Вариабельность ритма сердца при адаптации к физическим нагрузкам различной направленности

значительны, достоверность (p<0,05).

После двухгодичных занятий по программе "Скалолазание плюс" у девочек и у мальчиков в исследуемых группах наблюдалась положительная динамика физических способностей (увеличение показателей силы, быстроты, ловкости). Многие трудные подростки, участвуя в соревнованиях по скалолазанию, смогли выполнить нормативы юношеских спортивных разрядов.

Установлено, что использование экспериментальной авторской методики физкультурных занятий с подростками с девиантным поведением, включающей занятия скалолазанием, игровые, физкультурно-спортивные, профессионально-ориентированные средства и методы, а также работу по воспитанию патриотизма, позволило не только существенно повысить уровень развития физических способностей подростков, но и существенно улучшить их эмоциональное состояние, самооценку, исправить поведение. Комбинированный подход позволил решить проблему ранней профессиональной ориентации занимающихся.

ВЫВОДЫ

Полученные результаты выражены в повышении у трудных подростков физических кондиций, преодолении девиаций в их поведении, формировании у них устойчивой потребности и привычки к здоровому образу жизни, систематическим физическим нагрузкам. На основании этого авторские физкультурно-оздоровительные технологии (спортивное скалолазание) могут быть рекомендованы для деятельности преподавателей физической культуры, психологов и педагогов дополнительного образования при работе с подростками с девиантным поведением.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дидарова, И.К. Принципы, формы и условия работы с подростками, отличающимися девиантным и делинквентным поведением / И.К. Дидарова // Физическая культура и спорт в XXI веке : сборник материалов IV Международной конференции. - Волжский, 2008. - С. 94-96.

2. Современные особенности методики проектирования и реализации оздоровительных программ / Т.Е. Коваль, Л.В. Ярчиковская, В.В. Маркелов, В.П. Демеш // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2014. - № 11 (117). - С. 70-72.

REFERENCES

1. Didarova I.K. (2008), "The principles, forms and terms of work with adolescents, characterized deviant and delinquent behavior", Physical culture and sport in the twenty-first century: Proceedings of the IV International conference, pp. 94-96

2. Koval, T.E., Yarchikovskaya, L.V., Markelov, V.V. and Demesh, V.P. (2014), "New design methodology and implementation of wellness programs", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol.117, No. 11, pp.70-72

Контактная информация: tatiana_koval@mail.ru

Статья поступила в редакцию 26.12.2014.

УДК 796.011:612

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ РИТМА СЕРДЦА ПРИ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ РАЗЛИЧНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

Ольга Ивановна Коломиец, кандидат биологических наук, доцент, Евгений Витальевич Быков, доктор медицинских наук, профессор,

Уральский государственный университет физической культуры, Челябинск

Аннотация

Представлены результаты сравнительного анализа спектральных характеристик ритма сердца у спортсменов различных видов спорта, отражающих специфику их адаптации к физиче-

ским нагрузкам. Показано, что адаптация к физическим нагрузкам спортсменов игровых видов спорта и штангистов характеризуется напряжением функций сердечно-сосудистой системы. У штангистов при ортопробе выявлено повышение активности надсегментарного уровня и гумораль-но-метаболических факторов регуляции, у спортсменов игровых видов - выраженное повышение активности симпатического отдела.

Ключевые слова: адаптация, вегетативная регуляция, ритм сердца, виды спорта, физические нагрузки.

DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.12.118.p98-103

HEART RATE VARIABILITY DURING ADAPTATION TO PHYSICAL ACTIVITY

OF DIFFERENT PROFILE

Olga Ivanovna Kolomiyets, the candidate of biological sciences, senior lecturer, Evgeny Vitalievich Bykov, the doctor of medical sciences, professor, Ural State University of Physical Culture, Chelyabinsk

Annotation

The results of the heart rhythm spectral response characteristics comparison study, shown by sportsmen, doing different sports events that reflect their adaptive specificity to physical loading are presented in the article. It is shown that physical loading adaptation of team sports sportsmen and weightlift-ers is characterized by tension of cardiovascular system functions. The orthostatic test of weightlifters showed the increase of suprasegmentally level activity as well as humoral and metabolic regulation factors. Team sports sportsmen showed the significant increase of sympathetic part activity.

