Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1. Теоретические основы вариабельности сердечного ритма 12
1.2. Вариабельность сердечного ритма у спортсменов 22
1.3. Особенности центральной гемодинамики у спортсменов, занимающихся различными видами спорта 32
1.4. Ортостатическое тестирование как метод оценки функциональных резервов системы кровообращения 42
Глава 2. Объекты и методы исследования 50
2.1. Организация исследования 50
Метод анализа вариабельности сердечного ритма 50
Метод интегральной реографии тела по М.И.Тищенко (ИРГТ) 51
Методы математической статистики 52
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 53
3.1. Особенности вариабельности сердечного ритма у юных футболистов с различной исходной степенью активности регуляторных систем организма в покое до тренировки 53
3.2. Особенности центральной гемодинамики у юных футболистов в зависимости от активности регуляторных систем организма 57
3.3. Взаимосвязь показателей вариабельности сердечного ритма и центральной гемодинамики у юных футболистов в зависимости от исходного уровня активности регуляторных систем организма 60
3.4. Возрастные особенности вариабельности сердечного ритма у футболистов с различной степенью активности регуляторных систем при лонгитудинальных исследованиях 64
3.5. Влияние тренировочного занятия на вариабельность сердечного ритма у юных футболистов с разной активностью вегетативной регуляции 79
3.5.1. Влияние тренировочного занятия на вариабельность сердечного ритма у футболистов I группы ВР 80
3.5.2. Влияние тренировочного занятия на вариабельность сердечного ритма у футболистов III 87
3.5.3. Сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма у футболистов с различной степенью активности регуляторных систем организма под влиянием тренировочной нагрузки 94
3.6. Особенности центральной гемодинамики у юных футболистов с различной исходной активностью регуляторных систем организма под влиянием тренировочной нагрузки 102
3.7. Особенности вариабельности сердечного ритма у юных футболистов с различной степенью активности регуляторных систем организма в ответ на ортостатическую пробу
3.7.1. Характеристика ортостати ческой устойчивости у спортсменов I группы ВР до и после тренировочной нагрузки 110
3.7.2. Характеристика ортостатической устойчивости у спортсменов III группы ВР до и после тренировочной нагрузки 117
Заключение 124
Выводы 139
Практические рекомендации 140
Список литературы 141
Приложения
- Особенности центральной гемодинамики у спортсменов, занимающихся различными видами спорта
- Ортостатическое тестирование как метод оценки функциональных резервов системы кровообращения
- Особенности вариабельности сердечного ритма у юных футболистов с различной исходной степенью активности регуляторных систем организма в покое до тренировки
- Особенности центральной гемодинамики у юных футболистов в зависимости от активности регуляторных систем организма
Введение к работе
Актуальность исследования. Одной из основных проблем спортивной физиологии является научное обоснование режимов спортивной тренировки в детском, подростковом и юношеском возрастах, повышение спортивной работоспособности и профилактики донозологических состояний, в том числе обусловленных нерациональными нагрузками в спорте [209, 211]. По данным литературы [71, 122, 142], процент юных спортсменов с различными патологиями и в первую очередь сердечно-сосудистой системы колеблется от 30% до 68,6%.
В основе достижения спортивного результата и его роста лежат адаптационные процессы, происходящие в организме человека. Переход от срочного этапа к устойчивой долговременной адаптации основан на формировании структурных изменений как в системе кровообращения, так и в регуляторных системах организма [78, 142, 146, 209]. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с привлечением значительного количества детей к занятиям спортом, в частности, футболом.
В многочисленной литературе, касающейся изучения влияния спортивных тренировок на состояние системы кровообращения, включая насосную функцию сердца [3, 46, 47, 50, 54] и гемодинамику [71, 80, 108, 143, 175], относительно мало внимания уделялось исследованию механизмов вегетативной регуляции деятельности сердца, в том числе, на основе анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) [59, 102, 117, 161, 169, 193, 217]. Имеются лишь единичные работы по изучению особенностей гемодинамики в зависимости от исходной степени напряжения регуляторных систем организма у спортсменов [87, 121].
