ОСОБЕННОСТИ  ВЕГЕТАТИВНОЙ  РЕГУЛЯЦИИ  СЕРДЕЧНОЙ  ДЕЯТЕЛЬНОСТИ  ЮНЫХ  СПОРТСМЕНОВ

Янов  Александр  Юрьевич

канд.  биол.  наук,  Южно-Уральский  государственный  университет,  РФ,  г.  Челябинск

E-mail:  Al-end@yandex.ru

Прохоров  Александр  Владимирович

канд.  техн.  наук,  доцент,  Южно-Уральский  государственный  университет,  РФ,  г.  Челябинск

CARDIAC  FUNCTION  AUTONOMIC  REGULATION  PECULIARITIES  OF  YOUNG  SPORTSMEN

Aleksandr  Yanov

candidate  of  Biology  of  South  Ural  State  University,  Russia  Chelyabinsk

Aleksandr  Prokhorov

candidate  of  Engineering  Sciences,  associate  professor  of  South  Ural  State  University,  Russia  Chelyabinsk

АННОТАЦИЯ

Проведено  исследование  вегетативного  обеспечения  сердечной  деятельности  у  юных  пловцов  в  ходе  тренировочного  процесса.  Выявлен  высокий  уровень  функционирования  физиологических  систем,  обеспечивающих  гемодинамику  у  юных  спортсменов.

ABSTRACT

Study  of  autonomic  service  of  cardiac  function  with  young  swimmers  during  work-out  session  has  been  conducted.  High  level  of  physiological  systems’  performance  providing  hemodynamics  with  young  sportsmen  has  been  defined. 

Ключевые  слова:  вегетативная  нервная  система;  вариабельность  сердечного  ритма;  ортостатическая  проба;  адаптация.

Keywords:  autonomic  nervous  system;  heart  rate  variability;  orthostatic  test;  adaptation.

В  настоящее  время  вариабельность  ритма  сердца  (ВРС)  является  важным  показателем  в  медицине  [1,  с.  120;  3—5]  и  физиологии  [2,  4,  7],  позволяющим  определить  «физиологическую  цену  деятельности».  Так,  снижение  общей  мощности  спектра,  избыточное  нарастание  симпатико-адреналовой  активности,  недостаточная  реактивность  парасимпатического  отдела  вегетативной  нервной  системы  могут  быть  маркерами  нарастающего  утомления  или  перетренированности  [1,  с.  88;  2].

Оценка  показателей  ВРС  позволяет  не  только  оценить  текущее  функциональное  состояние  организма  и  выявить  проявление  дезадаптации  или  перетренированности,  но  и  подойти  к  научному  прогнозированию  физических  возможностей  спортсменов  занимающимися  различными  видами  спорта,  с  целью  оптимизации  тренировочного  процесса,  что  в  настоящее  время  является  ключевой  задачей  как  массового  спорта,  так  и  спорта  высших  достижений.

Цель  исследования  —  изучить  динамику  вегетативного  обеспечения  деятельности  сердца  у  юных  пловцов  в  ходе  тренировочного  процесса.

Материалы  и  методы  исследования.  С  помощью  компьютерного  электрокардиографа  «Поли-Спектр  8Е»  (ООО  «Нейрософт»)  проведено  обследование  29  юных  спортсменов-пловцов,  средний  возраст  которых  составил  14,36  ±  1,56  г.,  в  период  тренировочного  процесса:  до  тренировки  и  через  1  час  после  тренировки.

Спектральный  анализ  пятиминутной  записи  в  покое  и  при  активной  ортостатической  пробе  проводили  в  трех  частотных  диапазонах:  HF,  LF,  VLF  [6],  с  помощью  программы  «Поли-Спектр-Ритм»  (ООО  «Нейрософт»).  При  этом  определяли  общую  мощность  спектра  —  TP  и  аддитивный  вклад  каждой  частотной  составляющей  в  общую  мощность  спектра  в  процентах,  а  так  же  индекс  вагосимпатического  взаимодействия  LF/  HF.

Для  оценки  выраженности  синусовой  аритмии  использовали  показатели  временного  анализа  ВРС  —  pNN50  %  (процент  последовательных  пар  R-R  интервалов,  отличающихся  более  чем  на  50  мс)  и  коэффициент  вариации  —  CV  %. 

Коэффициент  30:15  (К_30:15)  определяли  в  переходный  период  при  проведении  активной  ортостатической  пробы  (АОП). 

Статистическую  обработку  результатов  проводили  с  помощью  программного  обеспечения  STATISTICA  V.  6.0. 

