Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы 11
Глава II Методика исследования 43
Глава III Результаты собственных исследований 52
Глава IV Обсуждение полученных результатов исследования ,71
Выводы 90
Литература 92
- Обзор литературы
- Методика исследования
- Результаты собственных исследований
- Обсуждение полученных результатов исследования
Введение к работе
Нейрогуморальные механизмы регуляции сердечного ритма
представляют собой одну из наиболее активно изучаемых в настоящее время проблем в спортивной физиологии и медицине. Это связано с тем, что сердечный ритм отражает фундаментальные соотношения в функционировании не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом, так как является отражением функционирования автономной (вегетативной) нервной системы. Высокая степень адаптации к физической деятельности проявляется не столько в увеличении функциональных возможностей отдельных органов и систем органов, сколько в совершенствовании их регулирующих механизмов, то есть в интеграции моторной и вегетативных функций (Солодков А.С., 1982). С этой точки зрения, не случаен интерес к перестройке регуляторних механизмов у спортсменов. Важно отметить, что расстройства нейрогуморального оптимума значительно опережают по времени метаболические и структурные нарушения в исполнительных органах (Баевский P.M., 1979; Бутченко Л.А., 1984; Граевская Н.Д., 1984 и др.). Адаптация к мышечной деятельности является системным ответом организма, направленным на достижение высокой тренированности и минимизацию физиологической цены за это (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988).
Метод изучения ВСР обладает простотой измерения, информативностью, большой устойчивостью к неточностям и ошибкам измерения, а, следовательно - надежностью. Вместе с тем, число работ, связанных с изучением вариабельности ритма сердца у спортсменов, крайне невелико. Этим и обусловлена актуальность настоящего исследования.
Разработка этой проблемы представляет глубокий интерес и для социальной физиологии. Сердечно-сосудистые заболевания сегодня относятся к числу самых распространенных в мире, особенно присущи населению экономически развитых стран. Многие из них являются болезнью
только человека. Урбанизация населения, снижение доли физического труда, гиподинамия, увеличение умственных нагрузок, психоэмоционального напряжения - эти и многие другие причины становятся причиной сердечнососудистых заболеваний. Нейрогенный фактор признается многими исследователями как первичный триггерный механизм, запускающий атеросклеротический процесс, лежащий в основе сердечно-сосудистых заболеваний. Надо полагать, что у большинства современных людей зачастую в симпатико-парасимпатическом равновесии преобладает симпатическая компонента и невелика парасимпатическая. Известно, что среди факторов, обеспечивающих продуктивность деятельности человека, одно из главных мест занимает уровень психического напряжения. Механизмы психического напряжения, активизирующие деятельность, сложны и многоплановы. Они определяют количественные и качественные характеристики функционирования организма и личности в сложных условиях (в том числе и в спортивной деятельности). В целостном процессе психической регуляции деятельности личности отчетливо видны три ее главных компонента: интеллектуальный, эмоциональный и волевой. Однако при всей важности интеллектуального компонента особое значение имеют все же особенности взаимодействия и взаимовлияния эмоций и воли. Эмоциональные и волевые состояния, являясь принципиально различными механизмами, в конечном счете, приводят к одному и тому же результату -скачку в проявлении функций организма. Возникающее в ходе их состояние - это состояние сложного взаимодействия: эмоционального (автоматического) и волевого (произвольного). При этом, известно, что показатели ВСР у спортсменов в состоянии относительного покоя взаимосвязаны с личностными факторами, отнесенными к эмоционально-волевому, и коммуникативному блокам и практически не связаны с интеллектуальным блоком (Е.Л. Белова, 2005).
Генетики полагают, что генотип меняется очень медленно. 10000 лет существования человеческой цивилизации ни на йоту не могли изменить
7 человека, а условия жизни за это время изменились до неузнаваемости. Следовательно, в хрупкости человеческого организма виновны не гены, а современные условия жизни.
Современный спорт, и особенно спорт высших достижений, немыслим без максимальных по объему и интенсивности нагрузок, напряженнейшей спортивной борьбы, острого соперничества, постоянных переживаний успеха и неудач, то есть всего того, что составляет понятия «стресс» и «тревога». Современные спортсмены постоянно подвержены действию различных стрессоров и нередко испытывают высокий уровень тревоги. Удается ли им оптимизировать свое состояние? Частично на эти вопросы можно ответить, исследуя нейрогуморальные механизмы регуляции сердечного ритма,
Цель исследования: выполнить сравнительный анализ изменений показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса.