В последние годы ряд авторов подчеркивает необходимость более детального изучения взаимосвязи ВСР и состояния гемодинамики, так как не исключается, что нарушения в состоянии регуляторных систем организма предшествуют появлению гемодинамических, метаболических и
6 энергетических нарушений, т.е. являются наиболее ранними прогностическими признаками донозологических состояний [28, 159]. С этих позиций оптимальным для выявления нарушений в состоянии регуляторных систем организма можно считать применение анализа ВСР, широко используемого в физиологии и медицине, в том числе для прогноза и диагностики патологических состояний и изучения возрастных изменений в организме [35, 82, 147, 150, 154, 164, 202, 219, 226, 263, 265, 276, 284, 286]. Однако, до настоящего времени многие вопросы применения этого метода остаются нерешенными. Один из них, выявленный при исследовании ВСР детей и подростков [73, 74, 96, 139, 157, 179, 186], касается, с одной стороны, наличия большого индивидуального разброса показателей ВСР, а с другой, существования ярко выраженных индивидуальных особенностей ВСР, сохраняющихся у человека на определенном отрезке его онтогенеза. В связи с этим, Шлык Н.И. [220], на основе значений ряда параметров ВСР (SI и VLF), выявленных в условиях покоя, предложила выделять четыре (I, И, III и IV) группы детей и подростков, отличающихся между собой по степени влияния на ритм сердца симпатического и парасимпатического отделов ВНС, а также автономного и центрального контуров управления сердечным ритмом, представления о которых было выдвинуто Лариным В.В., Баевским Р.М. [164]. Кроме того, на основе характера изменений параметров ВСР, возникающих при тех или иных воздействиях на ребенка, предлагает выделять четыре варианта реакции. Многолетние исследования на детях и подростках, не занимающихся спортом [30, 73, 74, 96, 115, 116, 139, 179, 186], подтвердили целесообразность выделения групп и вариантов реакций. Однако, в отношении юных спортсменов, в том числе специализирующих в футболе, подобных исследований (и тем более с учетом состояния системной гемодинамики) не проводилось, хотя необходимость такого рода наблюдений диктуется потребностью раннего выявления перенапряжения и других негативных последствий, которые могут возникать при занятии спортом в
детском и подростковом возрасте. Это обстоятельство и послужило основой для постановки цели и задач исследования.
Цель исследования — изучить возрастные особенности вариабельности сердечного ритма и центральной гемодинамики у юных футболистов с разной активностью регуляторных систем организма под влиянием тренировочного процесса. Задачи исследования:
Изучить возрастные особенности вариабельности сердечного ритма у футболистов 10-, 11- и 12-лет с разной активностью вегетативной регуляции в условиях покоя.
Изучить состояние центральной гемодинамики у футболистов 10 лет с разной активностью вегетативной регуляции организма в условиях покоя и выявить у них характер взаимосвязи между показателями вариабельности сердечного ритма и параметрами гемодинамики.
Изучить влияние одноразовой тренировочной нагрузки на изменение показателей вариабельности сердечного ритма и центральной гемодинамики у футболистов 10-, 11- и 12- лет с разной активностью вегетативной регуляции организма.
Исследовать возрастные особенности вариабельности сердечного ритма у детей 10-, 11 - и 12-лет с разной активностью вегетативной регуляции при проведении ортостатической пробы до и после тренировочного занятия.
Положения, выносимые на защиту:
1. Результаты лонгитудинальных исследований вариабельности
сердечного ритма у футболистов 10-, 11- и 12-лет подтверждают наличие
индивидуальных особенностей в активности вегетативной регуляции
сердечной деятельности. У футболистов I группы выявлена выраженная
активность вегетативной регуляции деятельности сердца, по сравнению с
футболистами III группы
2. Функциональное состояние системы кровообращения у футболистов 10
лет зависит от активности вегетативной регуляции. Футболисты III группы
имеют эукинетический тип кровообращения и более высокую производительность сердца, по сравнению с футболистами I группы, для которых характерен гиперкинетический тип кровообращения.
3. Уровень активности вегетативной регуляции определяет особенности адаптивных возможностей детского организма к физическим нагрузкам. Футболисты I и III групп вегетативной регуляции сердечного ритма не зависимо от возраста по-разному реагируют на тренировочные нагрузки и ортостатическую пробу.
