ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕРДЦА У

277
УДК 612.176:797.122.3
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕРДЦА
У КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ
ПО ГРЕБЛЕ НА БАЙДАРКЕ В ГОДИЧНОМ ЦИКЛЕ ПОДГОТОВКИ
Талатынник Е.А., м.н.с., соискатель
Национальный университет физического воспитания и спорта Украины
Научно-исследовательский институт
Рассмотрены
особенности
адаптационных
изменений
сердечной
мышцы
у
квалифицированных спортсменов по гребле на байдарке, под влиянием тренировочных
воздействий в годичном цикле подготовки. Изменения в топографии объемного
электрического поля сердца показали, что физические нагрузки различной направленности
способствуют развитию гипертрофии миокарда топографически определенных отделов
сердца, а также значительное повышение активации предсердий. Полученные данные
позволят не только повысить спортивный результат, но и избежать нарушений, перегрузок
в деятельности сердечно-сосудистой системы, сохранить здоровье спортсмена.
Ключевые слова: векторкардиография, адаптация, объемное электрическое поле, сердечная мышца,
предсердия, желудочки.
Талатинник
О.А.
ОСОБЛИВОСТІ
ЕЛЕКТРИЧНОЇ
АКТИВНОСТІ
СЕРЦЯ
У
КВАЛІФІКОВАНИХ СПОРТСМЕНІВ З ВЕСЛУВАННЯ НА БАЙДАРЦІ У РІЧНОМУ ЦИКЛІ
ПІДГОТОВКИ / Національний університет фізичного виховання і спорту України Науководослідний інститут, Україна.
Розглянуто особливості адаптаційних змін серцевого м'яза у кваліфікованих спортсменів з
веслування на байдарці, під впливом тренувальних навантажень у річному циклі
підготовки. Зміни в топографії об'ємного електричного поля серця показали, що фізичні
навантаження різної спрямованості сприяють розвитку гіпертрофії міокарда топографічно
визначених відділів серця, а також значне підвищення активації передсердь. Отримані дані
дозволять не лише підвищити спортивний результат, але й уникнути порушень,
перевантажень в діяльності серцево-судинної системи, зберегти здоров'я спортсмена.
Ключові слова: векторкардіографія, адаптація, об’ємне електричне поле, серцевий м’яз,
передсердя, шлуночки.
Talatynnik E. CHANGES IN THE VOLUME OF THE ELECTRIC FIELD OF THE HEART IN
TRAINED ATHLETES ON ROWING ON KAYAKS IN THE ANNUAL CYCLE OF
PREPARATION / National university of physical education and sport Ukrainian Research Institute,
Ukraine.
Considered particularly adaptive changes of heart muscle in athletes rowing on kayaks, resulting
training there in the annual cycle of training. Changes in the topography of the bulk electric field
of the heart showed that the exercise of various kinds contribute to the development of myocardial
hypertrophy topographically specific parts of the heart, as well as a significant increase in
activation of the atria. The data obtained will not only improve athletic performance, but also to
avoid violations of the congestion in the cardiovascular system, preserve the health of the athlete.
Key words: vectorcardiography, adaptation, by volume electric field, cardiac muscle, auricles,
ventricles.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
Конкуренция в современном спорте, увеличение объёмов и интенсивности
тренировочных и соревновательных нагрузок обусловливают поиск новых путей и
неиспользованных резервов в организации тренировочного процесса спортсменов
различной квалификации в циклических видах спорта. Главное место в решении
данной проблемы занимает оптимальное построение годичного цикла подготовки
спортсменов [2, 5].
Дальнейшие резервы совершенствования методики спортивной тренировки в
циклических видах спорта, по единодушному мнению специалистов, таятся в
совершенствовании качественной стороны дела - оптимизации всех составляющих
спортивной подготовки на основе объективных знаний о путях формирования
Вісник Запорізького національного університету
№ 1(7), 2012
278
адаптации организма спортсмена в направлении, обеспечивающем максимальный
тренировочный эффект [4, 6].
Под влиянием систематических спортивных тренировок происходит процесс
приспособления организма к работе в новых условиях, предъявляющих ему
повышенные требования. Это достигается за счет глубокой перестройки всей
деятельности организма и в первую очередь, совершенствования его кортикальной
регуляции. Следствием этой перестройки, наряду с другими признаками, является и
соответствующее изменение функционального состояния сердечной мышцы в
зависимости от направленности тренировочного процесса [3, 8].
