Изучение гемодинамических показателей спортсменов на различных этапах спортивной подготовки



Для выявления диапазона гемодинамических изменений у спортсменов различной квалификации на разных этапах спортивной подготовки было обследовано 26 юношей, занимающихся вольной борьбой. Выявлены различия относительных показателей центральной кардиогемодинамики (ЦКГ) у обследованных различной квалификации по показателям: ЧСС, АДс, ПД, МОК и СИ, ВИ (р< 0,01–0,05). Показано, что у спортсменов высокой квалификации преобладает исходная ваготония, гиперсимпатикотоническая вегетативная реактивность и избыточное вегетативное обеспечение деятельности. При этом у «новичков» доминирует симпато-адреналовый контур регуляции. Данные различия обусловлены степенью тренированности спортсменов.

Ключевые слова: центральная кардиогемодинамика, вегетативная нервная система, спортсмены

Несмотря на то, что проблема повышения качества и эффективности подготовленности спортсменов высокой квалификации всегда была актуальной и привлекала внимание многих специалистов по борьбе [1] сегодня сложилась ситуация, которая, с одной стороны, требует повышения качества формирования технического мастерства спортсменов, с другой, — характеризуется отсутствием эффективного контроля за физиологическим состоянием и его динамикой у спортсменов [2, 3].

Известно, что физическая работоспособность зависит от целого ряда факторов, определяющих и лимитирующих ее [2, 3, 4, 5, 6], но роль этих факторов различна в зависимости от спортивной специализации и квалификации, возраста и др. [5, 6]. В тоже время адекватное функциональное состояние висцеральных систем и высокий уровень работоспособности спортсменов обеспечивает вегетативная нервная система. Следует отметить, что характер вегетативной регуляции отражает фоновую активность структур, осуществляющих приспособление организма к физическим нагрузкам; его можно рассматривать в качестве одной из конституциональных характеристик, формирующих тип реагирования организма на воздействие внешних факторов [5, 6].

Сердечно-сосудистая система (ССС), являясь важнейшим звеном, лимитирующим развитие приспособительных реакций организма, одновременно может служить индикатором адаптационных реакций организма к физическим нагрузкам и скрытых донозологических состояний. Уровень её функционирования можно рассматривать как один из ведущих показателей, отражающий равновесие организма с окружающей средой [5, 6]. Именно потому, все большую актуальность приобретают новые подходы, ориентированные на необходимость учёта индивидуально-типологических особенностей и физиологических функций на всех этапах обучения спортсмена, и особенно в периоды подготовки, и участия в спортивных соревнованиях [1, 4, 7]. Недостаточное количество научных разработок, которые связаны с рассматриваемыми вопросами и важность проблемы для медико-биологического контроля борцов вольного стиля определили выбор направления и темы исследования.

Цель работы — оценка уровня гемодинамических показателей и тонуса ВНС борцов вольного стиля различной квалификации.

Материалы иметоды.Висследовании принимали участие 26 юношей 19–23-летнего возраста, занимающихся вольной борьбой в ДЮСШ № 1 г. Симферополя. Все обследуемые были разделены на две функциональные группы: контрольную группу составили 10 человек, имеющие первый взрослый разряд, со стажем спортивной тренировки до 6 лет. Во вторую группу (экспериментальную) входили 16 человек, также занимающиеся вольной борьбой со стажем спортивной тренировки не менее 8–10 лет, и имеющих спортивную квалификацию кандидата в мастера спорта и мастера спорта (в категории до 76 кг). У всех исследуемых регистрировали показатели антропометрии и ряд показателей, отражающих функциональное состояние центральной гемодинамики. ЧСС определялась пальпаторно на сонной артерии (в зоне sinus caroticus). Артериальное давление измерялось в состоянии покоя, сидя, по стандартной методике (непрямым методом Короткова). Фиксировалось систолическое и диастолическое артериальное давление. Затем рассчитывались показатели: среднее артериальное давление (САД), пульсовое давление (ПД) [8].

В 1954 году Старр на основе экспериментального материала и клинических наблюдений предложил расчетный способ определения ударного объема сердца по формуле:

где УОС — ударный объем сердца, ПД — пульсовое давление, АДд — диастолическое давление, В — возраст в годах (Stair, 1954).

Результаты, полученные с помощью формулы Старра, неоднократно подвергались сравнению с таковыми, установленными другими методами исследования (методами Грольмана, Фика). При этом отмечалось, что хотя и существует высокая корреляционная связь между показателями, определенными данным способом с таковыми, найденными другими способами, показатели гемодинамики отличались между собой в абсолютных значениях. Также указывалось, что применение поправочного коэффициента в формуле Старра без учета состояния тонуса и эластичности сосудов может приводить к значительным ошибкам [3].

