CC BY
31ПОКАЗАТЕЛИ РИТМА СЕРДЦА СПОРТСМЕНОВ -ВОЛЕЙБОЛИСТОВ И БОРЦОВ ВОЛЬНОГО СТИЛЯ
УДК/UDC 796.01:612
Поступила в редакцию 14.12.2014 г.
Кандидат биологических наук С.К. Сарыг1 Аспирант А.Д. Лопсан1
Доктор биологических наук, профессор Л.К. Будук-оол1
1 Тувинский государственный университет, г. Кызыл
HEART RATE INDICATORS OF VOLLEYBALL PLAYERS AND FREESTYLE WRESTLERS
Ph.D. S.K. Saryg1
Postgraduate A.D. Lopsan1 Professor, Dr.Biol. L.K. Buduk-ool1
1 Tuvinian state university, Kyzyl
Информация для связи с автором: [email protected]
Аннотация
Исследованию ритма сердца в процессе адаптации к тренировочным и соревновательным нагрузкам в последние десятилетия уделяется большое внимание. Ритм и сила сердечных сокращений очень чутко реагируют на любые стрессорные воздействия и несут информацию о состоянии регулирующих их систем, регуляторно-адаптивных возможностях организма. Повышение же их зависит от степени увеличения парасимпатического звена регуляции, развивающегося в процессе тренировки. Рост симпатической регуляции при физических или эмоциональных перегрузках приводит к снижению адаптивных возможностей сердечного ритма и отражается на характеристиках сердечного ритма в исходном состоянии. Исследования вариабельности сердечного ритма (ВСР) у спортсменов достаточно широко применяются для оценки влияния тренировочных нагрузок. Изучались механизмы вегетативной регуляции деятельности сердца, основанной на анализе ВРС у тувинских волейболистов и борцов вольного стиля. Результаты исследования свидетельствуют о том, что у занимающихся вольной борьбой по сравнению с волейболистами имеется тенденция к преобладанию деятельности парасимпатического отдела нервной системы над симпатическим, определяющим высокие резервные возможности сердца, - оптимальный путь регуляции сердечного ритма у спортсменов. Существенных различий в работе сердечно-сосудистой системы тувинских волейболистов и борцов не выявлено, но их функциональное состояние свидетельствует о наличии напряжения механизмов адаптации. В целях оптимизации функционального состояния организма спортсменов рассматриваемых видов спорта - волейбола и вольной борьбы - требуются индивидуальный пересмотр режима тренировок и соревнований, организация медицинской коррекции.
Ключевые слова: ритм сердца, волейболисты, борцы, гемодинамика, симпатическая регуляция.
Annotation
In recent decades much attention has been paid to the research of heart rate during adaptation to training and competitive loads. Heart rate and force are very sensitive to any stress stimulation and inform about the state of their regulatory systems and regulatory and adaptive capabilities of the body. They improve depending on the degree of increase of parasympathetic regulation, developing in the course of training. The growing sympathetic regulation during physical or emotional stress leads to decreased adaptabilities of heart rate and affects the baseline heart rate characteristics. Heart rate variability (HRV) research is being widely used for athletes to estimate the effect of training loads. The issue of neurohumoral mechanisms of heart rate regulation is among the most researched in sports physiology and medicine at the moment, due to the fact that the heart rate shows the fundamental relations in functioning of not only the cardiovascular system, but the whole body, as it reflects the functioning of the autonomic nervous system. The purpose of the present research was to examine heart rate indicators of volleyball players and freestyle wrestlers of the College of Olympic reserve in Kyzyl (Republic of Tyva). The mechanisms of the autonomic regulation of heart function, based on the analysis of HRV in Tuvan volleyball players and freestyle wrestlers were studied. The findings suggest that, compared with volleyball players, freestyle wrestlers tend to have dominating parasympathetic nervous system rather than sympathetic one, which determines the high reserve capacities of the heart as the best way to regulate athletes' heart rate. Significant differences in the cardiovascular function of Tuvan volleyball players and wrestlers have not been identified, but their functional state indicates the present stress of adaptation mechanisms. In order to optimize the functional state of athletes in the examined sports - volleyball and wrestling - specific training and competitive modes need to be reconsidered and medical correction should be arranged.