Keywords: adaptation, vegetative regulation, heart rhythm, sports events, physical exercise.

ВВЕДЕНИЕ

Управление затратами ресурсов организма в процессе адаптации к мышечной деятельности при занятиях спортом осуществляется через центральные и автономные нервные, эндокринные и гуморальные механизмы, их производными являются волновые диапазоны вариабельности ритма сердца (РС) [3, 12]. Известно, что когда автономные механизмов, перестают оптимально осуществлять регуляцию, происходит их «централизация» [1]. Хорошая спортивная форма предполагает сбалансированность регулирующих систем, сохраняющуюся даже после интенсивной тренировки [8]. Нарушения вегетативной регуляции относят к ранним признакам ухудшения адаптации к нагрузкам [2, 5, 11], могут отражать развитие патологии ССС (нарушения ритма, кардиомиопатия и др.) [4]. Однако, недостаточно изученными остаются взаимосвязи типа вегетативной регуляции сердечного ритма и уровня физической подготовленности, направленности физических нагрузок, прежде всего у спортсменов ациклических видов спорта в силу их разнообразия (единоборства, спортивные игры), и спортсменов, развивающих качество силы [6, 7, 9, 10]. Целью исследования являлось определение специфики показателей вариабельности ритма сердца спортсменов как маркера особенностей адаптации к физическим нагрузкам различной направленности.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены в научно-исследовательской лаборатории кафедры спортивной медицины и физической реабилитации УралГУФК (г. Челябинск). С помощью диагностического комплекса «Кентавр» фирмы «Микролюкс» осуществлялся спектральный анализ ВРС спортсменов в зависимости от направленности применяемых нагрузок: 1-я группа - спортсмены циклических видов спорта с развитием качества выносливости (лыжный спорт, велоспорт, n=35); 2-я группа - ациклические (настольный теннис, n=30); 3-я группа - развитие качества силы (штанга, n=24).

Определялись: общая мощность спектра (ОМС), абсолютная и относительная мощность колебаний в высокочастотном (ВЧ), низкочастотном (НЧ) и очень низкоча-

стотном (ОНЧ) диапазонах спектра в положении лежа и при активной ортостатической пробе (АОП). Математическая обработка результатов исследования проводилась на базе программного обеспечения 8ТЛТ18Т1СЛ у.б. Определение достоверности различий (р) абсолютных показателей проведено при помощи критерия Стьюдента (1), относительных - по критерию Фишера (Р). Различия статистически значимы при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При анализе ВСР наибольшая ОМС определена у представителей циклических видов спорта, наименьшая - у спортсменов, развивающих качество силы (р<0,001 по сравнению с 1-й группой и р<0,05 по сравнению со 2-й группой). У игровиков (2-я группа) ОМС была ниже на 33,6%, чем в 1-й группе и на 49% выше, чем в 3-й группе (р<0,05) (таблица 1).

