CC BY
46
УДК 612.178
Макунина О.А.1, Шибкова Д.З.2
1Уральский государственный университет физической культуры, г челябинск 2южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет, г челябинск
E-mail: [email protected]
особенности вариабильности ритма сердца
у студентов-спортсменов
с различными стилями волевой активности
Стили волевой активности генетически детерминированы и определяются психофизиологическими особенностями, определяют особенности адаптации студентов-спортсменов в условиях воздействия сочетанных нагрузок.
Статья посвящена выявлению особенностей вариабильности ритма сердца у студентов-спортсменов с различными стилями волевой активности в условиях сочетанной учебно-профессиональной и спортивной деятельности.
Применяли общепринятые методы оценки волевых качеств (опросник Н.В. Стамбуловой). Регистрацию показателей работы сердца осуществляли АПК «ВНС-Микро» (ООО «Нейрософт») в условиях покоя. Изучали показатели спектрального анализа вариабильности сердечного ритма: общую мощность спектра (TP), мощность волн очень низкой (VLF), низкой (LF), высокой (HF) частоты, коэффициент вагосимпатического баланса (LF/HF). Результаты исследований проанализированы с использованием статистических методов анализа с применением u-критерия Манна-Уитни. Обследования проводили в условиях учебно-профессиональной деятельности студентов в межсессионный период.
По данным спектрального анализа вариабильности ритма сердца максимально адаптивный характер нейровегетативного реагирования парасимпатического отдела вегетативной нервной системы отмечен у студентов-спортсменов с гибким стилем волевой активности. Студентам-спортсменам со сдерживающим типом волевой активности свойственен баланс отделов вегетативной нервной системы с преобладанием гуморально-метаболических влияний на ритм сердца. Студентам-спортсменам с побудительным стилем волевой активности характерна выраженная реакция симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Изучение особенностей спектрального анализа вариабильности сердечного ритма с определением преобладающего типа вегетативной регуляции у студентов-спортсменов с разными типами волевой активности позволяет прогнозировать функциональные возможности организма, управлять тренировочным процессом и прогнозировать спортивные результаты.
Ключевые слова: спектральный анализ, вариабильность ритма сердца, стиль волевой активности, студенты-спортсмены, сочетанные нагрузки, адаптация, регуляция ритма сердца.
Применение интегративного подхода в анализе процессов регуляции при адаптации организма человека к меняющимся условиям среды обитания и экстремальным воздействиям является одним из приоритетных направлений, указанных в программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (распоряжение Правительства Российской Федерации от 03.12.2012 г. №2237-р) [25, с. 73].
Успешность профессиональной деятельности связана с системой ресурсов, включая индивидуальные ресурсы человека [23, с. 248]. К группе индивидуальных ресурсов человека относят индивидуальные стили волевой активности спортсменов, которые характеризуются их актуальным состоянием и могут легко и адекватно измеряться; в тоже время они динамичны: могут изменяться, развиваться, угасать [18, с. 242], [27, с. 35].
Анализ теоретических и эмпирических исследований свидетельствует о том, что волевая активность спортсменов представляет собой целостное образование, разноуровневое и многокомпонентное, структура которого обусловлена спецификой вида деятельности и представлена своеобразными сочетаниями различных свойств интегральной индивидуальности [6, с. 34-35], [8, с. 125-127], [27, с. 205-206].
Сочетание доминирующих волевых качеств позволило определить индивидуальные стили волевой активности. «Побудительный» стиль отличается преобладанием смелости, инициативности. «Сдерживающий» стиль отличается преобладанием выдержки, организованности, дисциплинированности. «Гибкий» стиль отличается преобладанием исполнительности, инициативности, настойчивости [18, с. 242].
В настоящее время достаточно полно изучены функции воли [27, с. 56-93], факторы,
оказывающие влияние на развитие волевых качеств личности [8, с. 154-157], возрастные и тендерные особенности развития волевых качеств, особенности волевых качеств спортсменов различных видов спорта [6, с. 34-42], [18, с. 241-246], [22, с. 1-2, с. 20], закономерности изменения волевой регуляции в процессе профессиональной адаптации личности на разных этапах онтогенеза [9, с. 67-72], генетические характеристики морально-волевых качеств, разработаны методы исследования волевых качеств [8, с. 254-269] и модели совершенствования профессионально-важных волевых качеств студентов, специалистов в области экстремальной деятельности (МВД, МЧС и др.) и др.
