Особенности сердечно-сосудистой системы и физической работоспособности у спортсменов высокой квалификации с разной спецификой видов спорта

ЗДОРОВЬЕ, ОБРАЗ ЖИЗНИ, ЭКОЛОГИЯ

© ТАМИНОВА И.Ф.

ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ И ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ У СПОРТСМЕНОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ С РАЗНОЙ СПЕЦИФИКОЙ ВИДОВ СПОРТА

И.Ф. Таминова

Муниципальное учреждение Врачебно-физкультурный диспансер, г. Нижневартовск, гл.

врач - О.Ю. Телицына.

Резюме: В данной работе проводилась сравнительная оценка морфофункциональных особенностей миокарда, показателей гемодинамики и общей физической работоспособности у 80 высококвалифицированных спортсменов с разной спецификой видов спорта. Изучалось влияние направленности спортивной тренировки на уровень аэробной производительности сердечно-сосудистой системы, определяющий общую физическую работоспособность спортсменов. Выявлены особенности, а также взаимосвязи между параметрами морфологии, системной гемодинамики и физической работоспособности у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса, развивающих выносливость, скоростно-силовые и силовые двигательные качества в зависимости от их резервных адаптационных возможностей при достижении высоких спортивных результатов. Ключевые слова: учебно-тренировочный процесс спортсменов высокой квалификации, гемодинамика, физическая работоспособность, аэробная производительность, дезадаптация сердечно-сосудистой системы.

Исследование сердечно-сосудистой системы занимает центральное место в спортивной медицине. Ярко выраженные тенденции современного спорта заключается в повышение тренировочных и соревновательных нагрузок, усложнении техники выполнения спортивных упражнений, что предъявляет соответствующие требования к различным функциональным системам организма спортсмена [5]. Одним из основных показателей, отражающим адаптационные реакции организма к физическим напряжениям, является уровень функциональных резервов аппарата кровообращения.

В процессе мышечной работы адаптационные изменения зависят не только от мощности и длительности нагрузки, но и от воздействия биоэнергетических возможностей (аэробных и анаэробных). Именно аэробные процессы являются физиологической основой общей выносливости и физической работоспособности [1, 3]. Направленность

спортивной тренировки оказывает существенное влияние на морфологию сердца и системную гемодинамику [6]. Выполненные в этом направлении работы свидетельствуют о сопряженности функционирования и коррелированности различных отделов аппарата кровообращения у спортсменов, тем не менее, конкретные особенности и их физиологическое значение полностью не изучены. Возможность начала спортивной карьеры или продолжение участия спортсменов высоких квалификаций в спортивных соревнованиях, имеющих кардиоваскулярные нарушения, обсуждается в различных Спортивных Ассоциациях [7]. Однако стандарты медицинского наблюдения за спортсменами, достигшими высоких спортивных результатов, до конца не разработаны. Необходимо учитывать все резервные возможности организма спортсменов, стремящихся улучшить свой спортивный результат. Использование современных методов функциональной диагностики в выявлении ранних нарушений гемодинамики и физической работоспособности является определяющим в оценке адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы [2].

Цель работы заключается в сравнительной оценке морфофункциональных особенностей миокарда, показателей гемодинамики и общей физической работоспособности у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса и спецификой спорта.

Материалы и методы

Исследование выполнено на базе врачебно-физкультурного диспансера г. Нижневартовска. Всего обследовано 80 спортсменов, все мужчины в возрасте от 17 до 32 (средний возраст 21,92±0,5) лет, имеющих спортивную квалификацию от 1-ого взрослого разряда до мастера спорта международного класса. Спортсмены подразделены на группы в соответствии со спецификой вида спорта. В I группу вошли 15 спортсменов (средний возраст 20,47±0,82 года), занимающихся игровым видом спорта (волейболом). II группа - из 20 спортсменов (средний возраст 20,59±1,08 года), отнесена к категории «выносливость» (лыжные гонки, биатлон), учебно-тренировочный процесс которых включат упражнения, развивающие выносливость. В III группу вошли 20 спортсменов (средний возраст 22,25±0,92 года), занимающихся пауэрлифтингом, учебно-тренировочный процесс которых направлен на развитие силы. Четвертая группа - 25 борцов (средний возраст 23,62±0,85 года), учебно-тренировочный процесс которых состоит из упражнений и заданий, направленных на развитие скоростно-силовых двигательных качеств. Спортивный стаж спортсменов варьирует от 5 до 15 лет. Продолжительность тренировок в каждой группе составляет 3 - 4 часа в день с частотой 5 - 6 раз в неделю. Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы все спортсмены прошли обязательное предварительное и динамическое обследование. Показатели кардиогемодинамики определялись методом эхокардиографии (ЭхоКГ) с доплерографией и цветовым доплеровским