В связи с этим, с целью повышения точности показателей УОС, полученных расчетным способом Старра, мы использовали предложенный авторами Заболотских И. Б. и др. (Патент на изобретение № 2384291, 2010 г.) способ определения данного показателя, учитывающий возраст и исходный тонус вегетативной нервной системы [9]. Данный способ разработан на основании проведенного сравнительного и корреляционного кластерного анализов показателей ударного объема сердца, полученных с помощью расчетного способа Старра с показателями, полученными инвазивным способом термодилюции при катетеризации полостей сердца и легочной артерии (разведение термического индикатора). В результате был предложен согласующий коэффициент, вводимый в модифицированную формулу Старра и зависящий от текущих величин частоты сердечных сокращений (ЧСС) и пульсового артериального давления (ПД):

− при ЧСС от 60 до 90 уд/мин и при ПД=25–49 мм рт. ст. k=1,64;

− при ЧСС от 60 до 90 уд/мин и при ПД=50–74 мм рт. ст. k=1,75;

− при ЧСС от 60 до 90 уд/мин и при ПД=75–100 мм рт. ст. k=1,4;

− при ЧСС=91–130 мин^-1 k=1.

В результате модифицированная формула Старра приобрела следующий вид:

где ПД — пульсовое давление, АДд — диастолическое артериальное давление, В — возраст в годах, k — согласующий коэффициент, зависящий от текущих величин частоты сердечных сокращений и пульсового артериального давления.

На основании этих данных производили расчеты коэффициентов и индексов, характеризующих системное кровообращение [9].

Расчеты и графическое оформление полученных в работе данных проводились с использованием программного пакета «STATISTICA–10.0». Проводили парное сравнение групп с использованием параметрического теста Стьюдента. В качестве меры центральной тенденции использовали среднее арифметическое (М), а в качестве меры рассеяния — стандартную ошибку среднего арифметического (m).

Результаты исследований иих обсуждение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о принципиальных различиях в некоторых показателях сердечно-сосудистой системы спортсменов зависимости от уровня спортивной квалификации.

Таблица 1

Показатели центральной гемодинамики уборцов экспериментальной (n=16) иконтрольной групп (n=10)

Показатели	Эксперимент. гр.	Контр. гр.	Δ%	P
АДс (мм рт. ст.)	121,66±3,28	116,26±4,11	4,43	<0,01
АДд (мм рт. ст.)	76,86±6,03	75,66±4,70	1,56	–
ПД (мм рт. ст.)	46,80 ±3,36	40,60±3,64	12,70	<0,01
САД (мм рт. ст.)	90,46±4,34	89,20 ±4,17	1,39	–
РБТ (Вт)	12,76±0,90	12,80±0,59	0,31	–
ЧСС (мин-1)	59,13±5,85	67,80±2,73	14,66	<0,001
УО (мл)	59,74±8,52	58,66±4,57	1,8	–
МОК (л/мин)	3,50±0,37	3,97±0,26	13,42	<0,01
CИ (л/мин/м2)	1,26±2,44	2,21±0,21	75,39	<0,01
ОПСС (дин×с×см-5)	1913,66±585,07	1803,3490±194,43	5,76	–
ДП (отн. ед.)	71,94 ±7,40	78,87±5,11	9,63	<0,01
ВИ (отн. ед.)	2,10±0,24	1,71±0,06	18,57	<0,001

Примечания: р — достоверность различий показателей относительно исходного уровня Т-критерий Стюдента; ЧСС — частота сердечных сокращений; АДс — систолическое артериальное давление; АДд — диастолическое артериальное давление; ПД — величина пульсового давления; САД — среднее артериальное давление; РБТ — Мощность сокращения левого желудочка; ЧСС — частота сердечных сокращений; УО — ударный объем сердца; МОК — минутный объем кровообращения; ОПСС — общее периферическое сосудистое сопротивление; ДП — двойное произведение; ВИ — Вегетативный индекс; Δ % — разность относительных значений параметра.

Как показано в таблице 1 у спортсменов экспериментальной группы преобладает парасимпатический тонус ВНС (ВИ составляет, 2,10±0,24 у.е.), в то время как спортсмены контрольной группы имеют симпатический тонус — ВИ равен 1,71±0,06 у.е. Разница между этим показателем соответствует 18,57 % и достоверно различается (р<0,001). Такие различия вполне объяснимы с позиции спортивной кардиогемодинамики. Спортсмены более высокой квалификации имеют приобретенную ваготонию [2].

Наряду с этим ЧСС в экспериментальной группе составляет 59,13±5,85 уд/мин, а в контрольной группе на 14,66 % (р<0,001) больше и соответствует 67,80±2,73 уд/мин. При этом ПД на 12,7 % (р<0,001) ниже в контрольной группе и соответствует 46,80 ±3,36 и 40,60±3,64 мм. рт. ст. соответственно. Известно, что уменьшение ЧСС (отрицательный хронотропный эффект) снижает потребность миокарда в кислороде, вследствие уменьшения величины его работы, а также увеличивает диастолу [2]. УО существенно не различается, а вот МОК на 13,42 % (Р<0,01) существенно различен. И составляет в контрольной группе 3,50±0,37 л/мин., а в экспериментальной 3,97±0,26 л/мин. Это обстоятельство можно рассматривать как тенденцию к проявлению феномена экономизации функций, наступающей в результате многократного действия на организм спортсменов интенсивных нагрузок, и согласуется с мнением ряда авторов [2, 4, 7]. Однако вопрос о влиянии спортивной тренировки на величину УО и МОК у спортсменов трактуется неоднозначно. Одни исследователи [4,6] не находят существенных различий в величинах главных гемодинамических показателей, другие, наоборот, отмечают снижение или повышение этих показателей у спортсменов различных дисциплин и квалификации [1, 2]. Кроме того, на величину этих показателей влияют также такие факторы, как биологический возраст, степень полового созревания, конституциональные особенности, и главное — мощность, длительность и периодичность нагрузок.