Научная новизна. Впервые проведены лонгитудинальные исследования вариабельности сердечного ритма и центральной гемодинамики в предсоревновательный период до и после 90-минутного тренировочного занятия у 10-, 11- и 12-летних мальчиков, занимающихся в школе футбола. Выявлены две группы детей, которые имеют разную активность вегетативной регуляции сердечного ритма и соответствуют I и Ш группе вегетативной регуляции сердечного ритма по классификации Шлык Н.И. [220]. Показано, что группа вегетативной регуляции сердечного ритма, выявленная в 10-летнем возрасте, сохраняется у детей в последующие два года их занятий спортом. Установлено, что с возрастом параметры вариабельности сердечного ритма изменяются волнообразно, а характер этих изменений зависит от уровня активности регуляторных систем. В частности, у детей I группы, судя по изменению значений SI, АМО и мощности HF-, LF- и VLF-волн, в 11 лет повышается влияние адренергических воздействий на сердце, и это происходит на фоне дизрегуляции со стороны центральных структур управления ритмом сердца, а в 12 лет влияние адренергических воздействий снижается с сохранением дизрегуляционных проявлений в центральных структурах управления ритмом сердца. У детей Ш группы в 11 и 12 лет происходят подобные изменения, как и в I группе, но без признаков дизрегуляции, что, по нашему мнению, свидетельствует о более оптимальном повышении адаптационных возможностей у детей этой группы
Выявлено, что в условиях покоя, судя по значениям ЧСС, УОК, МОК, СИ, САД, АДср. и ОПСС, для 10-летних детей I группы более характерен гиперкинетический тип кровообращения, а для детей III группы -эукинетический и, в целом, более высокое функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Впервые показано, что, независимо от возраста и тренированности, дети I и Ш групп обладают разной устойчивостью системы кровообращения к 90-минутным тренировочным занятиям. Дети I группы в 10 лет реагируют на тренировку автономным вариантом реакции, в 11 лет - центральным, а в 12 лет - тормозным, а дети III группы в 10, 11 и 12 лет реагируют, преимущественно, автономным вариантом. Это указывает на более высокую устойчивость системы кровообращения к тренировочным нагрузкам у детей III группы.
Впервые показано, что при одном и том же (автономном) варианте реакции ВСР на тренировочное занятие 10-летние дети I и III групп имели различия в характере изменений гемодинамических показателей - после тренировки у детей I группы снижалась ЧСС и повышались УОК и МОК, а у детей III группы в этот период повышались ЧСС, УОК, МОК и снижалось ОПСС, что рассматривается нами как более благоприятный тип ответа.
Впервые показано, что у детей I группы регулярные тренировочные занятия футболом в течение 3-лет в меньшей степени повышают адаптивные возможности системы кровообращения, чем у детей III группы. Об этом свидетельствует тот факт, что в ответ на ортостатическую пробу, проводимую до и после тренировки, у 10-, 11- и 12-летних детей I группы преобладал центральный вариант реакции ВСР, а у детей III группы -автономно-центральный и автономный. Впервые показана необходимость проведения спортивного отбора юных футболистов в зависимости от активности вегетативной регуляции (группы ВР) сердечного ритма.
Научно-практическая значимость исследований. Результаты исследования существенно расширяют представления о роли индивидуальных особенностей вегетативной регуляции системы
кровообращения в процессах срочной и долговременной адаптации 10-, 11- и 12- летних детей при их систематических занятиях футболом. Кроме того, они демонстрируют особенности реакции сердечно-сосудистой системы на тренировочные занятия и ортостатическую пробу у юных спортсменов в зависимости от характера их вегетативной регуляции сердечного ритма. Результаты исследования, в частности, данные о разнонаправленности изменений отдельных показателей ВСР при проведении отростатической пробы или тренировочного занятия, углубляют представление о природе ВСР, указывая на возможность участия в этих процессах высших вегетативных центров и гуморальных факторов. Учет характера вегетативной регуляции сердечного ритма позволит более точно проводить спортивный отбор для занятий футболом (в этом отношении дети III группы могут служить своеобразным эталоном), раньше выявлять формирование донозологических состояний и перетренированность, а также может быть важным при планировании объемов и интенсивности тренировочных нагрузок. Результаты исследования могут быть полезны в качестве нормативных показателей ВСР и гемодинамики.
Внедрение результатов исследования. Выделение детей с разным типом вегетативной регуляции, а также нормативные данные о показателях ВСР и гемодинамики используются при спортивном отборе и врачебном контроле тренерами и врачами в спортивном лицее № 82 г. Ижевска и врачами Республиканского врачебно-физкультурного диспансера. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры валеологии и медико-биологических основ физической культуры Удмуртского госуниверситета.
Апробация работы. Материалы исследования доложены на республиканской научно-практической конференции "Социальное, физическое и психическое благополучие детей и подростков в Удмуртской Республике" (Ижевск, 2002); всероссийской научно-методической конференции «Физическая культура, спорт, туризм: наука, образование,
11 технологии» (Чайковский, 2004), научной конференции, посвященной 55-летию факультета физической культуры КГПУ «Теоретические основы физической культуры» (Казань, 2004), международной конференции «Физиология развития человека» (Москва 2004), XIX съезд физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), II Национальной научно-практической конференции с международным участием «Теория и практика оздоровления населения России» (Ижевск, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 175 страниц, иллюстрирована 15 таблицами и 27 рисунками, состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, библиографического списка, включающего 240 отечественных и 50 зарубежных публикаций и приложения.
