CC BY
10НЕИРОВЕГЕТАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННЫХ ТРАЕКТОРИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
УДК/UDC 796.01
Поступила в редакцию 11.03.2022 г.
■ IL^ni V
vhmbi
ун
Информация для связи с автором: mal585@mail.ru
Кандидат биологических наук, доцент В.П. Мальцев1 Доктор биологических наук, доцент А.А. Говорухина1 Доктор медицинских наук, доцент О.А. Мальков1 Кандидат биологических наук, доцент Н.Д. Нененко2
Сургутский государственный педагогический университет, Сургут 2Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск
NEUROVEGETATIVE BASiS FOR OONSTRUOTiON OF PERSONALiZED TRAJECTORIES OF STUDENTS' MOTOR ACTIVITY
PhD, Associate Professor V.P. Maltsev1 Dr. Biol., Associate Professor A.A. Govorukhina1 Dr. Med., Associate Professor O.A. Malkov1 PhD, Associate Professor N.D. Nenenko2
1 Surgut State Pedagogical University, Surgut 2Yugra State University, Khanty-Mansiysk
Аннотация
Цель исследования - обосновать возможность построения персонифицированных траекторий двигательной деятельности студентов на основе параметров кардиоритмографии.
Методика и организация исследования. Для обоснования построения персонифицированных траекторий двигательной деятельности студентов на основе параметров вариабельности сердечного ритма (ВРС) обследованы студенты высшей школы физической культуры и спорта Югорского государственного университета, г. Ханты-Мансийск (п=61, средний возраст -20,5±1,4 года) с разным уровнем двигательной активности. Показатели ВРС регистрировали с помощью комплекса «ВНС-микро» (компания «Нейро-софт») 5 мин интервалами: в состоянии покоя - лежа, при ортопробе стоя. Результаты исследования и выводы. Выявлено влияние уровня двигательной активности на показатели нейровегетативной регуляции кардиоритма при нагрузочной ортопробе, что обусловлено достоверно большим снижением вариативности ритма, за счет снижения парасимпатической и усиления симпатоадреналовой активности, а также относительно сниженной реактивности симпатического контура регуляции в ответ на стресс-стимул у студентов, не занимающихся профессионально спортом по сравнению со спортсменами. Объективные показатели нейровегетативной регуляции кардиоритма могут выступать основой для построения персонифицированных траекторий двигательной деятельности студентов с разным исходным уровнем функционального состояния и резервных возможностей организма.
Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, нейровегетативная регуляция, студенты, уровень двигательной активности, персонифицированная траектория.
Abstract
Objective of the study was to substantiate the possibility of constructing personalized trajectories of motor activity of students based on the parameters of cardiac rhythmography.
Methods and structure of the study. To substantiate the construction of personalized trajectories of motor activity of students based on the parameters of heart rate variability (HRV), students of the Higher School of Physical Culture and Sports of the Yugra State University, Khanty-Mansiysk (n=61, mean age -20.5±1.4 years) were examined ) with different levels of physical activity. HRV parameters were recorded using the VNS-micro complex (Neurosoft company) at 5 min intervals: at rest - lying down, with an ortho test standing. Results and conclusions. The influence of the level of motor activity on the parameters of the neurovegetative regulation of the heart rate during the load orthoprobe was revealed, which is due to a significantly greater decrease in rhythm variability due to a decrease in parasympathetic and increased sympathoadrenal activity, as well as a relatively reduced reactivity of the sympathetic regulation circuit in response to a stress stimulus in students who do not exercise professional sports compared to athletes. Objective indicators of neurovegetative regulation of cardiac rhythm can serve as the basis for building personalized trajectories of motor activity of students with different initial levels of functional state and reserve capabilities of the body.
Keywords: heart rate variability, neurovegetative regulation, students, motor activity level, personalized trajectory.
Введение. Современные подходы к организации занятий по физической культуре в высших учебных заведениях предполагают выбор направления спортизации, который производится исключительно на основе субъективного же-
лания студента. Выполненные ранее нами исследования [1, 2] свидетельствуют о различном влиянии типа физической нагрузки на параметры ВРС. Однако до сих пор недостаточно изученным остается вопрос о возможности применения
результатов оценки параметров кардиоритмографии для индивидуального подхода к определению объема и типа физической нагрузки студентов.
Цель исследования - обосновать возможность построения персонифицированных траекторий двигательной деятельности студентов на основе параметров кардиоритмо-графии.
