CC BY
10
REFERENCES
1. Ministry of Education and Science of Russia (2016), "On approval of the federal state educational standard of higher education in the specialty 40.05.01 Legal support of national security (level of specialty)", Order of the dated December 19, 2016 No. 1614, Moscow.
Контактная информация: gymnast-69@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 13.02.2022
УДК 612.172. + 2796.332.4
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ФУТБОЛИСТОВ-СПОРТСМЕНОВ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
Владимир Яковлевич Жигало, кандидат педагогических наук, доцент, Татьяна Александровна Булавкина, кандидат педагогических наук, доцент, Ирина Александровна Дубогрызова, кандидат педагогических наук, доцент, Владимир Сергеевич Зезюля, старший преподаватель, Василий Григорьевич Полехин, старший преподаватель, Брянский государственный инженерно-технологический университет
Аннотация
Выполнение огромных физических нагрузок спортсменами, в значительной мере повышает риск срыва их адаптационных возможностей организма, тренер в своем арсенале должен иметь методы контроля состояния спортсмена, для исключения возникновения таких ситуаций. В последнее время таким методом является анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР). Целью нашего исследования было изучение адаптационных возможностей футболистов разного возраста на основе типологических особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма. В исследовании приняли участие 76 футболистов разного возраста (8-12лет; 13-16лет; 17-20 лет). Состояние регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы оценивали методом вариационной пульсометрии с помощью аппаратно-программного комплекса «Варикард 2.51» («Рамена», РФ). Обследование проводилось один раз, по окончании подготовительного периода тренировочного процесса. Исследование позволило выявить индивидуально-типологические особенности регуляции сердечного ритма. Многолетние систематические занятия футболом определенно вносят изменения в нейрогумораль-ные механизмы регуляции сердечного ритма, причем за счет усиления автономного контура влияния на работу сердца и снижения центрального. Показано, что спортсмены с преобладанием автономного типа регуляции ритма сердца демонстрируют наибольшую устойчивость к тренировочным нагрузкам.
Ключевые слова: функциональное состояние, футбол, сердечный ритм. DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2022.2.p144-148
STUDY OF AUTONOMIC REGULATION OF HEART RATE AMONG THE FOOTBALL PLAYERS OF DIFFERENT AGES
Vladimir Yakovlevich Zhigalo, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Tatyana Alexandrovna Bulavkina, candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Irina Alexan-drovna Dubogryzova, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Vladimir Ser-geevich Zezyulya, the senior teacher, Vasily Grigoryevich Polekhin, senior teacher, Bryansk State University of Engineering and Technology
Abstract
The performance of huge physical loads by athletes greatly increases the risk of disruption of their adaptive capabilities of the body, the coach in the arsenal should have methods for monitoring the athlete's condition in order to exclude such situations. Recently, this method is the analysis of heart rate variability (HRV). The purpose of our study was to study the adaptive capabilities of football players of different ages based on the typological features of autonomic regulation of heart rate. The study involved 76 football
players of different ages (8-12 years old; 13-16 years old; 17-20 years old). The state of the regulatory mechanisms of the cardiovascular system was assessed by the method of variational pulsometry using the hardware-software complex "Varicard 2.51" ("Ramena", RF). The survey was conducted once, at the end of the preparatory period of the training process. The study made it possible to identify individual typological features of heart rate regulation. Long-term systematic football lessons definitely make changes in the neurohumoral mechanisms of heart rhythm regulation, moreover, by strengthening the autonomous circuit of influence on the work of the heart and reducing the central one. It was shown that athletes with predominance of the autonomous type of heart rhythm regulation demonstrate the greatest resistance to training loads.
Keywords: functional state, football, heart rate.