Таблица 1

Показатели общей мощности спектра ритма сердца и ее распределения по диапазо-

нам спектра в положении лежа и стоя

Показатель Положение Группа 1 Группа 2 Группа 3

ОМС, мс2 лежа 6679,57±876,61*** 4998,49±750,94х 2516,83±471,41

стоя 4593,82±630,39* 3875,05±502,75 2913,40±485,08

Р <0,05 >0,05 >0,05

ОНЧ, мс2 лежа 2578,31±380,15** 1894,43±259,67х 1052,03±270,37

стоя 1924,81±249,07* 1519,02±192,80 1287,22±284,16

Р >0,05 >0,05 >0,05

НЧ, мс2 лежа 2017,23±308,18** 1769,46±227,91х 840,28±184,55

стоя 2039,16±280,26* 1933,65±240,34 1360,56±292,80

Р >0,05 >0,05 >0,05

ВЧ, мс2 лежа 2084,03±316,72*** 1334,59±188,46хх 664,44±91,41

стоя 629,35±87,54*** 422,38±60,01 265,15±62,23

Р <0,001 <0,001 <0,001

Примечание: ** различия между показателями 1-й и 3-й групп достоверны при р<0,01, *** - при р<0,001; х -различия между показателями 2-й и 3-й группы достоверны при р<0,05, хх - при р<0,01.

Анализ ОМС показал, что во всех диапазонах спектра мощность колебаний у спортсменов 1-й группы достоверно выше, чем в 3-й группе (р<0,01^0,001), а во 2-й группе выявленные они менее значимы, но достоверны (р<0,05^0,01). Выявлена большая активность парасимпатического отдела ВНС (ВЧ-диапазон спектра) в 1-й группе по сравнению с игровиками (около 50%), несмотря на отсутствие статистически значимых различий. У спортсменов всех групп в регуляции РС преобладал вклад надсегментарных структур и гуморально-метаболических факторов (ОНЧ-колебания составили: 38,6% в 1-й группе, 37,9% во 2-й группе и 41,8% в 3-й группе). Несмотря на существенно более низкие значения мощности ОНЧ-колебаний в группе штангистов, у них была доля ОНЧ-колебаний наибольшая. Вегетативный баланс согласно классификации А.М. Вейна (2003) - напряженный (НЧ<ОНЧ>ВЧ) во всех группах. В структуре ОМС у 45% спортсменов 3-й группы превалировала относительная мощность ОНЧ-колебаний; у 43,3% игровиков и у 48% штангистов наибольшая доля НЧ-колебаний. Наличие исходной парасимпатико-тонии (ОНЧ<ВЧ>НЧ) установлено у 8%, штангистов и не было таких лиц у игровиков. В 1-й группе ненапряженный вегетативный баланс с преобладанием сегментарного уровня регуляции (ОНЧ<НЧ>ВЧ), при этом у 34,3% превалировал вклад ВЧ-колебаний, а у 22,9% - НЧ-колебаний. При развитии качества выносливости установлено не только возрастание активности парасимпатического отдела ВНС (увеличение абсолютной мощности ВЧ-колебаний), но и его вклада в ОМС (31,2%). В двух других группах спортсменов относительная мощность ВЧ-колебаний была примерно одинакова (26,7% у «игровиков» и 26,4% у штангистов).

Соотношение «центрального» и «автономного» контуров регуляции - индекс централизации (ИЦ=(НЧ+НЧ)/ВЧ) - было в группах сравнения различным. У «игровиков»

ИЦ составил 2,74 усл. ед., у штангистов - 2,83 усл. ед. против 2,21 усл. ед. в 1-й группе. Индекс вагосимпатического взаимодействия (НЧ/ВЧ) был максимальным у «игровиков» (1,32 усл. ед.), в 1-й группе - 0,97 усл. ед. и в 3-й - 1,24 усл. ед. Следовательно, степень напряжения адаптационных механизмов была наименьшей у спортсменов 1-й группы за счет повышения активности автономного контура регуляции, и только в этой группе спортсменов определена эйтония или тенденция к парасимпатикотонии. Наибольшая степень напряжения адаптационных механизмов выявлена у штангистов: у них самые низкие показатели ОМС и ИВВ, наибольшие величины относительной мощности ОНЧ-колебаний и ИЦ. Адаптация к нагрузкам «игровиков» также приводит к повышению роли центрального контура регуляции и более выраженному смещению исходного вегетативного тонуса к симпатикотонии (ИВВ=1,32 усл. ед.).

