Введение к работе
Актуальность. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ФС ССС) спортсменов важно для решения краткосрочных задач подготовки к конкретному спортивному мероприятию, а также отставленных главных задач сезона, обеспечивающих высокие спортивные достижения на протяжении длительного периода времени, и определяется сложнейшей многоуровневой системой нейрогуморальной регуляции физиологических функций, которая включает в себя многочисленные звенья от подкорковых центров продолговатого мозга до гипоталамо-гипофизарного уровня вегетативной регуляции и коры головного мозга (Морман Д.,2000; Гайтон А.К.,2003; Дегтярев В.П.,2006). Эта регуляция обеспечивается и на уровне адаптационного взаимодействия центральной нервной системы с факторами внешней среды, и на уровне обеспечения межсистемного гормонально - вегетативного баланса через гипоталамо-гипофизарную систему и на уровне кардиореспираторной системы через стимулирующее или угнетающее влияние подкорковых структур мозга на симпатическую иннервацию (Бердичевская Е.М.,1999; Сухолозова М.А., 2008). Важнейшей закономерностью во взаимодействии многоуровневой системы регуляции является то, что более высокие уровни управления тормозят активность более низких уровней, при этом органный уровень регуляции осуществляется, в основном, за счет парасимпатической составляющей, а центральный уровень регуляции — за счет увеличения значимости симпатической составляющей (Макарова И.И.,2001). Оптимальное саморегулирование системы осуществляется с минимальным участием высших уровней управления, а при регуляторном дисбалансе требуется активация все более высоких уровней управления (Иванов С.Н.,2003).
В течение последних 20-ти лет накоплен богатый опыт инструментальной оценки ФС ССС с использованием оценки систолической и диастолической функции миокарда, электрофизиологических аспектов работы сердца, состояния эндотелиалыюй функции, системных вегетативных реакций в виде временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма в рамках первичной и вторичной профилактики кардиологической патологии (Алмазов В.А.,1999; Аронов Д.М.,2004; Рябыкина Г.В.,2004; Тихоненко В.М.,2006; Арутюнов Г.П.,2007; Cohn Р.,2001; K.Fox,2005). У спортсменов ФС ССС оценивается, в основном, либо на органном уровне, либо на уровне предпатологических маркеров, предполагающих наличие органических изменений сердечно - сосудистой системы (Меерсон Ф.3.,1988; Дембо А. Г.,1989; Мартиросов Э.Г.,1998; Пономаренко Г.Н., 2006; Якобашвили В. А.,2006; Попов Д.В.,2007; McGinnis
Р.М.,2005). Среди факторов тренировочного и восстановительного воздействия все чаще и чаще используется электростимуляция мышц (ЭСМ). В изученной нами литературе имеется большое количество теоретических и практических работ, посвященных влиянию ЭСМ на их скоростно-силовые качества, состояние центральной и периферической гемодинамики, метаболические процессы в организме (Коц Я.М.,1980; Тхоревский В.И.,1998; Сумин А. Н.,2006; Colson S.,2000; Lee S.,2000; Ward A.R.,2002; Pellicia A.,2007; Dolhem R.,2008; Layec G.,2008). При этом, у спортсменов остается неясным влияние ЭСМ (в том, числе и как альтернативы других видов воздействия на организм спортсменов) на: состояние глобальной сократимости левого желудочка, особенности расслабления миокарда левого желудочка в диастолу, синхронность деполяризации и реполяризации отдельных участков миокарда (дисперсию интервала QT), состояние эктопической аритмогенной активности миокарда, особенности реактивности сосудистой стенки артерий эластического типа, показатели вегетативного баланса/дисбаланса (Чоговадзе А.В.,1970; Баевский P.M., 2005; Carraro U.,2002; Pellicia A.,2002; Andrews J.R.,2004; Grunovas A.,2007). Гипотеза
Предполагается, что сердечно - сосудистая система отвечает на электростимуляцию мышц в сочетании с их произвольным напряжением, системными адаптивными реакциями, оптимизирующими ее функциональное состояние.
Контроль состояния сердечно - сосудистой системы при проведении ЭСМ может помочь оптимизировать процесс восстановительного периода высококвалифицированных спортсменов, а также дополнить новыми критериями оценку эффективности и отсутствия побочных эффектов данного воздействия.
Цель работы. Изучение функционального состояния сердечно - сосудистой системы спортсменов в восстановительном периоде под влиянием электростимуляции четырехглавой мышцы бедра в сочетании с ее произвольным напряжением.
Объект исследования. Системный ответ сердечно - сосудистой системы на проведение ЭСМ у высококвалифицированных спортсменов в восстановительном периоде.