Однако изучение обозначенных вопросов представлено в научных работах по психологии личности, военной психологии, спортивной психологии, педагогике, психогенетике, спортивной генетике. Недостаточно изучены вопросы физиологических особенностей развития волевых качеств студентов-спортсменов в условиях сочетанных физических и умственных нагрузок [8, с. 98], [13], [22, с. 2].
В связи с вышеизложенным изучение физиологических особенностей студентов-спортсменов с различными стилями волевой активности является весьма актуальным.
Изменения показателей сердечно-сосудистой системы являются индикаторами адаптационных механизмов организма в целом и при сочетанном воздействии факторов.
Методика изучения вариабильности ритма сердца широко применяется в физиологии, в частности спортивной физиологии с целью оценки функционального состояния спортсменов [17, с. 285-297] и управления тренировочным процессом в спорте высших достижений [15, с. 181], [26, с. 41].
В настоящее время изучены особенности вариабильности ритма сердца спортсменов различных видов спорта [1, с. 4], [7, с. 20-22], [10, с. 19], [11, с. 36-43], [12, с. 15-19], также экстремальных видов спорта [21], юных спортсменов [2, с. 7-11], [16, с. 82-86], возрастно-половые особенности ВРС [5, с. 54-59], [19, с. 13-16], [20, с. 101-106], суточные модуляции [20, с. 101-106], [29, с. 313-317], у студенток с разным уровнем вербальной креативности [3] и другое.
Недостаточно изучены особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у лиц с различными стилями волевой активности. Особенно актуально изучение обозначенной проблемы у молодых людей в условиях сочетанных нагрузок (умственных и физических) [13].
Цель настоящего исследования: выявить особенности вариабильности ритма сердца у студентов-спортсменов с различными стилями волевой активности.
Методы
Исследование проведено на базе научно-исследовательской лаборатории «Адаптация организма к экстремальным воздействиям» ФГБОУ ВО «УралГУФК» с оформлением информированного согласия обследуемых студентов-спортсменов на участие в исследовании (п=386). Все обследуемые имели спортивные квалификационные разряды. Средний возраст обследуемых составил 20±1,3 лет, спортивный стаж составил 8,0±1,5 лет. Спортивная специализация при проведении данного анализа не учитывалась.
Обследование проводили в начале учебного года (октябрь - ноябрь) утренние часы в соответствии с требованиями к проведению медико-биологических исследований. За день до обследования у спортсменов не было тренировок. Спортсмены находились в хорошей спортивной форме.
Структуру волевых качеств у студентов-спортсменов изучали по методике Н.В. Стамбу-ловой [8, с. 288-289]. На основании полученных данных, все обследуемые в зависимости от индивидуального стиля волевой активности были распределены на три группы: с гибким, побудительным и сдерживающим стилями волевой активности [6, с. 34-42], [18, с. 241-242].
Регистрацию показателей работы сердца осуществляли на АПК «ВНС-Микро» (ООО «Нейрософт»). Запись электрокардиограммы проводили стационарно во время учебных занятий, с отвлечением на момент обследования в соответствии с Международными стандартами 1996 г. [17, с. 285-297], [30, с. 1043-1065]. Изучали показатели спектрального анализа ва-риабильности сердечного ритма: общую мощность спектра (ТР), мощность волн очень низкой (VLF), низкой (LF), высокой (ОТ) частоты,
Макунина O.A., Шибкова Д.З._
коэффициент вагосимпатического баланса (LF/ HF).
Статистический анализ полученных результатов выполняли с помощью программы Microsoft Excel [4, с. 23-28]. Сравнительный анализ проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни.
Результаты исследования
и их обсуждение
Интерпретацию результатов проводили, ориентируясь на должные величины, приведенные в Международном стандарте [17, с. 285297], [30, с. 1043-1065].
Показатели спектрального анализа ва-риабильности ритма сердца у студентов-спортсменов с разными стилями волевой активности представлены в таблице 1.
Представленные данные отражают показатели спектрального анализа вариабильности сердечного ритма студентов-спортсменов в условиях учебно-профессиональной деятельности.
