ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ЛИЦ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ СПОРТОМ

User Rating:  / 0
PoorBest 

Г.В. Слепченко, канд.биол. наук, доцент
Н.Н. Пфунт, магистр биологии
Инновационный Евразийский университет (г.Павлодар)
С.И. Давыдова, учитель физической культуры, СОШ№ 16 (г.Павлодар)
E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В статье представлены результаты экспериментов, позволяющих на основе показателей сердечного ритма определить степень адаптации организма в состоянии покоя и после нагрузки.

Мақалада жүрек серпіні негізінде ағзаның жәй күйі мен күш жұмсағаннан кейінгі ағзаның адаптация дәрежесінің эксперименттік нәтижелері ұсынылған.

The article presents results of experiment, this experements allon to define extent of adaptation of organism on the Basic of cardiac rhythm at rest and after physical work.

В научное решение проблем системы физического воспитания и спортивного мастерства большой вклад вносят медико-биологические науки.
В настоящее время прогресс спортивных достижений обуславливается многообразным комплексом объективных и субъективных факторов.
Рост мастерства спортсмена связан с активными приспособительными перестройками организма, захватывающими как его регуляторный аппарат, так и системы, обеспечивающие двигательную функцию.
Для определения приспособительной перестройки организма большое значение имеет разработка методов, характеризующих индивидуальные особенности организма и их изменения.
Современное развитие кибернетики с её мощным математическим аппаратом может сделать реальным количественный подход в изучении процессов управления в целостном организме. Организм рассматривается как целостная динамическая функциональная система, все элементы которой самоуправляются и саморегулируются на принципе обратной афферентации по сигналам через многочисленные каналы связи (1).
Одной из первых систем организма, чутко откликающаяся на изменения внутренней и внешней среды, является сердечно-сосудистая система. Реакции системы кровообращения и, в частности, её регуляторные механизмы рассматриваются как результат адаптации организма. В связи с этим более четверть века назад сформировалась концепция о сердечно-сосудистой системе как индикаторе адаптационных реакций всего организма.
Практическая реализация этой концепции характеризуется рядом важных преимуществ. Во-первых, хорошо известны и общедоступны методы измерения параметров кровообращения (ЧСС, СОК, МОК, АД). Во-вторых, для оценки регуляции сердца и сосудов могут быть использованы данные о вариабелентности гемодинамических показателей, из которых наиболее простым и доступным для анализа является сердечные ритмы.
Вариабелентность сердечного ритма в целом может рассматриваться как результат активации различных регуляторных механизмов, обеспечивающих поддержание сердечно-сосудистого гомеостаза (2).
Значит, применив метод определения статистических характеристик сердечного ритма, можно получить важную информацию, необходимую для оптимизации нагрузок, используемых с целью как массового оздоровления, так и тренировочных нагрузок, применяемых в подготовке спортсменов высокой квалификации.
На основании вышеизложенного мы определили цель нашей работы – изучить статистические характеристики сердечного ритма у лиц, занимающихся спортом.
Методика исследований. В эксперименте приняли участие 52 студента мужского пола факультета физического воспитания ПГПИ (г.Павлодар), из которых по возрасту были сформированы три группы:
I группа – возраст 17-19 лет, количество (n) = 12;
II группа – возраст 20-22 года, n = 20;
IIIгруппа – возраст 23-25 лет, n = 20.
Исследования проводились в состоянии покоя и нагрузки. Стандартная нагрузка выполнялась в течение пяти минут на велоэргометре при частоте педалирования 60 об/мин, мощность работы – 150 ватт.
Информация о сердечной деятельности получены с помощью прибора «Ритмовазометра» - РВМ-01 производится отсчет 25 ударов пульса. Выбор такого количества ударов пульса связан с общим временем кругооборота крови, который принимается равным ≈ 20-25 сек.
Затем определяются следующие характеристики сердечного ритма:
Мода (Мо, сек) – это наиболее часто встречающаяся продолжительность сердечного цикла;
Амплитуда моды (АМо, %) – число значений, соответствующих моде в % к общему числу анализируемых кардиоциклов;
Вариационный размах (△R, сек) – разность между максимальными и минимальными значениями продолжительности кардиоциклов;
Индекс напряжения (ИН) рассчитывался на основе трех характеристик:

ИН=(АМо (%))/(2Мо •△R(сек)) усл.ед.
Антропометрические показатели – рост, масса тела, поверхность тела – определялись общепринятыми методами.
Результаты исследования.
Прежде, чем приступить к характеристике вопроса, заключенного в названии темы, мы определили антропометрические показатели исследуемых групп, так как уровень физического развития у спортсменов имеет большую практическую важность. Она приобретает особую весомость в тех случаях, когда взаимосвязываются с особенностями функционального состояния организма спортсмена, его работоспособностью и подготовленностью ().
В спортивной медицине физическая работоспособность у спортсменов определяется с учетом возраста, спортивного стажа, спортивной специализации, квалификации (3).Баевский Р.М. с сотрудниками выявил, что с ростом тренированности спортсмена увеличиваются показатели колебаний сердечного ритма (4). Антропометрические показатели наших испытуемых представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Средние величины признаков физического развития исследуемых групп.

