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 (К30:15) 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 К30/15 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).
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
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 К30/15 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:
Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. Иваново: ИГМА. 2000. — 290 с.
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.
Coote J.H. Landmarks in understanding the central nervous control of the cardiovascular system // Experimental Physiology — 2007. — Vol. 92. — P. 3—18.
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.
Malpas S. Sympathetic nervous system overactivity and its role in the development of cardiovascular disease // Physiological Reviews. — 2010. — Vol. 90. — P. 513—557.
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.
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.