ВВЕДЕНИЕ
Современный спорт, предполагает включение больших нагрузок в тренировочный процесс, для достижения высоких результатов. Зачастую тренеры в своей работе предлагают так называемый «предельный» режим тренировок. Такие нагрузки, особенно для детского организма, несут в себе обратный эффект, связанный с недостаточным адаптационным потенциалом растущего детского организма. Вместо роста спортивных результатов, спортсмен получает функциональное истощение, которое может перейти в предпа-тологическое и патологическое состояние. Тренер, предлагая спортсмену предельные и около предельные нагрузки во время тренировок должен иметь набор средств и методик [1,7], которые позволят ему адекватно функциональным возможностям организма каждого спортсмена строить тренировочный процесс для достижения необходимого результата.
В последние годы для оценки функционального состояния организма спортсменов, как в обычных, так и в стрессовых ситуациях, тренеры используют метод изучения вариабельности сердечного ритма, являющийся наиболее информативным [7]. Сведения представленные в литературных источниках [2,3,4,6] по изучению функционального состояния спортсменов и возможности прогнозирования адаптационного потенциала спортсменов футболистов под воздействием тренировочных нагрузок, являются очень ценными в процессе целостной подготовки спортсмена к соревнованиям. Однако, в литературных источниках, недостаточно исследований состояния функциональных систем и адаптационных регуляторных механизмов спортсменов-футболистов от детского до юношеского возраста. Целью нашего исследования было изучение адаптационных возможностей футболистов разного возраста на основе типологических особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма.
МЕТОДИКА
В исследовании приняли участие 76 футболистов разного возраста (8-12 лет (27); 13-16 лет (25); 17-20 лет (24)). Состояние регуляторных механизмов сердечнососудистой системы оценивали методом вариационной пульсометрии с помощью аппаратно-программного комплекса «Варикард 2.51» («Рамена», РФ). Временные характеристики ВСР включали: ЧСС уд/мин; RMSSD, мс; Mx-Mn, мс; АМо %; SI, усл. ед. Спектральный анализ представлен следующими характеристиками: TP мс2; HF мс2; VLF мс2; LF/HF усл. ед.; IC усл. ед. Полученные результаты сводились в электронные таблицы "Microsoft Excel" и обрабатывались с помощью математико-статистических методов.
В работе мы использовали индивидуально-типологический подход в оценке особенностей вегетативной регуляции, предложенный Н.И. Шлык [7] согласно которому выделяются четыре типа вегетативной регуляции: I тип - умеренное преобладание регуляции центрального контура (УПЦК); II тип - выраженное преобладание регуляции центрального контура (ВПЦК); III тип - умеренное преобладание регуляции автономного контура (УПАК) и IV тип - выраженное преобладание регуляции автономного контура (ВПАК). Исследование проводилось один раз, по окончании подготовительного периода тренировочного процесса.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение и анализ возрастных особенностей функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции сердечного ритма футболистов, всех возрастов проводился с учетом генетической предрасположенности и индивидуально -типологической направленности регуляторных систем. Обследуемые футболисты пред-пубертатного возраста 8-12 лет имели 9% УПЦК (I тип) и 36% ВПЦК (II тип) центральный механизм регуляции, у 56% регистрировался УПАК (III тип) автономный механизм регуляции (таблица).
