CC BY
15физиологические изменения в сЕрдЕчно-сосудистои системе при вестибулярном раздражении у представителей игровых видов спорта
УДК/UDC 796.01:612
Поступила в редакцию 13.04.2021 г.
Доктор биологических наук, доцент С.Ю. Завалишина1 Кандидат педагогических наук, доцент Е.С. Каченкова2
1Российский государственный социальный университет, Москва 2Институт естествознания и спортивных технологий (МГПУ), Москва
PHYSiOLOGiCAL CHANGES iN CARDiOVASOULAR SYSTEM WiTH VESTiBULAR IRRiTATiON AMoNG REPRESENTATiVES oF Team SpoRTS
Dr. Biol., Professor S.Yu. Zavalishina1 PhD, Associate Professor E.S. Kachenkova2
1Russian State Social University, Moscow
institute of Natural Sciences and Sports Technologies (Moscow City University), Moscow
Информация для связи с автором: alexm-77@list.ru
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
о
(U .с Н
Аннотация
Цель исследования - оценить динамику в сердечно-сосудистой системе при вестибулярном раздражении у представителей игровых видов спорта.
Методика и организация исследования. Обследованы 63 мужчины-спортсмена (23,6±1,4 года), регулярно тренирующиеся не менее трех лет: хоккеистов - 21 человек, волейболистов - 22 человека, футболистов - 20 человек. Контрольная группа (19 человек) включала в себя клинически здоровых студентов (22,1±0,9 года), не занимающихся спортом. Определялись функциональные изменения сердечно-сосудистой системы при вестибулярной нагрузке во вращательной пробе по В.И. Воячеку стандартной, в случае наклона головы в обе стороны и при увеличении длительности вращения вдвое. Обработка результатов проведена критерием Стьюдента. Результаты исследования и выводы. Для реализации спортивных действий в игровых видах спорта очень важно состояние вестибулярного аппарата, дающего человеку нужную информацию о текущем расположении тела в пространстве, наступающих его изменениях и обеспечивающей оптимум позе. Была оценена динамика работы сердечно-сосудистой системы при вестибулярном раздражении у хоккеистов, волейболистов и футболистов. Выяснено, что эти игровые виды спорта тренируют вестибулярную устойчивость. В наибольшей степени она оказалась выражена у футболистов, испытывающих в ходе тренировок и соревнований наибольшее количество ситуаций с быстрым изменением скорости движения и углового ускорения. Можно считать, что игровые виды спорта, и особенно футбол, в значительной степени стимулируют возможности организма сохранять устойчивость при изменении положения головы в пространстве.
Ключевые слова: волейбол, футбол, хоккей, вестибулярная система, сердечно-сосудистая система.
Abstract
Objective of the study was to analyze the dynamics changes in the cardiovascular system with vestibular irritation among representatives of game sports. Methods and structure of the study. Sampled for the study were 63 males (23.6±1.4 years), second-class athletes or higher from team sports, with at least three years of sports experience: hockey (n=21), volleyball (n=22), football (n=20).
The Control Group (n=19) was made of the apparently healthy students (22.1±0.9 years old), who performed significant muscle loads only during the university physical education classes.
V.I. Voyachek standard turning test to determine functional changes in the cardiovascular system under the influence of vestibular irritation. The cardiovascular response was evaluated by recording the heart rate and arterial blood pressure before and after the turning test (standard option - 5 rotations in 10 s). To include a large number of receptors of the semi-circular canals of the vestibular system, the subjects were asked to rotate turning their heads in both directions (5 rotations in 10 s). To increase the size of the rotation on the vestibular system, the duration of V.I. Voyachek standard turning test was doubled (10 rotations in 20 s).
Results and conclusion. According to the findings, the cardiovascular rate in the hockey players, volleyball players, and footballers was within the normal limits: 64.2±0.59; 61.0±0.75 and 59.6±0.59 bpm, respectively. In Control Group, this rate was also within the norm, though slightly higher than in EG (70.2±0.93 bpm). The subjects' heart rate in response to the vestibular load increased in both groups.