Keywords: heart rate, volleyball players, wrestlers, hemodynamics, sympathetic regulation.
Введение. Спортивная деятельность представляет собой специфический вид деятельности, специально организованный процесс, направленный на выявление резервных возможностей человека. Объективными критериями оценки уровня функциональной подготовленности спортсмена служат физиологические показатели, отражающие работу симпатического и парасимпатического отделов нервной системы человека, прежде всего механизмы вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС).
Исследованию ритма сердца в процессе адаптации к тренировочным и соревновательным нагрузкам в последние
десятилетия уделяется большое внимание. Ритм и сила сердечных сокращений очень чутко реагируют на любые стрессорные воздействия и несут информацию о состоянии регулирующих их систем, регуляторно-адаптивных возможностях организма. Повышение же их зависит от степени увеличения парасимпатического звена регуляции, развивающегося в процессе тренировки [5]. Рост симпатической регуляции при физических или эмоциональных перегрузках приводит к снижению адаптивных возможностей сердечного ритма и отражается на характеристиках сердечного ритма в исходном состоянии [2].
Исследования вариабельности сердечного ритма (ВСР) у спортсменов достаточно широко применяются для оценки влияния тренировочных нагрузок. Нейрогуморальные механизмы регуляции сердечного ритма представляют собой одну из наиболее активно изучаемых в настоящее время в спортивной физиологии и медицине проблем. Это связано с тем, что сердечный ритм отражает фундаментальные соотношения в функционировании не только ССС, но и всего организма в целом, так как является отражением функционирования автономной нервной системы.
Метод изучения ВСР характеризуется простотой измерения, информативностью, большой устойчивостью к неточностям и ошибкам измерения, а следовательно, надежностью. Вместе с тем число работ, связанных с изучением ВСР у спортсменов, крайне невелико. Этим и обусловлена актуальность настоящего исследования.
Цель исследования - изучить показатели ритма сердца у спортсменов - волейболистов и борцов вольного стиля училища олимпийского резерва (УОР) г Кызыла Республики Тыва.
Методика и организация исследования. Было проведено исследование, включающее оценку функционального состояния ССС у волейболистов и борцов вольного стиля УОР Республики Тыва (РТ) в состоянии покоя. Участвовали 55 тувинских юношей 15-22 лет (средний возраст - 17,52±0,29) различной квалификации, из них волейболистов - 21, борцов - 34. Объем тренировочных нагрузок составил 6 дней в неделю по 2 ч.
Функциональное состояние ССС оценивали по значению частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (САД), диастолического (ДАД) артериального давления, среднего динамического давления (АДср.) по формуле Хике-ма, сердечного индекса (СИ), вегетативного индекса равновесия Кердо (ВИК) по методике V. G. Gene, адаптационного потенциала (АП) по методике Р. М. Баевского, индекса уровня физического состояния (УФС), двойного произведения (ДП) [3].
Оценивались временные фоновые показатели ВСР: стандартное отклонение интервала RR (SDNN, мс), квадратный корень суммы разностей последовательного ряда кардиоин-тервалов (RMSSD, мс), доля последовательных интервалов, различающихся более чем на 50 мс (pNN50, %), коэффициент вариации ряда интервалов R-R (CV, %) на аппарате «ВНС-Ритм» фирмы «НейроСофт» г. Иванова (Россия). Изучены также спектральные показатели ритма сердца: общая мощность спектра (TP, мс 2), мощность высокочастотного спектра (HF,
мс 2), мощность волн в нормализованных единицах (HF norm, n. u. и LF norm, n. u.) и их соотношение LF/HF.
Результаты исследования математически обработаны с помощью программы STATISTICA 6. Различия считались статистически значимыми при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Исследование ЧСС, САД, ДАД не выявило существенных различий между волейболистами и борцами по изученным показателям, величины соответствовали физиологической норме (табл. 1). Большая «экономичность» [4] функционирования системы гемодинамики прослеживается у волейболистов по сравнению с борцами, что проявляется в меньшей величине СИ.