В исследовании спортсменов решались следующие задачи:
Изучить изменения показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов, тренирующихся на: а) выносливость; б) силу; в) занимающихся спортивными играми; г) занимающихся спортивной акробатикой и лиц, не занимающихся спортом.
Изучить динамику показателей вариабельности сердечного ритма на примере одного спортсмена высокой квалификации в течение соревновательного периода спортивной тренировки.
Сравнить изменения основных параметров вариабельности сердечного ритма в результате физических нагрузок у лиц с высоким уровнем двигательной активности, - детей и взрослых.
Выполнить сравнительный анализ изменений показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса, установив специфику и универсальность регуляторных перестроек сердечной деятельности в состоянии
8 относительного покоя.
Научная новизна. Она обусловлена, прежде всего, оригинальностью
полученных автором научных данных.
Новыми представляются данные сравнительного анализа изменений показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса, тем более они зарегистрированы с применением современного программно-аппаратного комплекса, разработанного фирмой «НейроСофт» (Россия, г. Иваново).
В диссертационной работе представлены новые сведения сравнительного анализа показателей вариабельности ритма сердца у детей и взрослых, - лиц с режимом повышенной двигательной активности, доказывающие отсутствии специфических изменений в регуляции деятельности сердца на начальных этапах долговременной адаптации к мышечным нагрузкам.
Научной новизной обладают результаты исследования показателей ВСР у одного спортсмена высокой квалификации, полученных многократно в течение соревновательного периода годичной спортивной подготовки, показывающих стабильность основных характеристик вариабельности сердечного ритма и характеризующих состояние «спортивной формы» спортсмена, а, следовательно, позволяющих утверждать о надежном прогностическом значении показателей ВСР.
В диссертации впервые заявлено о дефиците парасимпатического потенциала у современного человека и на модели организма спортсмена показан путь решения проблемы - использование мышечных нагрузок циклического характера в режиме двигательной активности.
Теоретическая значимость. Сведения, полученные в настоящем диссертационном исследовании, значительным образом дополняют существующее научное знание об организме спортсмена.
Новые факты, оригинальность исследования предопределяют теоретическую базу для дальнейших научных исследований в этой области.
9 Практическая значимость. Установленные в диссертационном
исследовании факты могут быть использованы в спортивной медицине и практике врачебно-педагогического контроля спортсменов.
В диссертации убедительно показано, что в условиях нервно-психических нагрузок и перегрузок современного человека для снятия напряжения могут быть использованы мышечные нагрузки циклического характера, повышающие парасимпатический потенциал и регулирующие деятельность человека.
Результаты исследования можно использовать в практике преподавания следующих учебных дисциплин студентам факультетов и вузов физической культуры: «Физиология человека», «Физиология физического воспитания и спорта», «Спортивная медицина», «Врачебно-педагогический контроль». Они могут быть применены для разработки и прочтения специальных курсов.
Материалы диссертационного исследования могут найти применение в системе повышения квалификации тренерских кадров.
Изложенные в диссертации факты можно включить в содержание учебных изданий для студентов, тренеров, специалистов.
Положения, выносимые на защиту диссертации:
Показатели вариабельности сердечного ритма у спортсменов высокой квалификации имеют специфику в зависимости от направленности тренировочного процесса. Самые значительные отличия имеют спортсмены, тренирующиеся преимущественно на выносливость.
Специфичность физиологических механизмов нейровегетативной регуляции сердечной деятельности, обусловленная характером мышечной деятельности не проявляется на начальных этапах долговременной адаптации к мышечным нагрузкам (у спортсменов низкого уровня спортивной квалификации), она характерна лишь для спортсменов высокой квалификации.
10 3. Основные показатели вариабельности сердечного ритма достаточно стабильны в соревновательном периоде спортивной подготовки и могут характеризовать не только текущее функциональное состояние организма спортсмена, но и уровень его тренированности (адаптированности).
Обзор литературы
Глубокая связь человека с окружающей природой, техногенной и социальной средой выявляется в особенностях ритмических колебаний обмена веществ (метаболизма) и его нейровегетативной регуляции. "Мир, в котором мы живем, удивительно склонен к колебаниям" (Бишоп Р., 1968). Колебания - есть просто движения: в одну и другую сторону.