Особенности центральной гемодинамики у спортсменов, занимающихся различными видами спорта
Двигательная деятельность является фактором, тренирующим и подготавливающим сердце и вместе с ним весь организм людей к жизненным ситуациям, трудовой деятельности. Тренированное сердце обладает по сравнению с нетренированным рядом функциональных преимуществ, которые позволяют обеспечить оптимальную его деятельность в условиях повышенных требований, в экстремальных ситуациях [3, 4, 51, 80].
Еще в конце прошлого столетия врачи обратили внимание на особенности спортивного сердца и, прежде всего, на его увеличенные размеры Henschen S. [257] ввел термин "спортивное сердце", рассматривая его увеличение как свидетельство неблагоприятного воздействия спортивной тренировки на сердечно-сосудистую систему. Однако дальнейший опыт показал, что сердце спортсмена обладает способностью обеспечивать выполнение больших физических нагрузок, как правило, будучи совершенно здоровым, а само увеличение сердца - явление обратимое, и после прекращения систематических физических тренировок объем сердца постепенно уменьшается.
Наиболее правильная формулировка термина "спортивное сердце" была высказана Лангом Г.Ф. [141], он писал, что его надо понимать двояко: 1) как сердце более работоспособное, то есть способное удовлетворять в результате систематической тренировки высокие требования, предъявляемые ему при длительной и усиленной физической работе; 2) как сердце, патологически измененное в результате чрезмерных напряжений спортивного характера. Иными словами, можно говорить о физиологическом и патологическом спортивном сердце. При этом Ланг Г.Ф. [141] справедливо отмечал некоторую узость термина "спортивное сердце", поскольку физические и эмоциональные нагрузки включают в адаптационный процесс не только сердце, но и сосуды и нейрогуморальную систему регуляции. Поэтому правильнее было бы говорить не о спортивном сердце, а о спортивном аппарате кровообращения.
Сердце — это один из немногих органов, который не дублирован и работает всю жизнь без устали, перегоняет кровь и с кровью крайне необходимые вещества для нормального функционирования каждой клетки организма. В этом важную роль играет темп функционирования сердца — частота его сокращений. Недаром большое количество исследований посвящено изучению особенностей пульса в условиях различных жизненных ситуаций [5, 6, 47, 48, 56, 57, 70, 95, 107, 108, 160, 168, 180, 181].
Интересной является взаимосвязь роста и развития сердца в связи с мышечными тренировками. Основной закон роста и развития заключается в том, что синтез белка обгоняет его распад и соответственно этому увеличиваются функциональные мощности организма. Это относится ко всем клеткам: мышечным, нервным и железистым. В этой связи особое значение приобретает соотношение врожденного и приобретенного в результате мышечной тренировки. Рост и развитие сердца заключается в делении его клеток и увеличении их массы в основном за счет увеличения массы тела каждой клетки. При мышечной тренировке в процессе роста и развития организма изменяются тела самих клеток. Одновременно возрастает мощь функции, выполняемой тренированной гипертрофированной клеткой сердца. Отсюда следует, что тренировка в период роста и развития организма весьма эффективна для сердечной ткани. Путем систематических мышечных тренировок на ранних этапах роста и развития организма можно изменить не только функции, но и структуру сердца [107, 108].
Под руководством профессора Ситдикова Ф.Г. были проведены исследования по изучению закономерностей возрастного урежения частоты сердечных сокращений в покое, а также брадикардия тренированности. Важнейшим физиологическим показателем тренированности юных спортсменов считается урежение частоты сердцебиения в покое. Согласно данным Ванюшина Ю.С. [46], частота сердечных сокращений у юных лыжников в 9-Ю лет в течение двухлетних тренировок снизилась с 74,2 уд/мин до 66 уд/мин. При этом более выраженное урежение пульса произошло в первый год занятий спортом. Частота сердечных сокращений у спортсменов, находящихся в покое, является одним из показателей адаптации организма к воздействию спортивной тренировки. Более низкие показатели пульса в покое зависят от индивидуальных особенностей организма и от вида спортивной деятельности. В покое, тренированное к мышечным нагрузкам развивающееся сердце, становится в меньшей мере подверженным влиянию симпатической и в большей - парасимпатической регуляторной системы, что обеспечивает на фоне редкого пульса более мощное сокращение сердца и как следствие - высокие показатели ударного объема крови. Тренированное к мышечным нагрузкам развивающееся сердце по сравнению с нетренированным характеризуется при выполнении одинаковой физической нагрузки меньшим ускорением своей деятельности: более редким, но мощным сокращением сердца. Это создает резервные возможности на случай усиления мышечных и эмоциональных напряжений [1,2,3,46,49,52,53,54].