Regular team sports driven training activities increase the level of adaptation to vestibular loads and train the muscle of the heart. In different game sports, motor actions contribute to the formation of a pronounced heart reaction to the turning test with a change in the head position in space. The physiological shifts in the myocardium were manifested in the heart rate changes and were most biologically advantageous for the footballers, slightly surpassing those in the volleyball and hockey players. In team sports, the vascular tone and associated blood pressure level do not seem to be clearly related to the specific movements.
Keywords: volleyball, football, hockey, vestibular system, cardiovascular system.
Введение. Рациональная мышечная активность способна в значительной степени усиливать метаболические и за-
щитные механизмы во всем организме [2, 9]. Упорядоченная двигательная деятельность способствует улучшению жиз-
Динамика частоты сокращений сердца у обследованных при разных вариантах вестибулярной нагрузки
Увеличение частоты сердечных сокращений, M±m
Группы наблюдения Классический вариант 5 вращений за 10 с с наклоном влево 5 вращений за 10 с с наклоном вправо 10 вращений за 20 с без наклона в стороны
Контрольная группа (п=19), уд/мин 5,6±0,46 6,9±0,53 5,9±0,54 9,5±0,81 р2<0,01
Занимающиеся хоккеем (п=21), уд/мин 3,6±0,63 р<0,01 р1<0,01 4,8±0,39 р<0,01 р,<0,01 3,9±0,32 р<0,01 р,<0,01 р2<0,01 6,0±0,69 р<0,01 р,<0,01
Занимающиеся волейболом (п=22), уд/мин 3,2±0,52 р<0,01 р1<0,01 4,3±0,18 р<0,01 р1<0,05 2,9±0,25 р<0,01 р,<0,01 р2<0,01 5,8±0,47 р<0,01 р,<0,01
Занимающиеся футболом (п=20), уд/мин 2,1±0,19 р<0,01 3,1±0,20 р<0,01 2,5±0,16 р<0,01 р2<0,01 4,5±0,41 р<0,01
Примечание: р - значимость отличий между спортсменами и неспортсменами, р1 - значимость отличий между футболистами, с одной стороны, и хоккеистами и волейболистами, с другой стороны, р2 - значимость отличий в случае разного положения головы.
ненно важных органов: работы сердца, легких, эндокринных желез, сосудов и мозга [10]. В условиях выполнения физических нагрузок всегда задействован вестибулярный аппарат, способствующий сохранению оптимума положения тела в пространстве и обеспечивающий четкость любых двигательных действий вследствие рационального перераспределения тонуса мышц [8]. Несомненная значимость оптимума работы вестибулярного аппарата определяется его участием в обеспечении адекватного перемещения частей тела в пространстве и его тесным взаимодействием с вегетативными системами [3]. Большое значение для обеспечения текущего физического статуса в целом и уровня тренированности человека имеет степень влияния вестибулярного аппарата на сердечно-сосудистую систему [5, 7].
Цель исследования - оценить динамику в сердечно-сосудистой системе при вестибулярном раздражении у представителей игровых видов спорта.
Методика и организация исследования. Работа выполнена с привлечением 63 мужчин-спортсменов со спортивной квалификацией не ниже второго спортивного разряда (23,6±1,4 года), регулярно тренирующихся в рамках игровых видов спорта в течение не менее трех лет: хоккей (21 человек), волейбол (22 человека), футбол (20 человек).
Контрольная группа (19 человек) включала в себя клинически здоровых студентов (22,1±0,9 года), которые испытывали существенные мышечные нагрузки только во время учебных занятий по физической культуре в университете.
