Mониторинг здоровья и функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы спортсменов по академической гребле

Mониторинг здоровья и функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы спортсменов по академической гребле

 Иорданская Ф.А.

Сердечно-сосудистая система является одной из ведущих в обеспечении и достижении высокой работоспособности у спортсменов. Зависимость между величиной ударного объема кровотока и максимальной аэробной мощностью доказана многими исследователями (J. Jokl, 1971; В.Л. Карпман, 1989; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988, и др.). Величину систолического объема могут лимитировать: величина резидуального объема; сократительная способность миокарда (последняя определяется мощностью калий-натриевого насоса и накоплением кальция); ресинтезом АТФ; накоплением лактата внутри кардиальных клеток. Важную роль в обеспечении высокой работоспособности играет состояние сосудистой системы - несоответствие фактического периферического сопротивления сосудов должному приводит к системному повышению артериального давления; упруго-эластические свойства сосудов и др.

Отсюда важность, необходимость и значение изучения состояния сердечно-сосудистой системы ведущих спортсменов.

В программу оперативного контроля за состоянием здоровья и функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы входили: врачебный осмотр и опрос; регистрация пульса и артериального давления в покое и после теста; расчет вегетативного индекса; регистрация электрокардиограммы в 12 отведениях в покое и после теста; проведение ортопробы с регистрацией ЭКГ; компьютерный анализ сердечного ритма по методике Р.М. Баевского; психофизиологическое исследование квазистационарного потенциала коры головного мозга (КСП) в покое и после теста. Тестирование осуществлялось в гребном эргометре в нагрузке ступенеобразно повышающейся мощности с исследованием максимального потребления кислорода и содержания лактата в крови и тесте на 2000 м. Тестирование молодежной и юношеской сборных проводилось сотрудниками отдела теории и методики детско-юношеского спорта П.В. Квашуком и А.Е. Власовым; корреляционный анализ - Т.М. Никитиной.

Под наблюдением находились 104 спортсмена по академической гребле - члены сборных команд России: мужчины - 28 человек, женщины - 12 человек, молодежная сборная - 52 человека и юношеская команда - 12 человек. Средний возраст мужской сборной команды составил 23,6 года (пределы колебаний - 30-17 лет), женской -24,0 (30-20 лет), молодежной сборной - 19,6 (24-16 лет) и юношеской сборной - 17,3 (18-16 лет) при стаже занятий академической греблей соответственно: 10,3, 9,8, 5,9 и 4,5 года. При этом, как показали данные распределения по возрастным группам, большинство находящихся под наблюдением взрослых спортсменов - в возрасте 24-30 лет (57,5%), большинство спортсменов молодежной сборной - в возрасте 16-19 лет (53,8%). Стаж же занятий большинства взрослых спортсменов - 11-18 лет (52,5% в звании «Заслуженный мастер спорта» и «Мастер спорта международного класса»), а молодых - 3-6 лет в звании «Мастер спорта» и «Кандидат в мастера спорта».

Вместе с тем обращают на себя внимание росто-весо-вые показатели, из которых следует, что по росто-весо-вым параметрам различий между группами не наблюдалось. В составе молодежной и юношеской команды были спортсмены такого же роста, что и в основной взрослой (табл. 1). Это свидетельствует об отборе в сборные команды спортсменов-акселератов, то есть лиц с ускоренным биологическим развитием.

Неравномерность биологического созревания отразилась на частоте пульса и величине артериального давления. Мужская и женская сборные команды характеризуются брадикардией и нормальным артериальным давлением для большинства спортсменов. У спортсменов молодежной сборной у трети обследованных (32%), а у юношеской сборной у половины обследованных частота пульса была в пределах 67-100 уд/мин. При этом артериальное давление у 39,2% обследованных спортсменов молодежной сборной свидетельствовало о юношеской артериальной гипертензии.