Характерный признак колебаний - изменения некоторой величины (например, длительности кардиоцикла) в двух противоположных направлениях. Попеременная смена направления "движения" на противоположное приводит к повторяемости: колеблющаяся величина, отклонившись от какого-то значения, через некоторый промежуток времени вновь приходит к нему же. Таким колебаниям свойственна своя характеристика: их период, или обратная ему величина - частота колебаний (измеряемая в Гц). Колебания можно зарегистрировать во всех системах организма. В последние годы большой интерес проявляется к анализу вариабельности кардиоритма. У здоровых людей интервал времени от начала цикла одного сердечного сокращения до начала другого не является одинаковым. Он постоянно меняется. Характерно, что непостоянство интервала между кардиоциклами находится в пределах некой средней величины, являющейся оптимальной для определенного функционального состояния организма.
С помощью современных компьютерных методов изучения вариабельности ритма сердца удается количественно оценить степень изменения вегетативной регуляции (Баевский P.M. и др., 1984; Akselrod S. et al, 1981-1985; Pomeranz В. et al., 1985; McAreavy D. et al., 1989; Conni M.A. et al., 1993),
При визуальном анализе плетизмограммы впервые было проведено изучение ее периодических составляющих (Прессман А.П., Прессман Л.П., 1968). Волны тех же периодов исследователи наблюдали и при анализе ритма сердца. Одновременное изучение активности гормональных систем позволило выявить связь волн наиболее продолжительных периодов с ритмичными колебаниями уровня адреналина, норадреналина крови, 17-ОКС, активностью системы гипофиз-надпочечники (Руттенбург CO., Слоним А.Д., 1976; Агаджанян Н.А. и др., 1989).
Концепция о системе кровообращения как индикаторе адаптационной деятельности организма впервые была сформулирована В.В. Париным с соавт. в 1967 году (Парин В.В. и др., 1967).
Успех в спорте высших достижений предполагает уверенные и практичные методы для оптимального управления тренировкой. В то время как частота сердечных сокращений (ЧСС) в практике спортивной тренировки уже давно находит применение, переменность сердечного ритма используется мало.
Определение текущего функционального состояния организма спортсмена в процессе ежедневных тренировок - наиболее продуктивное звено управления процессом тренировки (Нечаев В.И., Сарсания С.К., 2002). Контроль в "полевых" условиях учебно-тренировочных сборов и соревнований - трудная задача. Общепринятые лабораторные аппаратуроемкие и трудоемкие методики тестирования здесь неприемлемы. Специалистам, спортсменам, тренерам нужны информативные, необременительные методы диагностики функционального состояния.
В 60-е годы в отечественной космонавтике была поставлена подобная задача: получение максимума информации по минимуму данных. Таким информационным "минимумом" оказался сердечный ритм, точнее вариабельность сердечного ритма (ВСР). Согласно сформулированной тогда концепции (Парин ВБ.и др., 1967), в структуре сердечного ритма (его вариабельности) закодирована информация о степени напряженности
функционирования регуляторных систем организма - "цена" его адаптации к данным условиям жизнедеятельности. По этой концепции система кровообращения принимается в качестве универсального индикатора адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма. Сердечный ритм рассматривается не как показатель деятельности сердца (как отдельного органа), а как интегральный показатель степени напряженности функционирования организма. Подобный методический подход позволяет суммировать физические, психические, психо-эмоциональные и другие стрессоры и определить интегральную "стоимость" жизнедеятельности организма в конкретных условиях.
При визуальном рассмотрении ритмограмм легко заметить, что изменение длительностей R-R-интервалов происходит с определенной периодичностью. Идеальные ритмограммы, на которых можно четко различать волновые составляющие в ритме сердца, встречаются крайне редко. Для их выделения используется спектральный анализ. В его основе -быстрые преобразования Фурье. Использование спектрального анализа при изучении последовательностей R-R-интервалов позволяет не только выделить периодические составляющие ВСР, но и оценить их удельный вес в спектре частот. Согласно используемым сейчас стандартам измерения, физиологической интерпретации и клинического использования, предложенным "Рабочей группой Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского Общества Стимуляции и Электрофизиологии" частотный спектр разбит на три диапазона; очень низкочастотный (VLF) с границами от 0,003 до 0,04 Гц, низкочастотный (LF) - с границами от 0,04 до 0,15 Гц и высокочастотный (HF) - с границами от 0,15 до 0,4 Гц (Heart Rate Variability. Standards of measurements, physiological interpretation, and clinical use., 1996). Наряду с оценкой их амплитуды, в последние годы чаще вычисляется площадь под кривой, которую образуют соответствующие пики (Котельников С.А. и др., 2002).
