CC BY
5
Гигиена детей и подростков
« КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. [995 УЛК 612.2.06:612.766.11-053.51.(18
А. И. Босенко, А. Г. Бели нова, Т. Н. Понева, О. В. Годына
ОЦЕНКА РЕЗЕРВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДЫХАНИЯ, КАРДИО- И ГЕМОДИНАМИКИ
ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ
Одесский государственный педагогический институт
Адаптивные реакции систем кровообращения и дыхания в процессе физической нагрузки имеют фазовый характер 11—3|. Четко выделяются фазы врабатывания. устойчивого состояния (УС), скрытого и явного утомления (СУ и ЯУ). В период врабатывания резко возрастают показатели сердечно-сосудистой системы, достигались синхронизация двигательных и дыхательных актов и наступление УС, основным показателем которого является обеспечение постоянства потребления 02. СУ начинается рассогласованием в деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания: при продолжающемся увеличении частоты сердечных сокращений (ЧСС) и частоты дыхания (ЧД) отмечаются снижение систолического артериального давления (АДС) и повышение диастолического (АДЛ) и пульсового давления (ПД), т.е. проявляется снижение эффективности деятельности систем. ЯУ характеризуется продолжением процессов деэкономизации. нарушением координации двигательных и дыхательных актов, снижением мощности выполняемой нагрузки |5. 6|.
У юных спортсменов (14—15 лет) при работе до отказа на вслоэргомстре (70% от шах) определяли следующие показатели: ЧСС, артериальное давление (АДС, АДЛ, ПД). ударный объем сердца (УО), время изгнания крови (Т„). объемную скорость выброса (ОСВ), минутный объем крови (МОК) — по данным тетраполярной реоплетизмографии и вариационной пульсомст-рии. Математический анализ сердечного ритма позволил дискретно для каждого момента времени оценить участие автономного и централь-
ного контура управления сердечным ритмом (Мп, Д х, АМ0, %; АМ0/Д х) и индекс напряжения (ИН). Показатель М() характеризует вероятный уровень функционирования синусного узла, Д х отражает тонус блуждающего нерва. АМ0 свидетельствует о среднем уровне активности симпатического отдела, а величина АМ0/ Д х — об изравновесном соотношении: М0/Д х характеризует активность гуморального канала регуляции. ИН оценивает характер управления механизмов регуляции [4. 7).
В исходном состоянии (в относительном мышечном покое) показатели, отражающие экстра-кардиальные возможности сердца спортсменов 14—15 лет. в основном соответствовали возрас-тно-половым нормам, характерным признаком которых являются некоторая гипертензия и тахикардия. Выраженность их, как показали наши исследования, не снижает даже занятие спортом. Так. показатели ЧСС, ЧД, АДС, АДЛ и ПД соответственно составляли 80 в минуту, 19 цикл/мин. 119. 75 и 44 мм рт. ст. (табл. 1).
Отмеченная повышенная кардиодинамика спортсменов 14—15 лет. возможно, объясняется и предстартовой реакцией, которая более ярко проявляется у более тренированных. Индивидуальные показатели характеризуются широким диапазоном колебания, что определяется, по-ви-димому, росто-массовыми факторами, тренированностью и степенью полового созревания.