Вегетативное обеспечение работоспособности у спортсменов основной сборной осуществлялось по экономическому парасимпатическому типу регуляции (80%), в то время как у спортсменов молодежной сборной у 28,8% осуществлялось по нормотоническому типу и у 11,6% - по симпатическому. Среди юношеской сборной команды у трети (33,7%) обследованных вегетативное обеспечение осуществлялось по неэкономичному симпатическому типу регуляции.

Таким образом, уже в исходных показателях сердечно-сосудистой системы определяются возрастные особенности адаптации.

Сравнительная характеристика показателей электрической активности сердца по данным ЭКГ у спортсменов разных сборных команд свидетельствует о том, что у большинства женщин и молодежи определились нормальные параметры ЭКГ. У спортсменов юношеской сборной чаще, чем у других команд, определялись изменения ЭКГ, особенно усугубляющиеся после тестирования в гребном эргонометре. При этом средняя мощность работы у разных команд очень близка: у мужчин - 360,0 Вт, молодежи - 361,7 Вт, юношей - 375,3 Вт (табл. 1). В то же время максимальная частота сердечных сокращений у более молодых выше, а экскреция молочной кислоты в крови ниже.

Компьютерный анализ сердечного ритма, проведенный на спортсменах юношеской сборной команды, позволил оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем в покое у большинства обследованных (57,1%) как высокое и выше среднего; как среднее - у 35,8% и ниже среднего - у 7,1%.

Реакция на стандартную физическую нагрузку -30 приседаний за 45 секунд - осталась адекватной и свидетельствующей о правильной адаптации и хорошем восстановлении у 57,1%; у 21,4% - о среднем уровне функциональной готовности и у 21,4% - ниже среднего уровне функциональной готовности, замедленном восстановлении и появлении экстрасистолической аритмии. В целом по итогам компьютерного анализа сердечного ритма в покое и в реакции на стандартную нагрузку у 35,7% обследованных уровень функционального состояния высокий, устойчивый; у 28,6% - выше среднего; у 21,4% - на среднем уровне и у 14,3% - ниже среднего, свидетельствующий о снижении адаптационных возможностей.

Таблица 1

Сравнительная характеристика росто-весовых данных и некоторых показателей адаптации спортсменов сборных команд России по академической гребле (Мср., Макс., Мин.)

 

Показатели

Мужчины n=28

Женщины n=12

Молодежь n=52

Юноши n=12



Мср.

Макс.

Мин.

Мср.

Макс.

Мин.

Мср.

Макс.

Мин.

Мср.

Макс.

Мин.

Возраст, лет

23,6

30

17

24,0

30

20

19,6

24

16

17,3

18

16

Стаж, лет

10,3

18

4

9,8

16

4

5,9

10

3

4,5

7

3

Рост, см

192,3

202

182

180,8

188

175

192,7

202

185

190,0

197

187

Вес, кг

87,0

100

72

75,8

81

68

89,2

110

74

87,2

102

71

Пульс, уд/мин

57,5

78

43

56,0

72

43

65,1

100

47

71,3

104

60

АДС, мм рт. ст.

125,5

160

105

115,8

130

105

131,3

150

110

114,6

160

105

АДД, мм рт. ст.

74,5

80

60

65,8

80

60

76,1

90

60

69,6

90

60

КСП исх., ммоль

24,0

54

4

21,8

32

6

25,1

70

-6

21,6

40

10

КСП п/т, мм рт. ст.

15,4

60

4

18,2

32

6

25,9

60

2,0

29,5

56

10

W, w

360

403

300

286,4

306

250

361,7

426,4

308,9

375,3

402,8

306,1

Макс. ЧСС, уд./мин

184,1

192

168

184,5

199

162

194,1

211

177

190,0

201

182

La, ммоль/л

11,0

18,8

6,0

10,6

13,4

7,0

11,3

15,0

8,1

8,4

12,4

8,1

T, c

19,6

23

15

14,3

16

12

18,9

21,5

18,5

19,0

21,0

18,0

ВИ, E

-35,8

-100

-6,0

-30,1

-48,0

-16,0

-19,9

-91,0

-30,0

-6,9

-41

34,0

  

 

В тесте же на предельную физическую нагрузку, выполненном на гребном эргометре, у половины обследованных отмечалась напряженная реакция по данным ЭКГ, сопровождающаяся нарушением процессов реполяриза-ции миокарда (41,7%) и симптомами гемодинамической перегрузки (8,3%). Иными словами, работа предельной мощности молодыми спортсменами выполнялась с большим напряжением сердечно-сосудистой системы по сравнению с реакцией на стандартную физическую нагрузку.