Определялись функциональные изменения сердечно-сосудистой системы на появление вестибулярного раздражения, с применением стандартной вращательной пробы по В. И. Воячеку. Велась оценка реакции на нее сердечнососудистой системы путем регистрации частоты сердечных сокращений и уровня артериального давления, оцениваемых до и после осуществления вращательной пробы (стандартный вариант - пять вращений за 10 с). Для включения большого числа рецепторов, полукружных каналов вестибулярного аппарата использовалось вращение в условиях наклона головы в обе стороны (в условиях - пять вращений за 10 с). С целью повышения силы влияния процесса вращения на вестибулярный аппарат длительность осуществления вращательной классической пробы В. И. Воячека в исследовании увеличивали в два раза (тест проводили в условиях 10 вращений за время 20 с).
Результаты исследования и их обсуждение. Как показали результаты исследования, частота сокращений
сердца у хоккеистов, волейболистов и футболистов находилась на нормальном уровне и составила: 64,2±0,59; 61,0±0,75 и 59,6±0,59 уд/мин, соответственно. У обследованных в группе контроля этот показатель оказался тоже нормальным, но немного большим (70,2±0,93 уд/мин). Величина сердечных сокращений в ответ на наступление вестибулярной нагрузки у наблюдаемых спортсменов и представителей группы контроля испытывала повышение.
При выполнении классического варианта пробы Воячека удалось найти рост числа сердечных сокращений: у хоккеистов - на 3,6±0,63 уд/мин, волейболистов - 3,2±0,52 уд/мин, футболистов - 2,1±0,19 уд/мин. У обследованных группы контроля этот параметр возрастал на 5,6±0,19 уд/мин (р<0,01).
Существуют особенности реакции работы сердца у физически тренированных людей, связанные с расположением их головы в пространстве в процессе их участия во вращательной пробе.
Известно, что в ходе проведения пробы с вращением туловища в условиях наклона головы либо вправо, либо влево реакция сердца может отличаться. Результаты оценки изменений частоты сокращений сердца, полученные с применением наклона головы вправо, оказались ниже, чем в случае проведения пробы с наклоном головы в левую сторону. Выявленные отличия в степени реакций частоты сердечных сокращений у представителей игровых видов спорта оказались невелики, но статистически значимы. Видимо, это определялось ситуацией в рассматриваемых видах спорта правой части тела у правшей (основная часть обследованных) в процессе выполнения основного объема спортивных движений, создавая их успешность и сохраняя требуемое расположение головы и нужную степень тонуса мышц.
Адаптация вестибулярного аппарата в случае плавных движений по кривой особенно результативно происходит при наклоне головы вправо. Очевидно, в игровых видах спорта это развивается в разной степени. Можно думать, что перемена положения головы более характерна для футболистов, имеющих наиболее слабую реакцию частоты сокращений сердца на ее вращение с наклоном вправо (2,5±0,16 уд/мин, см. таблицу).
Очевидно, ввиду несколько большей активности двигательных действий с вращательными элементами у футболистов формируется наиболее выраженная адаптация сердца к процессам их спортивной деятельности [6].
В работе была проведена оценка у представителей игровых видов спорта изменений количества сокращений серд-
№8 • 2021 Август | August
http://www.teoriya.ru
Физиология спортА
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
ца в условиях вращательной нагрузки, имеющей различную продолжительность. Удалось установить, что при повышении вдвое срока вестибулярного раздражения оно росло у неспортсменов на 69,6 %, не имея четкой пропорциональности росту количества вращений. Выявленная зависимость у всех обследованных спортсменов оказалась обратной: чем слабее реакция на влияние пяти оборотов, тем она выраженнее на влияние 10 оборотов (у хоккеистов - на 66,7 %, волейболистов - 81,2 %о, футболистов - в 2,1 раза).
У хоккеистов в ходе классической пробы ускорение работы сердца составляло 3,6±0,63 уд/мин, тогда как в условиях 10 оборотов оно выходило на уровень 6,0±0,69 уд/мин. У волейболистов данные показатели равнялись 3,2±0,52 и 5,8±0,47 уд/мин, соответственно. У футболистов аналогичные значения оказались равны соответственно 2,1±0,19 и 4,5±0,41 уд/мин. В этой связи ясно, что реакция сердца у футболистов несколько выраженнее, что стимулирует метаболизм в тканях вследствие активации кровотока в тканях в условиях усложненной спортивной нагрузки [1, 4].
