Особенности регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы юных спортсменов с различными типами кровообращения

УДК 612.172

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Е.В. Быков, СМ. Кайкан ЮУрГУ, Челябинск

Представлены особенности спектральных характеристик медленноволновой вариабельности показателей центральной и периферической гемодинамики и вегетативного гомеостаза спортсменов ациклических и ситуационных видов спорта. Определено, что лица с эукинетическим типом кровообращения имеют более высокий уровень функционального состояния сердечно-сосуди-стой системы.

Ключевые слова: тип кровообращения, медленноволновая вариабельность, сердечно-сосудистая система.

Актуальность. Совершенствование технологий управления тренировочным процессом в современном спорте связано с изучением закономерностей специфики адаптации ведущих систем организма спортсмена с учетом поло-возрастных особенностей, направленности физических нагрузок, этапа подготовки [1, 4, 6]. Адаптация к физическим нагрузкам не является простым следствием накопления структурных изменений, это результат формирования сложных взаимоотношений между различными компонентами многоуровневой функциональной системы организма, формирующейся при занятиях спортом и включающей в себя как центральные звенья, так и периферические (кар-диореспираторная система и др.), а также компоненты нервной и гуморальной регуляции. Адаптация ССС к физическим нагрузкам, по мнению ряда авторов, обусловлена типом кровообращения (ТК) [4, 6]. В этой связи актуальной проблемой является изучение особенностей функционирования системы кровообращения и механизмов ее регуляции в зависимости от ТК. Раскрыть механизмы регуляции деятельности ССС позволяет использование спектрального анализа показателей гемодинамики [2, 8].

Нами было проведено исследование показателей гемодинамики (метод тетраполярной реографии) 124 юных спортсменов 14-18 лет (конькобежный спорт, легкая атлетика, плавание, футбол, хоккей, волейбол, спортивные бальные танцы). Активность механизмов регуляции деятельности ССС определялись путем спектрального анализа с распределением общей мощности спектра (ОМС) по четырем диапазонам частот согласно рекомендациям [10]:

1) ультранизкочастотный диапазон (УНЧ, флюктуации до 0,025 Гц) - отражает активность метаболической регуляции;

2) очень низкочастотный диапазон (ОНЧ,

0,025-0,075 Гц) - активность высших центров вегетативной регуляции (надсегментарный уровень);

3) низкочастотный диапазон

- активность симпатического отдела ВНС;

4) высокочастотный диапазон

- влияние парасимпатического отдела ВНС.

Полученные результаты показали (см. таблицу), что наибольшая вариабельность показателей ОМС ритма сердца и амплитуды реоволны пальца стопы (АРП) была у лиц с гипо- (п = 42) и эукинетическим (п = 56) ТК, наименьшей - с гиперкине-тическим ТК (п = 26), в то время как энергозатраты на поддержание ударного объема (УО) и среднего артериального давления (СДД), судя по более высоким значениям ОМС данных показателей, были у них выше, что свидетельствует об ограниченных резервных возможностях ССС и напряжении механизмов регуляции ее деятельности при гиперкинетичееком ТК.

В регуляции ЧСС при гипокинетическом ТК преобладают гуморальные и симпатические влияния, при гиперкинетичееком определено значительное снижение парасимпатических влияний, при эукинетическом - несколько выше гуморальная регуляция по сравнению с гипокинетическим ТК. В регуляции инотропной функции при гипо- и эукинетическом ТК выявлено относительно равномерное распределение ОМС по диапазонам спектра, при гиперкинетичееком ТК снижено влияние дыхательной компоненты (парасимпатический отдел ВНС) и интракардиальных механизмов (У НЧ-модуляции).

Также выявлены различия в регуляции сосудистого тонуса крупных и мелких сосудов. Значимость гуморально-метаболических факторов регуляции периферической гемодинамики (АРП) составляет более 95 % и при этом самые низкие значения как абсолютной величины АРП, так и ее ОМС выявлены при гиперкинетичееком ТК. В регуляции АРП уровень метаболических факторов регуляции выше при гипо- и эукинетическом ТК.