Психофизиологическое состояние по данным исследований квазистационарного потенциала коры головного мозга у всех четырех команд в среднем приблизительно одинаковое, свидетельствующее о вполне удовлетворительном состоянии (табл. 1). У большинства спортсменов высокий и устойчивый уровень психической работоспособности сохраняется после предельной тестирующей нагрузки на гребном эргометре. Вместе с тем у 35,1% обследованных спортсменов основной сборной команды после теста наблюдается снижение показателей психофизиологического состояния; у 22,7% -у спортсменов сборной молодежной и у 18,2% - юношеской сборной.

Комплексная оценка и анализ индивидуальных показателей, входящих в программу мониторинга функционального состояния, выявили разнонаправленный характер изменений у всех четырех групп обследованных, отличающихся по возрасту, стажу занятий и квалификации.

Исследования, проведенные по разработанной программе оперативной диагностики, выявили индивидуальные особенности функциональной готовности сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем спортсменов академической гребли, обусловленные возрастно-половыми особенностями, стажем занятий спортом и квалификацией.

В целях подтверждения сделанного вывода был проведен более глубокий анализ данных на достаточно большой группе спортсменов (n = 52) сборной молодежной команды России по академической гребле. В таблице 2 представлены средние данные (М±8) и пределы колебаний морфофункциональных показателей в покое и в реакции на нагрузку, из которых следует, что спортсмены характеризовались достаточно высокими показателями и довольно широким диапазоном индивидуальных колебаний.

Корреляционный анализ 15 показателей сердечнососудистой системы выявил достоверные связи исследуемых параметров между собой (табл. 3).

Таблица 2

Показатели морфофункционального состояния и адаптации к нагрузкам у спортсменов сборной молодежной команды России по академической гребле

 

Показатели, n=52

М ± s

Мин.

Макс.

Возраст, год

19,63

±

1,62

16,00

24,00

Стаж, лет

5,91

±

1,93

3,00

10,00

Рост, см

191,25

±

4,37

183,00

201,50

Вес, кг

89,87

±

6,70

74,00

109,30

Пульс исх., уд/мин

65,12

±

11,02

47,00

100,00

АДС исх., мм. рт. ст.

131,35

±

11,08

110,00

150,00

АДД исх., мм. рт. ст.

76,06

±

8,06

60,00

90,00

ВИ, ед.

-19,92

±

24,70

-30,00

-91,00

ЭКГ исх. (Sv1v2+Rv5v6)

65,90

±

11,93

28,00

87,00

Мэкг, исх.

30,23

±

14,64

5,20

72,20

Мэкг, п/н

23,56

±

17,27

3,70

80,00

Пульс п/н - 5 мин

111,58

±

17,03

71,00

163,00

АДС п/н - 5 мин

136,06

±

20,28

80,00

180,00

АДД п/н - 5 мин

39,23

±

31,86

0,00

80,00

О ЭКГ исх.