При анализе результатов исследования нами выявлено, что абсолютные показатели общей мощности спектра, спектральной мощности волн сверхнизкой, низкой и высокой частоты достоверно различаются у студентов-спортсменов с разными стилями волевой активности и имеют достоверные отличия от значений норм, предложенных Международным стандартом.
Общая мощность спектра ТР показывает суммарную активность нейрогуморальных
Особен6ности вариабельности ритма сердца...
влияний на сердце - показатель адаптационных резервов организма. Показатели общей мощности спектра оказались достоверно выше норм на 51% (р<0,01). Показатели очень низкочастотных колебаний у всех обследуемых групп студентов оказались выше норм: у студентов-спортсменов с гибким стилем волевой активности на 107% (р<0,001), со сдержанным стилем - на 92% (р<0,001), с побудительным стилем - на 309% (р<0,001).
В настоящее время установлено, что высокочастотные колебания спектра обусловлены парасимпатической активностью, низкочастотные колебания - активностью симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Показатели низкочастотных колебаний отличались от нормативных значений в группах студентов-спортсменов со сдержанным стилем волевой активности меньше на 59% (р<0,05) и побудительным выше на 281% (р<0,001).
В литературе имеются сведения о снижении LF компонента у спортсменов с высокой степенью перетренированности [29, р. 313-317]. Однако имеются сведения, что состояния кратковременной перетренированности не сопровождаются изменением мощности высоко- и низкочастотных волн спектра [28, р. 1480-1484]
Высокочастотные показатели оказались выше по сравнению с нормативными значениями в группе студентов-спортсменов с гибким стилем волевой активности на 134% (р<0,001).
Дискуссионным остаётся вопрос о природе сверхнизких колебаний. Имеются сведения,
Таблица 1 - Показатели вариабильности ритма сердца у студентов-спортсменов с разными стилями волевой активности (покой) (М+т)
Стили волевой активности TP, мс2 VLF, мс2 LF, мс2 HF, мс2 LF/HF
Гибкий (67,8% выборки) 3796+301,9 1583+128,5 910+91,4 1303+116,5 0,7+0,11
Сдерживающий (24,9% выборки) 2989+271,7 1476+178,7 696+110,5 817+145,3 0,85+0,15
Побудительный (7,3% выборки) 6729+294,9 2367+105,4 3299+132,6 1063+128,3 3,1+0,10
Достоверность различий р1-2 * - - * -
р2-3 *** ** *** - ***
р1-3 ** ** *** - ***
Примечание: р - значения статистических различий показателей между группами: * - р<0,05; ** - р< 0,01; *** - р<0,001.
что VLF имеют симпатико-адреналовое происхождение [14, с. 52-60], есть сведения о смешанной симпатико-парасимпатической природе колебаний сверхнизкой частоты [24, с. 38-39]. Имеются результаты исследований, доказывающих, что VLF волны имеют метаболическое происхождение и связаны с наработкой и использованием энергии за счет анаэробных путей ресинтеза аденозинтрифосфата [28, с. 1482]. Полученные нами результаты свидетельствуют о превышении сверхнизких колебаний более чем в 2-2,5 раза нормативные величины. Наибольшие значения отмечались в группе с побудительным стилем волевой активности по сравнению со студентами, имеющими гибкий и сдерживающий стиль волевой активности, на 764 мс2 и 861 мс2 соответственно (р<0,01). Повышение данного показателя характерно при срыве вегетативной регуляции сердечного ритма [17, с. 285-297].
Коэффициент вагосимпатического баланса LF/HF оказался в диапазоне нормативных значений у студентов-спортсменов с гибким и сдерживающим стилями волевой активности. В группе студентов с побудительным стилем волевой активности оказался выше нормативных значений в два раза (р<0,001). Повышение данного показателя характерно при активизации симпатической нервной системы [17, с. 285-297].
Таким образом, анализ спектральной мощности вариабильности сердечного ритма по-
зволил определить уровень нейрогуморальной регуляции: для студентов-спортсменов с гибким и побудительным стилями волевой активности характерен высокий уровень, для студентов-спортсменов со сдерживающим стилем волевой активности - умеренный уровень.
