УДК: 612,8.04:797.21 ОЦЕНКА СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

УДК: 612,8.04:797.21
ОЦЕНКА СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК
ПЛОВЦОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ВСР, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИМ СОСТОЯНИЕ
ВЕГЕТАТИВНОЙ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ
А.А. Жукова, Будько Л.А.
УО «Гомельский государственный медицинский университет»
УО«Гомельский областной диспансер спортивной медицины»
г. Гомель, Республика Беларусь
Введение
Динамические параметры ритмов сердца характеризуют иерархическую структуру
управления различными органами и системами в организме человека [1]. При оптимальном
регулировании управление происходит с минимальным участием высших уровней, а в случае
неоптимального управления необходима активация все более высоких уровней. Автономная
деятельность низших уровней освобождает высшие от необходимости постоянного участия в
локальных регуляторных процессах. Высшие уровни участвуют в этих процессах только в
том случае, когда низшие не справляются со своими функциями, когда необходима
координация деятельности нескольких подсистем. Оптимальное сочетание принципов
централизации и автономности управления в организме обеспечивает максимальные
адаптационные возможности целостной системы при адаптации к стрессовым нагрузкам
[1,2].
Цифровой анализатор биоритмов "Омега-С" позволяет в режиме скрининга
определять уровень и резервы сердечно-сосудистой, вегетативной и центральной регуляции,
а также оценивать отклонения этих показателей от нормы. Оценка показателей вегетативной
регуляции возможна методами статистического, временного и спектрального анализа ритмов
сердца. «Омега-С» позволяет адекватно оценить не только состояние здоровья, но и уровень
тренированности спортсмена. Считается, что принадлежность спортсмена к определенной
спортивной специализации определяет его «вегетативный портрет», который связан с
характером выполняемых физических нагрузок [3]. Адаптация сердечно-сосудистой системы
зависит от уровня функционирования системы регуляции. Для осуществления эффективного
тренировочного процесса спортсменов, необходимо учитывать стрессорное воздействие
спортивной деятельности на сердечно-сосудистую систему спортсмена, его адаптивных
возможностей в условиях нарастания физических нагрузок.
Цель исследования
Оценить стрессорное воздействие тренировочных нагрузок пловцов по показателям,
характеризующим состояние вегетативной и центральной регуляции
Материалы и методы исследования
Обследование пловцов 17-18 лет с помощью программно-аппаратного комплекса
«Омега-С» проводилось на базе научно-практического центра «Спортивная медицина» до и
после тренировки. У трех спортсменов в течение года изучались параметры вариабельности
сердечного ритма (ВСР). ЭКГ регистрировалась в 1-м стандартном отведении, записывалось
300 кардиоциклов, в течение 5-7 минут. Для оценки функционального состояния
спортсменов учитывались показатели вегетативной регуляции, выраженные с помощью
статистического и спектрального анализа ритмов сердца. Кроме того, для более детального
изучения влияния центральных механизмов регуляции, по данным спектрального анализа
сердечного ритма в данной работе были использованы и комплексные параметры: индекс
централизации (IC) и вегетативный показатель (ВП) [4], которые рассчитывались по
следующим формулам: IC = (HF+LF)/VLF); ВП = pNN50/10 + (100 – АМо)/10.
