На правах рукописи Гречишкина Светлана Станиславовна ВЛИЯНИЕ СПОРТИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА

На правах рукописи
Гречишкина Светлана Станиславовна
ВЛИЯНИЕ СПОРТИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА
РЕГУЛЯТОРНО-АДАПТИВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА СТУДЕНТОВ
03.03.01 – физиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Майкоп – 2012
1
Работа выполнена на кафедре физиологии ФГБОУ ВПО «Адыгейский
государственный университет»
Научный руководитель:
Шаханова Ангелина Владимировна
доктор биологических наук, профессор
Официальные оппоненты:
Покровский Владимир Михайлович
заслуженный деятель науки Российской
Федерации, доктор медицинских наук,
профессор,
заведующий
кафедрой
нормальной физиологии ФГБОУ ВПО
«Кубанский
государственный
медицинский университет»,
Водолажская Маргарита Геннадьевна
доктор биологических наук, профессор,
заведующая
научно-исследовательской
лаборатории биомедицины ГОУ ВПО
«Ставропольский
государственный
университет»,
Ведущая организация:
ФГБОУ ВПО "Смоленская государственная
академия физической культуры, спорта и
туризма"
Защита диссертации состоится «30» мая 2012 г. в 10.00 часов на
заседании диссертационного совета Д 212.001.07 в Адыгейском
государственном университете по адресу: 385000, Республика Адыгея, г.
Майкоп, ул. Пионерская, 260, конференц-зал научной библиотеки АГУ.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке
Адыгейского государственного университета, с авторефератом на сайте ВАК
http://www.vak.ed.gov.ru и на сайте Адыгейского государственного
университета www.adygnet.ru.
Автореферат разослан «28» апреля 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
кандидат биологических наук, доцент
Н.Н. Хасанова
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Значительное место в жизни определенной
части студентов занимает спорт, который является в определенной мере
антистрессовым фактором (А.А. Виру, 1980-1990). Спортивные физические
нагрузки играют важную роль в формировании функциональных резервов
организма (А.В. Чоговадзе, 1984; А.Г. Дембо, 1984, 1989; В.А. Карпман, 1988; А.А.
Шаханова, 1998; А.Д. Викулов, 2001; Н.И. Иванова, 2003; J.P. Boineau, 2007; R.
Almansbaa, E. Franchinib, 2007; D. Corrado, 2008). В то же время тренировочная и
соревновательная деятельность параллельно с учебными нагрузками в вузе
предъявляет повышенные требования к функциональным возможностям организма,
что особенно характерно для спортивных игр, единоборств, легкой атлетики. Любое
несоответствие объема и интенсивности физической нагрузки адаптивным
возможностям организма может вызвать целый ряд изменений в функциональных
системах гомеостатического уровня, изменить регуляторно-адаптивный статус
организма, предопределяя настоящий и дальнейший ход адаптации (В.И. Томилин,
1994; Т.В. Красноперова, 2005; Ф.А. Иорданская, 2006; М.Г. Водолажская, 2008; В.Р.
Горст, 2009; M. Joyner, E. Coyle, 2007; B.J. Maron, 2009; M.A. Rocha, 2011).
Вопросы влияния спортивных физических нагрузок на функциональное
состояние и адаптивные возможности организма, как правило, рассматриваются без
учета состояния регуляторных механизмов. Анализ выявляемых сдвигов
физиологических параметров, даже в сопоставлении с мощностью выполненной
работы, не позволяет получить исчерпывающую характеристику адаптационных
возможностей организма, если не определяется другой важнейший показатель его
функционального состояния – качество управления резервами. При этом ритм
сердца, обусловленный двумя основными механизмами системы управления –
центральным и автономным, рассматривается как достаточно объективный
индикатор качества управления резервными возможностями целостного организма
(В.В. Васильева, 1974; Н.А. Агаджанян, 1984, 2006; Р.М. Баевский, 1984-1999; В.М.
Покровский, 1987-2010; Н.И. Шлык, 2009; Т.Е. Батоцыренова, 2011; А.А. Кузьмин,
2011; M. Pomeranz, 1985; R. Zhang, 2002; L.T. Uusitalo, 2007). Переход от срочного
этапа к устойчивой долговременной адаптации под влиянием спортивных
физических нагрузок основан на формировании функциональных изменений,
прежде всего, в сердечно-сосудистой системе и в ее регуляторных механизмах (Н.И.
Шлык, 2000-2011; И.И. Шумихина, 2005, В.М. Михайлов, 2005; О.А. Бутова, 2005;
А.А. Кузьмин, 2011).
В плане сказанного представляется актуальным исследование влияния
спортивных физических нагрузок различной направленности на качество
регулирования и адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы.
Поставленная для рассмотрения фундаментальная проблема адаптационной
физиологии требует системного подхода. В функциональную адаптивную систему,
обеспечивающую конечный спортивный результат, входит наряду с сердечнососудистой и дыхательная система, как адаптационно-ресурсная составляющая
организма, играющая важную роль в обеспечении гомеостаза (С.Б. Тихвинский,
1975; Ю.М. Шапкайц, 1984; Т.Д. Кузнецова, 1989; Е.А. Трутнева, 1999; А.Б. Иванов,
2004; О.А. Бутова, 2008-2010; И.С. Беленко, 2010). В данном контексте показатели
функциональных и резервных возможностей дыхательной системы могут служить
3
дополнительным инструментом для более тщательного анализа развития
долговременных механизмов адаптации организма под влиянием регулярных
спортивных физических нагрузок (И.С. Бреслав, 1991; В.М. Покровский, 2010; Э.М.
Османов, 2007; A.T. Lovering, H.C. Haverkamp, 2005).
Несмотря на большое количество исследований, посвященных проблемам
адаптации кардиореспираторной системы к спортивным физическим нагрузкам,
отсутствуют достаточные сведения о характере вегетативной регуляции сердечного
ритма, формировании функциональных резервов кардиореспираторной системы,
закономерностях перестроек в регуляторно-адаптивном статусе организма студентов
в условиях различных форм организации спортивной деятельности в вузе. При этом
функционально-адаптивные перестройки в рамках секционных занятий спортом у
студентов, не имеющих спортивного разряда, практически не изучены, что не
позволяет эффективно решать вопросы оптимизации двигательной деятельности для
сохранения
здоровья
и
восстановления
работоспособности,
проводить
соответствующие профилактические и коррекционные мероприятия по
предупреждению психоэмоциональных перегрузок в процессе обучения в вузе.
Цель диссертационного исследования: определить влияние спортивных
физических
нагрузок
на
регуляторно-адаптивные
возможности
кардиореспираторной системы организма студентов.
Задачи исследования:
 выявить изменения показателей вариабельности сердечного ритма и определить
состояние регуляторно-адаптивных механизмов организма в покое и в условиях
активной ортостатической пробы у квалифицированных спортсменов (дзюдо,
легкая атлетика), а также студентов, не занимавшихся и занимавшихся спортом в
режиме спортивных секций (футбол, баскетбол);
 идентифицировать регуляторно-адаптивный статус исследуемого контингента,
определить тип адаптации сердечно-сосудистой системы в пределах каждой
исследуемой группы;
 определить уровень регуляции сердечно-сосудистой системы по динамике
показателей вариабельности сердечного ритма при проведении активной
ортостатической пробы при разных типах адаптации;
 выявить состояние функциональных и резервных возможностей системы
внешнего дыхания, определить взаимосвязь показателей легочной вентиляции с
типом адаптации сердечно-сосудистой системы у исследуемого контингента,
установить характер адаптивных возможностей кардиореспираторной системы
студентов в зависимости от спортивной специализации и квалификации;
 определить степень и характер корреляционных взаимосвязей параметров
сердечно-сосудистой и респираторной систем у квалифицированных
спортсменов.
Теоретико-методологическая основа исследования. Методологической
основой исследования являются системный подход (П.К. Анохин, 1935-1974; К.В.
Судаков, 1976-1999); роль индивидуальных приспособительных возможностей
организма человека в повышении своей жизнедеятельности, биологической
надежности (Э.М. Казин и др., 2000; Н.А. Агаджанян и др., 1994-2003; Р.М.
Баевский, 1979-2005); доминирующей роли деятельности в развитии человека
(В. П. Казначеев и др., 1964-1999; Н.А. Агаджанян и др., 1994-2003).
4
Теоретическую основу исследования составляют научные идеи теории
функциональных систем (П.К. Анохин, 1935-1974; К.В. Судаков, 1987-1999), теорий
адаптации и стресса (Г. Селье, 1960-1992; В.П. Казначеев, 1980-1999; Ф.З. Меерсон,
1973-1993; Н.А. Агаджанян, 1994-2003); теоретические представления о
доминировании роли сердечно-сосудистой системы в процессах адаптации (В.В.
Парин, 1962-1967; А.Г. Дембо, 1954-1990; А.А. Виру, 1974-1990; В.Л. Карпман,
1964-1993; Р.М. Баевский, 1980-2005; Н.А. Агаджанян и др., 1994-2003), концепция
физиологии активности (Н.А. Бернштейн, 1926-1966); принципах сердечнодыхательного синхронизма у человека (В.М. Покровский и др., 1973-2010), о
принципах донозологической диагностики (Р.М. Баевский, 1980-2005; В.П.
Казначеев, 1980-1999; Э.М. Казин и др., 2001; А.В. Шаханова и др. 1998-2001);
формирование физической культуры личности (К.Д. Чермит, 2002; В.К. Бальсевич,
2003; М.Я. Виленский, 2004-2012).
Научная новизна работы заключается в том, что с использованием
комплексного подхода впервые установлено:
 снижение церебрального эрготропного влияния, усиление вклада HF-волн в
общий спектр вариабельности сердечного ритма в покое у студентов, что
свидетельствует об улучшении регуляторно-адаптивных возможностей,
ослаблении корково-подкорковых влияний на работу сердца, активации
процессов саморегуляции, энергосберегающем поведении организма. Под
влиянием систематических спортивных физических нагрузок унификация
высокого
регуляторно-адаптивного
статуса
происходит
только
у
квалифицированных легкоатлетов (в 100,0% случаях), тогда как у 13,0%
квалифицированных дзюдоистов, 53,0% футболистов и 42,0% баскетболистов
наблюдается высокая централизация управления сердечным ритмом на фоне
снижения резервных функциональных возможностей организма;
 среди студентов, не занимавшихся спортом, отсутствует контингент с высоким
регуляторно-адаптивным статусом, наблюдается наиболее высокий процент
(53,0%) с неудовлетворительной адаптацией – существенным преобладанием в
модуляции сердечного ритма симпатического компонента, нарушениями
функциональных тормозных вегетативных влияний;
 три типа адаптации по уровню резервных возможностей систем регуляции
сердечно-сосудистой системы независимо от режима двигательной активности
студентов: с высокой степенью адаптации в спектре вариабельности ритма
сердца превалирует парасимпатическое звено регуляции, особенно у
квалифицированных легкоатлетов; с напряжением регуляторных механизмов
снижаются функциональные резервы регуляции ритма сердца на фоне
повышения тонуса симпатического отдела и усиления центрального контура
регуляции, особенно у футболистов; а с неудовлетворительной адаптацией –
резко возрастает вклад очень медленных волн (VLF) в общую мощность спектра,
что приводит к значительному усилению центрального контура регуляции
сердечной деятельности и сопряжено с высоким напряжением механизмов
регуляции сердечной деятельности, особенно среди студентов, не занимающихся
спортом;
 при проведении активной ортостатической пробы среди контингента с высокой
степенью адаптации у квалифицированных легкоатлетов наблюдается
автономный вариант регуляции, свидетельствующий о высокой ортостатической
5


1.
