CC BY
38
УДК 396.9:612. 1711+612. 171.1
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕМОДИНАМИКИ У ЛЫЖНИКОВ-ГОНЩИКОВ 13-15 ЛЕТ В УСЛОВИЯХ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОКОЯ С УЧЁТОМ ГЕНДЕРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ
А.В. Куприянов, В.В. Епишев
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Проведен анализ особенностей центральной гемодинамики, в частности частоты сердечных сокращений, минутного и ударного объёма, фракции выброса левого желудочка и амплитуды реоволны аорты у лыжников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя с учётом гендерных особенностей.
Ключевые слова: регуляция кровообращения, медленноволновая активность, общая мощность спектра, середина спектра, нервная регуляция, гуморально-гормональная, объем-регулирующая, барорефлекторная регуляция.
Актуальность. В 13-15 лет, по мере роста и формирования организма, повышаются как абсолютные, так и относительные показатели сердца. Принципиальным показателем работы миокарда является частота сердечных сокращений (ЧСС), величина которой к 13-15 годам приближается к показателям взрослого человека и составляет 70-78 уд./мин. Как правило, снижение ЧСС сопровождается повышением систолического объёма (СО). В 13-15 лет СО составляет 50-60 мл [1].
Лыжные гонки представляет собой циклический вид спорта, который в большей степени характеризуется аэробными нагрузками, применением значительных по объему и интенсивности тренировочных и соревновательных воздействий, что приводит к расширению функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, повышению сократительной способности миокарда, увеличению минутного и ударного объёма крови. Данные обстоятельства оказывают непосредственное влияние на модификацию центральной гемодинамики лыжников-гонщиков [1, 2].
Под воздействием нагрузок тренировочного характера у начинающих лыжников-гонщиков в возрасте 13-15 лет наблюдается интенсивное развитие выносливости, скоростных качеств, повышается работоспособность всех органов и систем организма [1]. Значительное влияние на физиологические изменения особенностей организма под воздействием физической нагрузки оказывает возрастно-половое развитие, позволяющее выделить наиболее характерные особенности, присущие данному возрасту. Данные обстоятельства позволяют установить, когда и как воздействовать на организм спортсмена с целью выработки определённых результатов в данный сенситивный период свойств и качеств, что требует непосредственного контроля, особенно за состоянием центральной гемодинамики [3].
В середине прошлого века в изучении процессов жизнедеятельности организма в норме и при патологии анализ вариабельности функционирования
органов и систем, был в частности сердечный ритм. При этом особый интерес к изучению колебаний параметров кровообращения связан с предположениями об их возникновении в результате деятельности различных отделов системы регуляции [2].
Многочисленные исследования позволили установить, что высококачественные колебания (ВЧ, 0,15-0,5 Гц) физиологических параметров в медленноволновом диапазоне связаны с актом дыхания и опосредуются через изменения активности блуждающего нерва. Низкочастотные колебания (НЧ,
0,075-0,15 Гц), по мнению многих авторов, определяются нейросимпатической активностью и, по-видимому, тесно связаны с барорегуляцией [4, 5].
Несмотря на многочисленные исследования, больше всего вопросов остается о колебаниях с частотой менее 0,075 Гц. Изучение вариабельности функционирования кровообращения, в особенности, с применением лабораторных гормональных и нейрофизиологических методов, позволяет говорить о том, что низкочастотные колебания (НЧ, 0,025-0,075 Гц) связаны с гормональной регуляцией, а сверхнизкочастотные (СНЧ, менее 0,025 Гц) - с деятельностью высших центров вегетативной регуляции [3].
Цель исследования: обоснование регуляторных процессов гемодинамики по данным спектрального анализа у лыжников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя с учётом возрастно-половых особенностей.
Организация и методы исследования. Неинвазивное биоимпедансное мониторирование системой МАРГ 10.01 «Микролюкс» с последующей автоматизированной обработкой полученных данных при помощи преобразования Фурье.