картированием на ультразвуковой системе «Sequoia 512» (Acuson, USA) с регистрацией изображения в М и В позициях. Визуализация структур сердца проводилась из парастер-нальной и верхушечных областей по длинным и коротким осям в положении спортсмена лежа на боку и на спине. Определялись следующие параметры: конечно-систолический и конечно-диастолический объемы левого желудочка (КСО, мл; КДО, мл), размер левого предсердия (ЛП, см), левого желудочка (ЛЖ, см), толщина межжелудочковой перегородки (ТМЖП, см) и задней стенки (ЗСЛЖ, см), диаметр аорты (АО, см), фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ, %), ударный объем (УО, мл). Общую физическую работоспособность (индекс PWC170) тестировали на велоэргометре Cardiosoft» фирмы «Marguette» (Германия). В ходе велоэргометрии (ВЭМ) оценивали физическую работоспособность в (кгм/мин). Общую физическую работоспособность рассчитывали по методике В. Л. Карп-мана с соавт. (1974), которая предполагает выполнение двух нагрузок возрастающей мощности (продолжительностью каждой 5 мин) с интервалом отдыха между ними в 3 минуты. Первоначальная мощность при первой нагрузке устанавливалась из расчета массы тела и спортивной специализации спортсменов, а ее увеличение при второй нагрузке осуществлялась в соответствии с показателями частоты сердечных сокращений (ЧСС) в конце первой нагрузки [2, 4]. При проведении ВЭМ фиксировались значения ЧСС, систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) исходно и на каждой ступени нагрузки, а также время восстановления этих показателей после нагрузки (мин). Оценивали уровень максимального потребления кислорода (МПК) в мл/мин/кг, реакцию АД, клинические и ЭКГ- признаки ишемии миокарда.

Статистический анализ материала проводился при помощи пакета программ StaSoft Statistica 6.0. Для проверки гипотезы об однородности двух и более независимых выборок использовался критерий ANOVA. Статистически значимыми считали отличия при уровне p<0,05. Показатели представлены в виде средних выборочных значений M±m, где M -среднее арифметическое, m - ошибка средней.

Результаты и обсуждение Полученные результаты указывают, что показатели морфологии и системной гемодинамики сердца во всех группах были в пределах нормальных значений в соответствии с протоколом ЭхоКГ и ВЭМ пробы (табл. 1).

Таблица 1

Структурно-функциональные показатели сердца и физической работоспособности у спортсменов с разной спецификой видов спорта

Однако, как видно из таблицы 1 по многим параметрам были выявлены статистически значимые различия морфофункциональных показателей у спортсменов, занимающихся различными видами спорта. Так у спортсменов III и IV групп, специализирующихся в видах спорта на развитие скоростно-силовых и силовых качеств, отмечено превалирование объемных фракций левого желудочка (КДО 124,83±15,55 мл; КСО 40,13±0,9 мл; УО 85,25±14,97 мл; ФВ 69,55±5,23 %) по сравнению с группой спортсменов, тренирующихся на выносливость (КДО 119,2±12,62 мл; КСО 41,85±6,26 мл; УО 76,85±10,74 мл; ФВ 66,8±4,2 %). Изучение структурно-морфологических особенностей обнаружило увеличение параметров (ТЗСЛЖ 0,94±0,1 см; ЛЖ 5,13±0,29 см; ЛП 3,4±0,37 см; АО 3,21±0,24 см) у спортсменов в группах III и IV в сравнении с аналогичными показателями спортсменов II группы (ТЗСЛЖ 0,88±0,1 см; ЛЖ 4,98±0,26 см; ЛП 3,27±0,23 см; АО 3,02±0,31 см). У большинства обследованных спортсменов I группы, занимающихся волейболом, при проведении ЭхоКГ отмечались несколько большие структурные и гемодинамические величины сердца в сравнении с другими (ЛП 3,5±0,17 см; ТЗСЛЖ 0,95±0,09 см; АО 3,41±0,42 см; КДО 135,53±12,58 мл; КСО 42,14±6,15 мл; УО 92,57±11,32 мл) группами. Это позволяет прийти к заключению, что различия морфологии сердца и показателей гемодинамики обусловлены влиянием спортивной специфики и направленности тренировочного процесса. Кроме того, установлены различия связаны с антропометрическими особенностями и более высоким уровнем обмена веществ у высокорослых спортсменов, занимающихся волейболом.

Важным показателем у спортсменов является тестирование физической работоспособности (Тест PWC170) - интегральной величины, позволяющей судить о функциональном состоянии вегетативной системы организма и в первую очередь о производительности аппарата кровообращения и дыхания (табл. 1).