2.
3.
устойчивости; у дзюдоистов, футболистов и баскетболистов – автономноцентральный, когда церебральный эрготропный компонент усиливает свое
влияние – автономно-центральный вариант регуляции у легкоатлетов и
дзюдоистов с напряжением регуляторных механизмов, центральный – у
футболистов и баскетболистов; с неудовлетворительной адаптацией – у всех
центральный
вариант
регулирования
сердечной
деятельности,
свидетельствующий об ортостатической неустойчивости, высоком напряжении
регуляторных механизмов, энергодефицитном состоянии;
студенты с высокой степенью адаптации сердечно-сосудистой системы, особенно
квалифицированные легкоатлеты-бегуны, имеют самые высокие значения
показателей легочной вентиляции и бронхиальной проходимости в дистальных
отделах, напротив, с неудовлетворительной адаптацией – снижение показателей
экономичности и эффективности легочной вентиляции, что в большей мере
характерно для не занимающихся спортом;
тесные достоверные корреляционные связи между показателями сердечнососудистой и респираторной систем у квалифицированных спортсменов, при
этом у легкоатлетов на фоне высокого регуляторно-адаптивного статуса
происходит снижение количества корреляционных связей, что указывает на
усиление пластичности межсистемных связей, оптимизацию функционального
состояния кардиореспираторной системы.
Положения, выносимые на защиту:
Экономизация функций сердечно-сосудистой системы под влиянием спортивных
физических нагрузок, особенно у квалифицированных легкоатлетов, происходит
за счет усиления влияния парасимпатического отдела вегетативной нервной
системы, уменьшения вклада медленных (LF) и очень медленных (VLF) волн в
общую мощность спектра, снижения церебрального эрготропного влияния, что
является необходимым условием эффективности и экономичности мышечной
деятельности.
В пределах каждой спортивной группы не зависимо от специализации существует
три типа адаптации, различающиеся по уровню резервных возможностей систем
регуляции организма. При этом внутри каждого типа адаптации существуют
различия в количественно-качественных показателях регуляторно-адаптивного
статуса в зависимости от характера спортивных физических нагрузок. Оценка
регуляторно-адаптивного статуса позволяет привести нормативные требования к
спортивным физическим нагрузкам в соответствие с функциональными и
адаптивными возможностями кардиореспираторной системы.
Наиболее благоприятное сочетание централизации и автономности управления
ритмом сердца, приводящее к развитию высокого уровня адаптации сердечнососудистой системы, устанавливается у квалифицированных легкоатлетовбегунов. Данная сбалансированность активности различных звеньев адаптивнорегуляторных механизмов отсутствует у студентов с неудовлетворительной
адаптацией, у которых не зависимо от спортивной специализации и характера
тренировочного процесса наблюдается напряжение регуляторных систем и
снижение функциональных резервов механизмов регуляции ритма сердца, а в
условиях активной ортостатической пробы выявляется центральный вариант
регуляции с высоким включением надсегментарных механизмов.
6
4. Характер формирования системы внешнего дыхания у студентов в условиях
спортивных физических нагрузок определяется спортивной специализацией,
квалификацией и типом адаптации сердечно-сосудистой системы.
5. Степень и характер взаимосвязи параметров сердечно-сосудистой и дыхательной
систем отражают процессы регулирования физиологических и функциональных
резервов организма и являются корреляционным методом качественноколичественной оценки регуляторно-адаптивного статуса организма.
Теоретическая значимость. Результаты настоящей работы уточняют и
расширяют современные представления о физиологических механизмах
долговременной адаптации к спортивным физическим нагрузкам на основе
интегрального подхода к оценке уровня регуляторно-адаптивных возможностей,
дополняют и углубляют теории общей адаптации и стресса.
Комплексная оценка регуляторно-адаптивного статуса с использованием
корреляционного анализа двух важнейших вегетативных функций – сердечной
деятельности и дыхания – расширяет современные представления в области теории
функциональных систем, углубляет концепцию о системе кровообращения как
главном индикаторе адаптационных реакций целостного организма, дает
объективную возможность разделить контингент в спортивных группах по типам
адаптации, приблизиться к раскрытию механизмов индивидуальной адаптации,
получить теоретическое обоснование дифференцированного подбора объема
спортивных физических нагрузок, эффективно управлять адаптационным
процессом, влияя на отдельные его звенья; предупреждать процессы дезадаптации
при занятиях студентов не только легкой атлетикой и дзюдо на базе спортивных
факультетов, но и в режиме спортивных секций.
Практическая
значимость
работы.
Регистрация
показателей
вариабельности сердечного ритма и внешнего дыхания позволяет в режиме
мониторинга определять регуляторно-адаптивные возможности организма,
прогнозировать риск развития дезадаптации. Полученные результаты могут быть
использованы для разработки системы допускового контроля к тренировочным
занятиям
и
соревнованиям,
прогнозирования
перетренированности
и
переутомления, разработки мер, направленных на предотвращение срыва
адаптационных процессов. Выявленные особенности регуляторно-адаптивного
статуса студентов в зависимости от спортивной специализации и квалификации
могут быть использованы в практике врачебного контроля как критерий оценки
функционального состояния для выявления донозологических состояний, окажут
помощь тренерам, преподавателям физической культуры в осмыслении способов
конструирования медико-биологических и педагогических процессов, а также для
создания инновационных здоровьесберегающих технологий.
Перспективным направлением в профессиональном и массовом студенческом
спорте может стать использование полученных модельных характеристик
регуляторно-адаптивного статуса в зависимости от вида спорта и квалификации,
выделенных трех типов адаптации, систематизированных по уровню регуляторноадаптивных возможностей кардиореспираторной системы, а также для системы
комплектования спортивных групп, перевода в группу высшего спортивного
мастерства, подбора индивидуального объема физической нагрузки в целях
достижения высокой тренированности и минимизации физиологической «цены»
адаптации.
7
Результаты исследования могут быть использованы при подготовке
учебников,
учебных
и
методических
пособий,
специальных
курсов
физиологического и педагогического характера; в системе подготовки специалистов
по спортивной и общей физиологии, спортивных тренеров; внедрены в учебный
процесс биологических и спортивных факультетов университетов, педагогических
вузов, институтов физической культуры.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены на первых международных Беккеревских чтениях (Волгоград, 2010); XXI
Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); III Съезде
физиологов СНГ (Ялта, Украина, 2011); VII ежегодной науч. конф. студентов и
аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН (Ростов-на-Дону, 2011);
XIII международной молодежной научно-практической конференции «Человек и
космос» (Днепропетровск, Украина, 2011); Всеросс. научно-практической конф. с
международным участием «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и
практика реализация» (Краснодар, 2011); V Всеросс. симпозиуме с международным
участием «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и
практическое применение» (Ижевск, 2011); Всеросс. конф. «Ресурсы
конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации» (Москва,
2012); научных конференциях молодых ученых и аспирантов «Наука. Образование.
Молодежь» (Майкоп, 2009, 2010, 2011, 2012).
По материалам диссертации опубликовано 20 работ, из них 7 – в ведущих
рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки
РФ.
Внедрение результатов исследования. Работа выполнена в рамках
аналитической ведомственной целевой программы Минобрнауки РФ «Развитие
научного потенциала высшей школы» (2006-2008 г., код ГРНТИ 14.35.17; 14.01.21,
№ проекта 2.2.2.4/6991; 2009-2011 г., код ГРНТИ 14.01.21, 14.35.17; 14.01.79, №
проекта 2.2.3.3/1122), по аналитической ведомственной целевой программе
«Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг»
(код ГРНТИ 34.39.55,87.24.27 № госконтракта 14.740.11.0178), а также по
тематическому плану научно-исследовательских работ ВУЗов, проводимых по
заданию Минобрнауки РФ в 2007-2011 гг (ЕЗН, код ГРНТИ 14.01.21; 34.39.51, №
проекта 1.4.07).
Теоретические положения и выводы настоящей работы используются в
учебно-тренировочном процессе ИФК и дзюдо. Материалы диссертационного
исследования, касающиеся влияния занятий спортом на регуляторно-адаптивные
возможности кардиореспираторной системы организма студентов, были внедрены в
учебный процесс Адыгейского государственного университета в рамках дисциплин
предметной подготовки «Адаптация организма к условиям внешней среды» и
«Избранные главы физиологии человека».
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 200 страницах
компьютерного текста, работа содержит 15 таблиц, иллюстрирована 17 рисунками,
состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов
исследования, экспериментальной главы, обсуждения полученных результатов,
выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя используемой
литературы, включающего 411 отечественных и 80 иностранных источников.
8
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперимент
проводился
в
кроссекциональном
режиме
на
квалифицированных студентах Института физической культуры и дзюдо
Адыгейского государственного университета, а также на студентах, занимавшихся
спортом в режиме спортивных секций при кафедре физического воспитания АГУ.
Обследовано 65 студентов ИФК и дзюдо АГУ, в том числе: 35 спортсменовдзюдоистов со стажем занятий 4-5 лет, из них: 39 КМС и 6 МС; 30 спортсменовлегкоатлетов (бегунов) со стажем занятий 4-5 лет и спортивной квалификацией I
разряда (20 чел.), КМС (10 чел.). Параллельно исследование проводилось со
студентами II-IV курсов неспортивных факультетов, занимавшихся футболом и
баскетболом в режиме секционных занятий. Обследовано 25 футболистов и 20
баскетболистов, не имевших спортивных разрядов, спортивный стаж которых
составлял 3-4 года. Контрольную группу составили 35 практически здоровых
студентов
II-IV
курсов
факультета
естествознания
с
традиционным
регламентированным двигательным режимом (2 часа физической культуры в
неделю).
Общее число испытуемых составило 145 человек (юноши) в возрасте 18-21
года, что согласно возрастной периодизации, рекомендованной Институтом
возрастной физиологии РАО (1965), относится к юношескому возрастному периоду.
Исследование проводилось в подготовительном периоде годичного цикла
тренировки, основной направленностью которого является становление спортивной
формы, достижение взаимосвязи между физической, спортивно-технической,
тактической и волевой подготовленностью. Для стандартизации условий все
исследования проводились в первой половине дня (9-12 часов), в условиях
температуры комфорта (18-20оС) на базе лаборатории «Физиология развития
ребенка» НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета.
Изучался не только спортивный анамнез (вид спорта, спортивный стаж,
характер тренировочного процесса), но и анамнез состояния здоровья по
индивидуальным медицинским картам.
Подготовка легкоатлетов-бегунов в подготовительном периоде включала
специальную общефизическую и техническую подготовки. Тренировки проходили
до 5 раз в неделю от 1,5 до 3 часов в день. Бегуны на средние дистанции (800м и
1500м) в своей подготовке преимущественно применяют соревновательные
упражнения — бег в различных вариантах с разной интенсивностью. Для
легкоатлетов-бегунов на средние дистанции характерна работа субмаксимальной
мощности анаэробно-аэробного характера. Ведущими физиологическими системами
обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности у легкоатлетов являются
кислородтранспортные системы.