Предмет исследования
Показатели систолической, диастолической функции левого желудочка, аритмического синдрома, деполяризации и реполяризации желудочков, вариабельности сердечного ритма, эндотелий - зависимой реакции сосудов у спортсменов на фоне проведения электростимуляции четырехглавой мышцы бедра (ЧМБ).
Задачи исследования
Для решения поставленной цели нами были определены следующие задачи:
-
Оценить влияние электростимуляции ЧМБ на эктопическую (аритмогенную) активность миокарда, синхронизацию деполяризации и реполяризации желудочков сердца, систолическую и диастолическую функции левого желудочка с контролем возможных побочных эффектов.
-
Определить влияние электростимуляции ЧМБ на состояние вегетативного баланса/дисбаланса по критериям временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма и циркадного индекса (ЦИ), а также эндотелий - зависимой реакции артерий эластического типа.
-
Выявить статистически значимые корреляционные связи между инструментальными показателями и определить роль ЭСМ в их направленности и силе.
-
Разработать методик)' инструментальной оценки функционального состояния сердечно - сосудистой системы спортсменов при проведении курса ЭСМ, обеспечивающую ее эффективность и отсутствие побочных эффектов для успешного прохождения восстановительного периода.
Научная новизна исследования. На фоне проведения ЭСМ впервые проведена динамическая комплексная инструментальная оценка систолической, диастолическои функции левого желудочка, степени выраженности аритмического синдрома, корригированной дисперсии интервала QT (QTdc), временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР), эндотелий - зависимой реакции (ЭЗР) артерий эластического типа. Проведена корреляционная оценка отдельных инструментальных показателей. В работе определены исходные количественные значения изучаемых показателей и уровни их изменчивости на фоне проведения ЭСМ. Исследование показало, что ЭСМ оказывает положительное системное влияние на ФС ССС.
Теоретическая значимость работы. Результаты исследования расширяют знания о влиянии ЭСМ на ФС ССС спортсменов в восстановительном периоде. Показано, что ЭСМ привела только к положительным эффектам со стороны сердечно-сосудистой системы в восстановительном периоде подготовки спортсменов. Установлено, что оценка проявлений аритмического синдрома в рамках его непатологических значений,
диастолической функции левого желудочка, (QTdc), ВСР, ЭЗР является информативным набором критериев, определяющим состояние сердечно - сосудистой системы спортсменов в восстановительном периоде.
Практическая значимость работы. Определен перечень инструментальных показателей, несущих максимальную информацию о степени положительного влияния ЭСМ на ФС ССС: динамическая оценка количества наджелудочковых (НЖЭ) и желудочковых экстрасистол (ЖЭ), временных и спектральных показателей ВСР, диастолической функции левого желудочка, ЭЗР артерий эластического типа, QTdc. Выявлено, что количественные показатели состояния глобальной сократимости левого желудочка неинформативны при оценке ФС ССС. Материалы исследования могут быть использованы в практике восстановления и реабилитации спортсменов, преподавании медико-биологических дисциплин в высших учебных заведениях, на семинарах и курсах повышения квалификации врачей спортивной медицины, тренеров и врачей команд.
Результаты исследования внедрены в работу кафедры спортивной медицины ФГУ РГУФКСиТ и кафедры физического воспитания и спорта МГУ им. М.В. Ломоносова, что подтверждено актами о внедрении.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
ЭСМ приводит к достоверному уменьшению количества наджелудочковых и желудочковых экстрасистол (в рамках исходных непатологических значений).
-
На фоне проведения ЭСМ отмечается приоритетная динамика парасимпатического компонента вегетативной нервной системы в структуре временного анализа ВСР.
-
Наиболее ранними достоверными маркерами реакции адаптации сердечнососудистой системы на воздействие ЭМС являются QTdc и ЭЗР.
-
Информативными критериями оценки реакции адаптации сердечно-сосудистой системы к воздействию электростимуляции ЧМБ в сочетании с её произвольным напряжением являются: количество НЖЭ и ЖЭ, времеїшьіе и спектральные показатели ВСР, показатели диастолической функции левого желудочка, ЭЗР артерий эластического типа и корригированная дисперсия QT.
Апробация работы и публикации. Отдельные положения диссертационной работы доложены на ежегодной Научно-практической конференции «Актуальные вопросы функциональной диагностики» Федерального медико-биологического агентства в 2010 году. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, 4 из которых в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 103 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных результатов, их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 13 таблицами и 4 рисунками. Список литературы включает в себя 180 источников, из которых 108 отечественных и 72 зарубежных.
