Влияние кратковременной гипоксии и гиперкапнии на спектральные характеристики показателей центральной гемодинамики легкоатлеток

ВЛИЯНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ГИПОКСИИ И ГИПЕРКАПНИИ НА СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ЛЕГКОАТЛЕТОК

Е.В. Быков, Т.В. Потапова*, O.A. Зуев ЮУрГУ, г. Челябинск; *ТГУ, г. Тюмень

В работе отражены особенности изменений нейровегетативной регуляции хроно- и инотропной функции сердца девушек-легкоатлеток в условиях кратковременной гипоксии и гиперкапнии.

Актуальность. Достижение высоких спортивных результатов в циклических видах спорта традиционно ассоциируется с повышением аэробных возможностей организма, повышением толерантности к гипоксии, что позволяет увеличивать длительность и интенсивность тренировочных воздействий, прирост физической работоспособности при аэробных нагрузках сопровождается достоверным увеличением МПК и легочной вентиляции [1, 2]. Известно, что процесс расходования функциональных резервов зависит от регуляторных механизмов, которые играют ведущих роль в адаптационных процессах при занятиях спортом. В этой связи в последние годы изучение активности различных уровней регуляции деятельности кардоиреспираторной системы на основе оценки медленноволновой вариабельности ритма сердца рассматривался как один из наиболее современных методов функциональной диагностики [3-5]. Довольно точно отражает сдвиги функционального состояния спортсменов динамика спектральных характеристик показателей системы кровообращения, определяемая при проведении различных функциональных проб [6, 7]. Так, в исследованиях [8] показано, что у спорт-сменов-легкоатлетов с НЦД (число которых достигает от 6,2 % до 19,3 %) характерно снижение уровня физической работоспособности («ниже среднего» и «низкий»), а также общая мощность спектра, преобладают ОНЧ- и СНЧ-колебания при уменьшении высокочастотных модуляций (до 8,7 %), выполнение активной ортопробы характеризовалось ги-персимпатикотоническим типом вегетативной реактивности, что в целом свидетельствует о выраженном напряжении регуляторных систем и высокой значимости эрготропных и гуморальнометаболических влияний в вегетативном обеспечении деятельности ССС. Менее изученными являются изменения активности уровней регуляции системы кровообращения, выявляемые при дыхательных пробах, в частности, при пробе Штанге (максимальная задержка дыхания после глубокого вдоха), приводящая к кратковременной гипоксии и гиперкапнии.

Целью работы являлось изучение динамики активности различных уровней регуляции хроно-и инотропной функции сердца спортсменок-легко-

атлеток 14-16 лет при проведении пробы Штанге в сравнении с активной ортопробой.

Метод исследования - импедансная реогра-фия, запись велась на протяжении 500 последовательных кардиоциклов, проводился спектральный анализ - определялась общая мощность спектра и ее распределение по 4 диапазонам: в ультранизко-частотном (УНЧ) - до 0,025 Гц (отражает активность метаболической регуляции); очень низкочастотном (ОНЧ, 0,025-0,075 Гц, отражает активность высших центров вегетативной регуляции); низкочастотном (НЧ, 0,075-0,15 Гц) - отражает активность симпатического отдела ВНС; высокочастотном (ВЧ, 0,15-0,5 Гц) - отражает влияние парасимпатического отдела ВНС. Обследована 21 спортсменка в состоянии покоя (исходное положение лежа) и сразу после проведения проб Штанге и активного ортостаза в начале подготовительного этапа учебно-тренировочного процесса.

Результаты исследования представлены в таблицах 1 и 2. Величина ЧСС в покое зависела от воздействия надсегментарного уровня регуляции (преобладание ОНЧ-колебаний), а также симпатического отдела вегетативной нервной системы (НЧ-колебания), что в целом характерно для лиц подросткового возраста; индекс централизации НЧ/ВЧ составил 2,29 (умеренная симпатикотония) (табл. 1). Влияние ортостаза характеризуется повышением флюктуаций в ОНЧ-диапазоне и ростом доли надсегментарного уровня нейровегетативной регуляции ритма сердца, но при этом существенно возросла значимость симпатического отдела ВНС, что отражает адаптивный характер реагирования ССС (барорефлекторный механизм регуляции гемодинамики).

Кратковременная гипоксия и гиперкапния привели после пробы Штанге к активизации метаболических факторов регуляции (увеличение УНЧ-модуляций в 4 раза и их доли с 10 % до 14,5 %), при росте колебаний во всех диапазонах спектра, но в сравнении с исходными данными процентное соотношение изменилось в пользу надсегментарного уровня (вероятно, в связи с ростом гуморальных факторов - ОНЧ) и парасимпатического отдела ВНС (с 14,5 % до 16 %, при более чем в 2,5 раза возросшей величине мощности колебаний: с 13,2 до 36,7 мс2).