Структура тренировочной деятельности в подготовительном периоде
годичного цикла дзюдоистов проявляется в преобладании в тренировочных
программах упражнений скоростно-силовой направленности и специальной
выносливости. На общефизическую подготовку отводилось 10%, на техникотактическую – 60%, на теоретическую и психологическую подготовку – 30% часов.
В дзюдо сочетается скоростно-силовая работа со статическими напряжениями,
энергозатраты сравнительно ниже, чем в циклических видах спорта, однако высокие
9
требования предъявляются к скорости перестройки вегетативного обеспечения
работы, что непосредственно относится и к кардиореспираторной системе.
Игровые виды спорта (футбол и баскетбол) занимают лидирующие позиции
по популярности среди студентов. Занятия футболом и баскетболом являются
наиболее удачной моделью исследования регуляторно-адаптивных возможностей
кардиореспираторной системы. Тренировочная и соревновательная деятельность в
игровых видах спорта, особенно в футболе, требует выполнения большого объема
скоростно-силовых и собственно-силовых нагрузок, высокого развития общей и
скоростной выносливости. В массовом спорте режим тренировок и отдыха
определяется не самим тренером, как для профессиональных спортсменов, а
заданными условиями учебного процесса в вузе. Применяемые нагрузки в режиме
спортивных секций должны вызывать изменения, соответствующие только стадии
повышения неспецифической устойчивости организма (А.С. Солодков, И.Б.
Сологуб, 2008).
В течение всего учебно-тренировочного периода по футболу в режиме секции
использовались упражнения по общефизической (50% часов), специальной (10%),
технико-тактической (40%) подготовке. В подготовительном периоде отводятся 60%
на общефизическую подготовку и 40% - специальную физическую подготовку. На
этом этапе постепенно увеличивается объем работы с некоторым увеличением
интенсивности занятий.
Структура тренировочной деятельности в баскетболе в подготовительный
период несколько иная, чем в футболе: общая физическая подготовка - 10-15%
времени, на техническую - 25-30%, на тактическую и игровую - 60-65%. В
баскетболе в подготовительном периоде на первом этапе объем общей физической
подготовки повышается до 75 - 80%, тогда как на втором этапе подготовительного
периода проводится работа только над технической и тактической подготовкой.
Тренировочная деятельность в футболе требует высокого проявления
двигательного потенциала и выполнения значительно большего объема нагрузок,
чем в баскетболе.
Исследование волновой структуры ВРС проводились с помощью аппаратнопрограммного комплекса «Поли-Спектр-12» компании «НейроСофт» (г. Иваново) в
положении лежа в течение 5 минут, а также в условиях активной ортостатической
пробы в положении стоя в течение 6 минут, в соответствии с международными
стандартами (Circulation…1996;93:1043-1065) для коротких записей. Полученные
ритмограммы контролировались вручную с целью исключения возможных
артефактов.
Показатели временного анализа включали SDNN, RMSSD, PNN50,
измеряющихся в мс, а также CV и рNN50, измеряющихся в %.
Спектральный анализ заключался в измерении мощности VLF-, LF-, HF-волн
в спектре вариабельности сердечного ритма и осуществлялся в процентах от общей
мощности спектра (TP), что показывает относительный вклад каждого компонента в
общую мощность колебаний кардиоритма (В.М. Михайлов, 2002). На основании
спектрального анализа ВСР характеризовались периодические изменения частоты
синусового ритма (Р.М. Баевский, 1999).
Показатели системы внешнего дыхания исследовались с помощью
компьютерного комплекса «Спиро-Спектр», фирма «НейроСофт» г. Иваново. В
оценку резервных и функциональных возможностей дыхательного компонента
10
адаптации входило определение: жизненной емкости легких (ЖЕЛ),
функциональной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), максимальной вентиляции
легких (МВЛ), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД), резервного
объема вдоха (РОвд), резервного объема выдоха (РОвыд), пиковую объемную
скорость (ПОС), объем форсированного выдоха за первую секунду маневра ФЖЕЛ
(ОФВ1), среднюю объемную скорость выдоха (СОС2575, СОС7585, СОС200-1200),
времени, требующегося для достижения ПОС (Тпос), мгновенных объемных
скоростей (МОС25, МОС50 и МОС75).
Анализ полученных показателей вариабельности ритма сердца и функции
внешнего дыхания проводился в зависимости от возраста, роста, веса, спортивной
специализации и квалификации.
Разделение обследованного контингента на адаптивные группы проводилось с
использованием классификации состояний по степени напряжения регуляторных
систем Р.М. Баевского (1999), классов ритмограммы по Е.А. Березному (1981) и
типами вегетативной регуляции Н.И. Шлык (1986-2011).
С целью выявления взаимосвязи показателей вариабельности сердечного
ритма и параметров внешнего дыхания у квалифицированных спортсменов, был
проведен корреляционный анализ с помощью ранговой корреляции Спирмена
(2002).
Анализ результатов проводился с использованием вариационностатистического метода и метода парных сравнений Стьюдента-Фишера (Б.М.
Владимирский, 1983), а также с помощью компьютерной программы STATISTICA
6.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Влияние спортивных физических нагрузок на регуляторно-адаптивные
возможности сердечно-сосудистой системы квалифицированных спортсменов.
Применение статистического, временного и спектрального анализа сердечного
ритма выявило экономизацию функций ССС в покое у большинства
квалифицированных спортсменов (83,0%) в подготовительном периоде подготовки.
Управление ритмом сердца осуществлялось под воздействием сбалансированных
влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной
системы. При этом у легкоатлетов под влиянием спортивных физических нагрузок
циклического характера отмечалось в сравнении с не занимавшимися спортом
повышение активности парасимпатической вегетативной нервной системы (RMSSD
до 110,0±19,3мс, pNN50 до 40,8±10,1%, ТР до 7437,4±364,1мс2, HF до 47,5%, против
68,9±7,8мс, 26,4±6,1%, 3889,5±385,6мс2, 27,7% соответственно, р0,01), умеренный
уровень симпатических (LF) и гуморально-метаболических (VLF) влияний на ритм
сердца (табл. 1). У дзюдоистов под влиянием спортивных физических нагрузок
ациклического характера отмечается на фоне больших эрготропных влияний (VLF –
28,8±10,3%) тенденция к преобладанию вагусных воздействий, несмотря на
достоверное снижение в сравнении с легкоатлетами временных и спектральных
характеристик ВСР (RMSSD до 71,1±18,3мс (р0,01), pNN50 до 30,6±8,8% (р0,05),
HF до 39,1±7,4% (р0,05)). Возрастание активности автономного контура регуляции
сердечного ритма у легкоатлетов и дзюдоистов в условиях покоя является
показателем значительного адаптационного потенциала ССС.
11
Установлено, что у 17,0% студентов-дзюдоистов, равным образом, как и у
всех не занимавшихся спортом студентов, более высокая централизация управления
ритмом сердца, о чем свидетельствует снижение показателя SDNN, преобладание
медленных
LF-волн
и
увеличение
соотношения
симпатического
и
парасимпатического компонентов регуляции (LF/HF). Это означает, что длительные
занятия
спортом
не
всегда
способствуют
повышению
активности
парасимпатического отдела вегетативной регуляции.
При более детализированном индивидуальном анализе количественнокачественных показателей ВРС выявлено три типа адаптации: высокая степень
адаптации отмечена у 47,0% легкоатлетов и 30,0% дзюдоистов, напряжение
регуляторных механизмов характерно для 53,0% легкоатлетов, 54,0% дзюдоистов и
48,0% студентов-неспортсменов, неудовлетворительная адаптация отмечена у
16,0% дзюдоистов и 52,0% студентов, не занимавшихся спортом.
Таблица 1
Показатели (M±m) ВРС в покое у студентов (квалифицированных легкоатлетов и дзюдоистов)
занимавшихся спортом и не занимавшихся спортом
Показатели ВРС
ЧСС, уд/мин
SDNN, мс
RMSSD, мс
pNN50, %
CV, %
ТР, мс2
LF/HF
VLF,%
LF,%
HF, %
Студенты-легкоатлеты
Студенты-дзюдоисты
*65,1±5,2
*113,7±17,4
*110,3±19,3
*40,8±10,1
*11,9±4,6
*7437,4±364,1
*0,9±0,1
22,4±14,2
*29,9±10,1
*47,5±15,8
*70,9±6,3*
*78,5±18,3*
71,1±14,8*
*30,6±8,8*
*8,9±2,3*
*7556,7±437,2
1,4±0,5*
28,8±10,3*
*31,8±6,8
*39,1±7,4*
Студенты, не занимавшиеся
спортом
85,5±7,3*
53,6±5,7*
68,9±7,8*
26,4±6,1*
7,5±1,0
3899,5±385,6*
1,4±0,7
25,6±7,3*
46,7±6,9*
27,7±5,2*
Обозначения: -справа – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами циклического и
ациклического вида спорта; -слева – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами циклического и
ациклического видов спорта и студентами, не занимавшихся спортом
Студенты-легкоатлеты
с
высокой
степенью
адаптации
(47,0%)
характеризовались высокими значениями временных показателей ВСР (табл.2). Из
спектральных фоновых составляющих ВРС наибольшую долю составляли быстрые
волны (HF-компонент), что указывает на повышение тонуса парасимпатической
нервной системы, деятельность которой направляется на поддержание гомеостаза и
восстановление израсходованных в процессе мышечной работы энергоресурсов;
оказывает определенное антистрессовое влияние (Т.И. Долматова, 2001; И.В.
Гувакова, 2010). Высокая мощность спектра (ТР) также свидетельствовала о
высоких функциональных резервах вегетативной регуляции физиологических
функций организма.
Анализ проведенной ортостатической пробы у студентов-легкоатлетов,
относящихся к группе с высокой степенью адаптации показал, что для них
характерен автономный тип реакции. При этом, у 47,0% легкоатлетов наблюдался
благоприятный вегетативный баланс не только в состоянии покоя, но и в условиях
АОП, что свидетельствует о хороших функциональных и адаптивных возможностях
их организма.
Дзюдоисты с высокой степенью адаптации ССС (30,0%), как и легкоатлеты,
характеризовались высокими значениями динамического ряда кардиоинтервалов
12
(табл. 3). Вместе с тем, выявлено достоверное снижение холинергетических влияний
на синусовый ритм (SDNN – 78,6±13,7мс, против 120,4±17,1мс у легкоатлетов,
р≤0,01).Однако превалирующий характер HF-волн (на 14,0%) над LF-волнами,
позволяет говорить о преобладании парасимпатического отдела вегетативной
регуляции ритма сердца и указывает на активность автономного контура регуляции
в этой группе спортсменов.