Брадикардию у спортсменов, по мнению [246] следует рассматривать, как проявление экономизации деятельности сердца. Урежение частоты сердечных сокращений удлиняет диастолу, снижает потребность миокарда в кислороде, уменьшает работу сердца. Возникает брадикардия вследствие изменения нейрогуморальной регуляции, совершенствующейся в процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам. При этом имеет место относительное преобладание тонуса парасимпатического отдела ВНС.
Хотя в большинстве случаев брадикардия является отражением физиологических адаптационных сдвигов в ответ на тренировку выносливости и обеспечивает увеличение хронотропного резерва, в некоторых случаях она может быть из ранних сигналов возрастания «цены адаптации» к физическим нагрузкам или даже проявлением дизадаптации. Одним из механизмов срочной адаптации к физическим нагрузкам является рост минутного объема кровообращения [104, 108].
Минутный объем кровообращения - как интегральный показатель двух величин сердечной деятельности: ЧСС и УОК, зависит в основном от изменения УОК [3].
Способность к приросту УО при возрастающей физической нагрузке является важным критерием уровня, функциональной подготовленности системы кровообращения спортсмена. В исследовании Вахитова И.Х [48] доказано, что прирост УО у нетренированных лиц прекращается уже на первых ступенях возрастающей нагрузки, а прирост МОК у них в дальнейшем обеспечивается только за счет увеличения ЧСС. Напротив, у высокотренированных спортсменов прирост УО наблюдается на 3-й и 4-й ступенях возрастающей нагрузки.
Увеличение сердечного выброса, за счет прироста ЧСС и УО рассматривается Карпманом В.Л. и Любиной Б.Г. [108] механизмом развития выносливости. Авторы считают, что данный механизм является наиболее эффективным, так как в этих условиях частота сердцебиения снижена, а физическая работоспособность достоверно выше у тех спортсменов, у кого УО выше.
Ортостатическое тестирование как метод оценки функциональных резервов системы кровообращения
Прогнозирование функциональных резервов организма может проводиться до, во время и после предъявления ему определенных стандартизированных нагрузок. Прогнозирование готовности (и способности) организма к выполнению определенной нагрузки может осуществляться по соотношению уровня функционирования и степени напряжения регуляторных систем. Во время нагрузки прогнозируется способность организма достигнуть заданного уровня функционирования с минимальным расходом функциональных резервов, то есть при минимальном напряжении регуляторных систем. После выполнения нагрузки речь идет об определении "цены адаптации" или "стоимости" выполненной работы, что является, в свою очередь, прогнозом адаптационных возможностей организма [26].
Для оценки функционального состояния и адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы, необходимо исследовать деятельность сердца не только в условиях относительного покоя, но и при выполнении физических нагрузок. Важно получение информации не только в восстановительный период после нагрузки, но и непосредственно во время ее выполнения [147, 150]. Упоминание о резервах встречается и у Г.Сельё [7], который рассматривал функциональные резервы как «адаптационную энергию».
