CC BY
7УДК: 796.015.6
БИОИНФОРМАЦИОННЫ1Й
анализ влияния физической нагрузки на параметры сердечно-сосудистой системы спортсменов при широтном перемещении
Аспирантка О.Н. Шимшиева
Кандидат биологических наук, доцент А.С. Снигирев Доктор биологических наук, профессор С.И. Логинов Кандидат биологических наук Ю.С. Ефимова Сургутский государственный университет ХМАО-Югры, Сургут
BIOINFORMATION ANALYSIS OF INFLUENCE OF PHYSICAL LOAD ON PARAMETERS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF ATHLETES AT LATITUDE DISPLACEMENT O.N. Shimshieva, postgraduate A.S. Snigirev, associate professor, Ph.D.
S.I. Loginov, professor, Dr.Biol. Yu.S. Efimova, Ph.D. Surgut state university of KhMAR-Ugra, Surgut
Key words: quasi-attractor, spectral parameters, adaptive response, organism.
Achievement of high results in sport requires systematic implementation of large amounts of physical loads. In the Yugorsk North adverse environmental and climatic conditions, which are generally characterized as uncomfortable, hamper rational organization of the training process. This circumstance, coupled with underdeveloped material and technical base, forces athletes of Khanty-Mansiysk Autonomous district to travel from time to time to the South of Russia in training camps. But when one moves to other geographic latitudes athletes' body undergoes major physiological changes, which have been insufficiently studied by now.
The purpose of the present study was to examine the features of changes of athletes' cardiovascular indices under the influence of physical load when moving from the North to the South of the Russian Federation.
Thus, the greatest chaotic parameters of quasi-attrac-tors in the 4-dimensional phase space of spectral indices of the variation pulsogram before and after load expressed among girls in Surgut before departure and in Kislovodsk before leaving.
Thanks to the analysis of spectral characteristics of heart rate variability one can judge that the body of female track and field athletes of Ugra responds to standardized load by changing the key order parameter aimed at the urgent adaptation of the body to changing conditions.
Ключевые слова: квазиаттрактор, спектральные параметры, адаптационные реакции, организм.
Введение. Достижение высоких результатов в спорте требует систематического выполнения больших объемов физических нагрузок [5]. На Югорском Севере рациональной организации тренировочного процесса препятствуют неблагоприятные природно-климатические условия, которые характеризуются в целом как дискомфортные [4]. Это обстоятельство вместе с недостаточно развитой материально-технической базой вынуждает легкоатлетов Ханты-Мансийского автономного округа периодически выезжать на Юг России для проведения учебно-тренировочных сборов. Но при перемещении в другие географические широты организм спортсменов претерпевает серьезные физиологические изменения, которые на сегодняшний день изучены недостаточно [3].
Цель исследования состояла в изучении особенностей изменения параметров сердечнососудистой системы спортсменов под влиянием физической нагрузки при перемещении с Севера на Юг Российской Федерации.
Методика и организация исследования. В исследовании приняли участие 15 девушек 15-18 лет, специализирующихся в спринтерских видах легкой атлетики. Все они - члены сборной ХМАО-Югры и имеют квалификацию 1-11 спортивных разрядов. Спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма до и после стандартизированной
физической нагрузки (СФН) в виде 30-секундного нием бедра изучали с помощью пульсоксиметра интенсивного бега на месте с высоким поднима- «ЭЛОКС-01 С2» (Самара, РФ). Пульсограмму реги-
2500 2000 1500 1000 500 0
5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
У1_Р 1.Р
В
НР 1_Р/НР
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
12000 10000 8000 6000 4000 2000
Г
|_р
НР
\-FIHF
1_Р
НР
1_Р/НР
У1.Р и НР ЬР/НР
Результаты идентификации параметров порядка вектора состояния организма девушек до и после физической нагрузки при исключении диагностических признаков: А - Сургут-отъезд; Б - Кисловодск-приезд; В - Кисловодск-отъезд; Г - Сургут-приезд. По оси абсцисс - показатели спектральной мощности, по оси ординат - значение показателей, усл. ед.
Результаты идентификации параметров квазиаттракторов в 4-мерном фазовом пространстве спектральных показателей вариационной пульсограммы у девушек до и после нагрузки
Показатели Сургут-отъезд Кисловодск-приезд Кисловодск-отъезд Сургут-приезд
Интервалы До После До После До После До После
Х1 16139 25813 25543 32540 14281 23293 30760 59334
Х2 10234 10075 10437 6183 11131 6648 15004 20709
Х3 7503 13759 9110 11808 8614 10416 22154 18670
Х4 4.61 7.01 2.99 2.43 14.46 3.91 8.51 3.54
УХ 5.7*1012 25.1*1012 7.26*1012 5.77*1012 19.80*1012 6.31*1012 87.01*1012 81.21*1012
Асимметрия До После До После До После До После
гХ1 0.28 0.30 0.26 0.12 0.25 0.17 0.26 0.23
гХ2 0.19 0.28 0.17 0.04 0.25 0.06 0.14 0.24
гх3 0.16 0.29 0.13 0.11 0.24 0.21 0.32 0.24
гх4 0.07 0.21 0.02 0.18 0.29 0.22 0.21 0.13
гХ 5018 9159 6964 3980 4904 4591 10875 15306
Условные обозначения: Х1 - VLF (спектральная мощность волн в очень низкочастотном диапазоне); Х2 - LF (мощность волн в низкочастотном диапазоне); Х3 - HF (мощность волн в высокочастотном диапазоне); Х4 - LF/HF (показатель вагосимпатического баланса); VX - общий объем квазиаттрактора; гХ - показатель асимметрии.
