представлены значения относительно этапа «Фон»).

Примечание: * — значимость различий при p < 0,02–0,001

Значимый прирост доли LF-компонента, как на этапе «После нагрузки» (Z = -2,159 при p = 0,031), так и на этапе «Восстановление» (Z = — 2,570 при p = 0,01) сопровождается пропорциональным сокращением HF (Z = -3,429 при p = 0,001 и Z = -2,261 при p = 0,024, соответственно).

Указанные изменения характерны для изменений со стороны вегетативной нервной системы после выполнения стандартных одномоментных функциональных проб, тестирующих скоростную или скоростно-силовую выносливость: активация симпатического отдела нервной системы при снижении парасимпатической активности. На этапе «После нагрузки» наблюдается прирост доли VLF-компонента, что указывает на включение в регуляцию сердечного ритма гуморально-метаболической составляющей. Такая реакция может являться физиологичной при условии выполнения напряженной когнитивной деятельности, что в нашем случае — при симуляции сердечно-легочной реанимации, является справедливым заключением. Подобные результаты получены зарубежными авторами, которые указывают, что интеграция критических событий в условиях симуляционного обучения повышает вероятность принятия правильного решения, но сокращает время принятия правильного решения. Установленные эффекты взаимосвязаны с результатами оценки вариабельности сердечного ритма [13].

Заключение .

Формирование готовности педагогов к оказанию первой помощи — задача далеко не популярная (декламационная) и «одноразовая», сколько специфическая, требующая постоянного совершенствования в формате тренингов и тренировок [2, 6]. В целом, низкий уровень знаний и умений по вопросам сердечно-легочной реанимации соотносится с данными других исследований, в том числе в других странах [3].

Результаты нашего исследования позволили определить вклад психофизиологических механизмов и механизмов вегетативной регуляции в реактивность организма. Считаем, что учет психофизиологических особенностей обучающихся при организации симуляционного обучения, позволит гибко, а в итоге — эффективно реализовать задачу формирования готовности к экстремальной ситуации, вызванной необходимостью оказания первой помощи.

Литература:

1. Анализ основных ошибок при оказании первой помощи пострадавшим в дорожно-транспортных происшествиях и возможные пути уменьшения их количества / В. В. Масляков, В. Р. Горбелик, А. В. Пименов, А. В. Поляков, А. А. Пименова // Медицина катастроф. — 2020. — № 2. — С. 62–66.
2. Байгужина, О. В. Актуальность курса повышения квалификации педагогических работников по программе «Оказание первой помощи» (о дополнении к ФЗ «Об образовании в РФ») / О. В. Байгужина, И. В. Тараскина // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды: Материалы VI Международной научно-практической конференции (Челябинск, 08–09 ноября 2016 г.). — Челябинск: ЮУрГГПУ, 2016. — С. 437–439.
3. Богдан, И. В. Знания и практический опыт населения в вопросах оказания первой помощи / И. В. Богдан, М. В. Гурылина, Д. П. Чистякова // Здравоохранение Российской Федерации. — 2020. — Т. 64, № 5. — С. 253–257.
4. Воловоденко, А. С. Проблема формирования компетенции оказания первой помощи у студентов педагогического вуза / А. С. Воловоденко // Научное мнение. — 2018. — № 3. — С. 39–42.
5. Дятлов, Н. Е. Современные возможности симуляционного обучения в медицине / Н. Е. Дятлов, И. Я. Моисеева, Л. Ф. Бурмистрова // Медицина и физическая культура: наука и практика. — 2020. — Т. 2, № 2 (6). — С. 44–50.
6. К вопросу о формировании готовности педагогов к оказанию первой помощи / А. А. Говорухина, О. А. Мальков, А. А. Новоселова, А. А. Хоробрых // Управление социально-экономическими системами: теория, методология, практика: Сборник статей III Международной научно-практической конференции (Пенза, 27 декабря 2017 г.). — Пенза: Наука и Просвещение (ИП Гуляев Г. Ю.), 2017. — С. 94–96.
7. Софронова, Т. Н. Симуляционное обучение как современная технология обучения практическим навыкам оказания неотложной помощи / Т. Н. Софронова // Медицинское образование и ВУЗовская наука. — 2018. — № 2 (12). — С. 66–69.
8. Федоров, А. В. Формирование ключевых профессиональных компетенций в области медицинских знаний у студентов-педагогов / А. В. Федоров // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 11–6. — С. 1404–1408.
9. Филиппова, М. В. Перспектива применения симуляционных технологий в профессиональном обучении пожарных и спасателей / М. В. Филиппова // Виртуальные технологии в медицине. — 2020. — № 3 (25). — С. 54–55.
10. Шаповалов, К. А. Основы дидактики темы «Реанимация» учебного модуля «Первая помощь при травмах, несчастных случаях, катастрофах и стихийных бедствиях» предмета «Безопасность жизнедеятельности» для гуманитарных и технических университетов / К. А. Шаповалов, Л. А. Шаповалова // Безопасность жизнедеятельности. — 2020. — № 2 (230). — С. 49–62.
11. Янущенкова, И. В. Актуальность программы «Первая помощь» в совершенствовании компетентности педагогических работников / И. В. Янущенкова, Л. Н. Пронина, Е. А. Михайлова // Вестник ГОУ ДПО ТО «ИПК и ППРО ТО». Тульское образовательное пространство. — 2020. — № 1. — С. 141–143.
12. Klein, B. Effects of high-fidelity patient simulation training on medical student self-efficacy and competence (Conference: Experimental Biology Meeting) / B. Klein // Faseb journal. — 2018. — Vol. 32, Is. 1. — № art. 507.19. Publ. Federation Amer Soc Exp Biol, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814–3998 USA.
13. Merkle, F. Simulation-based training of critical events during cardiopulmonary bypass: importance of a critical events checklist / F. Merkle, D. Kurtovic, A. Matschke [et al.] // Perfusion. — 2020. DOI:10.1177/0267659120937125
14. Revive initiative at Stanford children’s health. Healthcare provider perceptions of cardiopulmonary resuscitation quality during simulation training / L. Troy, L. Knight, M. Olson et al. // Pediatr Crit Care Med. — 2019. — Vol. 20 (10). — P. e473-e479. DOI: 10.1097/PCC.0000000000002058.

---

[1] Производитель ООО «Нейрософт» (г. Иваново), https://neurosoft.com