Классификация изменений электрокардиограммы у здорового человека в покое и во время физических нагрузок

А,И. ЗАВЬЯЛОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В ПОКОЕ И ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В ПОКОЕ И ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

CLASSIFICATION OF ELECTROCARDIOGRAM CHANGES OF HEALTHY MAN IN REST AND DURING PHYSICAL ACTIVITIES

А.И.Завьялов

Сердце, электрокардиограмма, ЭКГ, классификация, физические нагрузки, тренировка, теория, мышечная работа.

Открытие электрокардиографии (ЭКГ) внесло революционные изменения в исследование сердца. Это объективный метод, который путем простого наложения электродов на поверхность тела без внедрения во внутреннюю среду (безболезненно) организма отражает обменные процессы в миокарде на клеточном уровне с точными временными параметрами и количественными (амплитудными) характеристиками. «Классификация изменений электрокардиограммы у здорового человека в покое и во время физических нагрузок» дает возможность эффективно оценивать воздействие мышечной нагрузкой на организм и управлять тренировкой спортсменов.

A.I. Zavyalov

Heart, electrocardiogram, classification, physical activities, training, theory, muscular work. The opening of electrocardiography (or electrocardiogram) brought a revolutionary situation in heart research. It is an objective method which by simple imposing of electrodes on a body surface without introduction into the internal environment (without serious consequences) of an organism reflects exchange processes in a myocardium at cellular level with exact temporary parameters and quantitative (amplitude) characteristics. «Classification of electrocardiogram changes of healthy man in rest and during physical activities» gives the chance to estimate effectively the impact on an organism by muscular load and to manage the training of athletes.

Исследование сердца - «виновника» дви- ми [Морман, Хеллер, 2000, с. 39; Практическое...,

жения крови по сосудам за счет сокраще- 1971, с. 9]. Зубец «Р» ЭКГ отражает систолу пред-

ния миокарда - значительно осложнено в связи сердий, «ЦКБ» - охват возбуждением (сокраще-

стем, что оно скрыто от глаз исследователя в груд- ние) миокарда желудочков, зубец «Т» - процесс

ной клетке и не доступно для визуального на- расслабления миокарда желудочков, зубец «и» -

блюдения во время его деятельности в организ- диастола желудочков [ЗавьяловД98Э, с. 935-939],

ме. Тем не менее стремительное развитие мето- сегмент «11-Р» - сердечная пауза (рис.). до в исследований позволяет нам получать боль-

Р/Н 307.7

ГОСТ Y »К,—75-

шое количество различных характеристик сердца с целью выявления законов его деятельности [Завьялов, 1983, с. 935-939; Завьялов и др., 2002, с. 35-48; Завьялов и др., 2005, с. 23-26].

Без преувеличения можно сказать, что откры- ~ Сегмент ^ /Ч^ " ^ ' О^'/

тие электрокардиографии (ЭКГ) внесло революционную ситуацию в исследование сердца. Этот Рис. ЭКГ с частотой сердечных сокращений 70 уд./мин. объективный метод путем простого наложения

электродов на поверхность тела без внедрения во ЭКГ можно использовать неограниченное ко-

внутреннюю среду (безболезненно) отражает об- личество раз без вреда для здоровья, усилитель менные процессы в миокарде на клеточном уров- потенциалов сердца имеет несложную конструк-не с точными временными параметрами и коли- цию, информация легкодоступна и может быть чественными (амплитудными) характеристика- обработана многими способами.

Научно-педагогический потенциал ЭКГ очень велик. Это не только самый распространенный клинический метод, но и с большим будущим -педагогический. Для записи ЭКГ-сигнала не надо внедряться во внутреннюю среду организма, поэтому регистрация кардиосигнала юридически доступна педагогу-тренеру [Завьялов и др., 2007, с. 56-58.].

Хорошо известно, что кривая ЭКГ чувствительно реагирует на внешнюю среду, включая мышечную нагрузку [Завьялов, Шестакова, 1972, с. 21-23]. Создание классификации изменений ЭКГ в процессе мышечной работы у здорового человека открыло новые возможности [Завьялов, 1985, с. 201-207]. На основе использования этой классификации в тренировке под руководством автора супертяжеловес А. Курлович (тяжелая атлетика) стал двухкратным олимпийским чемпионом и установил рекорд мира в 1987 г. в сумме двоеборья 472,5 кг и в настоящее время является самым сильным человеком мира [Завьялов, Крылова, 2013, с. 68-72].