Интегративная физиология

Распределение общей мощности спектра показателей кардигемодинамики спортсменов с различными типами кровообращения по диапазонам

Тип кровообр. ОМС, ед. (М ± т) СНЧ,% онч,% НЧ,% ВЧ,%

ЧСС

1. Гипокин. 27,50 ±2,41 14,3 31,4 36,4 17,9

2. Эукинет. 27,25 ± 2,53 15,8 33,3 35,7 15,2

3. Гиперкин. 21,86 ±2,24 15,6 35,8 37,7 10,9

едд

1. Гипокин. 7,97 ± 0,76 22,5 43,2 33,1 1,2

2. Эукинет. 9,24 ± 0,83 22,1 44,5 32,5 0,9

3. Г иперкин. 10,12 ±0,95 18,8 45,3 35,3 0,6

Ударный объем

1. Гипокин. 29,90 ± 2,80 16,1 23,4 23,7 36,8

2. Эукинет. 26,84 ± 2,57 16,9 24,8 23,1 35,2

3. Г иперкин. 33,06 ± 3,09 13,8 22,9 32,0 31,3

АРП

1. Гипокин. 31,34 ±3,12 45,4 50,6 3,5 0,5

2. Эукинет. 32,26 ±3,15 45,6 50,1 3,8 0,5

3. Гиперкин. 23,11 ±2,56 42,7 51,9 4,9 0,5

В регуляции АД преобладает роль симпатического и гуморального механизмов с наиболее высокими значениями мощности колебаний в НЧ-диапазоне и доли симпатической регуляции при гиперкине-тическом ТК.

При анализе вегетативного гомеостаза лица с эукинетическим типом характеризовались балансом симпатического и парасимпатического отделов ВНС в состоянии покоя: исходный вегетативный тонус расценивался как вегетативное равновесие, при этом вегетативный индекс Кердо (ВИК) был равен - 9,25 ± 0,28 уел. ед., а также преимущественно нормальным (45 %) или избыточным вегетативным обеспечением (55 %), симпатикото-ническим типом реакций (у 60 %) на функциональные пробы. Следует указать, что наиболее часто эукинетический ТК встречался у спортсменов ациклических и ситуационных видов, циклических видов спорта при скоростно-силовой направленности учебно-тренировочного процесса (около 66 %). Такие особенности вегетативного гомеостаза, как нам представляется, являются особенностью адаптации ССС и ВНС к специфике нагрузок, при которых необходима быстрая мобилизацию систем организма.

При гипокинетическом типе кровообращения исходный вегетативный тонус расценивался как вегетативное равновесие (ВИК от - 15 ед. до 15 ед. -45 % футболистов) или как умеренная парасим-патикотония (ВИК от - 15 ед. до - 30 ед., 55 % спортсменов этой группы), чаще встречались вторичные гиперсимпатикотонические реакции на функциональную пробу (40 %), при которых определялось резкое учащение ЧСС и повышение ДАД при снижении САД. Следовательно, у этих лиц имели место дезадаптивные реакции ССС: обеспечение МОК осуществлялось за счет резко увеличенной хронотропной реакции при снижении ино-тропной функции сердца. Данным спортсменам

рекомендовали активный отдых и восстановительные мероприятия. В обоих случаях физическая работоспособность по результатам пробы Руфье выше среднего (индекс Руфье при эукинетическом типе кровообращения 4,28 ± 0,45 ед., при гипокинетическом 5,61 ± 0,53 ед., р > 0,05). При гиперки-нетическом типе исходный вегетативный тонус умеренно симпатический (ВИК = 11,34 ± 0,81 ед.), выраженные гиперсимпатикотонические реакции на функциональную пробу. Состояние таких лиц расценивалось как выраженное переутомление, рекомендовался активный отдых.