Переход в вертикальное положение в группах сравнения характеризовался различной динамикой абсолютной и относительной мощности колебаний в различных диапазонах спектра. По-разному изменялась ОМС: достоверно снизилась в 1-й группе (р<0,05), имела тенденцию к снижению во 2-й группе и к повышению - у штангистов. Ее величина по сравнению с исходной в 1-й группе была больше, чем в 3-й. В то же время, снижение ОМС (1-я группа) и тенденция к снижению (2-я группа) определялись не только весомым уменьшением ВЧ-колебаний (р<0,001), но и разнонаправленными изменениями абсолютной мощности НЧ-колебаний (тенденция к повышению) и ОНЧ-колебаний (тенденция к снижению). У штангистов при более чем двукратном уменьшении мощности ВЧ-колебаний определена тенденция к возрастанию не только мощности НЧ-колебаний, но также и мощности ОНЧ-колебаний. Сравнительный анализ абсолютной мощности ОНЧ-и НЧ-колебаний у представителей 1-й и 3-й групп в вертикальном положении демонстрирует наличие достоверно значимых отличий (р<0,05).

В целом, у легкоатлетов, как и в исходном положении, при АОП оставались наибольшими показатели во всех диапазонах спектра; у игровиков они были «промежуточными» по сравнению с представителями «силовой» направленности и развитием выносливости. Во всех группах АОП привела к активизации симпатического отдела ВНС и барорефлекторных влияний на хронотропную функцию сердца. Только у штангистов наряду с этим возрастала также активность надсегментарного уровня регуляции и гумо-рально-метаболических факторов (увеличение мощности ОНЧ-колебаний), что, вероятно, является одной из особенностей адаптации их организма к нагрузкам силовой направленности.

При АОП во всех группах наблюдались однонаправленные изменения: возрастала доля ОНЧ- и НЧ-колебаний и снижалась доля ВЧ-колебаний. У «игровиков» и легкоатлетов наблюдались «ножницы» в динамике абсолютной (тенденция к снижению) и относительной мощности ОНЧ-колебаний (их доля возрастала). Превалирующее значение имел симпатический отдел ВНС, в наибольшей степени - у игровиков (49,9%). Наиболее низкие значения относительной мощности ВЧ-колебаний (9,1%) имели штангисты, что ассоциировалось также с минимальными показателями их абсолютной мощности при АОП. Так, ИЦ в вертикальном положении возрос в 1-й группе до 6,30 усл. ед., во 2-й группе -до 8,17 усл. ед. и в 3-й группе - 9,98 усл. ед. Произошло перераспределение активности отделов ВНС в пользу симпатического отдела: ИВВ в группах сравнения равен, соответственно, 3,24 усл. ед., 4,58 и 5,13 усл. ед. При анализе индивидуальных значений динамики вариабельности в диапазонах спектра при ОАП отмечен у 53,3% игровиков гипер-симпатикотоническоий тип реакции (относительная мощность НЧ-колебаний более 50%), в 1-й и 3-й группе такие реакции имели около 30% спортсменов.

ВЫВОДЫ

1. При занятиях циклическими видами спорта, направленных на развитие качества выносливости, возрастает активность всех уровней регуляции; при развитии сило-

вых качеств отмечается их снижение. Спортсмены-игровики имеют «промежуточные» значение мощности колебаний во всех диапазонах спектра, которые незначительно выше величин, определяемых у здоровых нетренированных лиц.

2. Наибольший процент лиц с высокой значимостью симпатического отдела ВНС как в состоянии покоя, так и при ортопробе установлен у игровиков, они имеют наибольший процент гиперсимпатикотонических реакций.

3. Степень напряжения адаптационных механизмов была наименьшей у спортсменов 1-й группы за счет повышения активности автономного контура регуляции и только в этой группе спортсменов определялся примерный баланс симпатического и парасимпатического отделов ВНС (эйтония) с превалированием парасимпатикотонии.