Проблемы здравоохранения

Таблица 1

Показатели вариабельности ритма сердца легкоатлеток

Показатель Положение Проба Штанге

лежа стоя

ОМС, мс2 88,61 ±3,78 101,81 ±4,55 229,16 ±21,41

УНЧ мс2 8,91 ± 0,82 8,07 ± 1,61 33,78 ± 2,97

% 10,05 7,93 14,74

ОНЧ мс2 36,26 ±3,48 43,54 ± 3,43 101,56 ± 12,74

% 40,9 42,77 44,32

НЧ мс2 30,24 ±2,80 41,60 ±3,81 57,15 ±3,77

% 34,15 40,86 24,94

ВЧ мс2 13,19 ± 1,63 8,59 ±0,94 36,68 ± 2,65

% 14,5 8,44 16,01

Таблица 2

Показатели вариабельности ударного объема сердца легкоатлеток

Показатель Положение Проба Штанге

лежа стоя

ОМС, мс2 339,77 ± 23,95 393,58 ± 40,72 642,35 ± 53,09

УНЧ уел. ед. 90,40 ±8,50 126,93 ± 7,83 136,36 ±9,85

% 26,6 32,25 21,25

ОНЧ уел. ед. 175,45 ±26,96 208,35 ± 18,27 374,46 ± 32,32

% 51,65 52,95 58,3

НЧ уел. ед. 69,63 ± 6,08 57,46 ±5,30 124,23 ± 9,79

% 20,5 14,6 19,3

ВЧ уел. ед. 4,28 ±0,41 0,84 ± 0,09 7,30 ± 0,67

% 1,26 0,21 1,15

В регуляция инотропной функции (по показателю ударного объема) доминируют гуморальнометаболические факторы при активном участии центральных надсегментарных структур вегетативной нервной системы (диапазоны УНЧ и ОНЧ), обеспечивающих большую стабильность данной функции сердца (для ЧСС характерна большая лабильность) (табл. 2). Роль симпатического отдела ВНС была незначительна и еще более снижалась при ортопробе, возвращаясь к исходным относительным величинам после пробы Штанге (соответственно 1,26%, 0,21 % и 1,15 %). Ортопроба характеризуется ростом флюктуаций в УНЧ и НЧ диапазонах показателя ударного объема, в противоположность ей, кратковременная гипоксия и гиперкапния обеспечивали повышение колебаний во всех диапазонах в 1,5-2 раза. Следовательно, увеличивалась активность всех звеньев системы нейровегетативной регуляции инотропной функции сердца.

Заключение. Воздействие функциональных проб на ВНС и ССС приводит к различным по направленности изменениям как гемодинамических показателей, так и механизмов их регуляции. Представленные результаты позволяют заключить, что изучение особенностей переходных процессов при различных функциональных пробах путем оценки медленноволновой вариабельности показа-

телей центральной гемодинамики, как маркеров активности различных уровней регуляции деятельности системы кровообращения, позволяет создать модельные характеристики состояния ВНС и ССС спортсменов на различных этапах подготовки и с их помощью осуществлять биоуправление в процессе многолетней подготовки.

Литература

1. Быков, Е.В. Человек и гипоксия: проблемы и перспективы / Е.В. Быков, O.A. Голодов, А.П. Исаев. - Челябинск, 1999. - 126 с.

2. Исаев, А.П. Адаптация человека к спортивной деятельности / А.П. Исаев, С.А. Личагина и др. // Ростов-на-Дону: Изд-во РГПУ, 2004. - 236 с.

3. Ритм сердца у спортсменов / под ред. P.M. Баевского и P.E. Мотылянской. - М.: Физкультура и спорт, 1986. -140 с.

4. Вариабельность сердечного ритма у лиц с повышенным режимом двигательной активности и спортсменов / А.Д. Викулов, А.Д. Немиров, Е.Л. Ларионова, А.Ю. Шевченко // Физиология человека. -2005. - Т. 31, №6.-С. 54-59.

5. Шевченко, А.Ю. Сравнительная характеристика основных параметров вариабельности ритма сердца у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса: дис. ... канд. мед. наук /А.Ю. Шевченко. - Ярославль, 2006. - С. 14.

112

Вестник ЮУрГУ, № 4, 2008

Быков Е.В., Потапова Т.В., Зуев О.А.

Влияние кратковременной гипоксии и гиперкапнии на спектральные характеристики показателей...

6. Быков, Е.В. Спорт и кровообращение: Возрастные аспекты / Е.В. Быков, А.П. Исаев, С.Л. Сашенков. — Челябинск: «Интерполиарт и К», 1998. - 64 с.

7. Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам / Е.В.Быков, С.А. Личаги-на, Р.У. Гаттаров и др. // В кн.: Колебательная активность показателей функциональных систем

организма спортсменов и детей с различной двигательной активностью. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - С. 92-207.

8. Дробышев, В.А. Особенности вегетативной дисфункции у спортсменов-легкоатлетов и методы профилактики / В.А. Дробышев // Материалы VI Всероссийского научного форума «РеаСпоМед 2006». -М., 2006. - С. 38-40.