Результаты исследования и их обсуждение
Анализируя показатели вариабельности сердечного ритма до тренировочной нагрузки
у спортсмена под номером 1, был установлен вегетативный статус – симпатикотония. Это
определили по следующим параметрам: показатель HF - ниже нормы – 22,8% (норма 4055%), Показатель LF – характеризующий симпатическое влияние, является преобладающим и
составляет 45,8%. Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма
пловцов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма пловцов
№
1
2
3
до/после
тренировки
Показатели спектрального анализа, мс, %
HF
LF
VLF
ТP
до
1127,1±744,6
2261,3±842,3
1551,6±627,1
4940,0±1792,4
тренировки
22,8%
45,8%
31,4%
100%
после
16,4±9,4*
340,2±112,1*
155,7±62,8*
512,24±164,2*
тренировки
3,2%
66,4%
30,4%
100%
до
3405,4±1324,2
1933,5±974,6
2313,8±842,9
7652,7±2942,8
тренировки
44,5%
25,3%
30,2%
100%
после
365,8±942*
490,5±204,2*
138,3±62,6*
994,6±394.5*
тренировки
36,8%
49,3%
13,9%
100%
до
10149,0±5342,2
3891,1±1462,1
4042.5±2034,0
18082,2±6427,3
тренировки
56,2%
21.5%
22.3%
100%
после
533,6±202,4*
889,5±342,7*
300,8±124,2*
1743,9±915,01*
тренировки
30.6%
51.0%
17.3%
100%
Примечание. * – достоверность различий между показателями каждого из пловцов до
и после тренировки; р<0,01
Доля очень низкочастотной компоненты VLF, отражающая центральный контур регуляции,
составила 31,4%. Общий спектр частот до тренировки у этого спортсмена, среди всех
обследованных, самый низкий - 4940 мс. О преобладании симпатического контура регуляции
свидетельствуют и показатели статистического анализа: RMSSD – 54,5 мс, СКО - 74,1 мс,
они также являются наименьшими среди обследованных спортсменов. Показатели
статистического анализа вегетативной регуляции спортсменов представлены в таблице 2.
Таблица 2. Показатели статистического анализа вегетативной регуляции пловцов
№
1
2
3
до/после
тренировки
до
тренировки
после
тренировки
до
тренировки
после
тренировки
до
тренировки
после
тренировки
Показатели вегетативной регуляции
RMSSD
СКО ( SDNN)
ИН
ВП
IC
54,5±22.7
74,1±22,0
35,3±17.6
11,4
2,2
9,6±3.0*
22,5±13.6*
511,4±167,8*
3,7*
2,3
93,9±41.2
96,3±32.1
20,2±9.1
15,0
2,3
25,6±11.3*
31,2±14,4*
267,5±115.2*
5,5*
6,2*
176,7±78,5
139,2±48,7
10,7±4.2
16,6
3,5
58,9±24,6*
42,2±17.5*
162,6±64.7*
6,3*
4,7
Примечание. * – достоверность различий между показателями каждого из пловцов до
и после тренировки; р<0,05
Известно, что уменьшение СКО связано с усилением симпатической регуляции,
которая
подавляет
активность
автономного
контура
[1].
Сравнивая
показатели,
функционального состояния до и после тренировочной нагрузки, можно сделать вывод, что
адаптация к стрессовым нагрузкам у этого спортсмена идет за счет дальнейшего усиления
симпатического тонуса (LF), доля его увеличилась на 20,6%, а доля парасимпатического
влияния (HF) снизилась на 19,6%, и составила всего лишь 3,2%. У этого спортсмена
показатели, характеризующие центральную регуляцию: VLF и IC, до и после тренировочной
нагрузки практически не изменились. Доля очень низкочастотной компоненты VLF, имеет
разницу лишь в 1% (30,4 – 31.4 %). Индекс централизации (IC), изменившийся с 2,2 до 2,3,
отличается еще менее значительно – на 0,1 единицу и в сторону уменьшения влияния
центрального контура. Вегетативный показатель (ВП), составляющий после тренировки – 3,7
ед., характеризует текущее функциональное состояние спортсмена как сниженное, с
уменьшением активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы. После
тренировочной нагрузки, индекс напряжения (ИН) - увеличился до 511,4 единиц, и оказался
наибольшим среди обследованных, что отражает степень вовлеченности организма в стресс.
Таким образом, для этого спортсмена оказалось не характерным привлечение центральных
механизмов при адаптации к тренировочной нагрузке, которая идет с перенапряжением
симпатического отдела вегетативной нервной системы.
У спортсмена под номером 2, до тренировки выявлено преобладание дыхательных
волн HF (44,5%) и активности парасимпатического звена вегетативной регуляции, о чем
свидетельствуют высокие показатели: RMSSD (93,9±41.2) и SDNN (96,3±32,1). Показатель
VLF, до тренировки составлял - 30,2%, а после тренировки - снизился более чем в 2 раза.