Соотношение вегетативных влияний у обследуемых нами студентов-спортсменов оказалось следующим: в группе с гибким стилем волевой активности - преобладает парасим-патикотонический тип реакции, со сдерживающим типом волевой активности - баланс отделов вегетативной нервной системы с преобладанием гуморально-метаболических влияний на ритм сердца, в группе с побудительным стилем волевой активности - преобладает сим-патикотонический тип реакции.
Исходя из спектрального анализа вариа-бильности ритма сердца установлено, что наиболее физиологически адаптивными в условиях учебно-профессиональной деятельности являются студенты-спортсмены с гибким стилем волевой активности.
Изучение особенностей спектрального анализа вариабильности сердечного ритма с определением преобладающего типа вегетативной регуляции у студентов-спортсменов с разными типами волевой активности позволяет прогнозировать функциональные и резервные возможности организма, управлять тренировочным процессом и прогнозировать спортивные результаты [26, с. 41].
06.12.2016
Список литературы:
1. Агаджанян, Н.А. Соревновательный стресс у представителей различных видов спорта по показателям вариабильности сердечного ритма / Н.А. Агаджанян, Т.Е. Батоцыренова, Ю.Н. Семёнова // Теория и практика физической культуры. - 2006. -№1. - С. 2-4.
2. Аикин, В.А. Особенности баланса вегетативной нервной системы у подростков при занятиях рекреационным дайвингом /
B.А. Аикин, С.К. Поддубный, М.А. Огородников // Научно-теоретический журнал «Ученые записки». - №10(80). - 2011. -
C. 7-11.
3. Байгужин, П.А. Особенности нейровегетативной регуляции сердечного ритма у студенток с разным уровнем вербальной креативности / П.А. Байгужин, В.П. Мальцев // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 2. - URL: https:// www.science-education.ru/ru/article/view?id=6084 (дата обращения: 09.01.2017).
4. Бенсман, В.М. Облегченные способы статистического анализа в клинической медицине. - Краснодар: Изд. КГМА, 2002. -30 с. - С. 23-28.
5. Викулов, А.Д. Вариабильность сердечного ритма у лиц с повышенным режимом двигательной активности и спортсменов / А.Д. Викулов, А.Д. Немиров, Е.Л. Ларионова, А.Ю. Шевченко // Физиология человека. - 2005. - №6. - С. 54-59.
6. Горбунов, Ю.Я. Особенности волевой активности в различных видах спорта / Ю.Я. Горбунов, А.Ю. Горбунова // Теория и практика физической культуры. - 2006. - №11. - С. 34-42.
7. Жужгов, А.П. Вариабильность сердечного ритма у спортсменов различных видов спорта: автореф. дис. ... канд. биол. наук. -Казань, 2003. - 24 с.
8. Ильин, Е.П. Психология воли / Е.П. Ильин. - СПб.: Питер. - 2009. - 396 с.
9. Кирсанов В.М. Особенности волевого самоконтроля студентов различных профилей обучения / В.М. Кирсанов // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2013. - 7(101). - С. 67-72.
10. Красноперова, Т.В. Вариабильность ритма сердца и центральная гемодинамика у высококвалифицированных спортсменов с разной активностью вегетативной регуляции: автореф. дис. ... канд. биол. наук / Т.В. Красноперова. - Киров, 2005. - 20 с.
Макунина О.А., Шибкова д.З.
Особен6ности вариабельности ритма сердца..
11. Кудря, О.Н. Влияние физических нагрузок разной направленности на вариабильность ритма сердца у спортсменов / О.Н. Ку-дря // Бюллетень сибирской медицины. - №1. - 2009. - С. 36-43.
12. Макаров, Ю.М. Вариабильность сердечного ритма у спортсменов - представителей игровых видов спорта / Ю.М. Макаров, Ю.А. Поварещенкова, В.И. Пазушко // Лечебная физкультура и спортивная медицина. - №2(110). - 2013. - С. 15-19.
13. Макунина, О.А. Комплексная оценка психофизиологического статуса студентов-спортсменов в условиях сочетанной деятельности [Электронный ресурс] / О.А. Макунина // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - №2. - URL: http:// www.science-education.ru/131-23909 (дата обращения: 07.12.2015).
14. Мамий, В.И. Спектральный анализ и интерпретация спектральных составляющих колебаний ритма сердца / В.И. Мамий // Физиология человека. - 2006. - Т. 32. - №2. - С. 52-60.