Категория испытуемого

Возраст, годы

Спортивный стаж, лет

Спортивная
квалифика-ция, разряд

Масса тела, кг

Рост, см

Площадь повер-ти тела, м2

I группа, n=12

17,9±0,1

6,3±0,8

2

69,2±2,0

175,9±2,0

1,85±0,02

II группа, n=20

21,8±0,1

5,8±0,5

1

71,0±2,4

174,7±0,1

1,85±0,02

III группа, n=20

23,9±0,1

6,5±0,6

КМС

68,8±1,3

172,3±1,2

1,85±0,01

При оценке антропометрических показателей (по стандартам института физической культуры им. П.Ф. Лесгафт) (3) оказалось, что все обследуемые относятся к росто-весовой группе с границами 171-175 см (оценка «средняя»). Величина возрастного показателя достоверно (р<0,05) больше в группе третьей, чем в двух других. Спортивный стаж в группе III достоверно не отличается от других, хотя и несколько больше. Что касается спортивной квалификации, то она в указанной группе характеризуется такими разрядами как КМС. Величины площади поверхности тела во всех группах идентичны.

В целом у представителей I и II групп физическое развитие оценено как среднее, а в группе III – как выше среднего.
Переходя к выполнению вышеуказанной цели – выяснить механизмы регуляции сердечной деятельности у спортсменов разных возрастных групп на примере статистических показателей сердечного ритма, мы считаем необходимым кратко изложить главные концепции, характеризующие этот вопрос.
В литературных источниках отмечено, что в последнее время математический анализ сердечного ритма получает широкое распространение в экспериментальной и прикладной физиологии, а также в спортивной медицине (4). Математический анализ сердечного ритма позволяет оценить степень напряжения регуляторных механизмов аппарата кровообращения, и, в первую очередь, они отражают состояние регуляторных систем (5).
Согласно представлениям Р.М. Баевского (5) модель регуляции ритма сердца – двухконтурная, т.е. состоит из центрального и автономного контуров. Контур автономной регуляции – это система саморегуляции синусового узла. Контур центральной регуляции обеспечивает перестройку системы управления ритмом сердца, согласована система кровообращения с другими системами организма. Чуткий индикатор всех изменений в обоих контурах управления – это синусовый узел.
В таблице 2 представлены показатели сердечного ритма.

Таблица 2 – средние величины показателей сердечного ритма и их изменений (в%) у спортсменов 3-х групп.

п/п

Группы

МО (сек)

АМо (%изм)

R(сек)

ИН (усл.ед.)

П

Н

% изм

П

Н

% изм

П

Н

% изм

П

Н

% изм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

I

0,97

0,472

-51,3

18,3

15,7

-14,2

0,298

0,113

-62

46,2

173,7

+275,9

2

II

0,91

0, 476

-47,7

21,7

15,1

-30,4

0,240

0,105

-56,3

56,4

156,3

+177,1

3

III

0,92

0, 476

-48,3

25,1

17,0

-32,3

0,220

0,184

-16,4

51,2

136,2

+166

Из таблицы 2 следует, что величины показателей сердечного ритма в сравнительном аспекте неоднозначны как в условиях покоя, так и после нагрузки. Если урежение пульса в условиях покоя отмечается в группе I (Мо -0,97), то его увеличение на 3-4 ударе в минуту наблюдается в группах II и III. Уменьшение АМо (18,3%) также несколько меньше, составляет 0,24 и 0,22 сек.