Таблица - Показатели вариабельности сердечного ритма у футболистов в зависимости от возраста_
Показатели/возраст/тип ЧСС, уд/мин Mx-Mn, мс RMSSD мс AMo, % SI, усл. ед. TP, мс2 HF, мс LF, мс VLF, мс LF/HF, усл. ед. IC
8-12 лет
I тип (УПЦК) 89,78 ±4,58 227,3 ±31,9 43,94 ±13,27 40,08 ±3,27 134,7 ±21,6 2156,1 ±699,6 819,57 ±482,8 662 ±271,9 355,66 ±76,18 1,14 ±0,89 1,76 ±1,2
II тип (ВПЦК) 95,47 ±8,48 193,7 ±51,7 34,57 ±18,11 48,49 ±16,3 249,3 ±19,7 1187,6 ±732,9 410,54 ±341,7 384,98 ±340,7 106,56 ±74,37 1,19 ±0,79 1,49 ±0,9
III тип (УПАК) 83,33 ±7,51 343,0 ±53,9 71,78 ±23,43 26,24 ±6,15 56 ±24,2 5949,6 ±648,6 2137,6 ±146,7 2044 ±532,2 890,99 ±67,61 1,15 ±0,91 1,61 ±0,9
13-16 лет
II тип (ВПЦК) 102,5 ±4,95 172 ±21,2 28,5 ±8,5 38,05 ±4,65 350,5 ±107 1075,1 ±212,9 399,95 ±48,38 523,6 ±131,9 68,47 ±12,89 1,29 ±0,17 1,47 ±0,1
III тип (УПАК) 69 ±5,66 324,5 ±33,5 76,5 ±10,5 37,45 ±2,15 55 ±7 6152,4 ±730,8 2296,1 ±604,1 1983,1 ±288,7 1114,5 ±392,3 0,77 ±0,36 1,20 ±0,2
IV тип (ВПАК) 63,1 ±4,9 492 ±42,3 123 ±12.09 39,3 ±3,21 48 ±4,54 7814,2 ±987,3 4384,7 ±671,2 2068,2 ±431,6 500,02 ±187,4 0,47 ±0,03 0,59 ±0,1
17-20 лет
I тип (УПЦК) 73 ±8,2 219,1 ±18,2 30,3 ±6,24 39,3 ±11,2 116 ±28,1 2143,6 ±834,2 370,91 ±126,6 622,22 ±234,2 1742,1 ±134,1 2,76 ±1,24 3,5 ±1,1
III тип (УПАК) 69,75 ±4,03 373,2 ±25,8 51,75 ±13,60 28,28 ±6,71 38 ±9,42 4734,3 ±825,4 1255,4 ±843,5 1861,6 ±150,3 945,24 ±19,87 1,88 ±0,84 2,87 ±1,3
IV тип (ВПАК) 59,5 ±13,4 701,5 ±105 121,5 ±44,55 17,65 ±2,47 12,5 ±2,12 13107 ±903,1 5061,1 ±246,4 3460,1 ±307,4 1610,1 ±228,2 0,69 ±0,09 1,23 ±0,3
Показатели временных и спектральных характеристик между футболистами 8-12 лет с УПЦК (I тип) и ВПЦК (II тип), не достигают статистически значимого уровня, в связи с небольшой выборкой футболистов с УПЦК. В тоже время, показатель 81 у юных футболистов со II типом регуляции статистически надежно выше на 84% (р<0,05), а показатель УЪБ меньше на 233% (р<0,05). Повышенная симпатическая активность у этих детей можно объяснить замедленным созреванием блуждающего нерва (гиповаготония), что сопровождается высоким уровнем катехоламинов в крови, приводящих к вегетативному дисбалансу [7с.50]. Уровень различий между показателями футболистов с ВПЦК (II тип) и УПАК (III тип) достигают статистически значимого уровня практически по всем изученным показателям. Это свидетельствует о преобладании автономного контура у спортсменов III типа регуляции.