Разработке такой классификации способствовал ряд авторских научных достижений по закономерностям работы сердца, которые впоследствии были зарегистрированы как научное открытие и опубликованы в соответствующих изданиях [Завьялов, Завьялова, 2002, с. 55-56; Завьялов и др., 2006, с. 57-69; Завьялов А.И., Завьялов Д.А., 2013, с. 261-266].

Цель настоящей работы - обратить внимание врачей, тренеров на разработанную и проверенную в многочисленных многолетних экспериментах классификацию изменений электрокардиограммы у здорового человека в покое и во время физических (мышечных) нагрузок.

Задача представленной работы заключается в том, чтобы показать эффективность применения разработанной классификации в педагогической, тренерской практике.

В исследованиях приняло участие 4226 здоровых людей: 1112 женского и 3114 мужского пола в возрасте от 12 до 42 лет, имеющих различную двигательную активность - не занимающиеся спортом и спортсмены высокой квалификации, в том числе 32 чемпиона Олимпийских игр, мира, Европы, СССР или рекордсмены мира, СССР, России по различным видам спорта.

Исследования проводились при выполнении разнообразных дозированных и недозированных мышечных нагрузок во время занятий физкультурой, а также во время тренировок по разным видам спорта и спортивных соревнований различного ранга, включая чемпионаты Белоруссии, Советского Союза, России, и при установлении рекордов мира. В процессе исследований регистрировались электрокардиограмма (ЭКГ), сейсмо-кардиограмма (СКГ), частота сердечных сокращений (ЧСС), измерялось артериальное давление (АД), определялись систолический (СО) и минутный объем (МОК) крови, рассчитывалась скорость кровотока и моделировались отдельные фрагменты и в целом деятельность сердца и сердечнососудистой системы в покое и в процессе выполнения мышечной работы. Все результаты подвергались статистической обработке.

Значительные изменения элементов ЭКГ, выражающиеся в высокой тахикардии, снижении сегмента Б-Ттипа соединения и ишемического до 3-4 мм, альтернации зубца Я, углублении зубцов О и 5 вплоть до преобладания Б, уплощении зубца Т, говорят о высокой степени напряжения миокарда во время тренировок и соревнований. Причем у юношей до 18 лет эти изменения носят более выраженный характер. Однако эти изменения неустойчивы и характерны для высокого нагрузочного режима. В восстановительном периоде ЭКГ приходит в норму, но снижение сегмента Б-Т типа соединения исчезает у некоторых спортсменов только через сутки.

Классификация ЭКГ покоя здорового человека после физических нагрузок (табл. 1) отражает 8 состояний ЭКГ покоя здорового человека, возникающих в связи с мышечной нагрузкой различной напряженности от нормы (0 баллов) до перенапряжения (12 баллов) в отдаленном (от одного до 24 часов и более) восстановительном периоде.

ЭКГ покоя после нагрузок очень лабильна и зависит, с одной стороны, от напряжения организма при выполнении работы и времени ее окончания, а с другой - от скорости восстановительных процессов у конкретного человека.

Так, например, острое утомление во время мышечной работы через 24 часа у хорошо подготовленных спортсменов может вызвать небольшие изменения на ЭКГ (1, 2 балла) и значи-

А.И. ЗАВЬЯЛОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЕНИИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В ПОКОЕ И ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Таблица 1

Изменения ЭКГ в баллах в отдаленном восстановительном периоде в зависимости от утомления,

вызванного занятиями физкультурой и спортом

Оценка состояния Баллы Описание изменений ЭКГ

1. Норма 0 Без отклонений

2. Небольшое утомление Снижен сегмент Б-Т по косо восходящему типу (линия сегмента плавно от зубца Б переходит в зубец Т):

1 на ОД мВ не более чем в 50 % комплексах

2 на ОД мВ более чем в 50 % комплексах

3. Умеренное утомление 3 на 0,2 мВ не более чем в 50 % комплексах

4 на 0,2 мВ более чем в 50 % комплексах

Сегмент $-Т повышен по косо нисходящему типу (линия сегмента плавно спускается от зубца Б и переходит в зубец Т):

5 не более чем в 50 % комплексах

6 более чем в 50 % комплексах

4. Острое утомление Снижен более ОД мВ сегмент Б-Т по ишемическому типу (имеется горизонтальный участок):

7 не более чем в 50 % комплексах

8 более чем в 50 % комплексах

5.Хроническое утомление 9 Зубец Т не более ОД мВ

6. Сочетание хронического утомления с острым 10 Зубец Т не более ОД мВ сочетается с ишемическими сегментами $~т

7.Хроническое переутомление 11 Отрицательный зубецТ

8. Перенапряжение 12 Наличие на ЭКГлюбых патологических отклонений: нарушение проводимости, множественная экстрасистолия, тахикардия свыше 90 уд./мин. и др.