Методика и организация исследования. В ходе научной работы обследован 61 студент (средний возраст -20,5±1,4 года) высшей школы физической культуры и спорта Югорского государственного университета, г Ханты-Мансийск. Межполовые различия по показателям ВРС отсутствовали. Деление на группы проводили по уровню двигательной активности: 1-я группа - студенты, занимающиеся физической культурой на занятиях в университете (п=32); 2-я группа - студенты, профессионально занимающиеся спортом (п=29). Обследование проведено на добровольной основе, от всех студентов было получено письменное информированное согласие.
Оценка вариабельности ритма сердца проводилась с использованием комплекса «ВНС-микро» (компания «Нейро-софт») в положении лежа (5 мин), в состоянии покоя, далее проводили стандартизированную ортопробу - положение стоя (5 мин). При оценке параметров ВРС во втором стандартном отведении фиксировались показатели временного анализа (ЧСС, SDNN, RMSSD, pNN50, АМо, MxDMn), математического и ИН) и спектрального анализа (ТР, VLF, LF, Н^ LF/HF). Результаты обрабатывали с помощью программы STATISTIСА 8.0. Ввиду отсутствия нормальности распределения (тест Шапиро-Уилка) некоторых показателей данные представлены в виде медианы (Ме) и интерквартиного размаха ^26; Q76). Анализ различий проводили с помощью непараметрического и-критерия Манна-Уитни. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 1. представлены обобщенные показатели ВРС студентов с разным уровнем двигательной активности.
Полученные результаты характеризуют оптимально выраженную вариативность кардиоритмы в обеих обследованных группах в состоянии покоя: ЧСС не превышает референтных значений (69-74 уд/мин); SDNN (мс) и ТР (мс2) укладываются в диапазон возрастной нормы (40-80 мс и 2600-4600 мс 2 соответственно); значения параметров RMSSD (мс) и pNN50 ( %) и спектрального показателя HF (мс2), а также АМо ( %) и индекса напряжения регуляторных систем ИН (усл.ед.) отражают превалирование парасимпатической активности в регуляции ВРС обследованных. Значения RMSSD (мс) выше нормативных показателей (20-60 мс) в среднем на 30 0%, тогда как ниже нормативных значений. Согласно литературным данным [3, 4], высокочастотный диапазон в спектре ритма сердца (Н^ мс 2) в состоянии покоя соответствует значению 16-26 0% от суммарной мощности спектра. В нашем исследовании он составил 39 0% в первой группе и 33 0% - во второй, что свидетельствует о функциональной брадикардии покоя обследованных.
Важно отметить, что во время фоновой записи между исследуемыми группами не выявлено достоверных различий по временным и спектральным показателям ВРС. В свою очередь показатели ортопробы студентов имели высоко значимые межгрупповые различия (средний р-уровень не более 0,02). Установлено, что у студентов первой группы сдвиг показателей ВРС при ортопробе обусловлен более выраженным снижением вариативности ритма. Показатель SDNN (мс) в первой группе в среднем на 26 0% был меньше аналогичного показателя во второй группе (р=0,006), что связано с достоверно большим снижением парасимпатической и усилением симпатоадреналовой активности. Величина показателя RMSSD в первой группе снизились на 77 00,
Таблица 1. Показатели вариабельности кардиоритма у студентов с разным уровнем двигательной активности, Ме (О5 О7).