4,38

±

0,84

2,00

5,00

О ЭКГп/н

3,71

±

1,30

1,00

5,00

КСП ИСХ, мом

25,19

±

12,12

-6,00

-70,00

КСП п/н, мом

25,88

±

12,48

-2,00

-60,00

МПК общее

5,40

±

0,63

3,86

6,97

МПК мл/мин/кг

60,56

±

7,59

43,17

75,72

Время выхода на МПК

4,58

±

1,25

2,00

6,00

t2000 м, с

396,36

±

12,11

374,50

417,00

W ср, Вт

361,67

±

32,78

308,92

426,47

  

Таблица 3

Корреляционные достоверные связи показателей сердечно-сосудистой системы в покое и после теста у спортсменов по академической гребле (n=45)



Установлены также достоверные корреляционные связи показателей сердечно-сосудистой системы с другими показателями обеспечения работоспособности: возраста спортсменов - с показателями гипертрофии миокарда (X Sv1v2 + Rv5v6) r 0,32; стажа занятий спортом -с систолическим артериальным давлением в исходном состоянии (г 0,35) и после нагрузки (г 0,49), а также с параметрами психической работоспособности (г 0,33); костной массы (в процентах) - отрицательную связь с систолическим артериальным давлением в покое (г 0,31) и после нагрузки (г 0,33), и положительную связь с частотой сердечных сокращений после нагрузки (г 0,38); содержанию лактата в крови на 3 мин - имеет достоверную корреляционную связь с величиной диастолическо-го артериального давления (г 0,47) и КСП исходное (г 0,37) и обратную связь с ЭКГ после нагрузки (г 0,42), а лактат сразу после нагрузки - с величиной максимальной легочной вентиляции (г 0,42).

Мощность работы в гребном тесте на 2000 м имеет обратную связь с величиной диастолического артериального давления (г 0,32), а время работы - с ЭКГ в покое (г 0,36) и после нагрузки (г 0,31). Максимальное потребление кислорода (общее, кгм/мин) имеет достоверную связь с показателями Соколова-Лайона, характеризующие метаболизм миокарда МЭКГ, в покое и после нагрузки.

Таким образом, отобранные показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы достоверно связаны с другими показателями морфофункци-онального обеспечения работоспособности и показателями самой работоспособности.

Сопоставление уровня работоспособности по мощности в ступенеобразно повышающемся тесте на гребном эргометре с экспертной оценкой адаптации сердечно-сосудистой системы на нагрузку у спортсменов молодежной сборной команды по академической гребле представлено в таблице 4.

Таблица 4

Сопоставление уровня работоспособности (по мощности в тесте на гребном эргометре) с оценкой адаптации сердечно-сосудистой системы на нагрузку у спортсменов сборной молодежной команды России (кол-во, %)

 

Оценка работоспособности,

Всего обследовано

Оценка адаптации сердечно-сосудистой системы





Правильная

Удовлетворительная

Отчетливая

Напряженная

Вт

кол-во

%

кол-во

%

кол-во

%

кол-во

%

кол-во

%

Высокая (426,4-391,3)

10

22,3

2

20,0

2

20,0

3

30,0

3

30,0

Выше средней (390,7-369,6)

12

26,6

6

50,0

2

16,7

-

-

4

33,3

Средняя (368,4-340,2)

11

24,5

4

36,4

3

27,3

1

9,0

3

27,3

Ниже средней (339,8-308,9)

12

26,6

4

33,3

1

8,3

2

16,7

5

41,7

Итого

45

 

16

35,5

8

17,7

6

13,4

15

33,4

  

 

Спортсмены основной сборной команды России выполнили работу на гребном эргометре следующей мощности:

Мужчины (n=26):

400 Вт - 12 человек - 46,2%

350 Вт - 13 человек - 50,0%

300 Вт - 1 человек - 3,8%

Женщины (n=10):

300 Вт - 7 человек - 70,0%

250 Вт - 3 человека - 30,0%

Как видно из таблицы 4, у 53,2% обследованных адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов к предельной нагрузке на гребном эргометре была правильной и удовлетворительной, а у 46,8% - отчетливой и напряженной. При этом у половины из тех спортсменов, у которых отмечалась напряженная и отчетливая реакция, нагрузка была ниже средней, то есть лимитирующим работоспособность фактором оказывалась адаптационная способность сердечно-сосудистой системы.