Показатель степени централизующего управления ритмом сердца (ИН) в состоянии покоя имеет меньшее цифровое значение в группе I (46,2 усл.ед.), и несколько увеличен в группах II иIII (соответственно 56,4 и 51,2 усл.ед.).
При физической нагрузке ИН составляет в исследуемых группах соответственно: 173,4; 156,3 и 136,2 условных единиц (%-ное изменение - + 275,9, +177,1, +166,0%), т.е. меньше ЧСС при нагрузке у представителей III группы.
Из литературы известно, что для лиц, тренированных к мышечной работе, характерны определенные черты сердечной деятельности, в частности, большая степень выраженности физиологической синусовой аритмии, которая характеризуется волнообразным последовательным увеличением и уменьшением частот сердечных сокращений. Волнообразность синусового ритма повышает устойчивость сердца, содействует удержанию равновесия по отношению к влияниям, вызывающим значительные сдвиги, что создает постоянную готовность сердца устойчиво реагировать в адекватном отношении.
Возвращаясь к таблице 2, следует обратить внимание на большее значение АМо в группе III (25,1%) по сравнению с другими группами. Согласно вышеуказанному большаяАМо характеризует уменьшением диапаузы изменения времени сердечного цикла, т.е. показателей на изменение степени выраженности синусовой аритмии. Из этого следует, что в группе III степень выраженности синусовой аритмии наименьшая.
Для оценки механизмов управления в спортивной медицине практически используются три соотношения (АМо/∆R, АМо/Мо,Мо/∆R) некоторых статистических показателей сердечного ритма, каждый из которых несет достаточно широкую информацию. Так, если первый показатель (АМо/∆R) характеризует баланс симпатических и парасимпатических влияний, то второй (АМо/Мо) указывает на соотношение между нервными и гуморальными влияниями, наконец, третий (Мо/∆R) раскрывает связь между авторегуляцией и действием гуморальных влияний на синусовый узел.
Представленные показатели были определены путем расчетных операций и их средние величины для трех групп внесены в таблицу. Вышеуказанные показатели представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Величины отношений показателей сердечного ритма у спортсменов в разных состояниях внутри указанных групп

п/п

Группы

 АМо/∆R  АМо/Мо  Мо/∆R 

П

Н

% изм

П

Н

% изм

П

Н

% изм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

I

61,50

138,58

+125

18,9

33,2

+70,4

3,26

4,18

+28,22

2

II

90,38

143,52

+58,8

23,8

31,7

+33,2

3,79

4,53

+19,53

3

III

112,00

92,39

-17,5

27,3

35,7

+30,8

4,11

2,59

-36,98

По данным таблицы 3 можно сказать, что в обследованных группах механизмы регуляции сердечного ритма в условиях покоя и нагрузки неоднозначны. Например, для группы I в условиях покоя механизмом, регулирующим сердечный ритм, можно считать автономный. Главными объясняющими причинами являются: усиление активности парасимпатического отдела ВНС, гуморального контура и уменьшение индекса напряжения. В двух других группах регуляция сердечного ритма происходит за счет центрального контура, в котором активизируются разные отделы ВНС.

Так, в группе II усиление центрального контура происходит за счет активизации парасимпатического отдела ВНС, а в III за счет активности симпатического отдела ВНС.
После выполнения нагрузки механизмы регуляции сердечного ритма качественно меняются. Например, в группах I и II преобладающим является центральный контур за счет усиления активности симпатического отдела ВНС и гуморального контура.
В группе III центральный контур усиливается за счет активности парасимпатического отдела.
Исходя из того, что каждый организм затрачивает неодинаковые усилия для достижения одного и того же конечного результата, мы попытались выделить эффективный и экономичный механизм регуляции из названных выше. Таким механизмом, на наш взгляд, является центральный контур, усиление которого обеспечивается активностью парасимпатического отдела ВНС. Такой механизм, по-видимому, можно считать истинно-приспособительным, т.е. он вероятно, способен обеспечить заданный уровень функционирования организма в целом и его подсистем, особенно при выполнении физических нагрузок.
Результаты исследования позволяют прийти к следующему заключению:
Математические показатели сердечного ритма дают возможность выявить уровень регуляции сердечной деятельности.
Механизмы регуляции сердечного ритма в условиях покоя и нагрузки в разных возрастных группах и с разной степенью тренированности неоднозначны по физиологической природе, эффективности и экономности.
Полученные материалы показывают, что у хорошо тренированных лиц истинно-приспособительными механизмами являются не только механизмы с участием автономного контура, что широко представлено в литературе, но и с преобладанием центрального контура, усиление которого обеспечивается активностью парасимпатического отдела ВНС и гуморального контура.
Значение механизмов регуляции функций организма позволяет по-настоящему управлять тренировочным процессом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Баевский Р.М. Физиологические основы кибернетического анализа сердечного ритма. В кн. «Ритм сердца у спортсеменов», М.:Фис,1986
  2. Баевский Р.М. Прогнозирование состояния на грани и патологии. М.: Медицина, 1980
  3. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Спортивная кардиология, М.:Медицина, 1989
  4. Баевский Р.М., Мотылевская Р.Е. Ритм сердца у спортсменов. М.: ФиС, 1986
  5. Баевский Р.М. Кибернетический анализ сердечного ритма. В кн. «Возрастные функциональные особенности сердца при физической нагрузке», Ставрополь, 1979