Дальнейший анализ изменений показателей гемодинамики выявил существенные (р<0,001) различия в таких показателях как ДП и СИ достигшее 9,63 % и 75,39 % соответственно. Данные различия указывают, скорее всего, на усиление работы миокарда, что также проявляется в росте ОПСС и более значимом (p<0,001) увеличении показателя ПД. Очевидно, данные различия обусловлены степенью тренированности спортсменов и, соответственно, лучшими компенсаторными механизмами центральной гемодинамики спортсменов. Вместе с этим в экспериментальной группе наблюдалось существенное увеличение средних значений АДс на 4,43 % (р<0,01), что является компенсаторной реакцией на снижение ЧСС, по сравнению с контрольной группой и составило 121,66±3,28 мм. рт. ст. Спортсмены группы контроля имели 116,26±4,11 мм. рт. ст.

В целом можно заключить, что для спортсменов контрольной группы характерно состояние напряжения нейрогуморальных механизмов саморегуляции, сопровождающееся мобилизацией функциональных ресурсов и нестабильностью показателей гомеостаза, которое приводит к снижению запаса функциональных резервов и существенно сужает диапазон возможных адаптивных реакций.

Полагают, что параметры артериальной системы борцов отражают динамику трансформации сосудистого русла в процессе тренировок [2, 4, 5, 6]. Вместе с тем, специфические мышечные нагрузки предъявляют повышенные требования к сердечной мышце и сосудистому руслу. При использовании в тренировочном процессе преимущественно скоростно-силовых нагрузок у многих борцов отмечается гипертрофия миокарда при незначительном увеличении объема полости левого желудка [7, 8]. Очевидно, этот механизм является универсальным при адаптации спортсменов к скоростно-силовым нагрузкам различной модальности и мощности.

Литература:

1. Приймаков А. А. Контроль функциональной подготовленности борцов высшей квалификации на предсоревновательном этапе подготовки / А. А. Приймаков, А. А. Осипенко, А. В. Коленков, Т. Г. Данько // Педагогика, психология и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. — 2004. — № 20. — С. 96–102.
2. Бутченко Л. А. О генезе синусной брадикардии у спортсменов / Л. А. Бутченко, В. В. Ведерников, В. С. Светличная // Теория и практика физической культуры. — 1986 — № 8. — С. 46–47.
3. Лищук В. А. Еще раз о типичных ошибках при обработке данных клинического и мониторного контроля. / В. А. Лищук // Бюлл. НЦССХ РАМН. — 2001. — Т. 2, № 6. — С. 183.
4. Тарабрина Н. Ю. Коррекция мышечного гипертонуса в условиях вестибулярных нагрузок у борцов. / Н. Ю. Тарабрина, Е. Ю. Грабовская // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия». — 2015. — Том 1 (67), № 1. — С. 115–123.
5. Марушко Ю. В. Состояние сердечно-сосудистой системы у спортсменов («Спортивное сердце») / Ю. В. Марушко, Т. В. Гищак, В. А. Козловский // Спортивная медицина. — 2008. — № 2. — С. 21–42.
6. Платонов В. Н. Теория адаптации и резервы совершенствования системы подготовки спортсменов / В. Н. Платонов, Г. В. Данько // Наука в олимп. спорте. — 2007. — № 1. — С. 3–16.
7. Грабовская Е. Ю. Особенности вегетативной регуляции функциональной активности сердечно-сосудистой системы спортсменок различных специализаций / Е. Ю Грабовская, Н. П. Мишин, В. В. Мещеряк // II научная конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В. И. Вернадского». — Симферополь. – 2016 — С. 845–847.
8. Яхонтов С. В. Физиология. Методы оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы: Учебно–методическое пособие / С. В. Яхонтов, Т. В. Ласукова — Томск: Издательство Томского государственного университета, 2007. — 38 с.
9. Пат. 2384291 Российская Федерация, МПК А61В5/02 Способ определения ударного объема сердца у больных без пороков сердца / Заболотских И. Б., Григорьев С. В., Данилюк П. И., Трембач Н. В.; заявитель и патентообладатель Заболотских И. Б., Григорьев С. В., Данилюк П. И., Трембач Н. В. — № 2008136301/14; заявл. 08.09.2008; опубл. 20.03.2010.