тельные изменения (7, 8 баллов) у лиц, не занимающихся спортом, а у лиц с очень малой жизненной двигательной активностью подобная нагрузка может провоцировать изменения ЭКГ с 12-балльными признаками. Многократная физическая нагрузка до состояния «переутомления» вызывает на ЭКГ у спортсменов признаки «хрони-

ческого утомления» и «сочетание хронического утомления с острым».

В табл. 2 представлены изменения ЭКГ, возникающие непосредственно в момент нагрузки и в первую минуту после нее, она включает 7 состояний, которые отражают напряженность организма во время ее выполнения.

Таблица 2

Изменения ЭКГ в баллах в зависимости от утомления во время выполнения упражнений

Оценка состояния Баллы Описание изменений ЭКГ

1 2 3

Утомление отсутствует Во время нагрузки укорачивается и исчезает интервал Т-Р. Зубцы Т, 11, Р сливаются по дву-и одногорбовому типу, косо восходящий сегмент Б-Т смещается вниз от изолинии, уменьшается амплитуда зубца И, и углубляется зубец Б, однако 1Ъ5, укорачиваются интервалы при этом частота сердечных сокращений достигает:

13 100-120 уд./мин.

14 121-140 уд./мин.

15 141-160 уд./мин.

16 161-180 уд./мин

17 181-200 уд./мин.

18 свыше 200 уд./мин.

Окончание табл. 2

1 2 3

Небольшое утомление 19 - выраженное уменьшение 11 и углубление Б

20 Сегменты Б-Т ишемического типа не более чем в 20 %

Умеренное утомление 21 Сегменты Б~Т ишемического типа более 20 %, до 50 %

22 «Плато» на зубце Т менее чем в 50 % комлексах

23 Сегменты Б-Т ишемического типа до 50 % и «плато» на зубце Т менее чем в 50 % комлексах

24 «Плато» на зубце Т более чем в 50 % комлексах

25 Сегменты 5-Т ишемического типа до 50 % и «плато» на зубце Т более чем в 50 % комлексах

Острое утомление 26 Сегменты Б-Т ишемического типа более 50%, до 80 %

27 «Плато» и ишемические сегменты 5-Т более 50 %, до 80 % зарегистрированных комплексов

28 Сегменты Б-Т ишемического типа свыше 80 %

Критическое утомление 29 Сегменты Б-Т ишемического типа в свыше 80 % зарегистрированных комплексах в сочетании с «плато»

Переутомление 30 Экстрасистолия на фоне тахикардии

31 Появление комплексов с отрицательными или двухфазными зубцами Т

Предпатология 32 Отрицательный или двухфазный зубец Т держится после нагрузки продолжительное время

33 Уширение ОКБ более ОД с.

34 Уширение ОКБ более ОД с. с отрицательным или двухфазным зубцом Т

Перенапряжение 35 Наличие на ЭКГ любых патологических отклонений

Первая группа состояний - «утомление отсутствует» - включает широкий диапазон частоты сердечных сокращений (ЧСС), однако при этом учитывается, что ЭКГ-изменения не должны выходить за рамки изменений, связанных с уменьшением временных интервалов сердечных циклов, что указывает на хорошее функциональное состояние миокарда.

Все последующие группы состояний оцениваются по качественным изменениям ЭКГ, при этом наличие признака с большим числом баллов является определяющим. При оценке ЭКГ необходимо учитывать, что по мере повышения нагрузки не всегда сохраняется последовательность изменений ЭКГ с нарастанием утомления. Так, как правило, молодые люди (12-18 лет) реагируют последовательным повышением ЧСС до 180-190 уд./мин. и выше, что сопровождается альтернацией К и углублением Б до 5>1Ч, что определяет их состояние в 19 баллов - «умеренное утомление», при этом МОК у них не превышает 25 л. Тяжелоатлеты на очень мощные нагрузки реагируют не очень большой ЧСС -130-160 уд./мин., однако при установлении рекорда мира «острое утомление» достигает 28 баллов, а МОК - 41 л. У легкоатлетов,

например, при беге на 300 м (в манеже) и 400 м (на стадионе) во время соревнований регистрируются очень часто «плато» или «плато» в сочетании с ишемическими сегментами $-Т при ЧСС 200 уд./мин. и выше, МОК - 32-37 л.