Физиологические механизмы, лежащие в основе вариабельности сердечного ритма, следующие. Известно, что интервал между циклами сердечных сокращений зависит от ритмической активности пеисмекерных клеток синусового узла. Она находится под нервным и эндокринным контролем, а также под влиянием ряда гуморальных факторов, изменяющих порог спонтанной деполяризации пеисмекеров синусового узла. Важная особенность этого процесса заключается в том, что активность названных факторов изменяется с определенной периодичностью (Котельников С,А. и др., 2002).
Не вызывает сомнения, что высокочастотные колебания ВСР связаны с актом дыхания. Доказательством дыхательной природы высокочастотного колебания в ВСР служит совпадение частоты дыхания (ЧД) и частотой высокочастотного пика спектрограммы. На спектрограммах здоровых людей, как правило, высокочастотные волны представлены лишь одним пиком. Колебания происходят с периодом 4,8 с или 12,5 циклов в 1 минуту. Расположение данного пика меняется и при изменении ЧД, что хорошо прослеживается в пробе с заданной частотой дыхания. Дыхательная природа этого диапазона колебаний доказывается и параллельной записью дыхания и ЭКГ: на вдохе R-R уменьшается, на выдохе - увеличивается. Объяснение механизма взаимосвязи, как отмечают С.А, Котельников с соавт. (2002), остается одной из самых сложных задач современной физиологии. Достоверно установлено только то, что эфферентным звеном является блуждающий нерв. Блокада его или тотальная перерезка приводит к исчезновению дыхательной модуляции (Chess G.F. et al, 1975; Akselrod S.D. et al., 1981; Rimoldi 0. et al, 1990).
Методика исследования
Исследование выполнено на лицах с режимом повышенной двигательной активности (п=87), спортсменах высокой квалификации (кмс, мс) - тренирующихся на выносливость (п=62), силовых видов спорта (п=25), игровых видов спорта (п=32), занимающихся спортивной акробатикой (п=13), детях младшего школьного возраста с режимом повышенной двигательной активности (2-3 классы, занимающиеся помимо двух уроков физической культуры в школе еще два раза в неделю плаванием; п= 46).
Контрольную группу составили практически здоровые лица, такого же возраста, антропометрических характеристик, не занимающиеся спортом, но имеющие нормальное физическое развитие и нормальный двигательный режим (п=30). Возраст обследованных спортсменов и лиц контрольной группы составлял 19ДЗ±0Д6 года. Возраст детей - 8,85±0,67 года. Длина тела измерялась при помощи ростомера. Масса тела фиксировалась на медицинских весах. Артериальное давление фиксировали на автоматическом приборе для измерения артериального давления и пульса "rmcrolife ВР ЭВТОА" (Switzerland). Показатели фиксировали в положении испытуемого сидя после 10-минутного отдыха в отдельном тихом помещении при одинаковой температуре воздуха (22С).