Таблица 2
Показатели (M±m) ВРС в покое и в условиях АОП у квалифицированных легкоатлетов-бегунов
с высокой степенью адаптации (1 группа) и с напряжением регуляторных механизмов (2 группа)
1 группа, 47,0%
2 группа, 53,0%
фон
орто
фон
орто
ЧСС, уд/мин
*61,1±13,0*
*77,2±11,5*
69,2±7,2
79,2±8,5*
SDNN, мс
*120,4±17,1*
84,5±22,1*
107,1±26,2
75,3±15,8*
RMSSD, мс
*119,0±26,3*
48,6±15,1*
121,7±15,0*
45,8±12,2*
pNN50, %
43,6±11,4
17,1±9,8*
38,0±9,7
14,3±7,2*
CV, %
11,6±4,3
10,3±3,9
12,3±5,3*
10,1±1,8
ТР, мс2
*9442,±133,1*
*8442,6±602,8*
*8432,4±563,4
6790,4±318,5*
LF/HF
0,9±0,7
3,6±2,6
0,9±0,1
5,2±1,5*
VLF,%
37,6±16,5
46,4±17,7*
*27,2±12,5
30,7±9,1
LF,%
30,2±11,0
38,0±8,7
29,6±10,6
53,9±11,2*
HF, %
32,1±18,6
15,5±9,0*
*43,0±15,1*
15,2±8,2*
Обозначения: -справа – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами в пределах одной
группы; -слева – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами разных групп
Показатели ВРС
Более высокая степень адаптации ССС у легкоатлетов по сравнению с
дзюдоистами обусловлена усилением интракардиальной саморегуляции сердечной
деятельности, более высоким тонусом парасимпатического отдела, что проявилось в
достоверно более низком значении ЧСС у легкоатлетов (61,1±13,0 уд/мин, против
66,6±4,1уд/мин у дзюдоистовр≤0,05) (табл. 2,3).
В условиях АОП у студентов-дзюдоистов в группе с высокой степенью
адаптации наблюдался автономно-центральный вариант реакции, что характерно
для тренированных спортсменов (табл. 2).
Выше изложенное позволяет заключить, что у спортсменов, отнесенных к
группе с высокой степенью адаптации, системы регуляции организма находятся в
оптимальном состоянии, что в свою очередь указывает на высокие энергетические и
резервные возможности их сердечно-сосудистой системы.
Среди обследованных студентов, не занимавшихся спортом, не оказалось
представителей с высокими адаптивно-регуляторными возможностями ССС.
У легкоатлетов с напряжением регуляторных механизмов (53,0%) снижались
временные показатели (табл. 2). Но, судя по показателям CV и RMSSD, сохранялась
активность парасимпатического звена регуляции. Несмотря на благоприятный
вегетативный баланс в покое, в ответ на АОП наблюдалось выраженное включение
центрального звена регуляции, на что указывает увеличение вклада медленных волн
(LF – 53,9±11,2%, против 29,6±10,6% в состоянии покоя, р≤0,01) в спектр ритма.
Изменения вегетативного баланса в ответ на АОП соответствуют автономноцентральному варианту регуляции. Это означает, что у 53,0% спортсменовлегкоатлетов организм не обладает достаточно высокими функциональными
резервами и указывает на необходимость применения АОП для выявления
резервных и регуляторно-адаптивных возможностей ССС.
У студентов-дзюдоистов с напряжением регуляторных механизмов (54,0%)
преобладали быстрые волны (HF), незначительно возрос вклад медленных волн
13
первого (LF) и второго порядка (VLF) (табл. 3). Индекс вегетативной регуляции (CV
– 8,9±3,5%) и значение общей мощности спектра (ТР – 6928,2±424,2мс2) говорят о
сбалансированном вегетативном балансе отделов ВНС в данной группе на фоне
значительного включения в регуляцию ритма сердца церебральных и эрготропных
компонентов (VLF), что свидетельствует о некотором напряжении регуляторных
механизмов и снижении адаптационных возможностей ССС.
Таблица 3
Показатели (M±m) ВРС в покое и в условиях АОП у квалифицированных дзюдоистов с
высокой степенью адаптации (1 группа), напряжением регуляторных механизмов (2 группа) и с
неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой системы (3-я группа)
1 группа, 30,0%
2 группа, 54,0%
3 группа, 16,0%
Показатели
ВРС
фон
орто
фон
орто
фон
орто
ЧСС, уд/мин
73,4±14,2
87,2±10,6*
71,9±7,9
86,2±9,9*
*66,6±4,1
85,4±7,6*
SDNN, мс
78,6±37,5
71,6±13,7*
76,1±13,2
73,1±11,5
81,0±12,6
69,0±10,1*
RMSSD, мс
82,2±14,3
44,7±12,3*
73,1±21,4
*52,0±13,1*
*58,0±10,2
33,8±9,6*
pNN50, %
35,4±9,6
11,9±3,8*
30,6±8,9
12,1±4,1*
*25,8±8,7
9,8±1,3*
CV, %
9,2±2,6
10,1±2,6
8,9±3,5
10,3±2,7
8,8±1,6
9,5±3,8
ТР, мс2
7129±541,9 6466,0±313,3* 6928,2±424,2 *6787,7±329,1 *8613,1±93,2 7983,4±538,1*
LF/HF
1,0±0,8
3,3±1,5
1,2±0,7
*3,1±1,3*
2,2±1,4
7,9±2,6*
VLF,%
30,5±16,3
37,8±9,9*
33,1±11,3
*31,7±14,1
*53,0±9,7
45,9±6,0
LF,%
32,1±10,3
46,6±10,4*
33,2±10,2
48,3±15,2*
*30,3±4,8
46,0±11,2*
HF, %
37,3±18,6
15,6±4,3*
33,6±12,0
*19,9±9,1*
*16,6±6,5
7,9±4,5*
Обозначения: -справа – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами в пределах одной
группы; -слева – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами разных групп
У дзюдоистов с напряжением регуляторных механизмов наблюдался менее
благоприятный вегетативный баланс регуляции сердечной деятельности, в
сравнении с легкоатлетами, выраженный в не столь высоком доминировании
автономного контура регуляции, которое, тем не менее, превалирует над
надсегментарными центральными механизмами управления регуляции деятельности
сердца.
У студентов, не занимавшихся спортом, относящихся к группе с
напряжением регуляторных механизмов (48.0%), отмечалось более выраженное
напряжение адаптивно-регуляторных механизмов сердечной деятельности в
сравнении с квалифицированными спортсменами (дзюдоистами и легкоатлетами)
(табл. 4), на что указывали более низкие значения общей мощности спектра, вклада
HF-волн. Наибольший вклад в спектр ритма вносят медленные волны первого
порядка (LF) и быстрые волны (HF), тогда как включение надсегментарных
механизмов (VLF) выражено незначительно в отличие от квалифицированных
спортсменов, что указывает на более высокий уровень напряжения регуляторных
механизмов среди всех обследованных с указанным типом адаптации (табл. 3,4).
Анализ проведенной АОП у студентов, не занимавшихся спортом, показал
ярко выраженное напряжение адаптивно-регуляторных механизмом. Для
поддержания равновесия сердечно-сосудистой системы в этой группе
обследованных необходима мобилизация функциональных ресурсов. Устойчивый
уровень адаптации поддерживается только благодаря высокому напряжению
регуляторных систем.
Дзюдоисты с неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой
системы (16,0%) характеризовались повышением доли волн медленной частоты
(LF-волн) на фоне значительного снижения высокочастотной составляющей спектра
(HF-волн), достоверным увеличением (р≤0,05) общей мощности спектра (ТР)
14
относительно студентов 1-й и 2-й групп, доля волн медленной частоты в сравнении с
дзюдоистами 1-й и 2-й групп незначительно (р≤0,05) уменьшалась (табл. 3), что
указывало на дисбаланс автоматизма синусного узла, который опасен развитием
наджелудочковых аритмий.
Таблица 4
Показатели (M±m) ВРС в покое и в условиях АОП в группах с напряжением регуляторных
механизмов (2 группа) и неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой системы (3-я группа) у
студентов, не занимавшихся спортом
2 группа, 48,0%
3 группа, 52,0%
Показатели
ВРС
фон
орто
фон
орто
ЧСС, уд/мин
82,7±5,8
91,3±6,3*
88,4±10,2
90,3±2,1
SDNN, мс
56,2±11,0
48,9±8,3
51,1±5,9
49,6±1,2
RMSSD, мс
69,9±8,9
35,7±8,2*
67,9±7,2
33,8±9,6*
pNN50, %
30,1±8,2
14,8±5,4*
22,8±4,1
12,4±0,9*
CV, %
7,9±1,2
8,2±1,4
7,2±1,0
6,6±1,0
ТР, мс2
*5329,5±572,3
*2895,1±153,1*
2469,5±168,2
3896,3±145,2*
LF/HF
1,3±0,6
*3,1±0,9*
1,6±0,9
1,9±0,2
VLF,%
*13,1±5,8
*26,2±9,5*
38,5±12,1
43,5±1,7
LF,%
45,2±3,6
54,8±8,4
48,4±9,8
47,1±1,3
HF, %
*41,6±6,1
*20,5±4,3*
13,1±4,2
9,4±0,7*
Обозначения: -справа – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами в пределах одной
группы; -слева – достоверность различий (р≤0,05)* между спортсменами разных групп
Студенты, не занимавшиеся спортом, с неудовлетворительной адаптацией
(52,0%) (табл. 4), характеризовались в сравнении с дзюдоистами и студентаминеспортсменами, имевших напряжение регуляторных механизмов, достоверно более
низкими показателями ВСР: высокие значения VLF- и LF-волн на фоне
значительного снижения HF-волн. Это может рассматриваться как феномен
значительного напряжения адаптивно-регуляторных механизмов, когда данный
контингент студентов-дзюдоистов и студентов-неспортсменов (52,0%) находится в
состоянии выраженной перетренированности или утомления. При этом
существенная величина отношения LF/HF (1,6±0,9) в модуляции сердечного ритма,
низкое значение HF-компонента, снижение SDNN у студентов, не занимавшихся
спортом, позволяют говорить о нарушении функционирования тормозных
вегетативных влияний, чего не наблюдалось в группе дзюдоистов с данным типом
адаптации.
Результаты АОП у квалифицированных дзюдоистов и неспортсменов с
неудоветворительной адаптацией показали резкое повышение симпатического при
недостаточной реактивности парасимпатического отдела ВНС. Общая ВРС по
данным SDNN и TP стала значительно ниже. Баланс симпато-вагусных влияний на
сердечный ритм (LF/HF) сместился в сторону резкого преобладания влияния
симпатической нервной системы. Наблюдался значительный прирост LF-волн при
резком снижении вклада HF-волн (р≤0,05). Вклад VLF-волн у дзюдоистов в общую
мощность был ниже, чем у занимавшихся спортом студентов, но оставался
достаточно высоким. Это означает, что системы регуляции не могут обеспечить
благоприятный вегетативный баланс при необходимости срочного ответа на
неспецифическую нагрузку, в результате чего усиливается включение центрального
контура регуляции сердечной деятельности (центральный тип вегетативной
регуляции). На основании высокого уровня LF/HF, снижения ВРС, уменьшения ТР и
тонуса парасимпатического звена вегетативной нервной системы, можно говорить о
состоянии функционального перенапряжения или перетренировки в данной группе
дзюдоистов.
15
Следует подчеркнуть, что в группе обследованных легкоатлетов не было
выявлено спортсменов с неудовлетворительной адаптацией.
Из вышесказанного вытекает необходимость разработать и поддерживать в
каждой группе условия спортивной деятельности, адекватные регуляторноадаптивным возможностям кардиореспираторной системы, способствующие
сохранять оптимальное функциональное состояние организма спортсменов.