В ходе выполнения велоэргометрической нагрузки мощностью 70% от тах в фазе устойчивого состояния ЧСС достигала 179 в минуту, ЧД — 44 цикл/мин, АДС — 171 мм рт. ст., ПД — 103 мм
Таблица 1
Динамика показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов 14-15 лет при работе 70% от тах до отказа в условиях обычной и повышенной мотивации (М ± т)
Показатель ис УС СУ ЯУ 25-я минута восстановления Максимальный сдвиг. %
Обычная мотивация
ЧСС в минуту 80 ± 1.3 179 ± 2,1 187 ± 1,8 189 ± 2.1 105 ± 1.6 136
ЧД, цикл/мин 19 ± 0.5 44 ± 1,6 54 ± 1,3 56 ± 1,6 20 ± 0.9 194
АДС, мм рт. ст. 119 ± 1.3 171 ± 2.7 160 ± 2.8 152 ± 3.0 114 ± 2.0 44
АДд, мм рт. ст. 75 ± 1.3 68 ± 1,9 63 ± 2.3 61 ± 1.9 76 ± 1.6 -19
ПД, мм рт. ст. 44 ± 1.5 103 ± 2,8 97 ± 3,2 91 ± 3.6 37 ± 1,6 134
Повышенная мотивация
ЧСС в минуту 79 ± 3.0 173 ± 3,3 180 ± 3.6 185 ± 3,5 104 ± 9.8 134
ЧД, цикл/мин 18 ± 0.4 47 ± 0.8 56 ± 1.6 56 ± 2,0 22 ± 1,0 211
АДС. мм рт. ст. 116 ± 1.3 166 ± 1.6 157 ± 3.9 151 ± 3,9 112 ± 1,6 43
АДЛ, мм рт. ст. 78 ± 1.9 64 ± 2.9 58 ± 3.2 56 ± 3.9 77 ± 1.6 -28
ПД. мм рт. ст. 39 ± 1,3 102 ± 3,9 99 ± 4.2 95 ± 3,9 34 ± 1,6 162
—20—
рт. ст. Этот период характеризовался довольно стабильным сохранением всех параметров, а их величины отражали наиболее оптимальный уровень функционирования кислородтранспортной системы.
В фазе СУ при возросших ЧСС (до 187 в минуту) и ЧД (до 54 цикл/мин) отмечались снижение АДС (до 160 мм рт. ст.) и уменьшение ПД (см. табл. 1), что отражало уменьшение экономичности и эффективности сердечной деятельности.
К фазе ЯУ ЧСС и ЧД достигают максимальных значений, а АДС и ПД — минимальных рабочих величин. Этот период характеризует исчерпание функциональных возможностей и длится всего 3—5 мин.
Следует, однако, отметить, что адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы спортсменов 14—15 лет приближались к типу взрослых и характеризовались в целом большей адекватностью и рациональностью.
При выполнении мышечных нагрузок в условиях повышенной мотивации проявлялись некоторые особенности в функционировании сердечно-сосудистой системы. Основной из них — феномен повышения экономизации и эффективности сердечной деятельности. Выражался он в снижении максимальных величин ЧСС и более длительном сохранении больших величин ПД, что является важным условием обеспечения сердечного выброса. Несколько более низкие величины АДС свидетельствуют о соответствующем изменении периферического сопротивления сосудов.
Данные тетраполярной реоплетизмографии (табл. 2) свидетельствуют, что в состоянии мышечного покоя изучаемые показатели входят в нормативные границы и характеризуются более низкими величинами. Так, в покое УО составил 57,6 мл, МОК — 4,5 л/мин, Т„ — 0,24 с, а ОСВ - 237,7 мл/с.
В процессе напряженной мышечной работы в обычных условиях максимальные сдвиги изучаемых параметров отмечались в фазе СУ. УО изменился на 78,5% и возрос до 102,8 мл, а МОК увеличился на 327% и достиг 19,2 л/мин, что соответствует возрастным нормам, но значительно ниже возможностей взрослых спортсменов.
Существенное влияние на гемодинамику спортсменов 14—15 лет оказывают условия по-
вышенной мотивации (см. табл. 2). Если в исходном состоянии отмечались чуть более благоприятные показатели кровообращения по сравнению с тем же периодом в эксперименте без мотивации, то рабочие изменения параметров свидетельствуют о значительном повышении мощности и эффективности гемодинамики при нагрузках с мотивацией.
В этих условиях УО возрос ло 132,5 мл. МОК — до 24,4 л/мин, ОСВ — до 760,4 мл/с, что достоверно больше, чем в обычных условиях. Однако следует отметить, что и эти значения существенно ниже возможностей взрослых спортсменов.
О возросшем диапазоне мобилизации резервов кровообращения юных спортсменов свидетельствует и максимальный сдвиг показателей. Так, по УО он составил 120% против 78%. по МОК - 408% против 327%, по ОСВ - 217% против 170%.
Таким образом, условия повышенной мотивации способствуют при предельных мышечных нагрузках оптимизации сердечной деятельности и более полной мобилизации резервных возможностей кровообращения.