Электрокардиография выполнена с использованием аппаратно-программного комплекса "ВНС-Микро" фирмы "НейроСофт" в трех стандартных отведениях и усиленных от конечностей. По заключению врача-кардиолога, клинических признаков нарушений сердечного ритма в исследованной выборке спортсменов не выявлено. Анализ вариабельности сердечного ритма проведен с использованием аппаратно-программного комплекса "ВНС-Спектр" фирмы "НейроСофт" (Россия, г. Иваново). Лицензия №00637 от 15.01.2000. Указанный аппаратно-программный комплекс работал совместно с компьютером и обеспечивал формирование динамических рядов кардиоинтервалов с частотой дискретизации электрокардиографического сигнала 1000 Гц. Точность измерения R-R-интервалов ±1 мс. Выполнена 5-минутная запись ЭКГ (300 секунд) в тихом, отдельном помещении, с постоянной температурой (22С). Известно, что в качестве базовых выборок рекомендуется использовать 5-минутные сегменты записи (Баевский P.M., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др., 2000). Период адаптации к условиям исследования (горизонтальное положение тела) составлял 10 минут. Запись выполнена при ровном дыхании, без глубоких вдохов, кашля и сглатываний. Присутствие посторонних лиц исключалось. Запись всегда сопровождалась тихой спокойной, одной и той же музыкой. Искаженные участки из анализа ритмограммы исключались. Изучались только нормальные кардиоциклы (normal-normal). У исследуемых проводился анамнез: достаточность сна, самочувствие, характер предшествующих эмоциональных и физических нагрузок. При анализе ВСР применены статистические методы анализа изменений длительности последовательных интервалов R-R между нормальными синусовыми кардиоциклами с вычислением различных коэффициентов. Получены следующие параметры: - R-Rmin - минимальная длительность интервалов R-R в течение всей записи; - R-Rmax -максимальная длительность интервалов R-R в течение всей записи; - RRNN - средняя длительность интервалов R-R, отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на синусовый ритм сложившегося баланса между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы; - SDNN (standart deviation of the interval) - стандартное отклонение (SD) величин нормальных интервалов R-R (NN), характеризующее состояние механизмов регуляции, являясь интегральным показателем суммарного эффекта вегетативной регуляции кровообращения; - CV - коэффициент вариации, позволяющий при анализе учитывать влияние ЧСС, нормированный показатель суммарного эффекта регуляции; - RMSSD - квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN, отражает активность парасимпатического звена вегетативной регуляции; - NN50 (мс) - количество пар соседних интервалов NN, различающихся более чем на 50 мс в течение всей записи; - pNN50(%) - процент (доля) последовательных интервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс, показатель степени преобладания парасимпатического звена регуляции над симпатическим (относительное значение). Полагают, что значения показателей RMSSD, NN50 (pNN50%) определяются преимущественно влиянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и являются отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием. Как правило, показатели SDNN и RMSSD, pNN50% изменяются однонаправлено. Использованы геометрические методы анализа ВСР путем построения и анализа гистограмм. Оценивались: W - ширина основного купола гистограммы; WN1, WN5 - параметры, отражающие ширину основного купола гистограммы соответственно на уровне 1 и 5% от общего количества элементов, использованных для построения гистограммы; WAM5, WAM10 - параметры, отражающие ширину основного купола гистограммы соответственно на уровне 5 и 10% амплитуды моды;
HRVt.i. - триангулярный индекс (HRV triangular index). Показатель рекомендован Европейским обществом кардиологов и Северо-Американским обществом по электростимуляции и электрофизиологии. При расчёте гистограмму представляют в виде неравнобедренного треугольника. Используя математические построения, основанные на методе наименьших квадратов, склон гистограммы приближают отрезком прямой так, чтобы разница площадей смоделированного треугольника и исходной гистограммы была наименьшей. После построения указанного треугольника определяют его основание. Полученная таким образом характеристика называется триангулярным индексом.
По пересечению указанных уровней с контуром гистограммы рассчитывается ширина основного ее купола. Преимущество этих параметров заключается в том, что они характеризуют основной купол гистограммы, представляющий распределение нормальных, то есть наиболее распространенных интервалов R-R, а интервалы R-R, связанные с артефактами и экстрасистолами, образуют либо отдельные пики, либо малые купола, которые не сказываются на величинах WN и WAM.