Результаты показателей АДср., СИ, ВИК, АП у всех спортсменов говорят о перенапряжении ССС. По значению АДср. выявлено утомление у исследуемых волейболистов и борцов. Основным фактором, вызывающим утомление, является физическая или умственная нагрузка, приходящаяся на афферентные системы во время работы [7].
АП, как индикатор степени адаптации целостного организма, выявил напряжение механизмов адаптации к физическим нагрузкам, т. е. достаточные функциональные возможности обеспечиваются за счет функциональных резервов. Установлено, что если ухудшаются адаптационные способности, увеличиваются величины АП, возникают специфические изменения, приводящие к болезни [1]. СИ выявил эукинетический тип кровообращения, означающий, что периферическое сопротивление сосудистых сетей большого круга кровообращения умеренно повышено. ДП, характеризующее систолическую работу сердца, указывает на среднюю функциональную способность мышц сердца и средние максимальные аэробные возможности. Количественная оценка УФС дает важные сведения о состоянии здоровья и возможностях организма. Это позволяет принять необходимые меры профилактики заболеваний и повышения УФС. У обследованных спортсменов УФС - «выше среднего», что означает небезопасный уровень здоровья, так как средний уровень физического состояния может расцениваться как критический.
Для анализа ВСР нами были выбраны методы временного и спектрального анализа. Характеристики показателей временного анализа ВСР в сравниваемых группах приведены в табл. 2. Из данных таблицы видно, что средняя длительность нормальных кардиоинтервалов RRNN у борцов больше на 6,44 % (942,9±26,5 по сравнению с волейболистами -882,1±60,6, р>0,05).
Таблица 1. Показатели центральной гемодинамики волейболистов и борцов УОР в состоянии относительного покоя, M±m
Спортсмены n ЧСС, уд/мин САД, мм рт. ст. ДАД, мм рт. ст. ВИК, у.е. АДср., мм рт. ст. СИ, л/ мин/м2 АП, у.е. УФС, у.е. ДП, у.е.
Волей-боли-сты 21 70,05±1,90 115,09±2,21 68,09±1,84 1,87±2,98 83,76±8,38 3,09±0,10 2,26±0,06 0,73±0,02 80,76±2,85
Борцы 34 69,12±1,69 116,38±1,19 67,15±1,25 1,18±2,87 83,56±6,12 3,20±0,12 2,36±0,04 0,75±0,02 80,53±2,24
Таблица 2. Временные показатели вариабельности сердечного ритма волейболистов и борцов УОР в состоянии относительного покоя, M±m
Исследуемые показатели Спортсмены
Волейболисты(10) Борцы (15)
RRNN, мс 882,1±60,6 942,9±26,5*
SDNN, мс 47,9±5,97 76,5±8,87*
RMSSD, мс 43,4±8,58 78,8±12,5*
pNN50, % 23,3±6,54 45,0±5,89*
CV, % 5,30±0,40 7,98±0,78*
Примечание. * р<0,05 по сравнению с волейболистами.
№ 3 • 2015 Март | March
http://www.teoriya.ru
15
Таблица 3. Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма волейболистов и борцов УОР в состоянии относительного покоя, M±m
Исследуемые показатели Спортсмены
Волейболисты (10) Борцы (15)
TP, мс2 2673,4±481,0 6757,7±604,4 *
HF, мс2 873,6±231,8 310,4±1034,6
LF norm, n.u. 52,7±5,59 44,5±5,12
HF norm, n.u. 47,2±5,59 55,4±5,12
LF/HF 1,53±0,40 1,59±0,74
Примечание. * р<0,05 по сравнению с волейболистами.
Наиболее значимым показателем для общей оценки ВСР является SDNN. По данным литературы, изменение величины SDNN свидетельствует о смещении вегетативного баланса в сторону преобладания одного из отделов ВНС: увеличение SDNN указывает на усиление парасимпатической, а уменьшение значений - на усиление симпатической нервной регуляции сердечного ритма [5]. В наших исследованиях у борцов уровень SDNN повышен (76,5±8,87) в отличие от волейболистов (47,9±5,97, р>0,05), что указывает на усиление парасимпатической нервной регуляции сердечного ритма и согласуется с литературными данными других авторов (см. табл. 2).
