CC BY
109
УДК 796.01:612 ББК 75.0 О 75
Шаханова А.В.
Доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой физиологии факультета естествознания, проректор по научной работе Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 52-48-55, e-mail: [email protected] Кузьмин А.А.
Кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры физиологии факультета естествознания, старший научный сотрудник НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-39-42, e-mail: [email protected] Агиров А.Х.
Доктор медицинских наук, профессор кафедры физиологии факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-39-78 Гречишкина С.С.
Кандидат биологических наук, физиолог НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-39-42, e-mail: [email protected] Петрова Т.Г.
Кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биомеханики и медикобиологических дисциплин института физической культуры и дзюдо Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-39-76, e-mail: [email protected]
Особенности вариабельности сердечного ритма в зависимости от соматотипа у юных спортсменов 10-15 лет на примере футбола и баскетбола
(Рецензирована)
Аннотация
Рассмотрены вопросы функционального состояния и адаптивных возможностей юных спортсменов в зависимости от возраста, типа конституции и тренированности в условиях футбольного и баскетбольного тренинга в режиме ДЮСШОР. Полученные результаты представляют интерес с точки зрения влияния спортивного тренинга на процессы роста, развития и адаптации организма юных спортсменов разных соматотипов.
Ключевые слова: вариабельность ритма сердца, сердечно-со^’дистая система, регуляторно, , .
Shakhanova A.V.
Doctor of Biology, Professor, Head of Physiology Department of Natural Science Faculty, Vice-Rector for Scientific Work, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 52-48-55, e-mail: [email protected] Kuzmin A.A.
Candidate of Biology, Senior Lecturer of Physiology Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-39-42, e-mail: [email protected] Agirov A.Kh.
Doctor of Medicine, Professor of Physiology Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-39-38 Grechishkina S.S.
Candidate of Biology, Physiologist of Research Institute of Complex Problems, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-39-42, e-mail: [email protected] Petrova T.G.
Candidate of Biology, Senior Lecturer of Biomechanics and Medicobiological Discipline Department of Institute of Physical Training and Judo, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-39-76, e-mail: [email protected]
Heart rate variability depending on the somatotype of young football and basketball players aged 10-15 years
Abstract
The paper deals with the functional state and adaptive capacity of young athletes, depending on age, type of constitution and fitness in football and basketball training mode of sports school of Olympic reserve for children and youth. The obtained results show how sport training influences the processes of growth, development and adaptation of young athletes of different somatotypes.
Keywords: heart rate variability, cardiovascular system, regulatory and adaptive status, young football and basketball players, somatotype.
Введение
В настоящее время одной из основных проблем детской спортивной физиологии является поиск оптимальных режимов тренировок, повышение спортивной работоспособности и профилактика дезадаптационных состояний, в том числе обусловленных спортивной гиперкинезией [1-3]. Это ставит на первое место вопрос соблюдения принципа адекватности физических нагрузок. Понятие адекватности физических нагрузок должно объединять все приспособительные свойства функциональных систем и организма в целом, т.е. высокие значения эффективности и экономичности, резервных возможностей, надежности и качества регулирования. В качестве интегральной оценки адекватности нагрузок и адаптивных свойств организма наиболее часто в детской спортивной медицине используются функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, которая является функциональной системой не только гомеостатического, но и адаптивного уровня, особенно у детей [4-6].
Современным и достаточно информативным методом оценки функциональных резервов сердечно-сосудистой системы, степени напряжения регуляторных механизмов, «физиологической цены» адаптации является оценка вариабельности сердечного ритма, отражающая активность вегетативных механизмов регуляции сердечной деятельности. Текущая активность симпатического и парасимпатического звена регуляции ритма сердца является кумулятивным результатом многоконтурной и многоуровневой реакции системы кровообращения на регулярные тренировочные нагрузки, позволяющие судить о регуляторно-адаптивном статусе организма в целом [4, 6-8].