Результаты собственных исследований
Как видно из данных таблицы, у взрослых лиц была статистически значимо ниже ЧСС. Напротив, показатели артериального давления оказались значимо выше. При такой картине были практически равны величины двойного произведения. Один из наиболее информативных параметров ВСР - показатель энтропии (Н) - имел равные значения в сравниваемых группах. Аналогичная картина отмечалась и в отношении SDNN. Невелики были различия между группами и по показателям общей мощности спектра: при выявляемых значениях у лиц, в системе занимающихся физическими упражнениями (до 34000 мс2) они были просто несущественными. Не случайно, не выявлено статистически значимой разницы (р 0,05). Примерно одинаков был отмечена в группах и относительная доля очень низкочастотных и низкочастотных волн, хотя по LF-диапазону небольшое различие носило статистически значимый характер. Лишь в диапазоне дыхательной компоненты отмечалась существенная разница. По индексу напряжения также различия были невелики, если учесть, что нормальные величины, характерные для не занимающихся спортом, равны примерно 130 единиц. Из нее следует, что во всех группах спортсменов ЧСС была ниже, чем у лиц контрольной группы. Она примерно была одинаковой в группах акробатов, игровиков и представителей силовых видов спорта. Однако только в группе игровиков различие по сравнению с контрольной группой было статистически значимым (р 0,03). В группе же "Выносливость" отмечалось наибольшее урежение ЧСС. Здесь частота составила 55,10±6,00 уд.\мин. (на 20,7% меньше, чем в контрольной группе при р=0,00001) и характеризовалась как "замедленная" (Г.А. Макарова, 2002). Частота сердечных сокращений в группах спортсменов всех специализаций по отношению к группе "Выносливость" была больше на 17-21%(прир=0,00001). Статистически значимых различий по ЧСС между группами спортсменов "Силовые виды спорта", "Игровые виды", "Спортивная акробатика" не выявлено (р 0,05). Примерно так же в этих группах спортсменов выглядели различия в синусовой аритмии сердца. Показатель SDNN находился в пределах величин 82-85 мс (в контрольной группе - 51,57±13,33 мс).
Более выражена она оказалась в группе "Выносливость": 110,40±30,50 мс. Среднее значение стандартного отклонения длительности нормальных кардиоинтервалов в этой группе было больше по сравнению с контрольной группой на 114% (р=0,00001). В остальных группах спортсменов этот показатель был меньше, чем в группе "Выносливость" на 23-26% (р 0,005), но не имел различий между самими группами (р 0,05). Такой же характер различий отмечен и для всех других статистических показателей вариабельности сердечного ритма. Аналогичные различия отмечались и по показателю суммарной мощности волнового спектра последовательных кардиоинтервалов. При 3009 мс в контроле в группах "Сила", "Спортивные игры" и "Акробатика" ТР был в пределах 7000-7500 мс ; в группе же "Выносливость" - 11305 мс . Отличительной оказалась у спортсменов картина структуры волнового спектра. Самые значительные различия выявлены в области высокочастотной составляющей спектра. Если у игровиков доля этой компоненты была больше, чем в контрольной группе, лишь на 11,2%, то у акробатов и силовиков - соответственно на 49,6 и 51,6%; в группе "Выносливость" это различие составляло 80,7% (р=0,00001). Доля этой части спектра в общей спектральной мощности периодических колебаний здесь равнялась 55,8±12,5 (%). Только у представителей игровых видов спорта отсутствовали статистически значимые различия в сравнении с контрольной группой по нормализованным величинам спектра, отношению LF/HF и волновой структурой периодических составляющих (%VLF, %LF, %HF). В целом, у спортсменов отмечалось характерное снижение доли "очень" низкочастотной компоненты и значительное увеличение доли высокочастотной компоненты. Структура выглядела следующим образом: Контроль-33:36:31 Выносливость - 24:20:56 Сила-24:30:47 Игры-27:39:34 Акробатика - 28:26:46
Как видно из данных табл. 4, все показатели гистограммы распределения в группах спортсменов статистически значимо отличались от аналогичных показателей контрольной группы; причем в большинстве случаев - с высоким уровнем значимости (р=0,00001).
По сравнению с группой "Выносливость" остальные сравниваемые группы спортсменов статистически значимо отличались (с высоким уровнем значимости), лишь не было различий по показателю WN5 (р 0,05).
