CC BY
8УДК:612.17+612.8:574.24+541
ОСОБЕННОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ПОДРОСТКОВ-ЛЕГКОАТЛЕТОВ ПРИ ОРТОСТАТИЧЕСКОЙ ПРОБЕ
А. М. Богданова1, С. Л. Тымченко1, И. А. Евстафьева2
'Кафедра физиологии нормальной, Медицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
2Таврическая академия ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского» Адрес переписки: бул. Ленина 5/7, г. Симферополь, 295006, Республика Крым, Российская Федерация E-mail: annuta2607@yandex.ru.
HEART RATE VARIABILITY IN TEENAGE ATHLETEs DuRING oRTHosTATic TEsT
A. M. Bogdanova, S.L. Tymchenko, I. A. Evstafyeva
SUMMARY
An assessment of cardiac autonomic regulation in track-and-field athletes of both genders (n=23) and senentary age-matched individuals (n=30) was carried out using heart rate variability (HRV). Results revealed moderate prevalence of parasympathetic activity in most of the athletes. Values of Мо, АМо, VLF и LF/HF were significantly lower and RMSSD, pNN50, HFn were higher in sedentary individuals at rest and during active orthostasis (p<0.05) with significantly higher amplitude of fluctuations for RMSSD, pNN50 in athletes.
РЕЗЮМЕ
Оценка состояния автономной нервной системы методом анализа вариабельности сердечного ритма у подростков-легкоатлетов (n=23) и учащихся СОШ (n=30) контрольной группы выявила умеренное преобладание автономной регуляции у большинства легкоатлетов как в покое так и при проведении ортостатической пробы. В контрольной группе по сравнению с группой подростков-легкоатлетов наблюдали достоверно более низкие значения Мо, АМо, VLF и LF/HF, а также более высокие значения показателей RMSSD, pNN50, HFn в покое и при проведении ортостатической пробы. Амплитуда изменений RMSSD, pNN50 была значительно больше в группе подростков-легкоатлетов (p<0,05).
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, легкоатлеты.
В последнее время все больше внимания уделяется вопросам оценки функционального состояния и особенностей адаптации к различным факторам, особенно физической нагрузке организма различных возрастных групп населения, в том числе и подростков. Изучение индивидуальных и возрастно-половых особенностей механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма (РСР) по данным анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) является одним из путей к управлению здоровьем человека [1, 2].
При экспресс-оценке и динамическом контроле за адаптивными и резервными возможностями организма спортсменов наиболее объективным, информативным и чувствительным методом изучения функционального состояния и физической подготовленности можно считать анализ ВСР в покое и при проведении функциональных проб [3].
Целью нашего исследования стало изучение особенностей РСР подростков-легкоатлетов при проведении ортостатической пробы с учетом преобладающего типа РСР.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Была обследована группа подростков-легкоатлетов МБОУ ДО "СДЮСШОР №2" города Симферополь. Средняя продолжительность занятий
легкой атлетикой (бег на короткие и средние дистанции) составила 2±1,5 лет. В группу вошли 23 подростка (11 юношей, 12 девушек) от 12 до 15 лет (средний возраст 13±0,92 года). Контрольную группу составили 30 учащихся СОШ соответствующего возраста.
Состояние автономной нервной системы (АНС) оценивали с помощью метода анализа ВСР, зарегистрированной в течение 5 минут в состоянии физиологического покоя и при проведении ортостатической пробы с использованием комплекса «CARDIO УС-01». Оценку показателей временного и спектрального анализов проводили согласно соответствующим рекомендациям [4]. Анализировали следующие временные показатели ВСР: ЧСС, вариационный разброс (dX), индекс напряжения (ИН), RRNN, SDNN, RMSSD, pNN50%. Среди показателей спектрального анализа оценивали общую мощность спектра (TP), мощность высокочастотного (HF), низкочастотного (LF) и очень низкочастотного (VLF) компонентов, HFn, LFn, LF/ HF. Преобладающий тип вегетативной регуляции определяли согласно классификации Н.И. Шлык (2009), критерии которого основаны на анализе показателей ИН и ТР, VLF.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ
«MicrosoftOfficeExcel 2007», Statistica 6.0(StatSoft). Исследуемые параметры описаны значениями средней (М) и стандартного отклонения (SD). Сравнение величин в выборках проводили с использованием метода Вилкоксона (для зависимых выборок) и Манна-Уитни (для независимых выборок). Достоверными считали отличия при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно экспресс-оценке функционального состояния регуляторных систем (Шлык Н.И., 2009) при регистрации в покое у легкоатлетов были выявлены 3 типа вегетативной РСР. Так, 18 % юношей были отнесены к группе с умеренным преобладанием центральной РСР (I тип), к группе с умеренным преобладанием автономной регуляции (III тип) - 82 %. Девушек с I типом вегетативной регуляции было 17%, с III типом - 75%, также у одной девушки выявили выраженное преобладание симпатической РСР. Испытуемых с IV типом вегетативной РСР в данной группе не выявлено.