Адаптируясь к многолетним тренировкам и соревновательным нагрузкам, сердце
спортсменов претерпевает характерные функциональные изменения [1, 3, 6, 7].
Расшифровка этих изменений сердца позволит повысить эффективность управления
тренировочным процессом, предотвращать нарушения адаптации сердца и развитие
перетренированности спортсмена.
Связь с планом НИР. Работа выполнена в соответствии со Сводным планом НИР в
сфере физической культуры и спорта на 2011–2015 г., тема «Мониторинг процесса
адаптации квалифицированных спортсменов с учетом их индивидуальных
особенностей».
АНАЛИЗ ПОСЛЕДНИХ ДАННЫХ
В результате многолетних исследований установлено, что в процессе спортивной
тренировки развиваются функциональные приспособительные изменения в работе
сердечно-сосудистой системы, которые подкрепляются морфофункциональной
перестройкой аппарата кровообращения и некоторых внутренних органов. Эта
перестройка обеспечивает сердечно-сосудистой системе высокую работоспособность,
позволяющую спортсмену выполнять интенсивные и длительные физические нагрузки
[В.Р. Васильева 1989; И.П. Никитин с соавт., 1999; Ю.П. Денисенко, 2005].
В литературе постоянно дискутируется вопрос об анатомических и функциональных
характеристиках так называемого «спортивного» сердца, о пределе его
физиологической адаптации и переходе в патологическую [Э.В. Земцовский, 1995;
Н.Д. Граевская, 1998; Н.А. Загорская, 1999; И.П. Никитин с соавт., 1999; Urhausen,
1997].
Важным является то, что в ряде видов спорта, связанные с проявлением выносливости,
в которых требования к транспорту кислорода особенно высоки, тренировка
спортсмена сводится в определенной мере к тренировке самого сердца, которое
обладает уникальными особенностями приспосабливаться к интенсивной мышечной
деятельности.
Одним из компонентов сложной приспособительной реакции целостного организма
спортсмена, обеспечивающей его высокую работоспособность, является развитие
гипертрофии сердечной мышцы. Особенно большое значение в повышении резервных
возможностей сердца у спортсменов в циклических видах спорта придается
гипертрофии миокарда. Удлинение мышечных волокон сердца может сопровождаться
его тоногенной дилатацией, которую, по мнению ряда авторов [З.Б. Белоцерковский,
А.А. Лыхмус, 1987; K. Norimitsuk et. al, 2000] можно расценивать как главный
кардинальный механизм повышения выносливости. Дилатация, или расширение
полостей сердца, касается как желудочков, так и предсердий. Наибольшее значение
имеет дилатация желудочков. Она обеспечивает одно из важных функциональных
свойств сердечной мышцы – высокую производительность.
Фізичне виховання та спорт
279
Цель работы. Установить влияние напряженных тренировочных нагрузок на
состояние объемного электрического поля сердца в годичном цикле подготовки у
квалифицированных гребцов байдарочников.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование состояния объемного электрического поля сердца проводилось с
помощью метода количественной пространственной векторкардиографии (ВКГ) по
ортогональной системе отведений Венгера и Хупке. Векторкардиограмма предсердий и
желудочков регистрировалась в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях:
фронтальной, сагиттальной и горизонтальной. Определялись проекции моментных
векторов каждой 0,01 с, а также проекция начального (Н), главного (Г) и конечного (К)
векторов – желудочковой петли, проекции правого предсердия (Р1), левого предсердия
(Р3) и обоих предсердий (Р2) – предсердной петли. Эта информация служила для
расчета модулей моментных векторов каждой 0,01 с; углов (Ex, Ey, Ez),
характеризующих их пространственную ориентацию и пространственную площадь
петель QRS и Р. Применяемый метод расширяет возможности выявления
адаптационных перестроек структуры и функции сердца с учетом его анатомического
строения.
Многочисленными
исследованиями
было доказано
преимущество
метода
векторкардиографии (ВКГ) перед электрокардиограммой (ЭКГ), в плане более ранней
диагностики начальных форм гипертрофии, что позволяет решить вопрос, по какому
типу – физиологическому или патологическому – идет ее развитие. ВКГ более тонко,
чем ЭКГ, реагирует на физическую нагрузку. В связи с этим лучше выявляются и
резервные возможности сердца, что дает более дифференцированный ответ о характере
адаптации сердца к нагрузке.