Результаты  исследования.  При  проведении  фоновой  записи  до  тренировки  было  выявлено,  что  все  спортсмены  имели  нерегулярный  синусовый  ритм.  Средняя  величина  ЧСС  при  этом  составила  56,4±1,1  сокращений  в  минуту,  что  наряду  с  высокими  значениями  показателей  pNN50  %  и  CV  %,  следует  расценивать  как  проявление  высокой  вагусной  активности.  Это  можно  расценивать  как  результат  адаптационных  компенсаторных  процессов,  направленных  на  формирование  энергетических  и  ресурсных  резервов,  необходимых  для  адекватного  ответа  на  действие  экстренной  или  нарастающей  физической  нагрузки.

Анализ  записи  ЭКГ  при  ортостатической  пробе  показал  изменения  временных  показателей  ВСР.  Произошло  уменьшение  значений  RRNN,  что  проявилось  в  увеличении  ЧСС  на  35,6  %  (p<0,001)  и  составило  76,5±1,9  сокращений  в  минуту.  При  этом  процент  последовательных  R-R  интервалов  различающихся  более  чем  на  50  %  (pNN50  %)  значительно  снизился  —  на  79,1  %  (p<  0,001),  однако  значения  pNN50  %  намного  превышали  должные  величины  для  здоровых  детей,  регистрируемых  при  ортостатической  пробе.  Значения  CV  %  снизились  на  13,4  %  (p<0,001).  Полученные  ортостатические  изменения  показателей  временного  анализа  ВСР  могут  свидетельствовать  о  высоких  адаптационных  резервах  обследованных  спортсменов.

При  спектральном  анализе  фоновой  записи  ВСР  до  тренировки  отмечаются  высокие  показатели  общей  мощности  спектра,  характерные  для  юных  спортсменов.  При  этом  больший  вклад  в  формирование  спектральной  мощности  вносят  высокочастотные  колебания  —  HF,  отражающие  активность  блуждающего  нерва.  Низкие  значения  вагосимпатического  баланса  —  LF/HF,  также  свидетельствуют  о  высокой  вагусной  активности  в  формировании  сердечного  ритма.

В  ортостазе  происходит  снижение  общей  мощности  спектра  на  44,1  %  (p<0,001)  с  увеличением  доли  вклада  симпатических  (%LF)  на  25,8  %  (p<0,001)  и  гуморально-метаболических  влияний  (%VLF)  возбуждающего  контура  регуляции  сердечной  деятельности  на  64,5  %  (p<0,001).  На  фоне  этого  происходит  снижение  активности  тормозного  контура  регуляции  (%HF)  на  62,6  %  (p<0,001)  и,  как  следствие,  —  резкое  увеличение  показателей  вагосимпатического  баланса.  Несмотря  на  значительное  снижение  общей  мощности  спектра  ее  абсолютные  значения  остаются  высокими,  что  наряду  с  высокими  показателями  динамики  частотных  составляющих  спектра  регуляции  сердечной  деятельности,  является  проявлением  высокого  уровня  функционирования  физиологической  системы.

До  тренировки  среднее  значения  К_30/15  составило  1,84  (С25  —  1,77;  С75  —  2,03),  что  значительно  превышает  показатели  нижней  границы  нормы,  которая  составляет  1,25  и  характеризует  высокую  реактивность  вагуса  на  данный  вид  нагрузки.

После  тренировки  среднее  значение  ЧСС  в  фоне  составило  78,1±1,7  сокращений  в  минуту,  что  на  35,6  %  (p<0,001)  выше  значений  ЧСС  до  тренировки.  Значения  показателя  pNN50%  снизились  на  76,2  %  (p<0,001),  а  CV  %  на  19,7  %  (p<0,001).

При  спектральном  анализе  ВСР  после  тренировки  в  фоновой  записи  ЭКГ  выявлено  снижение  общей  мощности  спектра  по  сравнению  с  фоновой  записью  до  тренировки  на  61,2  %  (p<0,001),  при  изменении  аддитивного  вклада  каждой  спектральной  составляющей.  При  этом  произошло  снижение  вагусной  активности  на  47,4  %  (p<0,001),  увеличение  симпатических  влияний  на  21,8  %  (p<0,001)  и  значительное  увеличение  гуморально-метаболических  влияний  на  формирование  сердечного  ритма  —  на  61,5  %  (p<0,001).  При  этом  увеличение  вагосимпатического  баланса  составило  50,6  %  (p<0,001). 

При  проведении  ортостатической  пробы  после  тренировки  среднее  значение  ЧСС  зарегистрировано  на  уровне  93,7±1,9  сокращений  в  минуту.  Произошло  увеличение  ЧСС  по  сравнению  с  фоном  на  20,0  %  (p<0,001). 

Доля  нормальных  R-R  интервалов  различающихся  более  чем  на  50  мс  (pNN50,  %)  сократилась  на  80,4  %  а  снижение  CV  %  составило  5,1  %  (p<0,005).