Изменения показателей ВСР при проведении ортостатической пробы в группе подростков-легкоатлетов и в контрольной группе (табл. 1-2) характеризовались достоверным увеличением ЧСС, ИН, ТР, VLF, LF, LFn, LF/HF (0,05<р<0,001) и достоверным уменьшением значений показателей, характеризующих активность парасимпатической нервной системы: RMSSD, pNN50, HF, HFn (0,05<р<0,001).
Анализ показателей ВСР в контрольной группе показал, что значения большинства из них со-
Показатели ВСР под
ответствовали возрастной норме (табл. 2). При анализе индивидуальных данных, однако, был обнаружен большой разброс значений показателей, встречались все варианты типов вегетативной РСР, как с преобладанием низких, так и очень низких частот. Причем преобладание высоких частот (HF>LF>VLF), характерное для III типа РСР, было обнаружено в 56 % случаев, I и IV типы - в 19 % случаев, а II тип - у одного человека.
Учитывая, что большинство подростков в обеих группах относились к III типу вегетативной РСР, нами также был проведен статистический анализ показателей ВСР внутри группы. Данный тип характеризуется умеренным преобладанием автономной РСР, что можно рассматривать как оптимальное состояние регуляторных систем организма, а у начинающих спортсменов характеризует оптимальный уровень тренированности.
При проведении ортостатической пробы при переходе в вертикальное положение у подростков-легкоатлетов с III типом РСР (табл.1) наблюдали умеренную активацию симпатического звена АНС, которая сопровождалась достоверным по сравнению с состоянием покоя увеличением ЧСС (p=0,001) и ИН (p=0,004) на фоне уменьшения по сравнению с исходными показателями значений Mo, RRNN, RMSSD, pNN50 (р<0,001). Среди спектральных характеристик наблюдали увеличение значений TP (p= 0,002), VLF (p= 0,0002), LF (p= 0,001), LFn (p=0,0002), LF/HF (p= 0,0002) на фоне уменьшения вклада HF и HFn (р<0,001)
Таблица 1
стков-легкоатлетов
Подростки-легкоатлеты (n=23) Подростки-легкоатлеты III тип РСР
Показатели ВСР M±SD в покое M±SD орто-тест M±SD в покое M±SD орто-тест
ЧСС, уд./мин. 72,44±7,30 91,06±7,30*** 70,90±6,85 91,06±8,61***
dX, мс 317,39±117,37 322,22±117,37 352,80±104,98 322,22±89,48
Мо, мс 882,70±90,02 692,20±90,02 899,00±91,15 696,22±71,17***
АМо, % 36,44±9,43 36,39±9,43 32,67±6,34 36,39±7,92
ИН 85,09±72,88 91,33±72,88 57,56±21,39 91,33±41,80***
TI 12,28±4,80 9,80±4,80 13,69±4,14 9,83±4,47
RRNN, мс 838,78±92,85 667,44±92,85 855,20±92,31 667,44±64,64***
SDNN, мс 55,91±21,96 57,17±21,96 63,06±18,25 57,17±14,69
RMSSD, мс 53,13±2,21 25,67±2,21*** 60,67±30,71 25,67±8,71***
pNN50, % 28,13±0,94 6,78±0,94*** 34,22±20,90 6,78±7,52***
TP, мсл2 3139,35±976,77 4556,40±976,77*** 3451,00±770,93 4556,44±959,70***
VLF, мсл2 1308,57±414,15 2304,70±414,15*** 1416,00±333,61 2304,72±586,86***
Продолжение таблицы 1
LF, мсл2 1053,57±351,32 1770,56±351,32*** 1166,60±290,42 1770,56±515,88***
LFn, % 58,52±6,30 78,28±6,30*** 58,40±6,67 78,28±3,64***
HF, мсл2 777,44±375,70 481,33±375,70*** 868,60±368,60 481,33±106,62***
HFn, % 41,48±6,30 21,72±6,30*** 41,60±6,67 21,72±3,64***
LF/HF 1,48±0,44 3,715±0,44*** 1,48±0,47 3,72±0,73***
Примечание. *** - Достоверные различия параметров (р<0,001) по сравнению с покоем, тест Вилкоксона.