Проведено исследование функциональных характеристик сердечной мышцы у
квалифицированных гребцов на байдарке на дистанциях 500, 1000 м в возрасте от 23 до
29 лет, спортивный стаж которых составлял от 7 до 13 лет в годичном цикле
подготовки.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Особенности построения тренировочного процесса на различных этапах годичного
цикла подготовки приводили к достоверным изменениям объемного электрического
поля сердца. Данные, полученные на различных этапах, можно рассматривать как
модельные характеристики электрической активности миокарда желудочков и
предсердий.
Анализируя
состояние
электродвижущей
силы
(ЭДС)
предсердий
у
квалифицированных спортсменов в годичном цикле подготовки, можно считать, что в
процессе адаптации к напряженным тренировочным нагрузкам возникает перегрузка
обоих предсердий. Однако степень выраженности правого и левого предсердия в
компенсации гемодинамических сдвигов в различных периодах тренировки
неодинакова. В подготовительном периоде подготовки развивается гиперфункция и
гипертрофия левого предсердия, которая достигает своего максимума в марте;
несколько позже – в апреле повышается также активация правого предсердия,
сохраняется в таком состоянии в течение всего сезона. ЭДС левого предсердия уже в
апреле начинает снижаться, однако остается высоким в течение всего
соревновательного периода. Только в конце сезона гипертрофия левого предсердия
сменяется его дилатацией (особенно в области конечных векторов) (рис. 1).
Вісник Запорізького національного університету
№ 1(7), 2012
280
Рис. 1. Динамика изменений величины моментных векторов деполяризации предсердий
у гребцов на байдарке в различные периоды годичного цикла подготовки.
Изменение объемного электрического поля желудочков в подготовительном периоде
достоверно увеличивается – повышается ЭДС базального отдела сердца и свободной
стенки левого желудочка. Об этом свидетельствует увеличение модулей
соответствующих векторов и пространственной площади моментных треугольников,
повышение угловой скорости, уплощение петли и отклонение ее назад. За счет роста
конечного вектора повышается коэффициент Г+К, а Г/К уменьшается.
Характерным являлось также нарастающее несоответствие между модулями
интегральных векторов петель QRS и Т (Г/Т). Этот показатель прогрессивно
увеличивался от января к марту.
Конец подготовительного периода (март) характеризовался последующим увеличением
электрической активности миокарда желудочков. Достоверно возрос потенциал
базального отдела сердца: векторы – начальный, конечный и моментные 80-100 мс,
площадь моментных треугольников 10-20 мс и 70-100 мс. Увеличилась электрическая
активность передне-боковой стенки правого желудочка (20, 40 мс). Следовательно, в
конце подготовительного периода было зарегистрировано самое высокое
несоответствие между гиперфункцией сердца и его метаболическим обеспечением
(рис. 2).
В соревновательном периоде (август) произошла относительная стабилизация
состояния электрической активности предсердий с тенденцией к ее уменьшению в
сравнении с подготовительным периодом. Это выразилось в снижении моментных
векторов 30-40 мс. Только 28% испытуемых в августе имели увеличенный вектор 30 мс
(причем, все умеренной степени), тогда как в апреле этот критерий гиперфункции и
гипертрофии правого предсердия оказался положительным у 44%. Что касается
величины левопредсердных векторов, то они и в этом периоде продолжали оставаться
высокими.
В соревновательном периоде по сравнению с подготовительным периодом у
спортсменов отмечалось снижение объемного электрического поля желудочков.
Уменьшились моментные векторы деполяризации QRS, особенно начальные (10, 20,
30 мс) и конечные (80 мс). Положительные критерии, характеризующие увеличение
активности перегородки, боковой стенки правого желудочка и задне-базального отдела
сердца выявлялись реже. Гиперфункция и гипертрофия путей притока левого
желудочка (свободная стенка) проявлялась даже несколько чаще, чем в
подготовительном периоде, оставаясь наиболее частым положительным критерием.
Фізичне виховання та спорт
281
Относительно конечного вектора, величина ЭДС свободной стенки левого желудочка
также возрастала.
Рис.
2.