В исследовании принимали участие 30 лыж-ников-гонщиков начальной подготовки 13-15 лет, разделённых по половому признаку на две группы по 15 человек (п = 15). Регистрация проводилась во время подготовительного этапа с тренирующим акцентом на развитие локальной мышечной вынос-
Вестник ЮУрГУ, № 8, 2012
Гемодинамические показатели у лыжников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя с учетом гендерных особенностей
Параметры Пол Значения Power, уел. ед. Fm, Гц Р1, уел. ед Р2, уел. ед РЗ, уел. ед. Р4, уел. ед. Р1, % Р2, % РЗ, % Р4, %
НЯ -частота сердцебиений, уд./мин М 82,47 ± 3,47 25,56 ± 1,85 0,09 ± 0,01 3,43 ± 0,12 10,13 ± 1,02 9,13 ± 0,62 4,86 ± 0,57 10,35 33,47 32,29 24,06
Д 73,46 ± 4,67 36,10 ± 2,30 0,09 ± 0,01 2,90 ± 0,22 8,80 ± 1,05 8,97 ± 0,41 15,43 ± 1,07 11,92 29,38 30,08 28,62
8 V - ударный объем, мл м 43,41 ± 8,97 6,98 ± 0,57 0,07 ± 0,02 0,43 ± 0,01 2,12 ± 0,83 2,92 ± 0,03 1,51 ± 0,03 7,90 30,70 47,30 14,40
Д 56,23 ± 6,85 13,70 ± 0,80 0,07 ± 0,01 0,56 ± 0,03 3,99 ± 0,59 8,60 ± 0,29 0,55 ± 0,02 5,20 28,60 61,60 4,40
СО - минутный объем крови, л/мин м 3,58 ± 0,3 0,08 ± 0,01 0,12 ± 0,03 0,001 ± 0,0001 0,01 ± 0,001 0,03 ± 0,01 0,03 ± 0,001 3,76 17,71 41,24 31,41
Д 4,13 ± 0,2 0,12 ± 0,01 0,10 ± 0,01 0,001 ± 0,0001 0,02 ± 0,001 0,05 ± 0,01 0,05 ± 0,01 5,69 17,23 47,54 29,46
ЕБ - фракция выброса, % м 57,82 ± 2,02 5,38 ± 0,04 0,09 ± 0,02 0,29 ± 0,03 1,38 ± 0,04 2,86 ± 0,06 0,85 ± 0,07 4,00 22,82 54,59 12,59
Д 58,85 ± 3,95 6,58 ± 0,82 0,06 ± 0,02 0,60 ± 0,07 2,07 ± 0,07 3,28 ± 0,08 0,63 ± 0,06 7,92 29,23 53,62 8,92
АТНЫХ -амплитуда реоволны аорты, мОм м 9,38 ± 3,69 0,48 ± 0,03 0,17 ± 0,02 0,05 ± 0,01 0,15 ± 0,01 0,21 ± 0,03 0,09 ± 0,01 3,88 16,24 21,18 11,47
Д 16,69 ± 3,79 5,73 ± 0,02 0,06 ± 0,001 0,39 ± 0,03 1,21 ± 0,02 2,72 ± 0,21 1,41 ± 0,02 9,77 29,69 49,85 10,62
Примечание. Power - общая мощность спектра; Fm - середина спектра; Р1 — сверхнизкочастотные колебания; Р2 - очень низкочастотные колебания; РЗ - низкочастотные колебания; Р4 - высокочастотные колебания.
Интегративная физиология
Куприянов А.В., Епишев В.В.
Функциональное состояние гемодинамики у лыжников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя...
ливости (ЛМВ) 60 % от общего времени тренировочного процесса. Спортсмены обследовались согласно инструкции в состоянии относительного покоя в день отдыха.
Результаты исследования. Получены 10 значений спектральных характеристик пяти показателей центральной гемодинамики. Результаты обследования подростков представлены в таблице.
Интерпретация результатов проводилась согласно стандартам исследования медленноволновых колебаний параметров гемодинамики [1].
Как видно из таблицы, показатели центральной гемодинамики в состоянии относительного покоя у мальчиков свидетельствуют о наличии некоторого «напряжения» функционирования сердечно-сосудистой системы. В частности, высокие значения ЧСС у мальчиков в положении лежа могут являться результатом высокого уровня симпатической иннервации синоартериального узла сердца, видимо, на фоне сохраняющегося утомления после тренировочных нагрузок. Подтверждением этого являются данные вариабельности сердечного ритма и доминирующая роль флюктуаций очень низкочастотного и низкочастотного диапазонов, отражающих гуморально-гормональные и симпатические воздействия, при относительно низких парасимпатических влияниях. Кроме того, это может являться следствием высокого психо-эмоциального напряжения перед обследованием.