О "стоимости" для организма выполненной работы или "цене" адаптации можно судить и по данным вариационной пульсометрии, отражающей состояние механизмов регуляции карди-одинамики.
В предрабочий период в относительном мышечном покос (табл. 3) состояние регуляторных систем характеризуется оптимальным соотношением механизмов регуляции кардиоритма, умеренной активностью центр;шьного контура управления. Так, М0, характеризующая наиболее вероятный уровень функционирования синусного узла, в покое составляет 0,75 с, что обеспечивает ЧСС 80 в минуту при нормальной вариации сердечного ритма, о чем свидетельствует Д х (0,2 с), отражающая тонус блуждающего нерва; АМ(). составляющая 21%, указывает на средний уровень активности симпатического отдела, а величина АМ0/ Д х — на их равновесное соотношение.
М0/ Д х характеризует слегка повышенную активность гуморального канала регуляции.
Комплексный показатель состояния механизмов регуляции — ИН отражает умеренную централизацию управления механизмов регуля-
Таблица 2
Динамика кровообращения у спортсменов 14-15 лет при работе 70% от шах ло отказа в условиях обычной и повышенной мотивации
(М ± т)
Показатель ис УС СУ ЯУ 25-я минута восстановления Максимальный елвиг. %
Обычная мотивация
УО. МЛ 57.6 ± 1,9 98,5 ± 3,6 102.8 ± 4.2 98,3 ± 4,7 63.2 ± 2,4 78,5
МОК. л/мин 4,5 ± 0,13 17,5 ± 0.7 19,2 ± 0,68 19 ± 0,75 6.6 ± 0,19 326,7
Т„,с 0,24 ± 0,005 0.16 ± 0.006 0,16 ± 0,004 0,16 ± 0.003 0,24 ± 0,02 -33,3
ОСВ, мл/с 237,7 + 7,8 376,1 ± 20.0 642,2 ± 25.9 615,8 ± 26,0 273.1 + 11,8 170,2 '
Повышенная мотивация
УО. мл 60,2 ± 1.8 101,2 ± 5.3 117.6 ± 6,2 132,5 ± 6,7 69.8 ± 4,6 120
МОК. л/мин 4.8 ± 0,2 17,2 ± 0,2 20.8 ± 0,9 24,4 ± 1,3 6.9 ± 0,5 408
Ти. с 0.25 ± 0,009 0,16 ± 0,007 0.17 ± 0,005 0,17 ± 0,008 0,24 ± 0,005 -36
ОСВ. мл/с 239.6 ± 15,7 625,3 ± 26,8 714.8 ± 53.0 760,4 ± 42.8 280.7 ± 15.0 217
Таблица 3
Изменение показателей вариационной пульсометрии спортсменов 14-15 лет при работе 70% от шах ло отказа в условиях обычной и
повышенной мотивации (Л/ ± т)
Показатель ис; УС СУ ЯУ 25-я минута восстановления Максимальный совиг, %
Обычная мотивация
м0, с 0.75 ± 0,03 0,35 ± 0,02 0.32 ± 0,003 0,32 ± 0,003 0.57 ± 0.01 -57.3
Дх, с 0,2 ± 0,01 0.03 ± 0,001 0,03 ± 0,001 0.025 ± 0,001 0.095 ± 0.008 -87,5
АМ„. % 21 ± 1,29 59 ± 2.6 65 ± 2,4 64 ± 2,35 36 ± 2.8 209,5
АМ0/Дх 123.7 ± 2.9 2496,7 ± 154 2699 ± 252 2876 ± 152 530 ± в09 23.4 раза
М0/Дх 4.4 ± 0.2 13,3 ± 0,4 13,3 ± 0,9 13,8 ± 0.4 7,1 ± 0.5 213,6
ИН, усл. ед. 86.8 ± 1,3 364,4 ± 348 4324 ± 403 4739 ± 403 448 ± 78.8 54,6 раза
Повышенная мотивация
М0. с 0.79 ± 0.03 0,35 ± 0,007 0,33 ± 0,007 0.33 ± 0,007 0.59 ±0,017 -58,2
Дх, с 0.22 ± 0,02 0,03 ± 0,002 0.027 ± 0.003 0,03 ± 0.002 0.11 ± 0,017 -87,7
АМ„. % 23 ± 4.8 70 ± 3.6 67 ± 4.4 69 ± 3.5 43 ± 4.0 203,4
ЛМ0/Дх 114.8 ± 15.0 2373 ± 223 2897 ± 230 2725 ± 203 588.2 ± 102,7 25,2 раза
М0/Дх 3.6 ± 0,3 13.0 ± 0.95 13.6 ± 0.78 12.6 ± 0.78 1,7 ± 0.73 277.8
ИН. усл. ед. 75.1 ± 10.8 3618 ± 354 4174,5 ± 388 4094 ±411 625.4 ± 177 55,6 раза
ции, максимальную мобилизацию их резервов. По-видимому, диапазон возможной мобилизации функциональных резервов регуляторных систем подростков 14—15 лет будет ограничиваться по ИН 10 000—12 000 усл. сд.. хотя теоретически (по нашим расчетам) он может превышать 20 000 усл. сд.