4. Штангисты имеют самые низкие показатели ОМС и индекса вагосимпатиче-ского равновесия, наибольшие величины ИЦ и относительной мощности ОНЧ-колебаний как в состоянии покоя, так и при АОП, что характеризует напряжение регуляторных механизмов при адаптации к физическим нагрузкам силовой направленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баевский, Р.М. Вариабельность сердечного ритма и донозологическая диагностика / Р.М. Баевский // Вариабельность сердечного ритма : теоретические аспекты и практическое применение : материалы V всерос. симпоз. - Ижевск : Изд-во «Удмуртский университет», 2011. - С. 487491.

2. Быков, Е.В. Оценка характера вегетативной регуляции во взаимосвязи с уровнем соматического здоровья у юных спортсменов-конькобежцев 13-15 лет / Е.В. Быков, Р.А. Долгова // Фундаментальные исследования. - 2008. - № 8. - С. 45.

3. Вейн, А.М. Вегетативные расстройства / А.М. Вейн. - М. : Наука, 2003. - 480 с.

4. Веневцева, Ю.Л. Особенности вегетативного статуса и данных Холтеровского монито-рирования у молодых людей с синдромом ранней реполяризации желудочков и мягкой артериальной гипертензией / Ю.Л. Веневцева, Е.Н. Казидаева, А.Х. Мельников // Спортивная медицина: наука и практика. - 2013. - № 1, приложение. - С. 38-39.

5. Дробышев, В.А. Особенности вегетативной дисфункции у спортсменов-легкоатлетов и методы профилактики / В.А. Дробышев, И.В. Гувакова // Материалы VI Всерос. науч. форума «Ре-аСпоМед 2006». - М., 2006. - С. 38-40.

6. Устойчивость к ортостатическому воздействию спортсменов с различным уровнем толерантности к гипоксии и гиперкапнии / С.М. Кайкан, Кузиков М.М., Денисов К.Г., Быков Е.В. // Теория и практика физической культуры. - 2011. - № 4. - С. 27-29.

7. Криворученко, Е.В. Взаимосвязь уровня физической подготовленности и типа вегетативной регуляции сердечного ритма юных бегунов на короткие дистанции / Е.В. Криворученко // СпортМед-2010 : материалы V Междунар. науч. конф. - М., 2010. - С. 252-253.

8. Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы у высококвалифицированных спортсменов по данным кардиоинтервалографии / Е.В. Октябрьская, А.А. Синицин-ский, А.Л. Томчук, Н.О. Азарова // Материалы IV Всерос. науч. форума «Реаспомед-2004». - М., 2004. - С. 71-72.

9. Потапова, Т.В. Особенности регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы юных спортсменов с различными типами кровообращения / Т.В. Потапова, Е.В. Быков, С.М. Кайкан // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2008. - № 5. - С. 21-23.

10. Сабирьянов, А.Р. Влияние статодинамических нагрузок на показатели сердечнососудистой системы у здоровых женщин 35-50 лет / А.Р. Сабирьянов, Е.С. Сабирьянова, Ю.А. Первухина // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2006. - № 4. - С. 29-31.

11. Роль направленности и интенсивности тренировочного процесса в развитии дистрофии миокарда физического перенапряжения у спортсменов / И.Ф. Таминова, Н.П. Гарганеева, И.Н. Во-рожцова, И.Н. Телицына // Материалы VI Всерос. науч. форума «РеаСпоМед 2006». - М., 2006. - С. 148-150.

12. Флейшман, А.Н. Вариабельность ритма сердца и медленные колебания гемодинамики: нелинейные феномены в клинической практике / А. Н. Флейшман. - Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2009. - 194 с.

REFERENCES

1. Baevsky, R. M. (2011), "Heart rate Variability and prenosological diagnostics", Heart rate Variability: Theoretical aspects and practical application: mater. V the age of three. the Symposium, Publishing house "Udmurt University, Izhevsk, pp 487-491.