Цифры верхнего артериального давления составили у хоккеистов 112,2±0,52 мм рт. ст., у волейболистов -112,6±0,59 и футболистов -110,8±0,64 мм рт. ст. Немного выше оказалось значение уровня систолического артериального давления в контроле - 124,5±1,42 мм рт. ст. (р<0,05).
В условиях вращательной нагрузки систолическое артериальное давление при всяких положениях головы нарастало во всех случаях. Уровень роста значения систолического артериального давления у неспортсменов и у всех спортсменов оказался сходным: 4,2±0,53; 4,0±0,61; 3,9±0,39 и 3,8±0,76 мм рт. ст., соответственно. Выявленная неизменность динамики систолического артериального давления в условиях вращения сохранялась несмотря на изменения расположения головы во всех группах наблюдения.
В ходе пробы с удвоенным временем вращения наступало увеличение уровня систолического артериального давления у представителей игровых видов спорта примерно на 35,0 % больше по сравнению с классической пробой. Нарастание значения систолического артериального давления в условиях увеличенной вдвое продолжительности вращательной нагрузки у неспортсменов оказалось существенно больше -на 115,0 % (р<0,01), чем у регулярно испытывающих спортивные нагрузки.
Значения диастолического давления в обычном состоянии у всех представителей игровых видов спорта значимо не различались, составляя в среднем 68,7±2,16 мм рт. ст. (у неспортсменов - 80,7±0,62 мм рт. ст.). Величины динамики диастолического артериального давления в ходе осуществления всех вариантов вращательной нагрузки у спортсменов увеличивались во всех случаях весьма незначительно и сравнимо у всех обследованных. Найденные особенности позволяют говорить о выраженной адаптации системы сердца и сосудов у представителей игровых видов спорта в отношении вращательных воздействий и о наличии большого запаса у них функциональной прочности этой системы.
Вывод. Регулярные занятия игровыми видами спорта увеличивают адаптацию к вестибулярным нагрузкам и тренируют мышцы сердца. Двигательные действия в разных игровых видах спорта обеспечивают формирование выраженной реакции сердца на вращательную пробу с переменой положения головы в пространстве. Наступающие физиологические сдвиги в сердечной мышце проявляются изменением частоты сердечных сокращений, наиболее биологически выгодны у футболистов, несколько превосходя таковые
у волейболистов и хоккеистов. Сосудистый тонус и связанный с ним уровень артериального давления в игровых видах спорта, видимо, не имеют четкой связи с имеющейся спецификой движений.
Литература
1. Кутафина Н.В. Тромбоцитарная агрегация у клинически здоровых лиц второго зрелого возраста, проживающих в Курском регионе / Н.В. Кутафина, И.Н. Медведев // Успехи геронтологии.
- 2015. - Т. 28. - № 2. - С. 321-325.
2. Махов А.С. Роль тренера в подборе упражнений для спортсменов-инвалидов с учетом их физиологических особенностей / А.С. Махов, И.Н. Медведев // Теория и практика физ. культуры.
- 2019. - № 8. - С. 62.
3. Махов А.С. Функциональные основы мотивации инвалидов с поражением опорно-двигательного аппарата к занятиям адаптивным спортом / А.С. Махов, И.Н. Медведев // Теория и практика физ. культуры. - 2019. - № 10. - С. 59.
4. Махов А.С. Функциональные характеристики физически нетренированных детей с синдромом Дауна / А.С. Махов, И.Н. Медведев // Теория и практика физ. культуры. - 2019. - № 7. - С. 42.
5. Медведев И.Н. Функциональная активность тромбоцитов у клинически здоровых лиц пожилого возраста / И.Н. Медведев // Успехи геронтологии. - 2016. - Т. 29. - № 4. - С. 633-638.