Учитывая, что морфофункциональное и адаптивное развитие юных спортсменов тесно сопряжены [9, 10], представляется интересным рассмотреть зависимость показателей вариабельности сердечного ритма от соматотипа. Соматотип представляет собой интегральную модель жизнедеятельности организма и характеризует индивидуальные аспекты физического состояния.
В детской спортивной физиологии подобные исследования носят фрагментарный характер, отсутствуют лонгитюдинальные исследования особенностей вариабельности сердечного ритма в комплексе с показателями морфофункционального развития, что не позволяет в полной мере охарактеризовать регуляторно-адаптивные возможности организма юных спортсменов на разных этапах онтогенеза с учетом их спортивной специализации и стажа. Необходимость глубокого изучения данной проблемы диктуется и тем, что в принципиально изменившейся демографической ситуации и социальнопсихологической сфере жизнедеятельности общества при комплектовании групп к занятиям в спортивных секциях на базе ДЮСШ привлекается все большее количество детей разного возраста, с разным уровнем здоровья и работоспособности.
Обследованный контингент
Эксперимент проводился в лонгитюдинальном режиме в течение 3-х лет на одних и тех же детях и подростках, регулярно занимавшихся спортом в режиме спортивных
секций детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва (ДЮСШОР) г. Майкопа. Обследовано 60 мальчиков-футболистов и 60 мальчиков-баскетболистов в возрасте 10-15 лет.
В эксперименте на добровольной основе участвовали практически здоровые дети. Для стандартизации условий все исследования проводились в первой половине дня (912 часов), в условиях температуры комфорта (18-20° С) на базе лаборатории физиологии развития ребенка НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета.
При оценке возраста мы исходили из методических рекомендаций А. В. Ставиц-кой и Д. И. Арон (1959). В соответствии с возрастной периодизацией, рекомендованной Институтом возрастной физиологии РАО (1965), обследуемый контингент был разделен на два возрастных периода развития: второе детство (10-12 лет) и подростковый возраст (13-15 лет).
Материалы и методы
Исследование волновой структуры вариабельности сердечного ритма проводилось в лабораторных условиях при соблюдении требований, предусмотренных «Международным стандартом» (Task Forse of the Europe, 1996) для коротких записей. Для записи электрокардиограммы использовался аппаратно-программный комплекс «ПолиСпектр-12». Полученные ритмограммы контролировались вручную с целью исключения возможных артефактов.
На основании интегрального анализа соматических показателей юные спортсмены в зависимости от спортивной специализации с помощью компьютерной программы «Антропометрия», составленной по методике Н. Шевкуненко в модификации С.Ю. Моргалева (2006), были распределены в пределах каждого возрастного периода развития (второе детство и подростковый период) по трем соматотипам: брахиморфный (Б), мезоморфный (М), долихоморфный (Д).
Результаты исследования и их обсуждение
Исследования вариабельности сердечного ритма юных спортсменов разных сома-тотипов показали, что в возрастном периоде 10-12 лет для представителей мезоморфного типа телосложения, составлявших 66,7% юных футболистов и 20,0% баскетболистов (М-тип), характерно преобладание парасимпатического звена в регуляции ритма сердца наряду с умеренной активностью симпатического звена и относительно небольшой активностью надсегментарных центров (табл. 1). Данный вегетативный баланс свидетельствует о хорошем функционально-адаптивном состоянии юных спортсменов М-типа [4, 11]. Как видно из таблицы 1, спектральные составляющие сердечного ритма юных футболистов и баскетболистов М-типа практически не отличаются (p>0,05).
В возрасте второго детства (10-12 лет) представители долихоморфного типа телосложения (Д-тип) составляли 20,0% у юных футболистов и 73,6% у баскетболистов, и данный контингент практически не изменялся к подростковому возрасту. Для представителей Д-типа было характерно преобладание парасимпатических влияний над симпатическими. Вместе с этим была отмечена относительно более высокая активность над-сегментарных структур, чем у представителей М-типа (табл. 1). Повышение доли медленных компонентов спектра сердечного ритма и соответственное уменьшение доли быстрых волн указывает на включение надсегментарных механизмов регуляции сердечного ритма [12, 13], что является признаком снижения функционально-адаптивных возможностей организма юных спортсменов Д-типа по сравнению с М-типом. При
этом юные баскетболисты Д-типа телосложения имели более благоприятный вегетативный баланс, чем их сверстники-футболисты Д-типа.