84
№ 5 • 2014 Май | Мау
стрировали в течение 5 мин в положении сидя в состоянии относительного покоя и после СФН. Всего было получено 4 кластера данных, обозначенных нами, как «Сургут-отъезд», «Кисловодск-приезд», «Кисловодск-отъезд», «Сургут-приезд». Полученные данные обрабатывали методом многомерных фазовых пространств по методике [2]. Анализировали динамику параметров вектора состояния организма человека (ВСОЧ) в 4-мерном фазовом пространстве.
Результаты исследования и их обсуждение. Воздействие стандартизированной нагрузки в разных местах пребывания по-разному сказалось на организме девушек. Общий объем квазиаттрактора под влиянием СФН в кластере СП у девушек (см. таблицу) увеличился в 5 раз, что свидетельствует о большой степени хаотичности системы изначально. Аналогичная нагрузка в первые дни после приезда в Кисловодск вызвала незначительное уменьшение объема, что соответствует малой степени хаотичности системы. Можно предположить, что снижение хаотичности объясняется мобилизацией функциональных резервов организма девушек в ответ на стресс, вызванный широтным перемещением.
После двухнедельного пребывания, перед отъездом из Кисловодска, при проведения СФН квазиаттрактор уменьшился в 3 раза. В данном случае объем квазиаттрактора, отражающий спектральные параметры, свидетельствует о значительной степени хаоса, что может быть связано с адаптационными реакциями организма в ответ на новые природно-географические условия пребывания. Сразу после приезда в Сургут объем квазиаттрактора уменьшился, степень хаотичности снизилась. В связи с этим можно предположить, что обратное перемещение на Север сопровождалось повторной активацией функциональных систем организма девушек, отражающейся в спектральных параметрах вариабельности сердечного ритма.
Ведущим параметром порядка, который существенно влияет на поведение вектора спектральных характеристик ВСР в ХМАО (см. рисунок А), является показатель LF, отражающий активность симпатических центров продолговатого мозга, реализующихся преимущественно за счет импульсов от верхнего грудного симпатического ганглия.
После приезда на учебно-тренировочный сбор ведущим параметром порядка стал показатель VLF, отражающий активность центральных эрготропных и гуморально-метаболических механизмов регуляции сердечного ритма [1].
В ситуации меняющихся внешних условий эрготропная система обеспечивает гомеостаз ор-
ганизма в период активной физической деятельности в новых условиях. Таким образом, можно предположить, что данные механизмы регуляции направлены на сохранение относительного постоянства внутренней среды организма. В начале и по окончании сбора VLF являлся ведущим параметром порядка, а по приезде домой стал еще более выраженным (по сравнению с Б и В) показателем, изменяющим систему спектральных характеристик в целом.
Выводы
Таким образом, наибольшая хаотичность параметров квазиаттракторов в 4-мерном фазовом пространстве спектральных показателей вариационной пульсограммы до и после нагрузки у девушек выражена в Сургуте до отъезда и в Кисловодске перед отъездом.
Анализ спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма позволяет судить о том, что организм девушек-легкоатлетов Югры реагирует на стандартизированную нагрузку сменой ведущего параметра порядка, направленного на срочную адаптацию организма к изменившимся условиям.
Литература
1. Бабунц И.В. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма / И.В. Бабунц, Э.М. Мириджанян, Ю.А. Машаех. - Ставрополь, 2002. - 112 с.
2. Еськов В.М. Программа идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном пространстве / В.М. Еськов, М.Я. Брагинский, С.Н. Русак и др.
- Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613212. РОСПАТЕНТ. - М., 2006.
3. Повзун А.А. Сравнительный анализ сезонного изменения адаптационных возможностей организма спортсменок-лыжниц по показателям биологического ритма / А.А. Повзун, В.А. Григорьев, В.В. Апокин, Ю.С. Ефимова // Теория и практика физ. культуры. - 2010. - № 8. - С. 95-99.
4. Прохоров Б.Б. Медико-экологическое районирование и региональный прогноз здоровья населения России / Б.Б. Прохоров. - М.: Изд-во МНЭПУ. - 1996. - 72 с.
5. Селуянов В.Н. Подготовка бегуна на средние дистанции / В.Н. Селуянов - М.: СпортАкадемПресс, 2001. - 104 с.
References
1. Babunts, I.V. The ABC of heart rate variability analysis / I.V. Babunts, E.M. Miridzhanyan, Yu.A. Mashaekh. - Stavropol, 2002.
- 112 P. (In Russian)
2. Es'kov, V.M. The program of identification of parameters of attractors of behavior of the state vector of biosystems in the m-dimensional space / V.M. Es'kov, M.Ya. Braginsky, S.N. Rusak et al. - Certificate of official registration of the software program № 2006613212. ROSPATENT. - Moscow, 2006. (In Russian)
3. Povzun, A.A. Comparative analysis of seasonal changes in the body's adaptabilities of female skiers in terms of the biological rhythm / A.A. Povzun, V.A. Grigoriev, V.V. Apokin Yu.S. Efimova // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2010. - №8. - P. 95-99. (In Russian)
4. Prokhorov, B.B. Medico-ecological zoning and regional forecast of health of the Russian population / B.B. Prokhorov. - Moscow: publ. h-se of МНЭПУ. - 1996. - 72 P. (In Russian)
5. Seluyanov, V.N. Training of a middle-distance runner / V.N. Seluyanov. - Moscow: SportAkademPress, 2001. - 104 P. (In Russian)
Информация для связи с автором: apokin_vv@mail.ru
Поступила в редакцию 14.02.2014 г.