Высокие показатели общей физической работоспособности (PWC17o 1435,36±261,11 кгм/мин) наблюдались у спортсменов II группы, тренирующихся на выносливость. Тогда как у спортсменов с ациклическим характером двигательной активности при таких видах спорта, как борьба (PWC170 1314,29±229,46 кгм/мин), волейбол (PWC170 1367,5±115,87 кгм/мин), пауэрлифтингом и развивающих силовые качества (PWC170 1091,33±316,5 кгм/мин), показатели физической работоспособности были у данных спортсменов низкие. Полученные результаты исследования свидетельствовали об эффективности работы кар-диореспираторной системы у спортсменов циклических видов спорта (лыжные гонки, биатлон), в отличие от спортсменов, занимающихся ациклическими видами спорта (борьба, волейбол, пауэрлифтинг). Очевидно, что чем выше показатель индекса PWC170, тем боль-

шую механическую работу может выполнить спортсмен при оптимальном функционировании кровообращения, тем выше физическая работоспособность.

При оценке аэробного энергообразования по уровню МПК были выявлены статистически значимые различия у спортсменов в зависимости от вида спорта. Возможности аэробного энергопотенциала отражают резервы биоэнергетики и устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям. Известно, что лица с высоким потенциалом аэробной производительности обладают высоким коронарным резервом [4].

Уровень МПК и его оценка проводились в зависимости от возраста и спортивной специализации по количественным критериям (табл. 1).

У спортсменов, тренирующихся в видах спорта на «выносливость», уровень МПК составил в предсоревновательном периоде тренировочного процесса 66,05±7,81 мл/мин/кг, тогда как у спортсменов, развивающих скоростно-силовые качества, силу и в игровом виде спорта отмечено снижение аналогичного показателя до 48,62±8,12 мл/мин/кг; 40,02±3,71 мл/мин/кг; 39,65±2,17 мл/мин/кг соответственно.

Таблица 2

Сравнительная характеристика уровня максимального потребления кислорода

в предсоревновательном периоде тренировочного цикла спортсменов с разной

спецификой видов спорта

Примечание. В таблице отражены значения МПК в соответствии с его уровнем при различных видах спорта (Карпман В.Л. и соавт., 1988) [5].

Низкий уровень аэробных возможностей по данным МПК был выявлен у 46 (57,5%) среди 80 обследованных. В I группе низкий уровень МПК наблюдался у 12 (15%) спортсменов (для игровых видов спорта отмечен низкий уровень соответствует 42-49 мл/мин/кг). Во II группе низкий уровень МПК выявлен у одного (1,25%) спортсмена (для спортсменов, тренирующихся на «выносливость» низкий уровень соответствует 46-56 мл/мин/кг). В III группе низкий уровень МПК был у 18 (22,5%) спортсменов, в IV - у 15 (18,8%) (для скоростно-силовых видов спорта низкий уровень составляет 42-49 мл/мин/кг).

Средний уровень МПК наблюдался у 23 (28,8%) спортсменов. В I группе - у 3 (3,8%) спортсменов (критерии среднего уровня МПК для игровых видов спорта составляют 50-59 мл/мин/кг), во II - у 10 (12,5 %) (критерии среднего уровня МПК для спортсменов, тренирующих на «выносливость», соответствуют 57-57 мл/мин/кг), в III - у 2 (2,5%) (критерии среднего уровня МПК для силовых видов спорта составляют 46-50 мл/мин/кг) и

в IV - у 8 (10%) борцов (критерии среднего уровня для скоростно-силовых видов спорта -50-59 мл/мин/кг).

Высокий уровень МПК был выявлен у 11 (13,8%) спортсменов, при этом у 9 (11,3%) - II группы (по критериям высокого уровня 68-77 мл/мин/кг на «выносливость») и у 2 (2,5%) - IV (по критериям высокого уровня МПК 59-65 мл/мин/кг на скоростносиловые качества).

Оценивая типы реакции сердечно-сосудистой системы в ответ на дозированную физическую нагрузку при проведении ВЭМ пробы, патологические типы реакции АД (гипертонический, гипотонический, дистонический), отражающие состояние дезадаптации системы кровообращения наблюдались в 3,7% случаях у спортсменов I группы, 5% - II группы, в 2,5% - III и в 6,3% - IV. Ишемические изменения ЭКГ, явившиеся критериями прекращения пробы, были зарегистрированы в двух случаях во II группе, что послужило основанием для отстранения спортсменов от тренировок и направления на дополнительное обследование. Превышение времени восстановления ЧСС свыше 11 минут после прекращения ВЭМ пробы было выявлено у 14 (16,4%) спортсменов, что следует рассматривать в качестве дополнительного диагностического признака дезадаптации сердечнососудистой системы к физическим нагрузкам.

