Особенности адаптации сердца легкоатлетов высокой квалификации к нагрузкам различной направленностии

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СПОРТА

ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СЕРДЦА ЛЕГКОАТЛЕТОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ К НАГРУЗКАМ РАЗЛИЧНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИИ

Е.Б. КОМАР,

БГУФК, г. Минск, Республика Беларусь; В.Н. МОРОЗОВ, Л.А. КАЛИНКИН, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК

Аннотация

В данной статье приводится анализ и оценка изменений морфометрических показателей сердца легкоатлетов с целью определения влияния разных по направленности тренировочных нагрузок на морфологические перестройки в сердце спортсменов. Проведено сравнение средних значений показателей морфометрии сердца в группах легкоатлетов с различной направленностью тренировочного процесса. Это позволяет установить особенности адаптации сердца легкоатлетов к конкретному виду спортивной деятельности.

Ключевые слова: легкоатлеты, высокая квалификация, эхокардиография, морфометрические показатели, физические нагрузки.

Abstract

This article provides an analysis and assessment of changes in morphometric parameters of athletes heart to determine the effect of different orientation of training loadings on morphological reconstruction in the heart of the athletes. A comparison of the mean values of morphometric parameters of the heart in groups of athletes with different orientation of the training process.

This allows you to set the features of adaptation of athletes of the heart to a specific type of sports activity.

Keywords: athletes, high sport qualification, echocardiography, morphometric parameters, exercises.

Введение

Интенсивные физические нагрузки, несомненно, оказывают значительное влияние на сердце спортсменов, что постоянно описывается в многочисленной научной литературе [2-5]. Особенно значимые и устойчивые изменения происходят в сердце спортсменов с высокой квалификацией (кандидаты в мастера спорта, мастера спорта и т.д.) ввиду более длительного воздействия спортивных тренировок. В результате применения интенсивных физических нагрузок сердце этих спортсменов выдает адаптационную реакцию, выражающуюся в физиологической гипертрофии миокарда. Однако она не препятствует достижению высоких спортивных результатов, о чем свидетельствуют как наши исследования [1], так и ряда других авторов по данной теме [2, 3].

Направленность тренировочного процесса спортсменов оказывает влияние на характер адаптационных процессов, происходящих в их сердце [4, 5]. Особенности тренировочной деятельности оказывают различное влияние на состояние сердца спортсменов, вызывая в нем

соответствующие морфометрические изменения: упражнения динамического характера приводят к нагрузке на сердце возросшим объемом крови, статические упражнения оказывают влияние на сердце в виде увеличения давления крови.

Тренировки спортсменов различных специализаций легкой атлетики отличаются применением упражнений определенной направленности, которые оказывают различное влияние на сердце спортсменов. Следовательно, у представителей различных специализаций легкой атлетики будут наблюдаться изменения в сердце, соответствующие использованным физическим нагрузкам.

Морфометрия отделов сердца включает в себя оценку размеров (конечно-диастолический и конечно-систолический размеры) желудочков, выявление дилатации камер, измерение толщины миокарда стенок желудочков [6].

Целью исследования являлась сравнительная оценка морфометрических показателей сердца легкоатлетов высокой квалификации в зависимости от направленности их тренировочного процесса.

Материалы и методы

В работе представлены результаты обследования 100 высококвалифицированных (кандидаты в мастера спорта, мастера спорта, мастера спорта международного класса) легкоатлетов, средний возраст которых составил 22,45 ± 3,40 года.

Легкоатлеты были распределены на 3 группы в зависимости от направленности тренировочного процесса: 1 группа - со скоростной направленностью тренировок (бег на 100 м, 200 м, 400 м, бег с барьерами на 100 м, 110 м и 400 м); 2 группа - скоростно-силовая направленность (прыжки в длину, высоту, тройной, с шестом, метание копья, диска, молота, толкание ядра); 3 группа - преимущественное развитие выносливости (бег на 800 м, 1500 м, 3000 м с препятствиями; 5000 м; 10 000 м; спортивная ходьба на 20 км и 50 км).