2. Bykov, E.V. and Dolgova R. A. (2008). "Evaluation of vegetative regulation in correlation with the level of somatic health in young athletes skaters 13-15 years", Fundamental research, No. 8, pp. 45-51

3. Wayne, A. M. (2003), Autonomic disorders, Science, Moscow.

4. Venevtseva, Y. L., Kazadaeva, E. N. and Melnikov A. H. (2013), "Features of vegetative status and data Holter monitoring in young people with down syndrome early repolarization of the ventricles and mild hypertension", Sports medicine: science and practice, No. 1, pp. 38-39.

5. Drobyshev, C. A. and Guvakova, I. C. (2006), "Features of autonomic dysfunction in athletes-athletes and methods of prevention", Mater. VI the age of three. the scientific. forum "ReaSpoMed 2006", Moscow, pp. 38-40.

6. Kaikan, S. M., Kuzikov M. M., Denisov, K. and Bykov, E. V. (2011), "Resistance to orthostatic effects athletes with different levels of tolerance to hypoxia and hypercapnia", Theory and practice of physical culture, No. 4, pp. 27-29.

7. Krivoruchenko, E. C. (2010), "Relationship of level of physical preparedness and type of vegetative regulation of heart rhythm young runners for short distances", SPORTMED-2010: mater. V International. scient. proc., Moscow, pp. 252-253.

8. Octobrskaya, E.C., Cincinnsti, A.A., Tomczak, A. L. and Azarov N. O. (2004), The evaluation of the functional state of the cardiovascular system in elite athletes according to kardiointervalog-raphy", Mater. IV the age of three. scient. forum "ReaSpoMed-2004", Moscow, pp. 71-72.

9. Potapova, T.C. Bykov, E.V. and Kaikan, S. M. (2008), "Features of the regulation of the cardiovascular system of young athletes with different types of circulatory", Physical culture: upbringing, education, training, No. 5, pp. 21-23.

10. Sabirianov, A.R., Sabirianova, E. C. and Pervukhina, Yu. A. (2006), "The influence of static-and-dynamic loads on the performance of the cardiovascular system in healthy women aged 35-50", Problems of balneology, physiotherapy and physical culture, No. 4, pp. 29-31.

11. Caminova, I. F., Garganega, N. P. ,Vorozhtsov, I. N. and Telecina, I.N. (2006), "Role of the orientation and intensity of the training process in the development of myocardial degeneration of overtraining in athletes", Mater. VI the age of three. scient. forum "ReaSpoMed 2006", Moscow, pp. 148- 50.

12. Fleishman, A. N. (2009), The heart rate variability and slow hemodynamic oscillations: nonlinear phenomena in clinical practice, Publishing house "SB RAS", Novosibirsk.

Контактная информация: Kolomiec_o@mail.ru

Статья поступила в редакцию 05.12.2014.

УДК 796:61

МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА У СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СПОРТА

Ольга Ивановна Коломиец, кандидат биологических наук, доцент, Евгений Федорович Орехов, доктор педагогических наук, профессор, Евгений Витальевич Быков, доктор медицинских наук, профессор,

Уральский государственный университет физической культуры, Челябинск

Аннотация

В статье рассматриваются особенности регуляции сократительной функции у спортсменов различных видов спорта. Показано, что у спортсменов циклических видов спорта активность уровней регуляции наиболее сбалансирована и определяется комплексом факторов: гуморально-метаболическими влияниями, активностью надсегментарных структур, симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Напряжение механизмов регуляции сократительной функции у штангистов определялось существенным преобладанием активности симпатического отдела в состоянии покоя, высокими значениями мощности низкочастотных и очень низкочастотных колебаний ударного объема и фракции выброса при пробе активного ортостаза. У спортсменов игровых видов