Таким образом, можно говорить об определенном влиянии особенностей спортивной деятельности на характер морфологической и гемодинамической перестройки сердца. Форма и степень выраженности такой перестройки, а также ее специфичность определяется характером физических нагрузок и зависит от вида спорта. В проведенном исследовании в зависимости от направленности тренировочного процесса у высококвалифицированных спортсменов выявлены различия в оценке состояния показателей сердечнососудистой системы. Наиболее высокий уровень функциональных резервов гемодинамики обнаружен у спортсменов, учебно-тренировочный процесс которых включал упражнения и задания циклического характера, развивающие выносливость. У спортсменов II группы, тренирующихся на выносливость (лыжные гонки, биатлон), были выявлены высокие показатели аэробной производительности по данным МПК в сравнении с аналогичными показателями в группах спортсменов, занимающимися ациклическими видами спорта (борьба, пауэрлифтинг, волейбол), у которых сердечно-сосудистая система работает в энергетически напряженном режиме. Высокая физическая работоспособность в группе «выносливость» характеризуется наибольшей сократимостью миокарда. Это позволяет заключить, что сердечно-сосудистая система спортсменов в группе «выносливость» обладает большими резервными возможностями, работает в условиях покоя в более экономичном режиме, тогда как у спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми и игровыми вида-

ми спорта, наблюдалось неэффективность гемодинамического обеспечения нагрузки, несмотря на высокий исходный уровень толерантности к физической нагрузке во всех группах.

Исследование показало, что в ходе учебно-тренировочного процесса представителям спорта ациклического характера (борьба, пауэрлифтинг, волейбол), наряду с подготовкой организма к работе в анаэробных условиях (при значительной гипоксии), являющихся основным в энергообеспечении кратковременных упражнений высокой интенсивности, необходима тренировка, обуславливающая дополнительное развитие системы кислородного обеспечения организма, то есть аэробных способностей.

Изучение показателей кардиогемодинамики, физической работоспособности у высококвалифицированных спортсменов в зависимости от сцецифики видов спорта и направленности тренировочного процесса позволяет оценить текущее функциональное состояние, адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы и способствует раннему выявлению состояния дезадаптации и перетренированности, что является определяющим в управлении и в своевременном внесении коррективов в режим тренировочных нагрузок. Таким образом, оптимизация функционирования аппарата кровообращения - необходимое условие для достижения высоких спортивных результатов.

PECULIARITIES OF CARDIOVASCULAR SYSTEM AND PHYSICAL EFFICIENCY IN SPORTSMEN OF HIGH QUALIFICATION WITH DIFFERENT SPECIFICITY OF

SPORT KIND

I.F. Tamoniva

Doctor- athletic dispensary

The comparative evaluation of morphofunctional peculiarities of myocardium, gemodynamic indices and general physical efficiency in 80 well-qualified sportsmen with different specificity of sport kinds was done. The influence of direction of sport training on the level of aerobic productivity of cardiovascular system, which determined general physical capacity for work of sportsmen, was studied. Peculiarities and also interrelation between morphological parameters, homodynamic system and physical efficiency in sportsmen with different training direction.

Key words: training process of sportsmen of high qualification, hemodynamics, physical efficiency, aerobic productivity, dysadaptation of cardiovascular system.

Литература

1. Агаджанян М.Г., Бурякин Ф.Г. Кардиологические показатели, отражающие долговременную и срочную адаптацию борцов к нагрузкам // Теор. и практ. физ культуры. - 2002. - №2. - С. 5-8.

2. Белоцерковский З.Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. - М.: Советский спорт, 2005. - 312 с.

3. Белоцерковский З.Б., Любина Б.Г. Гемодинамическая реакция при статических и динамических физических нагрузках у спортсменов // Физиол. человека. - 2002. -Том 28, №2. - С. 89-94.

4. Дудина Е.А. Аэробные возможности и состояние здоровья: клинико-

морфофункциональные параллели // Теор. и практ. физ. культуры. - 2006. - №1. -С. 26-27.

5. Земцовский Э.В. Спортивная кардиология. - СПб.: Гиппократ, 1995. - 448 с.

6. Мельников А.А., Викулов А.Д. Особенности гемодинамики и реологических свойств крови у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса // Теор. и практ. физ. культуры. - 2003. - №1. - С. 23-26.

7. Corrado D., Pelliccia A., Fagard R., Bjornstad H.H. et al. Cardiovascular preparticipation screening of young competitive athletes for prevention of sudden death // Eur. Heart. J. - 2005. - № 26. - P. 516-524.