Таблица 1
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у юных футболистов и баскетболистов 10-15 лет разных соматотипов
Показатели ВСР 10-12 лет 13-15 лет
Юные футболисты
М-тип Д-тип Б-тип М-тип Д-тип Б-тип
%НБ 40,3±0,3 36,2±04* 23,5±0,2* 48,1±0,3 35,2±0,4* 27,3±0,2*
%ЬБ 33,5±0,2 32,6±0,2 35,5±0,3* 31,4±0,1 34,0±0,3 33,5±0,3
%УЬБ 26,2±0,4 31,2±0,6* 41,0±04* 20,5±0,4 30,8±04* 33,2±0,5*
Юные баскетболисты
М-тип Д-тип Б-тип М-тип Д-тип Б-тип
%НБ 41,6±0,2 38,0±0,2* *31,6±0,7* *41,0±0,6* *38,7±0,2* *33,2±0,4*
%ЬБ 32,8±0,1 34,3±0,4* 35,6±0,5 *36,0±0,5 *30,1±0,5* 35,0±0,4*
%УЬБ 25,6±02 *27,7±0,3* *27,7±0,3 *23,0±0,1 31,2±03* 31,8±0,3
Примечание: * (слева) - достоверность различий (р<0,05) между показателями
юных футболистов и баскетболистов одного соматотипа; * (справа) - достоверность различий (р<0,05) между соматотипами в пределах одного возраста.
Наиболее неблагоприятный вегетативный баланс наблюдался у представителей брахиморфного типа телосложения (Б-тип), составлявших 13,3% среди юных футболистов и 10,0% среди юных баскетболистов. У представителей Б-типа телосложения как среди юных футболистов, так и среди юных баскетболистов наблюдалось преобладание симпатических влияний над парасимпатическими на фоне высокой активности надсегментарных центров регуляции сердечной деятельности. Это можно расценивать как напряжение адаптационных систем у юных спортсменов данного соматотипа [14]. Причем неблагоприятный вегетативный баланс был сильнее выражен у юных спортсменов представителей Б-типа, занимавшихся футболом (табл. 1).
В подростковый период (13-15 лет) у юных футболистов М-типа телосложения (в 73,3% случаев) наблюдалось превалирование парасимпатических влияний над симпатическими на фоне относительно небольшого влияния надсегментарных структур на сердечный ритм (табл. 1). В данном возрастном периоде у юных футболистов наблюдался рост доли ИБ-волн и уменьшение доли ЬБ- и УЬБ-волн. У юных баскетболистов М-типа телосложения (в 13,4% случаев) в возрасте 13-15 лет, равным образом как и у юных футболистов, в спектре сердечного ритма преобладала высокочастотная составляющая над низкочастотной на фоне относительно небольшой доли УЬБ-колебаний. Вследствие этого у юных футболистов наблюдался более благоприятный вегетативный баланс, а следовательно, и более высокий регуляторно-вегетативный статус, чем у юных баскетболистов данного типа телосложения.
Вегетативный баланс представителей долихоморфного соматического типа среди юных футболистов в данном возрастном периоде характеризуется снижением доли ИБ-составляющей спектра сердечного ритма на фоне увеличения доли ЬБ- и УЬБ-составляющей (табл. 1). В отличие от футболистов в вегетативном балансе юных баскетболистов данного соматического типа преобладают вагусные влияния на ритм сердца при относительно высокой доли низкочастотных колебаний.
В подростковый период, равным образом как и в возрасте второго детства, вегетативный баланс у представителей Б-типа как среди юных футболистов (в 6,7% случаев),
так и среди юных баскетболистов (в 10,0% случаев) характеризовался преобладанием симпатических влияний на ритм сердца над парасимпатическими и высокой долей УЬБ-колебаний (табл. 1), что свидетельствует о значительном влиянии церебрально-эрготропных механизмов на регуляцию ритма сердца и усиление центральных механизмов регуляции. При этом преобладание симпатических влияний над парасимпатическими значительно сильнее выражено у юных футболистов Б-типа.