Влияние спортивных физических нагрузок на регуляторно-адаптивные
возможности сердечно-сосудистой системы студентов, занимавшихся футболом
и баскетболом в режиме спортивных секций. Анализ ВСР показал, что у
студентов, занимавшихся в секции и не имевших спортивной квалификации, в 52,0%
случаях (против 83,0% у квалифицированных спортсменов) наблюдалась
экономизация функций ССС в покое (табл. 5). Наиболее благоприятный баланс в
покое наблюдался у баскетболистов, когда в спектре регуляции сердечного ритма
преобладали HF-волны (36,2±6,2% против 32,3±7,5% у футболистов и 27,7±5,2% у
не занимавшихся спортом, р0,05), мощность которых является маркером вагусных
влияний на сердце (И.В. Бабунц с соавт., 2002; J.Hayano et al., 1993; J.M. Karemaker,
1999). На повышение тонуса парасимпатической нервной системы также указывал
показатель RMSSD. Более высокий уровень VLF-волн (32,7±3,9% у баскетболистов,
33,7±8,5% у футболистов против 25,6±7,3% у неспортсменов, р0,05), отражающих
церебральные эрготропные влияния, может быть связан с высоким эмоциональным
фоном спортивной игры.
У футболистов, несмотря на достаточно хорошие временные и спектральные
показатели ВРС, соотношение быстрых (HF) и медленных (LF и VLF) указывало на
достаточно высокое влияние на ритм сердца симпатической нервной системы, что
говорит о более низком регуляторно-адаптивном статусе организма футболистов в
сравнении с баскетболистами (табл. 5).
Таблица 5
Показатели (M±m) ВРС в покое у студентов, не занимавшихся и занимавшихся спортом в
режиме спортивных секций, не имевших спортивного разряда
Показатели ВРС
Студенты-футболисты
Студенты-баскетболисты
ЧСС, уд/мин
*67,6±9,4
*63,0±8,2
SDNN, мс
*78,5±23,7
*96,0±22,6*
RMSSD, мс
*70,4±13,2
*94,1±17,4*
pNN50, %
29,9±6,3
*33,5±4,9*
CV, %
8,9±3,6
*10,5±3,7
ТР, мс2
*5681,7±165,3
*6160,3±428,1*
LF/HF
1,6±0,3
1,1±0,3
VLF,%
*33,7±8,5
*32,7±3,9
LF,%
*33,9±6,9
*31,1±5,4
HF, %
32,3±7,5
*36,2±6,2
Обозначения: достоверность различий (р≤0,05)* между футболистами и баскетболистами
Наиболее выражено это напряжение – у 33,0% футболистов. У данного
контингента футболистов, равным образом, как у 20,0% баскетболистов, 17,0%
дзюдоистов и практически у всех студентов, не занимавшихся спортом, была
выявлена высокая централизация управления ритмом сердца, что снижает
лабильность адаптивно-регуляторных систем при воздействии физических и
учебных нагрузок.
16
В целом, в рамках баскетбольного тренинга в большей мере наблюдается
доминирование парасимпатического звена регуляции, как следствие, экономизация
физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения
адаптивного результата по сравнению со студентами, занимавшихся в секции
футбола.
У студентов, занимавшихся в секции футбола и баскетбола, выявлены три
типа адаптации: высокая степень адаптации (у 47,0% футболистов и 58,0%
баскетболистов), напряжение регуляторных механизмов (20,0% футболистов, 20,0%
баскетболистов
и
48,0%
студентов,
не
занимавшихся
спортом),
неудовлетворительная адаптация (у 33,0%, 22,0% и 52,0% соответственно).
У футболистов с высокой степенью адаптации (47,0%) анализ ВРС показал
стабильный благоприятный вегетативный баланс в покое при значительном
преобладании парасимпатических (HF) влияний над симпатическими (LF, р0,05) на
фоне включения надсегментарных механизмов регуляции (VLF-волны) ритма
сердца (рис.1).
Рис. 1. Показатели ВРС в покое и в условиях АОП у футболистов с высокой степенью адаптации
сердечно-сосудистой системы (1 группа), с напряжением адаптационных механизмов (2 группа) и с
неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой системы (3 группа)
Показатели временного анализа также указывали на преобладание
парасимпатического звена регуляции, что трактуется как наиболее оптимальное
сочетание централизации и автономности управления ритмом сердца (Е.Н.
Сапожникова, 2003; Е.Д. Синяк, 2003; Н.И. Шлык, 2011).
Проведение АОП в данной группе футболистов показало сохранение на
достаточном уровне для поддержания оптимального уровня регулирования
нейровегетативной регуляции мощности спектра. Спектральное волновое
распределение укладывалось в картину LF>VLF>HF у футболистов, что говорит об
адекватной активации симпатического отдела, и она осуществлялась за счет
прироста волн LF-диапазона, т.е. автономно-центрального варианта регуляции.
У студентов, занимавшихся в секции баскетбола, с высокой степенью
адаптации (58,0%) выявлено, что у них, равно как и у футболистов с высокой
степенью адаптации, наблюдалось доминирование автономного контура управления
сердечным ритмом (рис. 2).
Однако все показатели временного анализа ВРС были достоверно выше, чем у
футболистов (р0,05). У студентов-баскетболистов данной группы параметры ВРС
указывали на смещение вегетативного равновесия в сторону ваготонии за счет
доминирования тонуса парасимпатического отдела, что свидетельствует о более
17
высоком, чем у футболистов их регуляторно-адаптивном статусе. У них также
выявлена высокая ортостатическая устойчивость.
Рис. 2. Показатели ВРС в покое и в условиях АОП у баскетболистов с высокой степенью
адаптации сердечно-сосудистой системы (1 группа), с напряжением адаптационных механизмов (2
группа) и с неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой системы (3 группа)
Среди студентов-футболистов с напряжением адаптивно-регуляторных
механизмов (20,0%) выявлена сниженная в 1,6 раза общая мощность спектра (ТР) в
сравнении с 1-й группой, что указывает на увеличение нагрузки на регуляторные
механизмы (рис. 1). В сравнении с 1-й группой все показатели временного анализа
были снижены. Усиление LF-волн указывает на активацию подкоркового центра,
что при высоком вкладе VLF-волн, говорит о напряжении адаптивно-регуляторных
механизмов. В условиях АОП наблюдается относительно малая активация
симпатического звена регуляции в сравнении с покоем на фоне значительного
прироста церебрального эрготропного влияния (VLF – 40,8±4,5% против
29,3±14,6%. р≤0,05). Это свидетельствует о снижении функциональных резервов
механизмов регуляции сердечной деятельности.
У баскетболистов с напряжением регуляторных механизмов (20,0%)
превалирует парасимпатическая нервная система в регуляции управления ритмом
сердца, что указывает на отсутствие состояния напряжения регуляторных
механизмов в покое, наблюдаемое нами у футболистов той же группы (рис.2).
Причем, уровень функционирования автономного контура регуляции значительно
выше, чем у футболистов аналогичной группы (SDNN у баскетболистов –
107,1±26,2мс, у футболистов – 76,1±13,2мс, р≤0,01). Напряжение адаптивнорегуляторных механизмов проявилось только при проведении АОП и выражалось в
снижении мощности спектра (ТР<на 13,5%), реактивности парасимпатического
отдела (HF-компонент<на 19,0%), в структуре ВРС преобладали LF-волны
(42,4±3,8% против 28,6±4,9% в сравнении с фоном, р≤0,01). Мощность
энергетического спектра волн очень медленного периода (VLF) практически не
менялась, это говорит о том, что в группе баскетболистов наблюдалось менее
выраженное включение церебральных эрготропных механизмов, чем у футболистов.
Студенты-футболисты с неудовлетворительной адаптацией регуляторных
систем (33,0%) характеризовались повышенной централизацией механизмов ритма
сердца (рис. 1). Невысокая величина показателя рNN50 относительно 1-й и 2-й
групп обусловлена значительным напряжением регуляторных систем, когда в
процесс управления включаются высшие уровни управления, что ведет к почти
полному подавлению активности автономного контура. Общая мощность спектра в
3,3 и 2,0 раза ниже, чем при 1-м и 2-м типах адаптации. Некоторые авторы это
18
рассматривают как признак снижения защитно-восстановительной активности
парасимпатического звена регуляции (Р.М. Баевский, 2006). У них также
зарегистрирован повышенный тонус симпатической нервной системы (LF-волны –
35,8±8,7%), как универсальный стресс-реализующий механизм на фоне низкого
регуляторно-адаптивного статуса.
Из спектральных составляющих ВСР наибольшую долю составляли VLFволны, указывающие на значительное усиление влияния надсегментарных
механизмов на формирование ритма сердца и отражающих энергодефицитное
состояние организма спортсменов.
АОП у футболистов с неудовлетворительной адаптацией выявила
повышение симпатического звена регуляции при недостаточной реактивности
парасимпатического отдела ВНС. Наблюдался значительный прирост LF-волн), при
резком снижении вклада HF-волн, вклад VLF-волн в общую мощность
незначительно снижался. Это связано с некоторым истощением функциональных
резервов адаптивно-регуляторных механизмов, при котором системы регуляции не
могут обеспечить благоприятный вегетативный баланс даже в покое, а при
необходимости срочного ответа на неспецифическую нагрузку усиливается
включение центрального контура регуляции сердечной деятельности, т.е.
формируется центральный тип вегетативной регуляции. Причем, баланс симпатовагусных влияний на сердечный ритм (LF/HF – 2,2±0,5) сместился в сторону резкого
преобладания влияния симпатической нервной системы. На основании этого можно
говорить о состоянии функционального перенапряжения или перетренировки
студентов-футболистов с неудовлетворительной адаптацией.
У студентов-баскетболистов с неудовлетворительной адаптацией
регуляторных систем (22,0%) показатели ВРС также свидетельствовали о
повышенной централизации механизмов ритма сердца. Наблюдался рост доли
медленных волн первого (LF) и второго (VLF) порядка (р≤0,05). Следует отметить
более высокий уровень функционирования регуляторных механизмов у
баскетболистов данной группы, в отличие от футболистов. Результаты АОП
подтвердили напряжение регуляторных механизмов и истощение функциональных
резервов механизмов регуляции кровообращения при данном типе адаптации.
Однако у баскетболистов отмечена более высокая ортостатическая устойчивость,
хотя изменения вегетативного баланса при АОП соответствовали, как и у
футболистов, центральному варианту реакции.
Поскольку в группе студентов, не занимавшихся спортом, мы не наблюдали
согласованности между центральными и автономными контурами регуляции ритма
сердца, то можно предположить, что оптимизация в регуляции ритма сердца
футболистов и баскетболистов с 1-м и 2-м типами адаптации является именно
следствием регулярных спортивных физических нагрузок. Полученные результаты
согласуются с исследованиями, проводимыми рядом автором на спортсменах (Н.В.
Иванова, 2010, И.С. Беленко, 2010, А.А. Кузьмин, 2011).