Контрольную группу составили 70 спортсменов, имеющие 1-3 спортивные разряды по легкой атлетике (средний возраст - 18,57 ± 2,09 года), которые также были разделены на 3 группы в зависимости от направленности тренировочного процесса.

Посредством эхокардиографического метода в работе рассматривались следующие морфометрические показатели сердца:

• диаметр полости левого желудочка - конечно-диа-столический (КДР ЛЖ) и конечно-систолический (КСР ЛЖ) размеры, мм;

• абсолютная толщина задней стенки левого желудочка в диастолу (ТЗСЛЖ^) и систолу (ТЗСЛЖх), мм;

• толщина межжелудочковой перегородки в диастолу (ТМЖШ) и систолу (ТМЖШ), мм;

• диаметр аортального фиброзного кольца (АО), мм;

• диаметр аорты на уровне створок аортального клапана (АК), мм;

• передне-задний размер левого предсердия (ЛП), мм;

• передне-задний размер правого желудочка (ПЖ), мм;

• размер левого предсердно-желудочкового отверстия в диастолу (МК^) и систолу (МК$), мм.

С помощью эхокардиографии измерялась и масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ).

Все перечисленные морфометрические показатели измерялись в трех группах легкоатлетов, и проводился их статистический анализ с использованием стандартных статистических пакетов.

Результаты и обсуждение

Адаптация сердца легкоатлетов к физическим нагрузкам высокой интенсивности расценивалась как физиологическая (рациональная), так как толщина стенок левого желудочка сердца у всех легкоатлетов находилась в пределах физиологической нормы.

Результаты сравнения средних величин морфомет-рических параметров сердца легкоатлетов показали, что в 1 группе у высококвалифицированных легкоатлетов, систематически выполняющих на тренировочных занятиях физическую работу максимальной интенсивности (спринтеры), достоверно превышен передне-задний размер левого предсердия и правого желудочка, а также толщина задней стенки ЛЖ в систолу по сравнению с таковыми величинами у легкоатлетов-разрядников (табл. 1).

Таблица 1

Морфометрические показатели сердца легкоатлетов со скоростной направленностью тренировочного процесса

Показатель 1 группа (п = 39) Контрольная группа (п = 32) Р

АО, мм 28,28 ± 3,77 27,72 ± 2,96 Р > 0,05

АК, мм 20,59 ± 2,40 20,06 ± 2,55 Р > 0,05

ЛП, мм 24,26 ± 2,39 22,47 ± 2,66 Р < 0,01

ПЖ, мм 16,14 ± 3,66 14,71 ± 2,85 Р < 0,05

МК^, мм 37,00 ± 4,41 37,41 ± 3,63 Р > 0,05

МК^, мм 26,26 ± 4,33 26,28 ± 3,93 Р > 0,05

ТМЖШ, мм 7,82 ± 0,86 7,66 ± 0,94 Р > 0,05

ТМЖШ, мм 10,45 ± 1,42 10,23 ± 1,37 Р > 0,05

ТЗСЛЖ^, мм 8,22 ± 0,88 8,00 ± 0,96 Р > 0,05

ТЗСЛЖх, мм 14,44 ± 1,69 13,88 ± 1,74 Р < 0,05

КДР ЛЖ, мм 47,46 ± 4,35 46,72 ± 4,54 Р > 0,05

КСР ЛЖ, мм 31,74 ± 3,82 30,56 ± 3,42 Р > 0,05

ММЛЖ, г 167,43 ± 32,36 158,95 ± 45,45 Р > 0,05

Увеличение полости правого желудочка и левого предсердия может свидетельствовать об увеличении венозного возврата к сердцу и, соответственно, возрастании преднагрузки на левый желудочек. Следовательно, увеличивается и систолическое напряжение миокарда левого желудочка, необходимое для изгнания крови, что отражается в повышении ТЗСЛЖ в систолу.

Вторая группа легкоатлетов высокой квалификации (со скоростно-силовой направленностью тренировочного процесса) характеризуется превышением диаметра аортального фиброзного кольца и величины передне-заднего размера левого предсердия (табл. 2).