Показатели 1-я группа (п=32) 2-я группа (п=29) р-уровень
Фон Ортопроба Фон Ортопроба
ЧСС (уд/мин) 66,9 (61,7; 73,9) 94,8 (86,2; 102,6) 63,7 (68,9; 69,9) 86,8 (74,3; 94,7) 0,011
SDNN (мс) 63,6 (44,0; 86,6) 37,6 (29,0; 63,6) 68,0 (66,0; 79,0) 67,0 (40,0; 71,0) 0,006
RMSSD (мс) 66,0 (36,0; 83,0) 16,0 (10,6; 26,6) 66,0 (39,0; 86,0) 24,0 (18,0; 36,0) 0,020
pNN50(0) 32,9 (12,4; 68,4) 1,1 (0,0; 4,7) 41,6 (19,9; 64,1) 3,8 (0,7; 8,6) 0,010
АМо ("/с) 32,8 (27,7; 41,9) 46,8 (38,8; 69,1) 34,7 (26,4; 38,6) 37,6 (28,2; 47,2) 0,006
ИН (усл. ед.) 43,1 (29,0; 96,6) 166,6 (90,6; 311,9) 44,4 (27,6; 74,1) 76,6 (66,0; 172,9) 0,003
ТР (мс2) 3718,0 (1963,0; 6866,6) 1691,0 (843,0; 2793,0) 4399,0 (3167,0; 6016,0) 3222,0 (1663,0; 6146,0) 0,006
HF (мс2) 1479,0 (381,0; 2396,6) 121,0 (64,6; 243,6) 1431,0 (668,0; 2664,0) 298,0 (116,0; 466,0) 0,014
LF (мс2) 1030,0 (686,6; 1673,0) 799,6 (366,6; 1303,0) 1069,0 (841,0; 1699,0) 1404,0 (663,0; 2132,0) 0,017
VLF (мс2) 1071,6 (690,6; 1616,6) 766,6 (329,6; 1106,0) 1391,0 (766,0; 2236,0) 1113,0 (629,0; 2231,0) 0,016
LF/HF (усл. ед.) 0,8 (0,6; 1,6) 6,7 (3,8; 8,6) 1,0 (0,6; 1,4) 4,7 (4,0; 8,6) (0,69)
К 30/16 (усл. ед) - 1,4 (1,2; 1,6) 1,4 (1,2; 1,6) (0,19)
□ и
£ г.
а
ч—
о (и и
2 а
■
с
га
^
О (и .с Н
Примечание: ЧСС - частота сердечных сокращений; SDNN - среднеквадратичное отклонение последовательных RR-интервалов; RMSSD -стандартное отклонение разности последовательных RR-интервалов; pNN50 - частота последовательных RR-интервалов с разностью более 60 мс; АМо - амплитуда моды; ИН - индекс напряжения; ТР - общая мощность спектра, HF - мощность в высокочастотном (0,16-0,4 Гц), Ц1 - низкочастотном 0,06-0,16 Гц) и VLF - очень низкочастотном (<0,06 Гц) диапазонах; LF/HF - индекс симпато-парасимпатического баланса; К 30/16 - коэффициент реактивности парасимпатического отдела ВНС; р-уровень - уровень достоверных различий в межгрупповых показателях ортопробы.
30
http://www.teoriya.ru
2022 Июнь | Juпi
во второй - на 63 %, показатель ИН (усл.ед.) закономерно увеличился в первой группе (примерно в четыре раза), во второй двукратно (межгрупповые различия достоверны р=0,02 и р=0,003 соответственно).
В изменении спектральных показателей отмечена та же закономерность: общая мощность спектра ВРС (ТР, мс2) у студентов первой группы снизилась на 60 %, у второй -на 30 % (р=0,005).
Индекс LF/НF (усл.ед.), отражающий симпато-парасимпа-тический баланс, при ортопробе у студентов первой группы возрос в семь раз, у второй - пятикратно.
При этом следует отметить, что при схожем снижении высокочастотного компонента дыхательных волн (Н^ мс2) в первой группе на 92 %, во второй на 80 % (р=0,014), у студентов второй группы отмечено усиление автономного контура симпатической регуляции ритма сердца: умеренное увеличение абсолютных средних значений LF (мс 2) волн примерно на 24 % и снижение VLF-компонента спектра (мс2) порядка 20 %. В то время как у студентов первой группы при ортопробе отмечено согласованное снижение мощности низкочастотного и очень низкочастотного компонента (на 22 % и 29 % соответственно), что характеризует относительно сниженную реактивность симпатического отдела ВНС в ответ на стресс-стимул.
Средние значения показателя - К 30/15 (усл.ед.) отражают оптимальную реактивность парасимпатического отдела ВНС в обеих исследуемых группах и не имеют достоверных межгрупповых различий.
Полученные нами показатели ВРС в группах студентов с различным уровнем двигательной активности позволяют рассмотреть их с позиции персонификации траектории двигательной деятельности студентов. Низкий уровень сбалансированности параметров вегетативной регуляции ВРС и энергетических ресурсов при минимальной физической нагрузки (ортопроба) у студентов первой группы определяет необходимость включить в образовательные программы аэробные упражнения с акцентом на развитие выносливости с корректировкой объема упражнений, направленных на развитие скоростно-силовых качеств. Персонификация траектории двигательной деятельности второй группы студентов предполагает динамический мониторинг сбалансированности регуляторных реакций, определяющих уровень физического перенапряжения и перетренированности спортсменов.