Особенности функционального состояния аппарата внешнего дыхания у
квалифицированных легкоатлетов и дзюдоистов с различным уровнем
адаптивно-регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Оценивая
характер вентиляционных функций легких в состоянии покоя у квалифицированных
спортсменов в сравнении со студентами, не занимавшимися спортом (табл. 6), мы
можем говорить об экономизации функции дыхания и повышении эффективности
19
газообмена,
явившихся
результатом
нового
уровня
функциональных
взаимоотношений в легких, установившихся в процессе долгосрочной адаптации к
спортивным физическим нагрузкам. Максимальные значения отмечены у студентовлегкоатлетов с направленностью тренировочного процесса на выносливость. Это
большая по сравнению со студентами-дзюдоистами величина ЖЕЛ (до 6,1±0,7л),
высокие показатели бронхиальной проходимости (СОС2575, СОС7585) и
достаточно большая сила мускулатуры выдоха (РОвд, РОвыд), что обеспечивает
возможность получать большие величины МВЛ (до 110,5±14,8л) с наименьшими
энергетическими затратами. Студенты-дзюдоисты выполняют упражнения на фоне
натуживания и частых задержек дыхания при фиксированном положении грудной
клетки. Режим мышечной деятельности в указанных условиях, по-видимому, не
способствует высоким значениям ЖЕЛ (4,8±0,9л) и ее производных (РОвд (до
1,8±0,6л, против 2,5±0,5л у легкоатлетов, р≤0,05) и РОвыд (3,4±1,3л против 4,4±0,7л
у легкоатлетов). Отмеченное повышение бронхиальной проходимости, особенно у
легкоатлетов, приводит к выводу об увеличении площади функционирующей
поверхности альвеолярно-капиллярных мембран, возрастании объема кровотока в
капиллярном русле легких, об использовании большого количества кислорода в
вентилируемом воздухе, что позволяет значительно повысить степень аэробной
производительности организма спортсменов.
Таблица 6
Показатели (M±m) функции внешнего дыхания при разных типах адаптации ССС у
квалифицированных легкоатлетов-бегунов и дзюдоистов
Показатели внешнего
ЖЕЛ, л
РОвд, л
РОвыд, л
ФЖЕЛ, л
МВЛ, л
ДО, л
дыхания
1 группа
4,8±0,9
1,8±0,6
3,4±1,3
3,1±1,4
97,7±12,3
1,0±0,1
Студенты2 группа
4,2±1,1
1,6±0,5
3,4±0,8*
3,0±1,1
82,3±9,7
0,7±0,2*
дзюдоисты
3 группа
4,0±1,0
1,9±0,8
3,1±0,5
2,8±0,6
75,3±13,0
0,4±0,1*
Студентылегкоатлеты
1 группа
*6,1±0,7
*2,5±0,5
*4,4±0,7
*4,8±0,8
110,5±14,8
1,03±0,1
2 группа
4,6±0,5*
1,8±0,5*
*2,9±0,5*
3,4±1,8*
*55,4±11,6*
0,8±0,2
Обозначения: (справа) - достоверность различий (р  0,05)* между спортсменами в группах с
различными адаптивными возможностями в пределах одного вида спорта; (слева) - достоверность различий
(р  0,05)* между спортсменами в группах с различными адаптивными возможностями разных видов спорта.
Показатели функции внешнего дыхания у дзюдоистов, но особенно у
легкоатлетов, при разных типах адаптации ССС (табл. 6,7) достоверно различались.
Максимальных значений они достигали у студентов с высоким адаптивными
возможностями ССС. У представителей циклического вида спорта отмечались
достоверно более высокие значения ЖЕЛ, ФЖЕЛ и МВЛ, чем у представителей
ациклического спорта. Показатели бронхиальной проходимости имели наиболее
низкий уровень у дзюдоистов (р≤0,05), что указывает на снижении общей
пропускной способности бронхиального дерева, что очевидно связано со
спецификой тренировки в дзюдо, когда упражнения выполняются в стойке с
натуживанием.
У студентов-легкоатлетов и студентов-дзюдоистов с напряжением
адаптивно-регуляторных механизмов показатели дыхательных объемов (ЖЕЛ,
ФЖЕЛ, РОвд) были достоверно выше у легкоатлетов (р≤0,05) (табл. 6). У
легкоатлетов и дзюдоистов с высокой степенью адаптации имелся достаточно
превалирующий положительный баланс функциональных ресурсов по отношению к
20
категории легкоатлетов и дзюдоистов с напряжением регуляторных механизмов
ССС (табл.6,7).
Таблица 7
Показатели (M±m) пиковой, средней и максимальной объемной скорости кривой «поток-объем»
форсированного выдоха при разных типах адаптации ССС у квалифицированных легкоатлетовбегунов и дзюдоистов
Показатели
дыхания
внешнего
Спортсмены-дзюдоисты
Спортсмены-легкоатлеты
группы
1 группа
2 группа
3 группа
1 группа
2 группа
ПОС,
л/с
7,3±3,5
7,3±4,9
8,2±2,7*
8,2±2,1
6,1±2,8*
СОС2575,
л/с
5,4±2,6
5,2±1,1
5,9±1,5
6,8±1,6
4,7±2,1*
СОС7585,
л/с
6,8±3,3
6,8±5,0
7,0±2,4
7,6±2,2
5,5±2,6*
МОС25,
л/с
5,6±2,6
5,6±1,5
6,1±1,4
7,4±2,0
6,2±0,8
МОС50,
л/с
4,1±2,2
3,6±3,0
4,5±1,0
4,9±1,1
3,3±1,5
МОС75,
л/с
4,5±0,8
2,8±2,0*
3,8±0,3
*4,5±0,8
3,2±1,7
Обозначения: (справа) - достоверность различий (р  0,05)* между спортсменами в группах с
различными адаптивными возможностями в пределах одного вида спорта; (слева) - достоверность различий
(р  0,05)* между спортсменами в группах с различными адаптивными возможностями разных видов спорта.
У легкоатлетов и дзюдоистов с неудовлетворительной адаптацией ССС
отмечены наименьшие значения изучаемых параметров внешнего дыхания (р≤0,05).
Последнее означает, что у них дыхательная система не приобретает той
экономизации функции, которая наблюдалась у представителей двух предыдущих
типов адаптации. Это свидетельствует об ограничении резервных и потенциальных
возможностей дыхательного аппарата. Вместе с тем, у дзюдоистов отмечен высокий
уровень РОвыд, что по мнению В. Л. Карпмана (1964), носит компенсаторный
характер во время физических нагрузок, поскольку условия, в которых находится
борец во время схватки (момент броска, положение моста при борьбе с партнером),
позволяют использовать не более 65-80% объема ЖЕЛ, на что указывает Н.Д.
Граевская с соавторами (1986) в своих исследованиях. Также увеличение
бронхиальной проходимости у дзюдоистов с неудовлетворительной адаптацией
позволяет повысить степень аэробной производительности организма спортсменов,
что по нашему мнению может служить компенсаторным механизмом на фоне
выраженного напряжения адаптивных механизмов ССС.
Если параметры дыхательной системы студентов-неспортсменов с
напряжением регуляторных механизмов находились в пределах границы возрастной
нормы, то у студентов-неспортсменов с неудовлетворительной адаптацией ССС
параметры укладывались лишь только в доверительный интервал нижней границы
нормы, а такие параметры как ЖЕЛ и ФЖЕЛ даже выходили за ее пределы, что
говорит о снижении резервных и адаптивных возможностях, развитии
кумулятивного эффекта утомления дыхательных мышц под влиянием учебной
нагрузки (табл. 8,9).
Такая согласованность в динамике показателей ССС и дыхательной системы
является убедительным доказательством того, что скорость и объем адаптации, ее
эффективность, динамичность лимитируется функциональным состоянием
кардиореспираторной системы.
Особенности функционального состояния аппарата внешнего дыхания у
студентов, занимавшихся в спортивных секциях, с различным уровнем
адаптивно-регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. У
футболистов и баскетболистов с высокими адаптивными возможностями ССС
выявлены наибольшие функциональные возможности респираторной системы,
когда наряду с малыми значениями ЧСС отмечается высокие значения ЖЕЛ, ФЖЕЛ,
РОвд, РОвыд, МВЛ и ДО (табл. 8).
21
Таблица 8
Показатели (M±m) функции внешнего дыхания при разных типах адаптации ССС у студентовбаскетболистов и футболистов, не имевших спортивного разряда а также у не занимавшихся спортом
студентов
Вид спорта, группы
ЖЕЛ, л
РОвд, л
РОвыд, л
ФЖЕЛ, л
МВЛ, л
ДО, л
1 группа 5,5±0,8
2,2±0,1
3,5±0,4
4,6±1,3
116,0±18,6
1,1±0,1
Студенты2 группа 4,5±0,4
1,7±0,5*
*3,2±0,3
*3,9±0,7*
*115,1±20,0
1,0±0,1
баскетболисты
3 группа *4,0±1,0
1,8±0,2
3,2±0,1
3,7±0,4
*99,0±17,0*
0,8±0,1
1 группа 5,3±0,4
*2,3±0,4
*2,3±0,3
4,5±0,5
112,9±12,7
1,0±0,2
Студенты2 группа 4,0±0,5*
*2,9±0,3
*1,8±0,3*
3,7±0,7*
*86,3±13,3*
0,9±0,1
футболисты
3 группа 3,8±0,1
1,9±0,6*
1,4±0,4*
3,6±0,5
*73,2±12,6*
0,6±0,1*
Студенты, не
2 группа 3,5±0,2*
1,7±0,2*
1,5±0,3
3,2±0,6*
83,9±10,1
0,6±0,1*
занимавшиеся
3 группа *2,9±0,1*
1,3±0,1
1,3±0,1
*2,6±0,3*
*64,2±6,2*
0,5±0,1
спортом
Обозначения: (справа) - достоверность различий (р  0,05)* между спортсменами в группах с
различными адаптивными возможностями в пределах одного вида спорта; (слева) - достоверность различий
(р  0,05)* между спортсменами в группах с различными адаптивными возможностями разных видов спорта.
Более низкие значения СОС2575, МОС25 и МОС50 (табл. 10, 11) у
футболистов, в сравнении с баскетболистами, указывают на снижение общей
пропускной способности бронхиального дерева, что очевидно связано с разницей в
тренировочном режиме.
В группе с напряжением адаптивно-регуляторных механизмов показатели
внешнего дыхания находились в пределах нормативных значений, но были
достоверно ниже, чем у студентов с высокой степенью адаптации ССС. Показатели
резервных возможностей и выносливости дыхательного аппарата (ЖЕЛ, МВЛ)
значительно выше (р≤0,05) у студентов-баскетболистов, что можно рассматривать
как показатель более эффективной адаптированности у них аппарата внешнего
дыхания.
Таблица 9
Показатели (M±m) пиковой, средней и максимальной объемной скорости кривой «поток-объем»
форсированного выдоха при разных типах адаптации у студентов-футболистов и баскетболистов, а
также у не занимавшихся спортом студентов
СОС2575,
СОС7585,
МОС25,
МОС50,
МОС75,
Вид спорта, группы
ПОС, л/с
л/с
л/с
л/с
л/с
л/с
1 группа
6,8±1,1
4,0±1,1
8,8±1,0
7,2±1,1
9,8±1,9
4,8±1,1
Студенты2 группа
6,7±1,2
5,1±0,8
7,4±2,5
7,1±1,7
8,3±0,1
4,7±0,8
баскетболисты
3 группа
6,2±0,9
3,8±0,4*
7,2±2,0
6,9±1,2
7,9±0,7
4,5±0,3
1 группа
*4,2±0,2
*2,3±0,1
*5,2±1,3
*4,5±0,3
5,7±1,1
*2,8±0,3
Студенты2 группа
5,5±1,6
3,1±0,9
5,2±1,2
6,1±2,0
4,6±2,3
3,6±0,9
футболисты
3 группа
4,3±0,4
2,8±1,0
6,0±1,1*
4,7±0,1
7,2±2,5*
3,3±1,2
Студенты, не 2 группа
5,7±0,6
3,3±1,3
5,1±1,3
5,7±1,7
3,6±1,3*
3,2±0,7
занимавшиеся
3 группа
*3,9±0,5
2,3±1,0
5,4±1,3*
4,2±0,1
3,2±1,3*
3,4±1,0
спортом
Обозначения: (справа) - достоверность различий (р  0,05)* между спортсменами в группах с
различными адаптивными возможностями в пределах одного вида спорта; (слева) - достоверность различий
(р  0,05)* между спортсменами в группах с различными адаптивными возможностями разных видов спорта.