При правильной и удовлетворительной реакции сердечно-сосудистой системы на нагрузку ниже средней можно полагать, что спортсмены были недостаточно мотивированы и «не выложились» при тестировании. Возможно, также в этом случае лимитирующим фактором было либо состояние двигательного анализатора и мышечной системы, либо низкая аэробная производительность.

Проведен анализ показателей трех групп спортсменов, разделенных на основании комплексного анализа по оценке общего функционального состояния. Первая группа включала 23 спортсмена с хорошим и вполне удовлетворительным общим функциональным состоянием, вторая группа - 22 спортсмена с удовлетворительным функциональным состоянием, третью группу составили спортсмены с неудовлетворительным функциональным состоянием (семь человек).

Отчетливые различия спортсменов первой группы с хорошим и вполне удовлетворительным функциональным состоянием проявились в более высоком уровне функционального состояния сердца (показатели Мэкг и Мэкгп/т, Оэкгп/т) ЧСС п/т и экскреции молочной кислоты на 3-й минуте после теста.

Во второй группе спортсменов с удовлетворительным функциональным состоянием отчетливо более низкие показатели оценки функционального состояния сердца и резкое снижение показателей психической работоспособности после теста.

Спортсмены третьей группы с неудовлетворительным функциональным состоянием отличались меньшим стажем занятий академической греблей, более высокими показателями диастолического артериального давления более низкими показателями функционального состояния сердца и несколько большей экскрецией молочной кислоты в крови на 3-й минуте после теста.

Корреляционный анализ данных подтвердил достоверность различий (p<0,50000) показателей адаптации у спортсменов с разным уровнем функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Достоверность различий между первой и второй группами проявилась в оценке показателей функционального состояния сердца (Оэкг г 9,12; Мэкг r 2,48; Мэкг, г 2,12), систолическое артериальное давление в исходном состоянии (г 1,99), частоты пульса после теста (г 2,11), экскреции молочной кислоты в крови на 3-й минуте после теста (г 2,81), уровнем психической работоспособности после теста (КСП г 2,60), времени выхода на МПК (г 2,35) и мощности работы (г 1,85). Определилась и тенденция в различиях показателей диастолического артериального давления в исходном состоянии (г 1,52) и после теста (г 1,25).

Достоверность различий между первой и третьей группами проявилась прежде всего в оценке показателей функционального состояния сердца (Оэкгис г 7,78, Оэкгп/т г 16,19, Мэкгисх г 3,00) - диастолическим артериальным давлением в исходном состоянии (г -2,60), состоянием психической работоспособности после теста (КСП г -1,96) и мощностью работы (г 1,96).

Выявлены также менее значимые различия, касающиеся мышечной (г 1,76) и жировой массы (г 1,61), уров-

ня лактата в крови (г 1,50), частоты сердечных сокращений после теста (г 1,48) и стажа занятий академической греблей (г 1,17). Показатели мышечной и жировой массы получены в исследованиях Т.Ф. Абрамовой.

Достоверность различий между второй и третьей группами проявилась в оценке функционального состояния сердца (г 8,23) и показателях психической работоспособности после теста (г 5,14), менее значимые различия -в показателях стажа занятий спортом (г 1,45).

Таким образом, основные различия между группами с разным уровнем функционального состояния касаются прежде всего показателей функционального состояния сердца и сердечно-сосудистой системы. Вместе с тем отчетливые различия проявляются и в аэробно-анаэробных показателях обеспечения работоспособности, мощности работы, психофизиологическом состоянии в процессе тестирования, а также морфофункциональных показателях мышечной и жировой массы тела у спортсменов при неудовлетворительном функциональном состоянии.

Врачебный осмотр и опрос спортсменов сборной молодежной команды России показал, что из 54 обследованных 37 признаны здоровыми, а 17 человек - практически здоровыми с остаточными явлениями перенесенных заболеваний, из них: острые респираторные заболевания у четырех, острый ринит - четыре человека; обострение хронического тонзиллита (три человека) и псориаза (один человек), симптомы печеночно-болевого синдрома, у двух; обострение хронического конюнъкти-вита (один человек) и симптомы хронической миокарди-одистрофии. Все 17 человек с остаточными явлениями перенесенных заболеваний были обследованы в покое. К тестированию не были допущены пять спортсменов.