Выводы. Показатели нейровегетативной регуляции вариабельности ритма сердца в покое отражают оптимальное функциональное состояние обследованных студентов
в условиях покоя. Выявлено влияние уровня двигательной активности на показатели нейровегетативной регуляции ВРС при ортопробе. У студентов, профессионально занимающихся спортом, отмечен более сбалансированный ре-гуляторный ответ с преобладанием автономного контура регуляции на минимальную физическую нагрузку (стандартизированную ортопробу). Объективные показатели нейровегетативной регуляции кардиоритма могут выступать основой для построения персонифицированных траекторий двигательной деятельности студентов с разным исходным уровнем функционального состояния и резервных возможностей организма.
Литература
1. Говорухина А.А. Динамика состояния сосудов студенток в группах с разной спортивной специализацией / А.А. Говорухина, К.А. Муштай, К.Р. Гущин и др. // Здоровье населения и среда обитания. - 2018. - № 6 (303). - С. 31-34.
2. Говорухина А.А. Состояние регуляторных механизмов и компонентный состав тела студенток, занимающихся по программам спортизации / А.А. Говорухина, К.А. Муштай, С.В. Коломиец и др. // Теория и практика физ. культуры. - 2021. - № 1. - С. 35-37.
3. Никулина А.В. Изменчивость вариабельности сердечного ритма как отражение реализации физиологических механизмов адаптации организма / А.В. Никулина, В.А. Козлов, А.А. Шуканов // Человек. Спорт. Медицина. - 2017. - Т. 17. - № 4. - С. 14-20. DOI: 10.14529/hsm170402.
4. Шлык Н.И. Экспресс-оценка функциональной готовности организма спортсменов к тренировочной и соревновательной деятельности (по данным анализа вариабельности сердечного ритма) / Н.И. Шлык // Наука и спорт: современные тенденции. -2015. - № 4. - С. 5-15.
References
1. Govorukhin A.A., Mushtay K.A., Gushchin K.R. et al. Dinamika sostoy-aniya sosudov studentok v gruppah s raznoj sportivnoj specializaciej [Dynamics of the state of female students' vessels in groups with different sports specializations]. Zdorove naseleniya i sreda obitaniya. 2018. No. 6 (303). pp. 31-34.
2. Govorukhina A.A., Mushtay K.A., Kolomiets S.V. et al. Sostoyanie reg-ulyatornyh mekhanizmov i komponentnyj sostav tela studentok, zani-mayushchihsya po programmam sportizacii [The state of regulatory mechanisms and the component composition of the body of female students involved in sportization programs]. Teoriya i praktika fiz. kul-tury. 2021. No. 1. pp. 35-37.
3. Nikulina A.V., Kozlov V.A., Shukanov A.A. Izmenchivost variabelnosti serdechnogo ritma kak otrazhenie realizacii fiziologicheskih mekhanizmov adaptacii organizma [Variability of heart rate variability as a reflection of the implementation of the physiological mechanisms of adaptation of the organism]. Chelovek. Sport. Medicina. 2017. Vol. 17. No. 4. pp. 14-20. DOI: 10.14529/hsm170402.
4. Shlyk N.I. Ekspress-ocenka funkcionalnoj gotovnosti organizma sportsmenov k trenirovochnoj i sorevnovatelnoj deyatelnosti (po dan-nym analiza variabelnosti serdechnogo ritma) [Express-assessment of the functional readiness of the body of athletes for training and competitive activities (according to the analysis of heart rate variability)]. Nauka i sport: sovremennye tendencii. 2015. No. 4. pp. 5-15.
НОВЫЕ КНИГИ
30БК0ВА, Е.А. СПОРТИВНЫЙ ОТБОР В СПОРТЕ / Е.А. 30БК0ВА. - 2-Е ИЗД., СТЕР. -САНКТ-ПЕТЕРБУРГ: ЛАНЬ, 2022. - 38 С. - iSBN 978-5-507-44196-9.
В пособии излагается учебно-методический материал по предмету «Спортивный отбор в спорте», разделы: «Уровни спортивного отбора», «Методики спортивного отбора» содержат научно обоснованные рекомендации по содержанию, построению и организации проведения спортивного отбора и определения будущей спортивной специализации. Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Предназначено для использования студентами очной формы обучения по специальности «Физическая культура» для подготовки к предмету «Спортивный отбор в спорте», а также для специалистов, осуществляющих спортивную подготовку в СШ, СШОР.