Самые значительные различия с контролем оказались характерными для группы "Выносливость". При этом следует обратить внимание, что различия по этой группе показателей практически отсутствовали между спортсменами-акробатами, спортсменами силовых видов спорта и спортсменами игровых видов спорта. Триангулярный индекс в группе "Выносливость" был почти в два раза больше, чем в контроле (табл. 4), составляя величину 21,1±4,3 ед. (в контроле - 12,67±2,69 ед.). Он также был значительно больше против контроля в остальных группах спортсменов, составляя в среднем 16 единиц, и если не было статистически значимых различий между группами силовиков, игровиков и акробатов, то все эти группы значимо отличались от группы "Выносливость". Такой же характер отличий был по показателю энтропии. Аналогичная закономерность обнаружена при регистрации показателей скаттерограммы (длины ее "облака", ширины, отношения длина/ширина, площади скаттерограммы. Группы "Силовые виды спорта", "Игровые виды спорта", "Спортивная акробатика" имели почти одинаковые показатели скаттерограммы (р 0,05). Показатели моды и амплитуды моды имели значительное отличие по сравнению с контрольной группой только в группе "Выносливость" (соответственно их величины различались на 23,6 и -12,7% при р=0,00001 и р=0,005). Остальные группы спортсменов по этим показателям не имели статистически значимых отличий. Вместе с тем, при сравнении группы "Выносливость" по этим параметрам с другими группами спортсменов разница оказалась существенной и высоко значимой (р 0,0009). Показатели моды и амплитуды моды среди этих, "других" групп практически были одинаковыми. Все наблюдаемые группы спортсменов в значительной мере отличались от контрольной группы по индексу вегетативного равновесия (ВСР) и вегетативному показателю ритма (ВПР). Аналогична оказалась картина у спортсменов всех специализаций в сравнении с группой спортсменов "Выносливость". Между собой они не различались (р 0,05). Вышеотмеченное справедливо и в отношении показателя адекватности процессов регуляции (ПАПР). Во всех группах спортсменов зарегистрированы существенно более низкие значения индекса напряжения. Так, если в контрольной группе ИН составлял 49,30±20,7 усл. ед., что в группах "Сила", "Акробатика", "Спортивные игры" он равнялся порядка 32 единицам, в группе же "Выносливость" индекс напряжения был равен 18,2±4,7 усл. ед.
Обсуждение полученных результатов исследования
Частота сердечных сокращений в группах спортсменов разных специализаций была ниже, чем у лиц контрольной группы. Однако только в группе "Выносливость" она была существенно отличной. В этой группе ЧСС оказалась меньше на 20,7% (р=0,00001). В группах же силовых видов спорта и игровых видов спорта различие с контрольной группой не было статистически значимым (р 0,05). Это подтверждает известную в физиологии спорта закономерность: брадикардия чаще встречается у спортсменов, тренирующих качество выносливости.
ЧСС в группе "Выносливость" равнялась 55,1±6,0 уд/мин. Такой уровень частоты современными авторами расценивается как "замедленная частота" (ГА. Макарова, 2002).
Если обратить внимание на показатель "сигмального" отклонения, то окажется, что в 68,8% случаев распределения выборки колебания ЧСС укладываются в диапазон от 49 до 61 уд/мин. Истинная же брадикардия, по мнению того же автора, начинается с 50 уд/мин.
Брадикардию следует рассматривать как проявление экономизации в деятельности сердца. Уменьшение ЧСС снижает потребность миокарда в кислороде вследствие уменьшения величины его работы, а также увеличения диастолы (А.Г. Дембо, Э.В. Земцовский, 1989). Она возникает в результате изменения уровней нейровегетативной регуляции в покое, когда наряду с повышением тонуса парасимпатической нервной системы снижается активность симпатико-адреналовой системы (Л.А. Бутченко и др., 1980).
Следует отметить, что не всегда между брадикардией и состоянием тренированности есть параллелизм. Зачастую у спортсменов с брадикардией отмечается снижение работоспособности вследствие переутомления, или причиной могут стать очаги хронической инфекции. В нашем исследовании все спортсмены наблюдаемой выборки на момент обследования проходили обследование во врачебно-физкультурном диспансере; никто из них жалоб на плохое самочувствие не предъявлял.
Если попытаться оценить уровень выносливости в исследуемой выборке спортсменов и при этом воспользоваться данными некоторых авторов, связывающих целый ряд показателей с уровнями проявления выносливости (Ю.А. Парышкин, В.В. Аксенов, 1987), то нужно отметить, что спортсмены этой группы имели средний уровень проявления выносливости. Высокий уровень выносливости этими авторами связывается со средней длительностью кардиоинтервалов порядка 1,35 с. Для такого уровня является характерным индекс напряжения, равный 8,6 ед. По-видимому, такая картина характерна для спортсменов с квалификацией "Мастер спорта международного класса".