Различия между спортсменами группы Б по сравнению со здоровыми группы А выражались следующим образом: несколько больше вес (достоверность различий - 1,68); больше костная масса ( г 2,20); ниже систолическое давление (г 1,96) и выше диастолическое (г 2,70); меньше показатели гипертрофии миокарда (г 1,30) и хуже ЭКГ-показатели функционального состояния сердца (г 2,86); ниже мощность работы в гребном тесте на 2000 м (г 1,25) и выше уровень лактата в крови (г 1,51).

Следовательно, перенесенные заболевания выражаются в снижении работоспособности, ухудшении адаптации и напряжении функций, обеспечивающих работоспособность (А.Г. Дембо, 1991; Н.Д., Граевская, 1975; А.И. Журавлева, В.А. Макаров, 1981, и др.).

Выводы

По росто-весовым показателям спортсмены сборных молодежных и юношеских команд приближаются к спортсменам основной мужской сборной. Однако уже в исходном состоянии у молодых спортсменов выявлены показатели сердечно-сосудистой системы, свидетельствующие о преимущественно симпатическом (неэкономном) характере вегетативного обеспечения, высокой частоте проявления юношеской гипертензии и напряженной реакции на предельную тестирующую нагрузку при снижении психофизиологического состояния после теста, что указывает на значимость возрастных особенностей регуляции функций организма и сроков биологического созревания молодых спортсменов. Выявлены индивидуальные особенности функциональной готовности сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем спортсменов разной квалификации и возраста. По данным корреляционного анализа отобраны показатели сердечно-сосудистой системы, достоверно связанные с другими показателями морфофункционального обеспечения работоспособности и показателями мощности работы.

У половины из тех спортсменов, у которых отмечалась напряженная и отчетливая реакция, мощность нагрузки была ниже средней по команде, то есть адаптационные способности сердечно-сосудистой системы можно рассматривать как лимитирующий работоспособность фактор.

Основные различия между группами спортсменов с разной оценкой уровня функционального состояния, как показал корреляционный анализ, касались прежде всего показателей функционального состояния сердца и сердечно-сосудистой системы. Вместе с тем отчетливые различия проявляются и в аэробно-анаэробных показателях обеспечения работы, мощности работы, психофизиологическом состоянии в процессе тестирования, а также в показателях мышечной и жировой массы у спортсменов с неудовлетворительным функциональным состоянием.

Перенесенные заболевания у спортсменов ведут к снижению работоспособности, ухудшению адаптации и большему напряжению функций, обеспечивающих работоспособность.

Указанные индивидуальные возрастно-половые различия, различия в адаптационных показателях на нагрузки различной мощности и достоверность выявленных различий свидетельствуют о том, что разработанная и отобранная программа мониторинга информативна, а показатели достоверно отражают индивидуальные адаптационные возможности, особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсменов циклического вида спорта.

Список литературы

Баевский Р.М., Мотылянская Р.Е. Ритм сердца у спортсменов. - М.: ФиС, 1986. - 144 с.

Дембо А.Г. Заболевания и повреждения при занятиях спортом. - Л.: Медицина, 1991. - 305 с.

Граевская Н.Д. Влияние спорта на сердечно-сосудистую систему. - М.: Медицина, 1975. - 277 с.

Журавлева А.И., Макаров В.А. Медицина: Методические рекомендации. - М., 1981. - 32 с.

Карпман В.Л., Хрущев В.С., Борисова Ю.А. Сердце и работоспособность спортсмена. - М.: ФиС, 1989. - 135 с.

Jokl J. Plotzlicher Herztool beim sport // Med. Welt. - 1971. -13 d/ 22. - S. 239-296.