По  сравнению  с  ортостатической  пробой,  проведенной  до  тренировки,  ЧСС  увеличилась  на  22,5  %  (p<0,001).  Значения  pNN50  %  уменьшились  на  72,3  %  (p<0,001),  а  значения  CV  %  снизились  на  11,1  %  (p<0,001). 

В  ортостатической  пробе  при  спектральном  анализе  ВСР  после  тренировки  выявлено  снижение  общей  мощности  спектра  по  сравнению  с  фоном  на  30,2  %  (p<0,001).  Вагусная  активность  снизилась  на  52,4  %  (p<0,001).  Вклад  симпатических  влияний  в  общую  мощность  спектра  практически  не  изменился,  а  увеличение  гуморально-метаболических  влияний  на  формирование  сердечного  ритма  составило  24,4  %  (p<0,001).  За  счет  снижения  парасимпатического  влияния  резко  возрос  вагосимпатический  баланс  —  на  65,3  %  (p<0,001).  По  сравнению  с  данными  ортостатической  пробы,  полученными  до  тренировки,  снижение  общей  мощности  спектра  составило  49,1  %  (p<0,001).  При  этом  активность  парасимпатического  отдела  ВНС  снизилась  на  35,5  %  (p<0,001),  симпатического  отдела  ВНС  —  на  7,6  %  (p<0,05),  гуморально-метаболические  влияния  увеличилось  на  16,3  %  (p<0,05).

Реактивность  парасимпатического  отдела  ВНС  определяемая  по  К_30/15  в  переходный  период  ортостаза  снизились  на  31,1  %  (p<0,001).

Выводы.

1.  Юные  спортсмены-пловцы  имеют  высокий  уровень  функционирования  физиологических  систем,  обеспечивающих  гемодинамику.  После  тренировки  наблюдается  снижение  показателей  общей  мощности  спектра,  но  ее  абсолютные  значения  остаются  высокими,  что  наряду  с  показателями  динамики  частотных  составляющих  спектра  регуляции  сердечной  деятельности,  является  проявлением  высокого  уровня  функционирования  физиологической  системы.

2.  Уровень  гуморально-метаболических  влияний  на  формирование  сердечного  ритма  не  превышает  50  %,  что  является  хорошим  прогностическим  признаком,  так  как  высокий  уровень  катехоламинов  является  индуктором  перекисного  окисления.

3.  Повышенные  значения  ЧСС  в  восстановительном  периоде  по  сравнению  с  показателями  ЧСС  до  тренировки  свидетельствуют  о  напряжении  механизмов  адаптации  у  спортсменов  в  период  тренировочного  процесса,  что  указывает  на  необходимость  проведения  коррекционных  мероприятий,  направленных  на  повышение  работоспособности  и  оптимизацию  функционирования  основных  систем  энергообеспечения  во  время  спортивной  деятельности.

Список  литературы:

1. Михайлов  В.М.  Вариабельность  ритма  сердца:  опыт  практического  применения  метода  /  В.М.  Михайлов.  Иваново:  ИГМА.  2000.  —  290  с.
2. Сарайкин  Д.А.,  Терзи  М.С.,  Павлова  В.И.,  Янов  А.Ю.  Изменение  вегетативного  обеспечения  сердечной  деятельности  у  тхэквондистов  в  соревновательном  процессе  //  Теория  и  практика  физической  культуры.  —  2011.  —  №  8.  —  С.  30—33.
3. Coote  J.H.  Landmarks  in  understanding  the  central  nervous  control  of  the  cardiovascular  system  //  Experimental  Physiology  —  2007.  —  Vol.  92.  —  P.  3—18.
4. Dewey  F.E.,  Freeman  J.V.,  Engel  G.  et  al.  Novel  predictor  of  prognosis  from  exercise  stress  testing:  heart  rate  variability  response  to  the  exercise  treadmill  test  //  American  Heart  Journal.  —  2007.  —  Vol.  153.  —  P.  281—288.
5. Malpas  S.  Sympathetic  nervous  system  overactivity  and  its  role  in  the  development  of  cardiovascular  disease  //  Physiological  Reviews.  —  2010.  —  Vol.  90.  —  P.  513—557.
6. Task  Force  of  the  European  of  Cardiology  and  the  North  American  Society  of  Pacing  and  Electrophysiology.  Heart  Rate  Variability.  Standarts  of  Measurements,  Physiological  Interpretation,  and  Clinical  Use  //  Circulation.  —  1996.  —  Vol.  93.  —  P.  1043—1065.
7. Yanov  A.Yu.,  Prokhorov  A.V.  Functional  state  of  the  autonomic  nervous  system  in  children  with  varying  degrees  of  myopia  //  World  Applied  Science  Journal.  —  2014.  —  Vol.  29.  —  P.  671—674.