Баевский P.M. [27] предложил функциональные резервы регуляции системы кровообращения определять путем применения функциональных проб. Одним из информативных методов для выявления скрытых изменений со стороны сердечно-сосудистой системы, в частности со стороны механизмов регуляции, является ортостатическая проба. Переход из положения лежа в положение стоя сам по себе не представляет заметной нагрузки для практически здорового человека, однако если регуляторные механизмы не обладают необходимым функциональным резервом или имеется скрытая недостаточность системы кровообращения, то ортостаз может оказать на организм стрессорное воздействие. Долгое время ортостатическое тестирование применялось в физиологических и медицинских исследованиях в качестве нагрузки, позволяющей определять функциональное состояние вегетативной нервной системы [27]. Новый подход в оценке влияния ортостатической нагрузки на организм был предложен Баевским Р.М., Лаубе В. [26], которые впервые использовали ортостатическое тестирование для оценки адаптационных возможностей организма и для определения функциональных резервов механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма, при котором функциональный резерв оценивается как способность (или готовность) организма выполнять заданную деятельность в заданное время с минимальным напряжением регуляторных механизмов. Переход в положение стоя вызывает перераспределение крови, что ведет к изменению сосудистого тонуса нижних и верхних частей тела и к активации вазомоторного центра, который осуществляет специфическую функцию управления сосудистым тонусом, получая информацию как: с периферии (афферентная импульсация), так и от вышележащих уровней управления. При этом увеличивается частота пульса, усиливается активность симпатического отдела ВНС, что проявляется ростом ИН. Идея использовать изменение положения тела в пространстве в качестве входного воздействия для исследования функционального состояния организма реализована в практике функциональной диагностики давно. Эта проба дает важную информацию прежде всего в тех видах спорта, характерным для которых является изменение положения тела в пространстве (спортивная гимнастика, художественная гимнастика, акробатика, прыжки на батуте, прыжки в воду, прыжки в высоту и с шестом и т.д.). Во всех этих видах спорта ортостатическая устойчивость является необходимым условием спортивной работоспособности. Обычно под влиянием систематических тренировок ортостатическая устойчивость повышается [150].
Ортостатические реакции организма спортсмена связаны с тем, что при переходе тела из горизонтального положения в вертикальное в нижней его половине депонируется значительное количество крови. В результате этого ухудшается венозный возврат крови к сердцу и в связи с этим уменьшается выброс крови (на 20-30%). Компенсация этого неблагоприятного воздействия осуществляется главным образом за счет увеличения ЧСС. Помимо этого важная роль принадлежит и изменениям сосудистого тонуса [78].
Закономерной реакцией на ортостатическую пробу является учащение пульса. Благодаря этому минутный объем кровотока оказывается сниженным незначительно. У хорошо тренированных спортсменов учащение пульса относительно невелико и колеблется в пределах от 5 до 15 уд/мин. У юных спортсменов реакция может быть более выраженной.
Реакция на ортостатическую пробу улучшается под влиянием спортивной тренировки. Причем это касается всех спортсменов, а не только представителей тех видов спорта, в которых изменение положения тела является обязательным элементом [82].
Ортостатическая проба является одним из информативных методов для выявления скрытых изменений со стороны сердечно-сосудистой системы, в частности со стороны механизмов регуляции. Переход из положения "лежа" в положение "стоя" сам по себе не представляет заметной нагрузки для практически здорового человека, а стояние в течение нескольких минут при отсутствии заболеваний также не причиняет существенных неудобств. Однако, если регуляторные механизмы не обладают необходимым функциональным резервом или имеется скрытая недостаточность системы кровообращения, то ортостаз оказывается для организма стрессорным воздействием.
Результаты проведенных исследований [27] позволяют говорить об ортостатическом тесте как об адекватном методе оценки функциональных резервов механизмов регуляции кровообращения. Показано, что реакция организма на ортостатическое воздействие содержит два компонента: специфический и неспецифический. Неспецифический компонент представляет собой аналог общего адаптационного синдрома и проявляется повышением активности симпатического отдела вегетативной нервной системы. Специфический компонент является целенаправленной реакцией, связанной с регуляцией сосудистого тонуса. Роль неспецифического компонента ортостатической реакции состоит в мобилизации энергетических и метаболических ресурсов организма. Здесь механизм активации симпатического отдела вегетативной нервной системы таков же, как и при ответе организма на любые другие стрессорные воздействия. Специфический компонент ортостатической реакции, как и другие специфические регуляторы в организме, обеспечивает экономичность и эффективность расходования функциональных резервов организма на восстановление нарушенного гомеостаза. Он реализуется через вазомоторный центр и заключается в его активации в ответ на ортостатическое воздействие.
Особенности вариабельности сердечного ритма у юных футболистов с различной исходной степенью активности регуляторных систем организма в покое до тренировки
Интервалокардиографию проводили в течение 5 мин в положении лежа на спине, регистрируя ЭКГ во II стандартном отведении и используя для этих целей прибор «Варикард» (Модель ВК 3.0; Рязань). Результаты анализа ВСР обрабатывали на персональном компьютере IBM РС-486 и в соответствии с общепринятыми стандартами (Семенов Ю.Н.,) [182] рассчитывали такие показатели как SDNN, CV, MxDMn, Mo, АМо, SI и мощности HF-, LF- и VLF-волн. Критериями деления детей на четыре группы вегетативной регуляции сердечного ритма в соответствии с классификацией Шлык Н.И. [220] являлись значения SI и мощности VLF-волн. К I группе относили детей, имеющих SI выше 70 у.е. и мощность VLF-волн выше 0,24 мс /1000. К П группе относили детей, имеющих SI выше 70 у.е., а мощность VLF-волн - ниже 0,24 мс /1000, к III группе - имеющих SI нюке 69 у.е., а мощность VLF-волн выше 0,24 мс /1000, к IV группе - имеющих SI ниже 20 у.е. и мощность VLF-волн ниже 0,24 мс /1000.