Восстановление уровня регуляции сердечного ритма происходит замедленно и к 25-й минуте отдыха сохраняются значительно повышенной активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, преобладание эдрснергическо-го звена, высокая централизация управления кардиоритмом.
При исследовании в условиях повышенной мотивации (см. табл. 3) состояние механизмов регуляции характеризуется некоторым более благоприятным исходным уровнем (проявление ва-готонических и холинергических влияний) и столь же критическим рабочим напряжением при внешней экономизации, т. с. сниженной ЧСС (М0 0,33 с против 0,32 с в обычных условиях). О предельной централизации механизмов регуляции свидетельствуют как абсолютные значения всех рассмотренных критериев, так и величина их сдвига по отношению к исходным данным, которая по некоторым из них превышала аналогичные в эксперименте в обычных условиях.
Восстановление уровня регуляции имело более затяжной характер, что отражало большую "стоимость" выполненной работы и соответственно "цену" адаптивных процессов.
Таким образом, реакция сердечно-сосудистой системы спортсменов 14—15 лет на предельную циклическую мышечную нагрузку мощностью 70% от шах характеризовалась значительной мобилизацией интракардиальных (УО. Ти, ОСВ) и
экстракарди;1льных (ЧСС, АД, МОК) резервов. Это обеспечивалось максимальным напряжением и централизацией механизмов регуляции.
Условия повышенной мотивации определяли более благоприятное исходное состояние сердечно-сосудистой системы, оптимальное, экономичное и эффективное се функционирование в предутомитсльный период и максимальное использование функциональных возможностей при развитии утомления. В этих условиях увеличивался диапазон усиления напряженности механизмов регуляции, что отражало высокую "цену" адаптации, а тип реакции сердечно-сосудистой системы приближался к типу взрослых.
Результаты исследований показали, что резервные возможности сердечно-сосудистой системы спортсменов 14—15 лет еще ограничены и требуют дозирования физических нагрузок с учетом индивидуальных возможностей ЧСС и системы дыхания, а также выполнения режима отдыха.
Л ите ра ту ра
1. Баевскии Р. М. Прогнозирование состояний на грамм нормы и патологии. — М.. 1979.
2. Босенко А. И. Выявление функциональных возможностей сердечно-сосудистой и центральной нервной систем у подростков при напряженной мышечной деятельности: Автореф. дис. ... канд. биоп. наук. — Тарту, 1986.
3. Детская спортивная медицина: Руководство для врачей / Под ред. С. Б. Тихвинского. С. В. Хрущева. — М.. 1991.
4. Казначеев В. П.. Баевскии Р. М., Берсенева А. II. Донозоло-гическая диагностика в практике обследований населения. - М.. 1980.
5. Карпман В. Я., Люпина Б. Г. Динамика кровообращения у спортсменов. — М., 1982.
6. Хрущев С. В., Споров О. А. // Теор. и нракт. физ. культуры. - 1973. - № 10. - С. 35-38.
7. Понева Т. //., Босенко А. И., Полищук Н. Ю. // Межфункциональные взаимоотношения при адаптации организма к спортивной деятельности. — Л., 1991. — С. 43—50.
Поступила 28.09.94