Динамика изменений величины моментных векторов деполяризации
желудочков у гребцов на байдарке в различные периоды годичного цикла
подготовки.
В переходном периоде электрическая активность левого предсердия и суммарная ЭДС
снижалась. Пространственная площадь петли Р уменьшилась с 103 до 82 ммс, однако
этот сдвиг оказался несущественным. В ноябре месяце еще больше снижалась
активность левого предсердия за счет его терминальных векторов: достоверно
уменьшились векторы 90 и 100 мс, площадь моментных треугольников 80-90 мс, 90100 мс. Вместе с тем, ЭДС суммарных векторов начинала повышаться: увеличивалась
площадь моментного треугольника 40-50 мс, а векторы 30, 40, 50 мс отклонялись
вправо, что, по-видимому, связано со снижением активации левого предсердия.
Электрическая активность миокарда желудочков в этот период тренировки продолжала
оставаться, в основном, на том же уровне с тенденцией к увеличению.
Полученные нами результаты показали, что физические нагрузки различной
направленности способствуют развитию гипертрофии миокарда топографически
определенных отделов сердца, а сравнение индивидуальных данных с модельными
позволяют оценить состояние резервных возможностей сердца к физическим нагрузкам
определенной направленности. При этом увеличение потенциала векторов свободной
стенки левого желудочка расценивается как повышение резервных возможностей
сердца преимущественно к работе аэробного характера, а передне-боковой стенки
правого желудочка и задне-базального отдела сердца – к работе скоростно-силового
характера.
ВЫВОДЫ
1.
Исследование состояния электрической активности сердца по данным ВКГ
показало значительное повышение активации предсердий, особенно левого, при
кумулятивном
воздействии
больших
тренировочных
нагрузок
в
подготовительном периоде.
2.
Электрическая активность миокарда желудочков на общеподготовительном этапе
подготовительного периода характеризовалась развитием значительной
гиперфункции и гипертрофии за счет всех отделов миокарда.
Вісник Запорізького національного університету
№ 1(7), 2012
282
3.
Динамические наблюдения за изменением объемного электрического поля сердца
позволяют выявить особенности индивидуальной адаптации спортсменов к
большим тренировочным нагрузкам различной направленности и своевременно
внести коррекцию в тренировочный процесс.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Агаджанян М.Г. «Спортивное сердце» с позиций оценки степени гипертрофии
левого желудочка / М.Г. Агаджанян // Физиология человека. – 2001. – Т. 27. –
№ 3. – С. 125-128.
2.
Ежова Н.М. Построение годичного цикла подготовки высококвалифицированных
гребцов на байдарках и каноэ: учеб. пособ. / Н.М. Ежова. – Малаховка: МГАФК,
2000. – 52 с.
3.
Марушко Ю.В. Состояние сердечно-сосудистой системы у спортсменов
(«спортивное сердце») / Ю.В. Марушко, Т.В. Гищак, В.А. Козловский //
Спортивна медицина. – 2008. – № 2. – С. 21 – 42.
4.
Платонов В.Н. Адаптация в спорте / В.Н. Платонов. – К.: Здоров’я, 1988. – 216 с.
5.
Полищук Д.А. Оптимизация управления процессом спортивной тренировки в
циклических видах спорта на основе изучения структуры соревновательной
деятельности / Д.А. Полищук, В.О. Орел, В.П. Руденко, Р.Я. Левин, А.М. Ноур,
Бен Абдеррахмен Абдеррауф // Современный олимпийский спорт: Тез. докл.
междунар. конф. – Киев. – 1993. – С.184.
6.
Тайболіна Л.О. Морфофункціональні показники серця при управлінні
тренувальним процессом / Л.О. Тайболіна // Фізіологічний журнал. – К. – 2006. –
Т. 52. – № 2. – 210 с.
7.
Хрущев С.В. Спортивное сердце / С.В. Хрущев // Физкультура в профилактике,
лечении и реабилитации. – 2008. – № 2 (25). – С. 55 – 64.
8.
Ященко
А.Г.
Адаптация
сердечно-сосудистой
системы
высококвалифицированных спортсменов к тренировочным нагрузкам различной
направленности / А.Г. Ященко // Фізіологічний журнал. – К. – 2002. – Т. 48. – № 2.
– С. 184–185.
Фізичне виховання та спорт