Все вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы:
- юные спортсмены мезоморфного соматотипа за счет доминирования в суммарной мощности спектра вариабельности сердечного ритма волн, отражающих активность парасимпатического звена регуляции (ИБ-волны), отличаются более экономичной и эффективной деятельностью сердечно-сосудистой системы, особенно это выражено у юных футболистов;
- у юных футболистов долихоморфного соматотипа в спектре вариабельности сердечного ритма снижается мощность высокочастотных ИБ-волн на фоне повышения мощности очень медленных УЬБ-волн, что указывает на включение центральных механизмов регуляции сердечной деятельности и энергодефицитное состояние. У юных баскетболистов Д-типа рассматриваемые отрицательные эффекты сводятся к минимуму;
- группу риска составляют представители брахиморфного типа, отличающиеся высоким напряжением механизмов регуляции сердечной деятельности;
- определение типологической принадлежности юного спортсмена и оценка его функционально-адаптивных резервов составляют единый комплекс информации, на основе которого можно разработать адекватные и персонифицированные рекомендации, ведущие к оптимизации двигательных режимов для отдельной группы занимавшихся.
Примечания:
1. Шаханова А.В., Беленко И.С., Кузьмин А.А. Психофизиологический профиль и вегетативный статус у юных футболистов и баскетболи-
10-15 ,
ДЮСШОР // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. Естественноматематические и технические науки. 2008. Вып. 9. С. 75-88. ИКЬ: http://vestnik.adygnet.ru
2. Кузьмин А.А. Особенности вариабельности сердечного ритма юных футболистов и баскет-
10-15
от соматотипа. // Валеология. 2008. № 4. С. 2631.
3. Шаханова А.В., Петрова ТТ., Гречишкина С.С.
-
нейрофизиологического статуса студентов, за//
Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. Естественно-математические и технические науки. 2011. Вып. 3 (86). С. 55-65. иКЬ: http://vestnik.adygnet.ru
4. Баевский РЖ. Анализ вариабельности сердеч-
// -
логия человека. 2002. Т. 28, № 2. С. 70-82.
5. Шаханова А.В., Кузьмин А.А. Возрастная динамика вариабельности сердечного ритма
10-15
// -гейского государственного университета. Сер.
-
науки. 2008. Вып. 4. С. 90-95.
6. -
References:
1. Shakhanova A.V., Belenko I. S., Kuzmin A. A. A psycho-physiological structure and the vegetative status at young 10-15 year-old football and basketball players training in the mode of children and youth sport school of olympic reserve // The Bulletin of the Adyghe State University. Series Natural-Mathematical and Technical Sciences. 2008. Iss. 9. P. 75-88. URL: http://vestnik.adygnet.ru
2. Kuzmin A.A. Features of variability of a heart rhythm of young football and basketball players of 10-15 years depending on their somatic type // Valeology. 2008. No. 4. P. 26-31.
3. Shakhanova A.V., Petrova T.G., Grechishkina S.S. Condition of cardiovascular system and neuro-physiological status of students attending the football class // The Bulletin of the Adyghe State University. Series Natural-Mathematical and Technical Sciences. 2011. Iss. 3 (86). P. 55-65. URL: http://vestnik.adygnet.ru
4. Bayevskiy R.M. The analysis of variability of a heart rhythm in space medicine // Human physiology. 2002. Vol. 28, No. 2. P. 70-82.
5. Shakhanova A.V., Kuzmin A.A. Age dynamics of a heart rhythm variability of young sportsmen of 10-15 years based on football and basketball // The Bulletin of the Adyghe State University. Series Natural-Mathematical and Technical Sciences.