У девочек значения ЧСС на 9 уд./мин ниже, чем у мальчиков, что, видимо, по данным медленноволновой вариабельности ритма сердца связано с более высокими показателями высокочастотных колебаний. В частности, мощность высокочастотных колебаний больше на 10,57 у.е., а СНЧ, ОНЧ и НЧ меньше на 0,53, 1,33 и 0,16 у.е. соответственно.
Величина ударного объёма УО (8У) у девочек выше, чем у мальчиков, что по данным медленноволновой вариабельности, вероятно, связано с более высокой долей очень низкочастотных (на 1,87 у.е.) и низкочастотных колебаний (на 5,7 у.е.) При этом наблюдается более низкий уровень парасимпатических влияний, выражающийся в значениях ВЧ (на 0,96 у.е.). Можно полагать, что это связанно с различной степенью протекания пубертатного периода, разной реактивностью, резистентностью и адаптацией центральных, автономных и периферических структур нейромоторного и нейросен-сорного аппарата юных спортсменов.
Показатели минутного объёма крови (МОК) у девочек характеризовались более высокими значениями (на 0,55 мл/мин), чем у мальчиков, что непосредственно связанно с величиной ударного объёма. Подтверждением является анализ медленноволновой вариабельности и доминирующая роль флюктуаций в НЧ диапазоне. У мальчиков на величину МОК, в первую очередь, оказывает воздействие совокупность регуляторных влияний гуморально-гормонального и нейросимпатического генеза. Проявлением этого являются высокая доля колебаний в ОНЧ и НЧ диапазонах ритма сердца (17,71 и 41,24 %>) и
ударного объема (30,70 и 47,30 %). Величина фракции выброса (EF) у девочек (58,85 %) и мальчиков (57,82 %) не имеет значительных различий. Непосредственное влияние на значение показатели EF оказали очень низкочастотные и низкочастотные колебания: у мальчиков 22,82 и 29,23 %, у девочек 54,59 и 53,62 %, соответственно, что, видимо, связано с высокой активностью барорегуляторных гуморально-гормональных влияний.
В регуляции амплитуды реоволны аорты (ATHRX) уровень общей мощности спектра (ОМС) значительно выше у девочек, чем у мальчиков, что обусловлено более высокими значениями в диапазонах сверхнизкочастотных, очень низкочастотных и низкочастотных колебаний. Физиологическим предиктором могут являться более высокие значения ударного объема, а также растяжимость стенок аорты. Таким образом, у лыж-ников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя с учётом гендерных особенностей при аналогичном тренировочном процессе наблюдается отличие в состоянии центральной гемодинамики и уровнях ее регуляции. В частности, у девочек зафиксированы более низкие значения ЧСС, в первую очередь на регуляцию которых оказали колебания в высокочастотном диапазоне и напротив более высокие значения УО, что связанно со значительной долей влияния гуморально-гормонального и нейросимпатического генеза. Величина ФВ у девочек и мальчиков не имеет значительных различий. В регуляции амплитуды реоволны аорты уровень ОМС значительно выше у девочек, чем у мальчиков, что обусловлено более высокой долей влияния гормональной регуляции и деятельности высших центров вегетативной регуляции.
Литература
1. Астахов, А.А. Физиологические основы био-импедансного мониторинга гемодинамики в анестезиологии (с помощью системы «Кентавр») / А.А. Астахов. - Челябинск, 1996. - Т. 1. - 154 с.
2. Астахов, А.А. Физиологические основы био-импедансного мониторинга гемодинамики в анестезиологии (с помощью системы «Кентавр») / А.А. Астахов. - Челябинск, 1996. - Т. 2. - 101 с.
3. Колебательная активность показателей функциональных систем организма спортсменов и детей с различной двигательной активностью: моногр. / А.П. Исаев, Е.В. Быков, А.Р. Сабирьянов и др. // под науч. ред. А.П. Исаева. - Челябинск: ЮУрГУ, 2005. - 268 с.
4. Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения / В.М. Михайлов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Иваново: Ивановская ГМА, 2002. - 289 с.
5. Хаютин, В.М. Спектральный анализ колебаний частоты сердцебиений: физиологические основы и осложняющие его явления / В.М. Хаютин, Е.В. Лукошкова // Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1999. - № 85. - С. 893-909.
Поступила в редакцию 2 октября 2011 г.