Таблица 2

Морфометрические показатели сердца легкоатлетов со скоростно-силовой направленностью тренировочного процесса

Показатель 2 группа (п = 41) Контрольная группа (п = 18) P

АО, мм 29,27 ± 4,23 27,44 ± 3,35 P < 0,05

АК, мм 21,22 ± 2,82 20,28 ± 1,99 P > 0,05

ЛП, мм 26,59 ± 3,71 24,39 ± 3,03 P < 0,05

ПЖ, мм 16,60 ± 3,83 15,66 ± 2,06 P > 0,05

МК^, мм 37,51 ± 6,13 37,06 ± 4,43 P > 0,05

МКх, мм 27,39 ± 5,43 27,61 ± 4,00 P > 0,05

ТМЖШ, мм 8,19 ± 1,01 7,87 ± 1,17 P > 0,05

ТМЖШ, мм 10,95 ± 1,57 10,53 ± 1,34 P > 0,05

ТЗСЛЖ^, мм 8,78 ± 1,14 8,38 ± 0,98 P > 0,05

ТЗСЛЖх, мм 14,85 ± 1,51 14,93 ± 1,79 P > 0,05

КДР ЛЖ, мм 48,39 ± 5,38 47,00 ± 4,69 P > 0,05

КСР ЛЖ, мм 32,27 ± 4,59 31,06 ± 3,49 P > 0,05

ММЛЖ, г 187,29 ± 59,19 165,64 ± 46,68 P > 0,05

Полученные результаты позволяют сделать вывод о дилатации левого предсердия наряду с нормальным объемом левого желудочка. Следовательно, объем сердца у легкоатлетов, развивающих главным образом скорост-но-силовые качества, увеличен незначительно.

Результаты, полученные для 3 группы легкоатлетов, тренировки которых направлены на преимущественное развитие выносливости, свидетельствуют о достоверном повышении линейных размеров сердца (кроме величины МК^ и МКх) у этих спортсменов (табл. 3).

Таблица 3

Морфометрические показатели сердца легкоатлетов с преимущественным развитием выносливости

Показатель 3 группа (П = 20) Контрольная группа (п = 20) P

АО, мм 29,30 ± 2,94 25,85 ± 2,96 P < 0,01

АК, мм 22,25 ± 4,22 19,35 ± 2,28 P < 0,01

ЛП, мм 25,85 ± 2,74 23,43 ± 2,56 P < 0,01

ПЖ, мм 17,45 ± 3,40 14,78 ± 2,94 P < 0,01

МК^, мм 37,10 ± 3,91 37,05 ± 3,47 P > 0,05

МКх, мм 28,40 ± 4,07 27,00 ± 2,73 P > 0,05

ТМЖШ, мм 8,24 ± 0,66 7,66 ± 0,61 P < 0,01

ТМЖШ, мм 11,18 ± 1,20 10,20 ± 0,88 P < 0,01

ТЗСЛЖ^, мм 8,63 ± 0,63 7,91 ± 0,62 P < 0,01

ТЗСЛЖх, мм 15,28 ± 1,25 14,34 ± 1,72 P < 0,05

КДР ЛЖ, мм 48,15 ± 4,46 45,05 ± 3,94 P < 0,05

КСР ЛЖ, мм 31,70 ± 3,16 29,15 ± 2,96 P < 0,01

ММЛЖ, г 187,77 ± 36,92 156,15 ± 31,77 P < 0,01

Упражнения, направленные на развитие выносливости, приводят к увеличению растяжимости миокарда, в результате чего увеличивается КДР ЛЖ. Увеличение в этой подгруппе значений КДР ЛЖ и КСР ЛЖ указывают на наличие у исследуемых лиц дилатации полости левого желудочка, характерной для спортсменов, тренирующихся на выносливость. Легкоатлеты 3 группы отличаются наибольшими размерами сердца.

Следовательно, с повышением уровня спортивного мастерства наибольшие изменения претерпевает сердце легкоатлетов, тренировки которых направлены на развитие выносливости. Увеличение толщины стенок сердца и объемов полостей оказывает прямое влияние на повышение массы миокарда левого желудочка. Применение в тренировочном процессе легкоатлетов упражнений, направленных на развитие такого физического качества как выносливость, ведет к более значительному утолщению стенок желудочков и дилатации полостей сердца. Это в свою очередь определяет наибольшие размеры сердца у легкоатлетов-стайеров.