2008. Iss. 4. P. 90-95.
URL: http://vestnik.adygnet.ru
6. Variability of a heart rhythm of young football
болистов 10-15 лет / А.А. Кузьмин [и др.] // Мат. XV Международной молодежной научно-практич. конф. «Человек и космос», 10-12 апреля 2013 г., г. Днепропетровск. 2013. С. 226.
7. Heart rate variability and outcome in acute severe stroke: role of power spectral analysis / A.R. Gu-jjar [et al.] // Neurocrit Care. 2004. № 1 (3). P. 347-354.
8. Гречишкина С.С., Петрова ТТ., Намитокова А.А. Особенности функционального состояния кардиореспираторной системы и нейрофизиологического статуса у спортсменов// -
венного педагогического университета. 2011. Вып. 5 (107). С. 49-53.
9. Зайцева В.В., Сонькин В.Д. Компьютерные технологии в физическом воспитании / под ред. ММ. Безруких, ДА. Фарбер // Физиология развития ребенка. М.: Образование от А до Я, 2000. С. 296-312.
10. Шаханова А.В., Кузьмин А.А. Функциональные и регуляторно-адаптивные возможности
10-15
соматотипа в динамике тренировочного про// -туры. 2013. № 8. С. 22-27.
11. Шаханова А.В., Коблев Я.К., Гречишкина
С.С. Особенности адаптации сердечнососудистой системы спортсменов разных видов спорта по данным вариабельности ритма
// -ного университета. Сер. Естественно. 2010.
Вып. 1 (53). С. 102-107.
12. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемо-
. , 1999. 264 c.
13. Гречишкина С.С. Регуляторно-адаптивные
-
данным вариабельности ритма сердца и спи// -сударственного университета. 2009. Вып. 2 (21). С. 106-111.
14. -
тическим и половым развитием, направленностью тренировочного процесса у юных фут-
10-17 / . .
Шаханова, А.А. Кузьмин, М.Н. Силантьев, ТА. Схакумидов // Новые исследования.
2009. 2. . 121-122.
players of 10-15 years / A.A. Kuzmin [etc.] // Mat. Of the XV International youth scientific pract. conf. «A man and space», April 10-12, 2013, Dnepropetrovsk. 2013. P. 226.
7. Heart rate variability and outcome in acute severe stroke: role of power spectral analysis / A.R. Gu-jjar [et al.] // Neurocrit Care. 2004. № 1 (3). P. 347-354.
8. Grechishkina S.S., Petrova T.G., Namitokova A.A. Features of the functional state of cardiorespiratory system and the neurophysiological status of athletes // The Bulletin of Tomsk State Teachers’ Training University. 2011. Iss. 5 (107). P. 49-53.
9. Zaytseva V.V., Sonkin V.D. Computer technologies in physical training / ed. by M.M. Bezrukikh,
D.A. Farber // Physiology of child’s development. M.: Obrazovanie ot A do Ya, 2000. P. 296-312.
10. Shakhanova A.B., Kuzmin A.A. Functional, regulatory and adaptive abilities of young football players of 10-15 years depending on the somatic type in the dynamics of a training process // Theory and practice of physical culture. 2013. No. 8. P. 22-27.
11. Shakhanova A.V., Koblev Ya.K., Grechishkina S.S. Specific features of cardiovascular system adaptation in the sportsmen of different kinds of sport as shown by data of heart rate variability // The Bulletin of the Adyghe State University. Series Natural-Mathematical and Technical Sciences. 2010. Iss. 1 (53). P. 102-107.
URL: http://vestnik.adygnet.ru
12. Fleyshman A.N. Slow oscillations of haemo- dynamics. Novosibirsk, 1999. 264 pp.
13. Grechishkina S.S. Regulatory and adaptive abilities of judoists according to variability of a heart rhythm and spirometry // Proceedings of the Kuban Agrarian State University. 2009. Iss. 2 (21). P. 106-111.
14. Connection of physical working capacity with somatic and sexual development, orientation of a training process of young football players and basketball players of 10-17 years / A.V. Shakhanova, A.A. Kuzmin, M.N. Silantyev, T.A. Skha-kumidov // New researches. 2009. No. 2. P. 121122.