В контрольной группе в целом и среди испытуемых с III типом РСР по сравнению с группой подростков-легкоатлетов наблюдали достоверно более низкие значения Мо, АМо, VLF и LF/HF, а также более высокие значения показателей RMSSD, pNN50, HFn (p<0,05, U-тест по методу Манна-Уит-
ни) как в покое, так и при проведении ортостати-ческой пробы (табл. 1-2). При этом амплитуда изменений ряда показателей (К.М880, рЫ№0) была значительно больше в группе подростков-легкоатлетов.
Таблица 2
Показатели ВСР учащихся (n=30), контрольная группа
Учащиеся (n=30) Учащиеся III тип РСР
Показатели ВСР M±SD в покое M±SD орто-тест M±SD в покое M±SD орто-тест
ЧСС, уд./мин. 70,8±9,20 93,4±7,80 71,7±9,60 92,3±8,20
dX, мс 355,65±148,99 340,60±161,47 342,60±78,24 327,00±127,92
Мо, мс 824,08±121,42 621,80±98,74*** 806,33±119,87 622,33±107,83**
АМо, % 28,08±11,51 33,44±10,89 26,00±4,00 33,40±11,09
ИН 68,35±61,95 126,44±134,93* 51,27±19,12 119,87±137,53*
TI 13,12±4,98 10,36±3,40* 12,60±2,32 10,40±3,25
RRNN, мс 847,27±112,47 642,32±95,49*** 836,60±113,48 649,93±104,41**
SDNN, мс 67,04±29,29 63,16±30,01 63,67±14,70 61,07±24,76
RMSSD, мс 65,73±34,91 55,48±38,83 62,87±19,96 51,80±33,46
pNN50, % 34,15±21,16 14,72±10,43*** 35,87±14,93 14,47±9,12**
TP, мсЛ2 4970,85±4246,16 4193,20±3649,75 4018,33±1850,66 3816,73±2853,86
VLF, мсЛ2 1273,15±969,65 1385,36±1069,01 1144,27±485,16 1300,73±935,46
LF, мсЛ2 1727,19±1842,60 1509,36±1323,85 1223,53±715,73 1385,47±1007,46
LFn, % 45,54±11,88 60,96±13,70*** 42,20±10,07 61,33±14,76**
HF, мсЛ2 1970,62±1919,11 1298,56±1695,21 1650,47±941,41 1130,53±1515,18
HFn, % 54,50±11,90 39,08±13,68*** 57,80±10,07 38,67±14,76**
LF/HF 0,93±0,47 1,89±1,07*** 0,78±0,32 1,98±1,19**
Примечание. *** - Достоверные различия параметров (р<0,001), ** - (р<0,01), * - (р<0,05) по сравнению с покоем, тест Вилкоксона.
ВЫВОДЫ
Полученные данные позволили количественно оценить особенности регуляции сердечной деятельности у спортсменов, которые свидетельствуют о необходимости оценки преобладающего типа вегетативной РСР у спортсменов для разработки индивидуального тренировочного процесса, так как усреднение показателей ВСР с разными преобладающими типами регуляции ведет к ложной
интерпретации данных ВСР и, как следствие, к искажению трактовки изучаемых процессов в организме.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. - 259 с.
2. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма: история и философия, теория и практика. Клиническая информатика и телемедицина. 2004. Т. 1. С. 54-64.
3. Кудря О.Н. Оценка функционального состояния и физической подготовленности спортсменов по показателям вариабельности сердечного ритма
// Вестн. Новосибирскогогос. пед. ун-та. 2014. № 1. С. 185-195.
4. Heart rate variability, standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Task force of the European Society of Cardiology and the North American Society of pacing and electrophysiology // Eur. Heart J., 1996. Vol. 17.P.354-381.