Отмечается, что наибольшую устойчивость к тренировочно-соревновательным нагрузкам демонстрирует организм детей с преобладанием автономного типа регуляции ритма сердца [7]. У футболистов группы пубертатного возраста 13-16 лет соотношение типов регуляции изменяется, 15% имеют ВПЦК (II тип) центральный механизм регуляции, у 71% регистрировался УПАК (III тип) и у 14% отмечается ВПАК (IV тип) автономный механизм регуляции (таблица). Эти изменения обуславливаются в первую очередь с качественными и количественными преобразованиями в регуляторных (нервной и эндо-
кринной) системах связанных с вхождением подростков в процесс вторичного полового созревания. Во вторых, в этом возрасте идут активные ростовые процессы, что требует повышенные затраты энергии, а также создается «автономизация» работы систем и органов человека. Выполняемые систематические нагрузки во время тренировочного и соревновательного процесса предельного и околопредельного уровня, накладываются на этот процесс временной «автоматизации». В работе О.В. Коркушко [5] отмечает, что в период от 12 лет до 16 лет совершенствуется автономная регуляция сердца, но с другой стороны научно обоснованная дозированная физическая нагрузка оптимизирует механизмы регуляции, усиливая вклад автономного механизма регуляции сердечного ритма [7]. Мы видим, что эта возрастная группа футболистов характеризуется явным преобладанием автономного механизма регуляции. В целом «при сохранности типов регуляции в процессе тренировочно-соревновательного цикла происходят переходы спортсменов из одного типа в другой, что отражает индивидуальные особенности реакции на физические нагрузки» [3, с. 79]. Сравнивая временные и спектральные характеристики одного типа регуляции у мальчиков 8-12 лет и подростков 13-16 лет, у мальчиков 8-12 лет со II типом регуляции выше на 13% показатель Мх-Мп, на 21% показатель ИМ88Б, на 3% показатель ИБ, на 11% показатель ТР, на 57% УЪБ, на 28% показатель АМо (во всех случаях р<0,05). В тоже время наблюдается снижение таких показателей как: ЧСС - на 7%, 81 - на 41%, ЬБ - на 36%, ЬР/ИБ - на 8% (во всех случаях р<0,05), просматривается закономерность на усиление активности автономного механизма регуляции. Полученные результаты указывают на то, что у детей под влиянием систематических тренировочных нагрузок происходит усиление как симпатических, так и парасимпатических влияний на сердечный ритм [8]. В тоже время, перестройка нервной и эндокринной систем у футболистов 13-16 лет, вносит свой вклад в работу центрального и автономного механизмов регуляции сердечного ритма, мы наблюдаем появление у 14% футболистов 13-16 лет выраженного автономного механизма регуляции (ВПАР). Отмечаются статистически значимые различия в показателях между УПАК и ВПАК типов регуляции, так у футболистов с ВПАК показатели Мх-Мп на 51%, ИМ88Б - на 60%, ИБ - на 91% достоверно выше (р<0,05) по сравнению с УПАК.
Футболисты возраста 17-20 лет имели 9% УПЦК (I тип) центральный механизм регуляции, у 76% регистрировался УПАК (III тип) и у 15% ВПАК (IV тип) автономный механизм регуляции (таблица). У футболистов с III типом регуляции преобладают дыхательные волны (ИБ) в структуре спектра, что согласуется с адаптационно-трофическим защитным действием блуждающего нерва на сердце. У обследуемых с IV типом регуляции наблюдаются увеличение значений МхЭМп - на 188%, ИМ88Б - на 235% и ИБ - на 403% (р<0,05) что подтверждает выраженность парасимпатической регуляции на ритм сердца, по сравнению с III типом регуляции. При этом нормативные показатели этих характеристик, у футболистов и III типа и IV типа регуляции находятся в пределах норма. Эта тенденция наблюдается и по сравнению с футболистами предпубертантного и пубер-таннтного возрастов. Такое состояние вариабельности сердечного ритма считается физиологической нормой регуляторных систем, отражающих высокие адаптивные возможности организма человека. В целом, проведенное исследование, выявило усиление автономного контура регуляции у футболистов старших возрастов на фоне преобладание центрального контура у футболистов предпубертантного возраста. Полученные результаты свидетельствуют, что многолетний тренировочный процесс имеет правильный вектор с точки зрения воздействия предлагаемых тренировочных нагрузок на организм спортсменов при сохранении их большого адаптационного потенциала.
ВЫВОДЫ
Результаты исследования показывают, что особенности регуляции сердечного ритма у футболистов определяются возрастными и типологическими различиями с учетом
исходного типа вегетативной регуляции. Многолетние систематические занятия футболом определенно вносят изменения в нейрогуморальные механизмы регуляции сердечного ритма, причем за счет усиления активности автономного механизма регуляции на работу сердца и снижения центрального. Спортсмены с преобладанием автономного типа регуляции ритма сердца демонстрируют наибольшую устойчивость к тренировочным нагрузкам. Использование тренерами методики исследования вариабельности сердечного ритма, может найти применение в учебно-тренировочном процессе для недопущения перетренированности спортсменов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине / Р.М.Баевский // Физиология человека. - 2002. - Т. 28, № 2. - С. 70-82.