6. Медведев И.Н. Динамика нарушений внутрисосудистой активности тромбоцитов у крыс в ходе формирования метаболического синдрома с помощью фруктозной модели / И.Н. Медведев // Вопросы питания. - 2016. - Т. 85. - № 1. - С. 42-46.
7. Назаренко А.С. Сердечно-сосудистые, двигательные и сенсорные реакции спортсменов разных специализаций на вестибулярное раздражение / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Физиология человека. - 2011. - Т. 37. - № 6. - С. 98-105.
References
1. Karpov V.Yu., Medvedev I.N., Boldov A.S., Sibgatulina F.R., Fedorova T.Y. Physiological Basis for the Use of Physical Activity in Conditions of Disorders of Carbohydrate and Lipid Metabolism. Indian Journal of Public Health Research & Development. 2019. Vol. 10, No. 8. pp. 1899-1903.
2. Kutafina N.V., Medvedev I.N. Trombocitarnaya agregaciya u klin-icheski zdorovyh lic vtorogo zrelogo vozrasta, prozhivayushchih v Kurskomregione [Platelet aggregation in clinically healthy persons of the second coming of age living in the Kursk region]. Uspekhi geron-tologii. 2015. Vol. 28, No. 2. pp. 321-325.
3. Mahov A.S., Medvedev I.N. Rol' trenera v podbore uprazhnenij dlya sportsmenov-invalidov s uchyotom ih fiziologicheskih osobennostej [Role of coach in selection of exercises for athletes with disabilities based on physiological characteristics]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. No. 8. pp. 62.
4. Mahov A.S. Medvedev I.N. Funkcional'nye osnovy motivacii invalidov s porazheniem oporno-dvigatel'nogo apparata k zanyatiyam adap-tivnym sportom [Functional basics of motivation of people with musculoskeletal disorders for adaptive sports practices]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. No.10. pp. 59.
5. Mahov A.S., Medvedev I.N. Funkcional'nye harakteristiki fizicheski netrenirovannyh detej s sindromom Dauna [Functional characteristics of physically unfit children with down syndrome]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. No. 7. pp. 42.
6. Medvedev I.N. Physiological response of the rheological parameters of erythrocytes to regular physical exertion in individuals of the first mature age who are at risk of hemodynamic and metabolic disturbances. International Journal of Pharmaceutical Research. 2019. Vol. 11. No. 4. pp. 257-262.
7. Medvedev I.N., Gusev A.V., Malyshev A.V., Mikhailova O.D., Garina E.V., Petina E. Sh., Tagirova N.Dz. Influence of the Experience of Health-Improving Jogging on the Level of Functional Activity of Platelets in Men of the Second Mature Age. Systematic Reviews in Pharmacy. 2020. Vol. 11. No. 8. pp. 432-438.
8. Medvedev I.N. Funkcional'naya aktivnost' trombocitov u klinicheski zdorovyh lic pozhilogo vozrasta [Platelet functional activity in clinically healthy elderly]. Uspekhi gerontologii. 2016. Vol. 29. No. 4. pp.633638.
9. Medvedev I.N. Dinamika narushenij vnutrisosudistoj aktivnosti trombocitov u krys v hodeformirovaniya metabolicheskogo sindroma s pomoshch'yu fruktoznoj modeli [Dynamics of violations of intravascular platelet activity in rats during the formation of metabolic syndrome using fructose models]. Voprosy pitaniya. 2016. Vol. 85. No. 1. pp. 42-46.
10. Nazarenko A.S., Chinkin A.S. Serdechno-sosudistye, dvigatel'nyei sensornye reakcii sportsmenov raznyh specializacij na vestibulyar-noe razdrazhenie [Cardiovascular, motor and sensory reactions of athletes of various specializations for vestibular irritation]. Fiziologiya cheloveka. 2011. Vol. 37. No. 6. pp. 98-105.