В группе с неудовлетворительной адаптацией, имевших дизрегуляторные
проявления в механизмах управления ритмом сердца, установлены достоверно более
низкие значения ЖЕЛ, ФЖЕЛ, РОвд, РОвыд, МВЛ и ДО, что свидетельствует о
более низких функциональных возможностях спортсменов и не занимавшихся
спортом студентов по сравнению с другими типами адаптации. Однако у
футболистов этой группы отмечались достоверно более высокие показатели
бронхиальной проходимости (табл.9), чем у футболистов с 1-м и 2-м типами
адаптации.
22
В целом, у всех обследуемых студентов, как у квалифицированных
спортсменов, так и у занимавшихся в режиме секций, и не имевших спортивной
квалификации, показатели внешнего дыхания находились в пределах нормативных
значений, но при этом в группе с высокой степенью адаптационных возможностей
ССС статические и динамические объемы и емкости легких были достоверно выше,
что указывает на увеличение функциональных возможностей дыхательного
аппарата. При этом у студентов, занимавшихся спортом, отмечен достоверно более
высокий уровень развития всех исследуемых компонентов функциональной
дыхательной системы по сравнению со студентами, не занимавшихся спортом.
Взаимосвязь показателей вариабельности ритма сердца и внешнего
дыхания у квалифицированных спортсменов. Анализ корреляционных связей у
легкоатлетов-бегунов показал, что показатель SDNN, отражающий автономный
контур регуляции и зависящий от различных нейрогуморальных влияний на
синусовый ритм, имел положительную корреляционную связь с ЖЕЛ (табл. 10). Это
может объясняться тем, что дыхание за счет барорецепторного механизма связано с
синусовым узлом, как и сердечный ритм. Дыхание механически изменяет
сопротивление сосудов малого круга, что сказывается на величине ударного объема
и, поэтому, на амплитудах дыхательных волн. Последнее отражается на потоке
импульсов артериальных барорецепторов и, следовательно, потоке разрядов,
идущих по вагусным волокнам к синусовому узлу.
В группе дзюдоистов выявлена положительная корреляционная связь между
ЖЕЛ и такими показателями вариабельности ритма сердца как CV%, TP, VLF, LF.
Корреляционный анализ показал, что дыхательная система дзюдоистов не
приобретает той экономизации функций, как у легкоатлетов, что может быть
связано с особенностью тренировочного процесса представителей единоборств,
который состоит в том, что дзюдоисты выполняют упражнения на фоне
натуживания и частых задержек дыхания при фиксированном положении грудной
клетки, что не способствует высоким значениям ЖЕЛ, тогда как у спортсменов с
относительно стабильной циклической техникой имели более высокие значения
ЖЕЛ.
Таблица 10
Коэффициенты ранговой корреляции Спирмена (r) между показателями вариабельности ритма
сердца и параметрами внешнего дыхания
Показатели
Квалифицированные легкоатлетыКвалифицированные дзюдоисты
бегуны
ЖЕЛ, л РОвд, л РОвыд, л МВЛ, л ЖЕЛ, л РОвд, л РОвыд, л МВЛ, л
+0,53
+0,34
+0,15
-0,01
-0,15
-0,18
-0,09
+0,07
RRNN, мс
+0,55*
+0,41
+0,12
+0,31
+0,49*
+0,17
+0,27
-0,04
SDNN, мс
+0,35
+0,43
+0,22
-0,20
+0,34
+0,07
+0,20
-0,03
RMSSD, мс
+0,44
+0,39
+0,30
-0,12
+0,07
-0,04
+0,14
+0,04
pNN50, %
+0,19
-0,40
+0,21
+0,36
+0,55*
+0,22
+0,26
-0,07
CV, %
+0,30
+0,41
+0,21
-0,26
+0,52*
+0,16
+0,33
-0,06
ТР, мс2
-0,13
-0,34
-0,48
+0,11
+0,05
+0,07
+0,05
+0,04
VLF, %
-0,30
-0,16
-0,47
+0,06
+0,17
+0,20
+0,14
-0,02
LF, %
-0,02
-0,29
-0,40
+0,20
-0,15
-0,19
-0,13
-0,03
HF, %
Примечание: * - значимые корреляционные зависимости (р≤0,05).
Корреляционный анализ показателей ВСР и дыхания показал, что в группе
спортсменов-легкоатлетов жестких корреляционных связей (r0,7) меньше, чем в
группе спортсменов-дзюдоистов. Согласно работам В.В. Парина (1967), Р.М.
Баевского (1997) система с относительно автономными связями в силу
23
независимости ее элементов отличается большей пластичностью, что облегчает ее
приспособление к изменяющимся условиям среды, включая и спортивные
физические нагрузки. Процессы адаптации в таких системах протекают с высокой
эффективностью. Это означает, что кардиореспираторная система спортсменовлегкоатлетов характеризуется более совершенными механизмами регуляции,
увеличением физиологических резервов и готовности их к мобилизации, что
повышает устойчивость организма спортсменов к длительным и интенсивным
физическим нагрузкам, тогда как для поддержания нейрогуморальной регуляции
кардиореспираторной деятельности студентов-дзюдоистов требуется включение
дополнительных сопряженных механизмов.Это хорошо согласуется с принципом
экономизации функций и теорией функциональных систем П.К. Анохина, согласно
которой уменьшение числа связей между отдельными элементами функциональной
системы увеличивает число «степеней свободы» этих элементов, что способствует
достижению оптимального функционального состояния при выполнении
определенной работы. Следовательно, изучение корреляционных связей дает
возможность шире раскрыть внутрисистемные и межсистемные процессы
формирования ВРС, управления аппаратом дыхания и регуляторно-адаптивного
статуса организма спортсменов в процессе систематических физических нагрузок.
ВЫВОДЫ
1.
Установлено снижение церебрального эрготропного влияния, усиление вклада
HF-волн в общий спектр вариабельности сердечного ритма в покое у студентов,
занимающихся спортом, что свидетельствует об улучшении регуляторноадаптивных возможностей, ослаблении корково-подкорковых влияний на работу
сердца и активации процессов саморегуляции, энергосберегающем поведении
организма. Вместе с тем индивидуальный анализ показал, что влияние
систематических физических нагрузок приводит к унификации столь высокого
регуляторно-адаптивного статуса лишь только у квалифицированных легкоатлетов
(в 100,0% случаях), тогда как у 13,0% квалифицированных дзюдоистов, 53,0%
футболистов и 42,0% баскетболистов, не имеющих спортивных разрядов,
наблюдается высокая централизация управления сердечным ритмом на фоне
снижения резервных функциональных возможностей организма.
2.
По количественно-качественным показателям вариабельности сердечного
ритма и степени напряжения регуляторных механизмов в состоянии покоя выявлено
в пределах каждой обследованной группы три типа адаптации: высокая степень
адаптации отмечена у 47,0% легкоатлетов (КМС), 30,0% дзюдоистов (МС и КМС),
47,0% футболистов, 58,0% баскетболистов; напряжение регуляторных механизмов
характерно для 53,0% легкоатлетов (КМС и I разряд), 54,0% дзюдоистов (КМС),
20,0% футболистов и баскетболистов; неудовлетворительная адаптация – 16,0%
дзюдоистов (КМС), 33,0% футболистов и 22,0% баскетболистов. Группу риска
составляют студенты, не занимающиеся спортом, среди них отсутствует контингент
с высоким регуляторно-адаптивным статусом, наиболее высокий процент с
неудовлетворительной адаптацией (52,0%), у которых в модуляции сердечного
ритма существенно преобладает симпатический компонент, что указывает на
нарушение функционирования тормозных вегетативных влияний.
24
3. Установлены различия в регуляторно-адаптивном статусе между
представителями разных типов адаптации сердечно-сосудистой системы. У
студентов с высокой степенью адаптации в спектре ВСР превалируют (на 42,0%)
высокочастотные HF-волны над низкочастотными LF-волнами, высокие значения
SDNN (до 120,4±17,1мс) и RMSSD (до 121,7±15,0мс), особенно у легкоатлетов. В
группе с напряжением адаптивных механизмов в общей мощности спектра,
особенно у футболистов, снижается мощность высокочастотных HF-волн (на 30,0%)
на фоне повышения очень медленных VLF-волн (на 27,0%), что указывает на
повышение симпатического звена регуляции, снижение функциональных резервов
регуляции ритма сердца; при этом у легкоатлетов напряжение регуляторных
механизмов выявляется лишь только в условиях активной ортостатической пробы. В
группе с неудовлетворительной адаптацией значительно (на 72,0%) доминирует
симпатическое звено регуляции (LF) над парасимпатическим (HF), значения SDNN
и RMSSD снижены в 2 раза в сравнении с высоким типом адаптации, особенно
среди не занимающихся спортом студентов, что указывает на высокое напряжение
механизмов регуляции сердечной деятельности.
4. В условиях активной ортостатической пробы при высокой степени адаптации
у легкоатлетов наблюдается наиболее благоприятный автономный вариант
регуляции: увеличивается прирост LF-волн (на 20%), а вклад VLF-волн,
отражающих церебральные эрготропные влияния, сохраняется на стабильном
уровне; тогда как у дзюдоистов, футболистов и баскетболистов – автономноцентральный вариант регуляции, сопровождающийся сопряженным ростом LF- и
VLF-волн. При напряжении регуляторных механизмов у квалифицированных
спортсменов – автономно-центральный вариант регуляции, а у спортсменов, не
имеющих спортивного разряда – центральный вариант регуляции (50,0%
футболистов и 20,0% баскетболистов) на фоне включения надсегментарных
механизмов адаптации и ухудшение регуляторно-адаптивного статуса. С
неудовлетворительной адаптацией при активной ортостатической пробе отмечается
лишь
только
центральный
вариант
регуляции
сердечного
ритма,
свидетельствующий об ортостатической неустойчивости и высоком напряжении
регуляторно-адаптивных механизмов.
5. У занимающихся спортом, особенно у квалифицированных, наиболее высокие
показатели статических и объемно-скоростных параметров системы внешнего
дыхания, чем у студентов-неспортсменов. Повышение эффективности легочной
вентиляции под влиянием регулярных спортивных физических нагрузок (в среднем
в 2 раза относительно студентов, не занимающихся спортом) достигается за счет
увеличения показателей жизненной емкости легких (ЖЕЛ), максимальной легочной
вентиляции (МВЛ), дыхательного объема (ДО), резервных объемов вдоха и выдоха
(РОвд и РОвыд), функциональной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) и
бронхиальной проходимости в дистальных отделах (СОС7585).