2. Гертнер С.В. Влияние скоростных интервальных нагрузок на функциональное состояние кардиореспираторной системы футболистов / С.В. Гертнер, Т.В. Борисова, Я.В. Латюшин, А.Ф. Попова, И.Ф. Харина // Человек. Спорт. Медицина. - 2021. - Т. 21, № S.1 - С. 7-12.
3. Гречишкина С.С. Влияние спортивных физических нагрузок на регуляторно-адаптивные возможности кардиореспираторной системы системы организма студентов: дис. ... канд. биол. наук / Гречишкина Светлана Станиславовна. - Майкоп, 2012. - 207 с.
4. Жигало В.Я. Вегетативная регуляция сердечного ритма у девушек футболисток на отдельных этапах годичного цикла / В.Я. Жигало, И.А. Дубогрызова, Ф.Б. Литвин // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2017. - № 6 (148). - С. 76-80.
5. Коркушко О.В. Анализ вегетативной регуляции сердечного ритма на различных этапах индивидуального развития человека / О.В. Коркушко, В.Б. Шатило, Т.В. Шатило, Е.В. Короткая // Физиология человека. - 1991. - Т. 17, № 2. - С. 31-39.
6. Красноперова Т.В. Вариабельность сердечного ритма и центральная гемодинамика у высококвалифицированных спортсменов с разной активностью вегетативной регуляции: дис. канд. биол. наук / Красноперова Татьяна Витальевна. - Ижевск, 2005. - 183 c.
7. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов: монография / Н.И. Шлык. - Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. - 259 с.
8. Korkushko O.V. Autonomic control of cardiac chronotropic function in man as a function of age: assessment by power spectral analysis of heart rate variability / O.V. Korkushko, V.B. Shatilo, Yu.I. Plachinda, T.V. Shatilo // Journal of the Autonomic Nervous System. - 1991. - No. 32, - P. 191-198.
REFERENCES
1. Baevsky, R.M. (2002), "Analysis of heart ratevariability in space medicine", Human Physiology, No. 2 (28), pp. 70-82.
2. Gertner, S.V., Borisova, T.V., Latyushin Ya.V., Popova, A.F., and Kharina, I.F. (2021), "Influence of high-speed interval loads on the functional state of the cardiorespiratory system of football players", Person. Sport. Medicine, No. S.1 (21), pp. 7-12.
3. Grechishkina, S.S. (2012), The influence of sports physical activity on the regulatory and adaptive capabilities of the cardiorespiratory system of the students' body system, dissertation, Maykop.
4. Zhigalo, V. Ya., Dubogryzova, I.A., and Litvin, F.B. (2017), "Vegetative regulation of the heart rate in female football players at certain stages of the annual cycle", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, No. 6 (148), pp. 76-80.
5. Korkushko, O.V., Shatilo, V.B., Shatilo, T.V., and Korotkaya, E.V. (1991) "Analysis of autonomic regulation of heart rhythm at various stages of individual human development", Human Physiology, No. 2 (17), pp. 31-39.
6. Krasnoperova, T.V. (2005), Heart rate variability and central hemodynamics in highly qualified athletes with different activity of autonomic regulation, dissertation, Izhevsk.
7. Shlyk, N.A. (2009), Heart rate and type of regulation in children, adolescents and athletes, Publishing house "Udmurtia University", Izhevsk.
8. Korkushko, O.V., Shatilo, V.B., Plachinda, Yu.I., and Shatilo, T.V. (1991), "Autonomic control of cardiac chronotropic function in man as a function of age: assessment by power spectral analysis of heart rate variability", Journal of the Autonomic Nervous System, No. 32, pp. 191-198.
Контактная информация: zhigalo@icloud.com
Статья поступила в редакцию 24.02.2022