Мощность низкочастотной составляющей спектра (LF), после тренировки, наоборот,
увеличилась в 2 раза, таким образом, у данного спортсмена регуляция при стрессовой
нагрузке идет за счет снижения VLF и пропорционального повышения LF. Это доказывает,
что адаптация к тренировочным нагрузкам происходит в большей степени за счет
симпатического звена
автономной
регуляции,
и
в
меньшей
за
счет
активности
надсегментарного центрального контура и гуморальной регуляции [3,5]. Снижение общего
спектра частот – Total, вследствие тренировки с 7652,7 мс до 994,6 мс, также свидетельствует
о значительном влиянии симпатического тонуса и напряжении механизмов регуляции.
Индекс напряжения систем регуляции (ИН) - характеризующий активность механизмов
симпатического звена и состояние центрального контура регуляции, после тренировки
значительно возрастает, превышая норму в 3,3 раза. Индекс централизации (IC),
отражающий степень централизации управления ритмом, у второго спортсмена имеет
наибольшую величину среди обследованных - 6,2 единиц. Повышение этого показателя
указывает на преобладание автономного контура регуляции. Вегетативный показатель (ВП),
снизился за время тренировки с 15.0 до 5.5 ед., что указывает на снижение активности
парасимпатического звена вегетативной нервной системы [4].
Спортсмен под номером 3, отличается от остальных самым высоким показателем
общего спектра частот ТР - 18082,2 мс, кроме того, HF – составляющая спектра, также имеет
наибольший процент – 56,2%, что характеризует очень сильное влияние парасимпатического
отдела вегетативной нервной системы, но может также означать и сунусовую аритмию.
Адаптация к тренировочным нагрузкам идет за счет повышения LF в 2,4 раза и снижения
показателей: VLF на 5% и HF на 25%. Индекс напряжения ИН, после тренировки, у данного
спортсмена - самый низкий из обследованных - 162,6, что свидетельствует об оптимальной
адаптации к нагрузкам за счет большего влияния автономных механизмов вегетативной
регуляции в сравнении с остальными пловцами. По показателю ВП, который после
тренировки имеет значение – 6,3 единиц, можно характеризовать функциональное состояние
как
удовлетворительное,
т.е.
влияние
парасимпатической
нервной
системы
уравновешивается другими механизмами управления ритмом сердца [4].
Заключение
Исследования показали, что адаптация к одинаковым тренировочным нагрузкам у
спортсменов пловцов имеет индивидуальный характер, в соответствии с их исходным
вегетативным состоянием и происходит за счет разных механизмов регуляции.
Выводы
У обследованных пловцов независимо от их исходного вегетативного тонуса, в ответ
на повышенную тренировочную нагрузку, в большей степени увеличивается активность
симпатического контура регуляции, без существенного влияния со стороны более сложного
надсегментарного уровня центральной регуляции, что характеризует достаточный уровень
тренированности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Вариабельность
клинического
сердечного
применения
ритма:
—
теоретические
Санкт-Петербург:
аспекты
и
возможности
Научно-исследовательская
лаборатория «Динамика», 2002. — 28 с.
2.
Вариабельность
сердечного
ритма:
Теоретические
аспекты
и
практическое
применение // Тез. докл. IV всерос. симп. / Отв. ред. Н.И. Шлык, Р.М. Баевский; УдГУ.
Ижевск, 2008.– 344 c.
3.
Смирнов К.Ю. Разработка и исследование методов математического моделирования и
анализа биоэлектрических сигналов / К.Ю. Смирнов, Ю.А. Смирнов. — СанктПетербург: Научно-исследовательская лаборатория «Динамика», 2001. — 24 с.
4.
Бань, А.С. Вегетативный показатель для оценки вариабельности ритма сердца
спортсменов / А.С. Бань, Г.М. Загородный // Мед. журн. – 2010. – № 4. – С.127–130.
5.
Хаспекова Н.Б. К природе очень низкочастотной составляющей вариабельности ритма
сердца // Вариабельность сердечного ритма: Теоретические аспекты и практическое
применение; Тез. междунар. симпоз. - Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1996. - С. 184-185.