Корреляционный анализ выявил достоверную линейную зависимость между антропометрическими характеристиками легкоатлетов (рост, вес, площадь поверхности тела) и всеми морфометрическими показателями сердца. Таким образом, при увеличении роста, веса, площади поверхности тела повышаются значения всех показателей морфометрии.

Выводы

Физиологические гипертрофические изменения в сердце спортсменов являются следствием применения физических упражнений, а тип данных изменений зависит от направленности тренировочного процесса атлетов.

Так, применение упражнений на развитие выносливости у легкоатлетов приводит к увеличению величины таких морфометрических показателей сердца, как АО, ТЗСЛЖ, ТМЖП, КСР ЛЖ, КДР ЛЖ, а также массы миокарда левого желудочка. Следовательно, упражнения, направленные на развитие выносливости у спортсменов оказывают влияние практически на все структуры левого желудочка сердца.

Для снижения подобного влияния физических упражнений, направленных на развитие выносливости, тренерам необходимо включать в тренировочную программу легкоатлетов такие упражнения, которые бы развивали и другие физические качества спортсменов.

Время воздействия тренировочной нагрузки оказывает влияние на развитие физиологической гипертрофии миокарда сердца легкоатлетов. Характер тренировок на выносливость по их длительности создает условия, при которых гипертрофия сердца становится близкой к постоянной, свойственной патологическому состоянию. Это и определяет более частое развитие гипертрофии миокарда у спортсменов, чьи тренировки направлены на преимущественное развитие выносливости.

Литература

1. Комар, Е.Б. Определение типов гипертрофии миокарда левого желудочка сердца у легкоатлетов / Е.Б. Комар // Ученые записки: сб. рец. науч. тр. - Минск: БГУФК, 2013. - Вып. 16. - С. 195-205.

2. Гаврилова, Е.А. Современные представления о спортивном сердце / Е.А. Гаврилова // Информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - С. 25-29.

3. Смоленский, А.В. Актуальные проблемы спортивной кардиологии / А.В. Смоленский, А.В. Михайлова // Спортивная медицина. - 2008. - № 2. - С. 16-20.

4. Марушко, Ю.В. Состояние сердечно-сосудистой системы у спортсменов («спортивное сердце») / Ю.В. Марушко, Т.В. Гищак, В.А. Козловский // Спортивная медицина. - 2008. - № 2. - С. 21-42.

5. Макарова Г.А. Медицинский справочник тренера / Г.А. Макарова, С.А. Локтев. - 2-е изд., стереотип. - М.: Советский спорт, 2006. - 588 с.

6. Автандилов, Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство / Г.Г. Автандилов. - М.: Медицина, 1990. -384 с.

References

1. Komar, E.B. Define of the types of myocardial hypertrophy of the left ventricle of the heart in athletes / E.B. Komar // Uchenye zapiski: sb. rets. nauchn. tr. - Minsk: BSUFC, 2013. - Vol. 16. - Pp. 195-205.

2. Gavrilova, E.A. Modern views on the sports heart / E.A. Gavrilova // Informatsionno-analyticheskiy bulleten. -2009. - Pp. 25-29.

3. Smolensky, A.V. Actual problems of sports cardiology / A.V. Smolensky, A.V. Mihailova // Sportivnaya medicina. -2008. - Vol. 2. - Pp. 16-20.

4. Marushko, U.B. The cardiovascular system in athletes ("sports heart") / U.B. Marushko, T.B. Giwak, B.A. Koz-lovskiy // Sportivnaya medicina. - 2008. - Vol. 2. -Pp. 21-42.

5. Makarova, G.A. Medical Reference coach / G.A. Ma-karova, S.A. Loktev. - 2nd edition. - M.: Sovetsky sport, 2006. - 588 p.

6. Avtandilov, G.G. Medical morphometry. Manual / G.G. Avtandilov. - M.: Medicina, 1990. - 384 p.