При выполнении мышечных нагрузок с нарастанием утомления МОК повышается в основном за счет увеличения ЧСС (хотя СО тоже увеличивается). Дальнейшее утомление (включая состояние «острого утомления») может вызвать уменьшение ЧСС, однако МОК продолжает увеличиваться за счет увеличения СО.

Появление на ЭКГ признаков состояния «переутомления» и более глубоких изменений в большинстве случаев сопровождается выраженным урежением ЧСС, падением систолического артериального давления, снижением выброса крови, уменьшением амплитуды сейсмокардиосиг-нала и волны фотоплетизмосигнала, что свидетельствует о нарушении сократительной функции миокарда.

Использование классификации ЭКГ как метода управления тренировкой спортсменов с целью получения максимального тренировочного эффекта без нарушения здоровья позволяет полу-

А.И. ЗАВЬЯЛОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В ПОКОЕ И ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

чить высокие спортивные результаты. Так, в 2008 г. в Китае на Олимпийских играх Академия борьбы им. Д.Г. Миндиашвили (Красноярск) завоевала три золотых медали, а Бувайсар Сайтиев стал трехкратным олимпийским чемпионом. Это одно из величайших достижений в нашей стране.

ЭКГ-изменения в зависимости от напряжения организма при работе, выраженные в баллах, позволяют количественно оценить различные качественные изменения ЭКГ. Это дает возможность производить статистическую обработку состояний, возникающих при мышечной работе, что, в свою очередь, повышает качество сравнительного анализа. Количественная оценка качественных изменений ЭКГ увеличивает качество и информативность тестов с физической нагрузкой, их диагностическую ценность. И, наконец, открывается возможность более глубокого изучения различных нагрузок и их влияния на организм человека с целью повышения его двигательной активности и профилактики заболеваний.

Библиографический список

1. Завьялов А.И., Крылова A.C. Биопедагогика в тренировке спортсменов // Здоровьесбере-гающие технологии в образовательных учреждениях различного типа в условиях реализации ФГОС: материалы Всероссийской научно-практической конференции (Абакан, 24 мая 2013 г.) / отв. ред. O.A. Павлюченко. Абакан: Изд-во Хакас, гос. ун-та им. Н.Ф. Катанова, 2013.

2. Завьялов А.И., Завьялов Д.А., Завьялов A.A. Биопедагогика - основа спортивной тренировки // Теория и практика физической культуры. 2007. № 7.

3. Завьялов А.И., Завьялова Т.В. Гипотеза о ме-

ханизме наполнения кровью полостей сердца человека. Научные открытия: сб. кратких описаний научных открытий. 2002 г. М., 2002. Вып. 1.

4. Завьялов А.И. Зубец U электрокардиограммы - «собственная» диастола желудочков // Физиология человека. 1983. Т. 9, № 6.

5. Завьялов А.И. Классификация изменений электрокардиограммы при мышечной нагрузке у здорового человека // Физиология человека. 1985. Т. 11, № 2.

6. Завьялов А.И., Завьялов Д.А. Механизм наполнения сердца венозной кровью // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2013. № 1. С. 261-266.

7. Завьялов А.И., Шестакова Т.Н. Радиотелеметрические исследования пульса у борцов в процессе тренировок и функциональных проб // Теория и практика физической культуры. 1972. № 6.

8. Завьялов А.И., Завьялов Д.А., Завьялов A.A. Развитие теории деятельности сердца (сердце - пятикамерная система) // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2006. № 2. С. 57-69.

9. Завьялов А.И., Завьялов Д.А., Завьялов A.A. Сердце - пятикамерная система // Теория и практика физической культуры. 2005. № 6.

10. Завьялов А.И., Завьялов Д.А. Завьялов A.A. Третий круг кровообращения // Научный ежегодник КГПУ. 2002. Вып. 3, т. I.

11. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечнососудистой системы. СПб.: Питер, 2000. 256 с.

12. Практическое руководство по клинической электрокардиографии / А.З. Чернов, М.И. Кеч-кер, Е.А. Александрова [и др.] / под ред. проф. А.З. Чернова. Изд. 2-е, перераб. М.: Медицина, 1971. 208 с.