15. Марков, К.К. Управление тренировочным процессом спортсменов в спорте высших достижений на основе анализа характеристик вариабильности ритма сердца / К.К. Марко, В.Л. Сивохов, О.А. Иванова, Д.А. Семенов // Фундаментальные исследования. - №12. - 2014. - С. 179-182.
16. Минко, О.В. Особенности вегетативного обеспечения у юных спортсменов, специализирующихся в дзюдо и самбо / О.В. Минко, Г.Д. Алексанянц // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - №4(33). - 2014. - С. 82-86.
17. Михайлов, В.М. Вариабильность сердечного ритма: опыт практического применения метода. - Иваново: ИГМА, 2002. -С. 285-297.
18. Панкратов, А.Е. Индивидуальный стиль волевой активности и саморегуляции как ресурс успешности спортивной деятельности / А.Е. Панкратов. - Ярославский педагогический вестник - 2012. - №4. - Том II. - С. 241-246.
19. Панюков, М.В. Особенности вариабильности сердечного ритма и уровня физического развития у спортсменов-профессионалов и студентов-спортсменов / М.В. Панюков, В.П. Плотников, С.А. Парастаев // Лечебная физкультура и спортивная медицина. - 2009. - №6. - С. 13-16.
20. Питкевич, Ю.Э. Вариабильность сердечного ритма у спортсменов / Ю.Э. Питкевич // Проблемы здоровья и экологии. -С.101-106.
21. Попова, М.А. Функциональное состояние вегетативной и центральной нервной системы у лиц, занимающихся экстремальными видами спорта [Электронный ресурс] / М.А. Попова, И.В. Мыльченко, А.Э. Щербакова, Р.М. Сафин // Современные проблемы науки и образования. - №3. - 2013. - URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=9240 (дата обращения: 09.01.2017).
22. Самулкин, С.Я. Особенности волевой активности представителей различных видов спорта: автореф. дисс. ... псих. наук / С.Я. Самулкин. - Пермь, 2004. - 22 с.
23. Толочек, В.А. Стили деятельности: ресурсный подход / В.А. Толочек. - М.: Изд-во Институт психологии РАН, 2015. -366 с.
24. Флейшман, А.Н. Медленные колебания гемодинамики / А.Н. Флейшман. - Новосибирск, 1999. - 264 с.
25. Шибкова, Д.З. Автоматизированная программа комплексной диагностики индивидуальных качеств личности как инструмент психофизиологического профотбора / Д.З. Шибкова, В.М. Кирсанов // Вестник психофизиологии. - 2014. - №4. - С. 73-80.
26. Шлык, Н.И. Ритм сердца и тип регуляции при оценке функциональной готовности организма юных и взрослых спортсменов (по данным экспресс-анализа вариабильности сердечного ритма) / Н.И. Шлык // Ритм сердца и тип вегетативной регуляции в оценке уровня здоровья населенияи функциональной подготовленности спортсменов: материалы VI Всерос. симп. - Ижевск: Издательский центр «Удмуртский университет», 2016. - С. 20-41.
27. Щербаков Е.П. Функциональная структура воли / Е.П. Щербаков. - Омск, изд-во НОУ ВПО ОмГА, 2015. - 210 с.
28. Short-term overtraining: effects on performance, circulatory responses, and heart rate variability / R. Hedelin et al. // Med. Sci. Sports Exerc. - 2000. - Vol. 32. - №8. - P. 1480-1484.
29. Heart rate variability during night sleep an after awakening in overtrained athlets / E. Hynynen et al. // Med. Sci. Sports Exerc. -2006. - Vol. 38. - №2. - P. 313-317.
30. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability // Standards of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use. Circulation. - 1996. - V. 93. - P. 10431065.
Сведения об авторах: Макунина Ольга Александровна, доцент кафедры физиологии Уральского государственного университета физической культуры, научный сотрудник НИИ Олимпийского спорта, докторант Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета (ЧГПУ), кандидат биологических наук, доцент 454080, г. Челябинск, ул. Орджоникидзе, д. 1, каб. 325, e-mail: [email protected]
Шибкова Дарья Захаровна, профессор кафедры биологии и методики обучения биологии Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета (ЧГПУ), доктор биологических наук, профессор 454080, г Челябинск, пр. Ленина, 69