Был проведен корреляционный и кросс-корреляционный анализ показателей гемодинамики при различных ТК с расчетом коэффициента эффективности адаптации (КЭА) [3] и «мощности» корреляции [9]. Показатель КЭА формализуется в виде отношения числа жестких (г > 0,7) корреляционных взаимосвязей к числу общих, его увеличение свидетельствует о возрастании степени напряжения функционирования и инертности системы. Наиболее низкий КЭА (0,16 ± 0,03) выявлен у юных спортсменов с наличием эукинети-ческого ТК; при гипокинетическом ТК КЭА составил 0,21 ± 0,03, при гиперкинетическом - 0,26 ± ± 0,03. Также показано [9], что нарушение синхронизации сердцебиений и дыхания может отражать развивающееся напряжение и предлагается интегрально оценивать развитие стресс-состояний путем изучения «мощности» корреляции (корень квадратный из суммы всех сводных коэффициентов корреляции ЧСС, частоты дыхания, систолического давления), отражающей тесноту функциональных взаимосвязей между показателями кар-диореспираторной системы. Более низкие значения данного показателя свидетельствуют о наличии стресс-напряжения. В наших исследованиях «мощность корреляции» наиболее высока в группе спортсменов с эукинетическим ТК (1,72 ± 0,16 уел. ед.),

26

Вестник ЮУрГУ, № 6, 2010

Быков Е.В., Кайкан CM.

Особенности регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы юных спортсменов...

в группе спортсменов с гипокинетическим ТК она составила 1,51 ± 0,11 уел. ед., с гиперкинетичееким ТК-1,26±0,10уел. ед.

Заключение. Представленные нами результаты позволяют считать наличие эукинетического типа кровообращения оптимальным для адаптации организма спортсменов ациклических и ситуационных видов спорта, скоростно-силовой направленности УТП к специфике физических нагрузок. Особенности медленноволновой вариабельности показателей кардиогемодинамики рассматриваются нами как модельные характеристики функционального состояния ССС, которые могут быть использованы при осуществлении спортивного отбора, проведении динамического наблюдения, позволяют вносить коррективы в процесс индивидуальной подготовки спортсменов при выявлении отклонений в деятельности ССС и ВНС.

Литература

1. Адаптация человека к спортивной деятельности / А.П. Исаев, С.А. Личагина, Р. У. Гат-таров и др. - Ростов н/Д, 2004. - 236 с.

2. Баевский, P.M. Медленноволновая периодика гемодинамических показателей в условиях длительного космического полета / P.M. Баевский // Инженеринг в медицине. Колебательные процессы гемодинамики. Пульсация и флюктуация сердечнососудистой системы: сб. науч. тр. II науч.-практ. конф. и 1 Всерос. симпозиума. - Челябинск, 2000. -С. 66-70.

3. Бондарь, Н.В. О критериях эффективности адаптации сердечно-сосудистой системы / Н.В. Бондарь // Физиология развития человека:

матер, междунар. конф., посвящ. 55-летию Института возрастной физиологии РАО. — М.: Изд-во НПО «Образование от А до Я», 2000. - С. 112—114.

4. Быков, Е.В. Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам / Е.В. Быков, С.А. Личагина, Р. У. Гаттаров и др. // Колебательная активность показателей функциональных систем организма спортсменов и детей с различной двигательной активностью. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - С. 92-207.

5. Быков, Е.В. Спорт и кровообращение: Возрастные аспекты /Е.В. Быков, А.П. Исаев, С.Л. Са-шенков. - Челябинск: УралГАФК, 1998. —63 с.

6. Граевская, Н.Д. Тренированность и спортивная форма с позиции медицины / Н.Д. Граевская, Г.А. Гончарова // Современные технологии в реабилитации и спортивной медицине: материалы V Рос. науч. форума. - М., 2005. - С. 28-30.

7. Дембо, А.Г. Новое в исследовании системы кровообращения спортсменов /А.Г. Дембо, Э.В. Зем-цовский. // Теория и практика физической культуры. -1986.-№11. - С. 42-А5.

8. Соловьева, АД. Методы исследования вегетативной нервной системы / АД. Соловьева, А.Б. Данилов, Н.Б. Хаспекова // Вегетативные расстройства: Клиника, лечение, диагностика / под ред. А.М. Вейна. -М.: МИА, 2000. - С. 44-102.

9. Судаков, КВ. Кросс-корреляционный вегетативный критерий эмоционального стресса / КВ. Судаков, О.П. Тараканов, Е.А. Юматов // Физиология человека. - 1995 - Т. 21, № 3. - С. 87-95.

10. Heart rate variability. Standarts of Measurement. Physiological interpretation and clinical use // Circulation, 1996. - V. 93. -P. 1043-1065.

Поступила в редакцию 21 ноября 2009 г.