При обсуждении перестроек регуляторных механизмов деятельности сердца у спортсменов приходится вновь обращаться к банальным истинам, поскольку в известных работах отечественных авторов (например, А.П. Жужгов, 2003) для группы спортсменов-лыжников и состояния относительного покоя даются величины ЧСС, равные 70,98±1,43 (по-видимому, дается стандартная ошибка средней арифметической). Этот автор предлагает различные типы соотношений показателей вегетативной регуляции ритма сердца у спортсменов разных специализаций. Подобные величины заявляются и другими авторами (В.Л. Карпман, Б.Г, Любина, 1982; А.Н. Шкребко, 1998). Данное, по-видимому, может быть справедливым лишь в том случае, если адекватно оценивается степень восстановления организма спортсмена с момента последней тренировочной нагрузки. Кроме того, имеют значение квалификация спортсменов, их стаж спортивных занятий избранным видом спорта (А.В. Соболева, 2000).
Если обратиться к таблице, предложенной известным спортивным медиком, профессором Н.Д. Граевской для квалифицированных спортсменов, специализирующихся в видах спорта, направленных на преимущественное развитие выносливости (И. Д. Граевская, 1993), представляющей собой пятибалльную шкалу, то для уровня "5 баллов" характерны величины ЧСС, равные 46-55 уд/мин.; величины же ЧСС в диапазоне 66-70 уд/мин. дают лишь 2 балла согласно представленной шкале, больше 71 уд/мин. - вообще 1 балл!
При небольших отличиях по величинам ЧСС в группах "Силовые виды спорта", "Игровые виды спорта", "Спортивная акробатика", некоторые различия в ряде показателей вариабельности ритма сердца все же наблюдались. Они, прежде всего, касались нормализованных величин спектральных составляющих волновой структуры сердечного ритма: если спортсмены группы с преимущественным проявлением силы и акробаты оказались практически сходны, то группа спортсменов-игровиков среди этих трех групп выделялась. Главное отличие заключалось в том, что была сравнительно высока доля низкочастотного компонента, характеризующего влияние симпатического отдела автономной нервной системы. По-видимому, это оправдано в быстро меняющихся условиях спортивной игры, и требуется "стартовая" готовность для реализации ситуативных движений. Так, если в группе "Силовые виды спорта" доля LF-компоненты равнялась 29,5%, а в группе "Спортивная акробатика" - 25,8%, то у представителей спортивных игр эта составляющая была равна 38,6%.
Значительное сходство (или отсутствие по большинству показателей вариабельности сердечного ритма статистически значимых различий) между группами "Силовые виды спорта" и "Спортивная акробатика" тоже, по-видимому, объяснимо: в акробатике требуется в значительной степени проявление качества сила, а статика - значительная составляющая (фиксация поз, стоек, удержание партнера или партнеров и т.д.).
С другой стороны, зафиксированный нами этот факт убедительно доказывает, что метод кардиоритмографии "работает", "схватывает" специфику мышечной деятельности, а, значит, есть все основания для проведения сравнительного анализа между группами спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса.
Более того, если между группами спортсменов ("Силовые виды спорта", "Игровые виды спорта", "Спортивная акробатика") почти не было различий по таким ключевым показателям, как: SDNN (82,20±; 81,56± и 84,70± мс соответственно), ТР (7227±, 7048± и 7483± мс2), Мо (0,90±; 0,94± и 0,90 с), АМо (27,6; 27,9 и 26,9%), ИН (31,9±; 32,3± и 32,6± единицы соответственно), HRV t.i. (16,1±; 16,5± и 16,7±), показатель энтропии - Н (5,1±; 5,1± и 5,2±), то они обнаруживаются по нормализованным параметрам спектрального анализа. Это обстоятельство наводит на мысль, что для изучения вариабельности ритма сердца необходим комплексный подход с применением различных методов обработки результатов вариабельности, а не использование отдельных из них, например, статистических методов. Отчасти такой комплексный подход возможет с использованием программно-аппаратного комплекса фирмы "НейроСофт".
Самые значительные перестройки в регуляции сердечной деятельности отмечались в группе спортсменов "Выносливость". Так, величина показателя SDNN здесь составляла 110,40±30,50 мс и превышала уровень контрольной группы на 114% (р=0,00001). Число последовательных пар нормальных кардиоинтервалов (в %), разница между длительностью которых была 50 мс и более было равно 70,3%. Величина этого показателя превышала контрольный уровень более чем в два раза. Также существенно больше (на 23,6% при р=0,00001) была величина показателя "моды", - наиболее часто встречающейся длительности кардиоинтервалов в ряду зарегистрированных последовательных циклов. При этом наблюдалось снижение показателя амплитуды моды (на 12,7% при р=0,005).