6. Студенты с высокой степенью адаптации сердечно-сосудистой системы,
особенно квалифицированные легкоатлеты, имеют самые высокие значения
показателей функции внешнего дыхания: ЖЕЛ (6,1±0,7л – у легкоатлетов, 4,8±0,9л –
дзюдоистов, 5,5±0,8л – баскетболистов и 5,3±0,4л - футболистов), МВЛ
(110,5±14,8л, 97,7±12,3л, 116,0±18,6л и 112,9±12,7л соответственно), СОС 7585
(4,6±2,4л/с, 3,6±1,9л/с, 4,0±1,1л/с и 2,3±0,1л/с соответственно). Для контингента с
неудовлетворительной адаптацией сердечно-сосудистой системы, напротив,
25
характерно снижение показателей экономичности и эффективности легочной
вентиляции относительно контингента с высокой степенью адаптации (на 16,0% дзюдоистов, 27,0% - баскетболистов, 28,0% - футболистов и 37,0% - студентов, не
занимающихся спортом), что не может не сказаться отрицательно на формирование
аэробного обеспечения, снижении функциональных резервов для преодоления
утомления, особенно при занятиях массовыми видами спорта.
7. У квалифицированных спортсменов (легкоатлеты-бегуны и дзюдоисты),
существуют корреляционные связи между такими показателями сердечнососудистой и респираторной системами как SDNN, TP, CV и ЖЕЛ (r≥0,49). С одной
стороны, это усиливает стабильность функций, повышает защитный эффект
адаптации. С другой, снижение количества корреляционных связей у легкоатлетов
относительно дзюдоистов, надо полагать, усиливает пластичность межсистемных
связей, увеличивает число «степеней свободы» адаптивных систем и тем самым
способствует
достижению
оптимального
функционального
состояния
кардиореспираторной системы, что подтверждается их высоким регуляторноадаптивным статусом.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1.
Гречишкина, С.С. Регуляторно-адаптивные возможности спортсменовдзюдоистов по данным вариабельности ритма сердца и спирометрии / С.С.
Гречишкина // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2009.
– Выпуск № 6 (21). – С. 106-111 (0,62 п/л, личный вклад 100 %).
2.
Гречишкина, С.С. Особенности адаптации сердечно-сосудистой
системы спортсменов разных видов спорта по данным вариабельности ритма сердца
/ А.В. Шаханова, Я.К. Коблев, С.С. Гречишкина // Вестник АГУ. Сер. естественноматематических и технических наук. ––2010. – Выпуск 1 (53). – С. 102-107 (0,62 п/л,
личный вклад 30,0 %).
3.
Гречишкина С.С. Адаптационные возможности сердечно-сосудистой и
нервной систем дзюдоистов / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова, Т.А. Схакумидов //
Медицинский академический журнал. – 2010. – Выпуск №5. – Т. 10. – С.11 (0,12 п/л,
личный вклад 40,0 %).
4.
Гречишкина,
С.С.
Особенности
регуляторно-адаптивного
и
нейрофизиологического статуса студентов, занимавшихся футболом в спортивных
секциях / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова // Труды Кубанского государственного
аграрного университета. – 2011. – Выпуск № 4 (31). – С. 145-149 (0,5 п/л, личный
вклад 50,0 %).
5.
Гречишкина,
С.С.
Особенности
функционального
состояния
кардиореспираторной системы и нейрофизиологического статуса у спортсменовлегкоатлетов / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова, А.А. Намитокова // Вестник Томского
государственного педагогического университета, г. Томск. – 2011. – Вып. 5(107).–
С.49-55 (0,75 п/л, личный вклад 50,0%).
6.
Гречишкина,
С.С.
Состояние
сердечно-сосудистой
системы
и
нейрофизиологического статуса студентов, занимавшихся футболом в спортивных
секциях / А.В. Шаханова, Т.Г. Петрова, С.С. Гречишкина // Вестник АГУ. Сер.
26
естественно-математических и технических наук. ––2011. – Выпуск 3 (86). – С. 5566 (1,37 п/л, личный вклад 30,0 %).
7.
Гречишкина, С.С. Взаимосвязь показателей вариабельности ритма сердца и
внешнего дыхания у спортсменов с разной направленностью тренировочного
процесса / С.С. Гречишкина, А.В. Шаханова, Ю.Ю. Даутов // Вестник АГУ. Сер.
естественно-математических и технических наук. ––2012. – Выпуск 1 (98). – С. 9099 (1,12 п/л, личный вклад 30,0 %).
Работы, опубликованные в других изданиях
8.
Гречишкина, С.С. Особенности функционального состояния центральной
нервной системы студентов в процессе учебной деятельности / Т.В. Челышкова [и
др.] //Вестник АГУ. – 2008. – Выпуск 9. – С. 69-75 (0,75 п/л, личный вклад 30,0 %).
9.
Гречишкина, С.С. Оценка адаптационных возможностей спортсменовдзюдоистов по данным вариабельности ритма сердца / С.С. Гречишкина, Т.В.
Челышкова // материалы VI Всероссийской науч. конф.молодых ученых «Наука.
Образование. Молодежь», 5-6 фев. 2009 г. – 2009. – Т. II. – С. 167-172 (0,31 п/л,
личный вклад 70,0 %).
10. Гречишкина, С.С. Адаптационные возможности кардиореспираторной
системы спортсменов-легкоатлетов / С.С. Гречишкина // материалы VII
Международной науч. конф. молодых ученых «Наука. Образование. Молодежь», 4-5
фев. 2010 г., г. Майкоп. – 2010. – Т. I. – С. 28-31 (0,25 п/л, личный вклад 100 %).
11. Гречишкина, С.С. Функциональные и адаптивные возможности организма
спортсменов-легкоатлетов / С.С. Гречишкина, А.А. Намитокова, Т.Г. Петрова //
Первые международные Беккеревские чтения, 27-29 мая 2010г., г. Волгоград. – 2010.
– С. 26-28 (0,39 п/л, личный вклад 50,0 %).
12. Гречишкина, С.С. Особенности функционального состояния сердечнососудистой и нервной систем у легкоатлетов / С.С. Гречишкина, А.А. Намитокова,
Т.Г. Петрова, Т.А. Схакумидов // тезисы докладов XXI съезда физиологического
общества им. И.П. Павлова, 19-25 сентября, г. Калуга. – 2010. – С. 159-160 (0,04 п/л,
личный вклад 30,0 %).
13. Гречишкина, С.С. Влияние занятий футболом в спортивных секциях на
функциональное состояние и уровень здоровья студентов неспортивных
факультетов / С.С. Гречишкина, Е.Ю. Шеслер // материалы VIII Международной
науч. конф. молодых ученых «Наука. Образование. Молодежь», 10-11 фев. 2011 г., г.
Майкоп. – 2011. – Т. I. – С. 15-21 (0,37 п/л, личный вклад 70,0 %).
14. Гречишкина, С.С. Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим
нагрузкам у студентов, занимающихся в секции футбола / С.С. Гречишкина // тезисы
докладов VII ежегодной науч. конф. Студентов и аспирантов базовых кафедр
Южного научного центра РАН, 11-25 апреля 2011, г. Ростов-на-Дону. – 2011. – С.
14-15 (0,12 п/л, личный вклад 100 %).
15. Гречишкина, С.С. Оценка функционального состояния организма по
показателям вариабельности ритма сердца у студентов, занимавшихся футболом и
баскетболом в спортивных секциях / С.С. Гречишкина, М.Н. Силантьев // науч.
труды III съезда физиологов СНГ, 1-6 октября 2011, Ялта, Украина. – С. 305-306
(0,05 п/л, личный вклад 50,0 %).
16. Гречишкина, С.С. Особенности функционального состояния нервной системы
и адаптации сердечно-сосудистой деятельности к физическим нагрузкам у студентов
неспортивных специальностей, занимавшихся в секции футбола / С.С. Гречишкина,
27
А.В. Шаханова, Т.Г. Петрова, Т.А. Схакумидов // тезисы XIII международной
молодежной научно-практической конференции «Человек и космос», 13-15 апреля
2011г., г. Днепропетровск, Украина. – 2011. – С. 305 (0,12 п/л, личный вклад 30,0 %).
17. Гречишкина, С.С. Анализ взаимосвязи спектральных и временных
показателей вариабельности ритма сердца / С.С. Гречишкина, Т.В. Челышкова
//материалы V всеросс. Симпозиума с международным участием «Вариабельность
сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение», 26-28
октября 2011г., г. Ижевск. – 2011. – С.238-244 (0,37 п/л, личный вклад 50,0 %).
18. Гречишкина, С.С. Исследование функциональной подготовленности
дзюдоистов методом анализа вариабельности сердечного ритма / С.С. Гречишкина,
А.А. Кузьмин, М.Н. Силантьев // материалы Всероссийской научно-практической
конф. с международным участием «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов:
теория и практика реализация», 25-26 ноября 2011, г. Краснодар. – 2011. – С. 149152 (0,25 п/л, личный вклад 40,0 %).
19. Гречишкина, С.С. Оценка функционального состояния организма студентов,
занимавшихся в секции футбола / С.С. Гречишкина, М.Н. Силантьев // материалы IV
всеросс. с междунар. участием конф. по управлению движением, приуроч. к 90летнему юбилею каф. физиологии ФГБОУ ВПО «РГУФКиТ», 01-03 февраля 2012г.,
г. Москва. – 2012. – С.53-54 (0,12 п/л, личный вклад 60,0%).
20. Гречишкина, С.С. Адаптивные возможности организма спортсменовлегкоатлетов по данным спирометрии / С.С. Гречишкина // материалы IX
Международной науч. конф. молодых ученых «Наука. Образование. Молодежь», 910 фев. 2012 г., г. Майкоп. – 2012. – Т. I. – С. 13-15 (0,12 п/л, личный вклад 100 %).
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АОП – активная ортостатическая проба
ВНС – вегетативная нервная система
ВРС – вариабельность ритма сердца
ДО – дыхательный объем
ЖЕЛ – жизненная емкость легких
ИФК и дзюдо – институт физической
культуры и дзюдо
КМС – кандидат в мастера спорта
МВЛ – максимальная вентиляция легких
МС – мастер спорта
МОС25, МОС50 и МОС75 – мгновенные
объемные скорости
ОФВ1 – объем форсированного выдоха за
первую секунду маневра ФЖЕЛ
ПОС – пиковая объемная скорость
РОвд – резервный объем вдоха
РОвыд – резервный объем выдоха
СОС2575, СОС7585, СОС200-1200 –
средняя объемная скорость выдоха
ССС – сердечно-сосудистая система
ФЖЕЛ – функциональная жизненная
емкость легких
ЧСС – частота сердечных сокращений
CV — коэффициент вариации
HF – быстрые волны, т.е. высокочастотная
составляющая спектра
LF
–
медленные
волны,
т.е.
низкочастотная составляющая спектра
LF/HF – индекс вегетативного баланса
рNN50 — процент NN50 от общего за
весь
период
записи
числа
последовательных пар интервалов
RMSSD — квадратный корень из суммы
квадратов
разности
величин
последовательных пар интервалов NN
SDNN—
суммарный
показатель
вариабельности величин интервалов R—R
ТР – общая мощность сердечного ритма
VLF – очень медленные волны, т.е. очень
низкочастотная составляющая спектра
28