При статическом анализе последовательности кардиоинтервалов R-R рассчитывали: среднюю длительность интервалов (R-R, мс), стандартное отклонение длительности интервалов R-R между синусовыми сокращениями (SDNN, мс), коэффициент вариации (CV, %) - отношение SDNN к средней длительности интервалов R-R, умноженное на 100.
По данным вариационной пульсометрии [19] определяли: вариационный размах (MxDMn, мс) - разность максимального и минимального значений кардиоинтервалов; мода (Мо, мс) - диапазон значений наиболее часто встречающихся кардиоинтервалов; амплитуда моды (АМо, %) - число кардиоинтревалов, соответствующих значению моды, в % к объему выборки. Вычисляли стресс индекс (SI, ус.ед.): SI = АМО / (2Мо MxDMn).
На основании спектрального анализа ВРС характеризовали периодические изменения частоты синусового ритма [28]. При спектральном анализе колебаний длительности интервалов R-R изучали мощность в диапазоне высоких частот (High Frequency - HF, мс2/1000), мощность в диапазоне низких частот (Low Frequency - LF) и мощность в диапазоне очень низких частот (Very Low Frequency — VLF).
Метод интегральной реографии тела по М.И.Тищенко (ИРГТ) Тетраполярную реографию проводили с помощью реографа Р4-02 (СССР), используя схему наложения электродов по Тищенко М.И. [197], т.е. одну пару электродов накладывали на лучезапястный сустав, а вторую - на голеностопный. Реограмма записывалась при скорости движения ленты, равной 25 мм/с. Значение УОК рассчитывали по формуле (Тищенко МЛ. ,1971):
УОК=0,275 х ((У/Ук х L2)/R) х (С/Б)(мл), где У-амплитуда анакроты кривой (мм), Ук-амплитуда калибровочного сигнала (мм), L-рост испытуемого (см), С-длительность сердечного цикла (мм), R-исходное сопротивление между электродами (Ом), которое варьировало от 210 до 230 Ом; D-длительность катакротической части кривой (мм). Замеры САД и ДАД проводили методом (Короткова-Рива-роччи) тонометром типа LD-71; на основании этих значений рассчитывали среднее АД по формуле Вецлера-Богера: АДср.=0,42 х САД+0,58 х ДАД (мм рт.ст.). По данным реографии рассчитывали по общепринятым методам (Тищенко М.И.,1971) 4 гемодинамических показателя: УИ=УОК/8 (мл/м2), где S-площадь поверхности тела, которую находили по формуле Дю-Буа =масса0,425 х рост0 725 х 0,007184 МОК=ЧСС х УОК (л/мин), СИ=(УИ х ЧССУ1000 (л/мин/м2) ОПСС = (АД ср. х 1332 х 60)/МОК (дин. х с х см"5), где 1332-коэффициент перевода мм рт.ст. в дин. (формула Пуазейля).
Особенности центральной гемодинамики у юных футболистов в зависимости от активности регуляторных систем организма
В литературе имеется достаточное количество работ по изучению центральной гемодинамики у спортсменов в покое и под влиянием физических нагрузок [1, 47, 54], однако нет работ, изучающих особенности центральной гемодинамики в зависимости от степени активности регуляторных систем организма у юных спортсменов, поэтому мы решили изучить влияние исходного уровня активности вегетативной регуляции сердечного ритма на функциональные возможности сердечно-сосудистой системы.
При регистрации показателей центральной гемодинамики у 10-летних футболистов в положении «лежа на спине» до начала тренировочного занятия, установлено (табл.2), что у детей III группы было достоверно (р 0,05) ниже ЧСС (на 15%), АД ср. (на 14%), САД (7,8%) и СИ (на 14,6%), но выше УОК (на 32,9%) и ОПСС, чем у детей I группы.
Более низкая ЧСС и более высокой УОК у детей III группы можно объяснить более высоким тонусом сосудистой стенки, что является проявлением адаптивной мобилизации системы кровообращения [146], и в отношении тренированных лиц получило название «принципа экономизации функций» [47, 54, 108, 142, 209,]. Наше предположение подтверждается тем, что у детей Ш группы выше активность вазомоторного центра, так как для них характерны более высокие значения мощности LF-волн.
Минутный объем кровообращения, как интегральный показатель двух величин сердечной деятельности: ЧСС и УОК, в целом изменяется, как известно, в зависимости от изменения выше указанных функциональных величин. Самые низкие показатели МОК отмечаются у футболистов I группы ВР, данное значение на 14,3% (Р 0,05) ниже, чем у детей III группы ВР.
По мнению многих авторов, правильная оценка УО и МОК возможна при условии учета ряда факторов, среди которых особенно важны значения массы и поверхности тела спортсмена [93]. Поскольку между размерами тела и величинами УО и МОК имеется достаточно тесная прямая зависимость, для индивидуальной оценки значений этих величин по предложению Grollman А. [253] используется расчет ударного и сердечного индексов (УИ и СИ), т.е. величин УО и МОК приведенных к единице поверхности тела.
Общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС) — представляет собой суммарное сопротивление системы артериол току сосудов - величину, обратную суммарной проходимости артериальных сосудов. По нашим данным показатель ОПСС достоверно выше у детей III группы ВР, в среднем на 12,5%.
Многими авторами подтверждено наличие гемодинамической неоднородности у здоровых детей [71, 81, 99, 108, 189], что позволило выявить у них три гемодинамических типа кровообращения [71, 93, 95] Согласно наших данных у спортсменов III группы ВР преобладал эукинетический тип кровообращения, при котором значение (СИ), находилось в середине диапазона колебаний (от 3,3 л/мин/м до 3,6 л/мин/м ). Для футболистов I группы в 100% случаев, наоборот, свойственен гиперкинетический тип кровообращения, для которого характерны высокие значения СИ (от 3,7 л/мин/м до 4,4 л/мин/м ). По мнению большинства авторов [71, 78, 93, 106, 149, 152, 184], изучающих тип кровообращения у спортсменов при гиперкинетическом типе сердце работает в менее экономичном режиме, при котором, к тому же, диапазон компенсаторных возможностей этого типа ограничен. Нами выявлено, что при этом типе имеет место высокая активность симпатико-адреналовой системы, что подтверждается высокими значениями АМО и SI.
При этом показатели артериального давления, как систолического (САД), диастолического (ДАД), так и среднего гемодинамического давления (ср.АД) выше у спортсменов I группы ВР, чем у детей III группы ВР, соответственно на 4,6%, 3,8%, 16,3% (Р 0,05). Преобладание более низких величин САД и ср. АД в состоянии мышечного покоя у спортсменов по мнению многих авторов Карпман В.Л., [107], Хрущев А.В., [209]; Blomgvist С, Saltin В., [246]; Быков Е.В. с соавт. [44], может расцениваться как характерный приспособительный эффект системы кровообращения.
Все это дает основание утверждать, что исходный уровень активности вегетативной регуляции сердечного ритма отражается на состоянии центральной гемодинамики, что согласуется с данными Шлык Н.И. [219] и Гуштуровой И.В. [94], полученных при изучении центральной и периферической гемодинамики у дошкольников с различным типом вегетативной регуляции сердечного ритма в покое и при различных двигательных режимах. Следовательно, юные футболисты с разной исходной активностью регуляторных систем организма имеют различный уровень функциональных возможностей гемодинамической производительности сердца, а, значит, и разные приспособительные возможности организма к физическим нагрузкам, что имеет важное значение в спортивном отборе, контроле и управлении тренировочным процессом юных спортсменов.
3.3. Взаимосвязь показателей вариабельности сердечного ритма и центральной гемодинамики у юных футболистов в зависимости от исходного уровня активности регуляторных систем организма
Теория функциональной системы П.К.Анохина [12] и современное понимание принципов экономизации функций организма позволяет объективизировать не только возрастные перестройки, происходящие в организме, но и дать дополнительные обобщенные сведения об особенностях адаптации детского организма к тренировочным нагрузкам.
Для выявления взаимосвязей между параметрами вариабельности кардиоциклов и гемодинамическими показателями у футболистов с разной степенью активности регуляторных систем организма нами был использован метод корреляционного анализа. В анализ включены взаимосвязи между 16 показателями (САД, ДАД, ср.АД, ЧСС, УОК, МОК, УИ, СИ, УПС, SDNN, АМО, CV, HF, LF, VLF, SI). В приложении 1-2 приведены коэффициенты корреляции между указанными выше показателями (Рис.3).