В нашем исследовании показатель RMSSD у борцов проявлял тенденцию к повышению - 78,8±12,5 по сравнению с волейболистами - 43,4±8,58 (р>0,05), что также отражает некоторое превышение парасимпатического отдела над симпатическим (см. табл. 2). По литературным данным М. А. Поповой с соавт. (2013), было выявлено, что занятия экстремальными видами спорта неоднонаправленно влияют на показатели временного анализа SDNN и RMSSD, увеличение которых отражает активацию парасимпатической ВНС [6].
Показатель количества пар соседних кардиоинтервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс в течение всей записи (pNN50, %%), также больше у борцов на 48,2 %% (р<0,05). Чем выше значение pNN50, тем больше активность парасимпатической нервной системы. У борцов коэффициент вариации CV был несколько повышен (7,98±0,78) по сравнению с волейболистами (5,30±0,40, р>0,05), что указывает на некоторый рост суммарного показателя регуляции.
При анализе спектральных фоновых показателей получены следующие результаты (табл. 3). Показатель мощности спектра ТР у спортсменов-борцов выше (6757,7±604,4) по сравнению с волейболистами (2673,4±481,0, р>0,05), что свидетельствует о повышении активности парасимпатического звена (см. табл. 2). Это говорит о большем влиянии на сердце регуляторных воздействий, направленных на восстановление после нагрузок. Полученные данные не противоречат литературным данным, согласно которым физические тренировки способствуют росту общей мощности ВСР. Авторы связывают с активацией тонуса вагуса в автономной нервной системе [9].
Результаты анализа других спектральных значений анализа ритма сердца (HF, LF norm, HF norm и LF/HF), отражающих активность вегетативной нервной системы у всех спортсменов, не обнаружили достоверных изменений (см. табл. 3).
Вывод. Результаты исследования не выявили существенных различий в работе сердечно-сосудистой системы тувинских волейболистов и борцов, но их функциональное состояние свидетельствует о наличии напряжения механизмов адаптации. Уровень физического состояния оценивается как «выше среднего». При анализе вегетативной регуляции сердечного ритма у спортсменов, занимающихся вольной борьбой, выявлен парасимпатический тип вегетативной нервной системы, что обеспечивает оптимальное снабжение организ-
ма спортсмена кислородом в покое и восстановление после
нагрузок, экономизацию деятельности сердечно-сосудистой
системы [8].
Литература
1. Антропова М.В. Здоровье и функциональное состояние сердечнососудистой системы школьников 10-11 лет / М.В. Антропова // Новые исследования. - 2009. - № 20. - Т. 1. - С. 15-25.
2. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: метод. реком. / Р.М. Баевский - М., 2002. - 53 с.
3. Будук-оол Л.К. Комплексная оценка показателей физического развития / Л.К. Будук-оол. - Кызыл: Изд-во ТывГУ, 2007. - 42 с.
4. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова. - М.: Медицина, 1988. - 130 с.
5. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. - Иваново: Изд-во Ивановской гос. мед. акад., 2002. - 290 с.
6. Попова М.А. Функциональное состояние вегетативной и центральной нервной системы у лиц, занимающихся экстремальными видами спорта / М.А. Попова, И.В. Мыльченко, А.Э. Щербакова, Р.М. Сафин //Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 3. С. 25-30.
7. Солодков А.С. Особенности утомления и восстановления спортсменов // Уч. записки ун-та им. П.Ф. Лесгафта. - 2013. - № 6(100). - С. 131-143.
8. Шлык Н.И. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение / Н.И. Шлык, Р.М. Баевский // Тез. док. IV всерос. симп. УдГУ. - Ижевск, 2008. - 344 с.
References
1.
Antropova, M.V. Zdorov'e i funktsional'noe sostoyanie serdechnososudistoy sistemy shkol'nikov 10-11 let (Health and functional status of cardiovascular system 10-11-year-old pupils). Novye issledovaniya. - 2009. - No. 20. - P. 1. - P. 15-25. Baevsky, R.M. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii razlichnykh elektrokardiograficheskikh sistem (Analysis of heart rate variability using different electrocardiographic systems): method. recommendations. - Moscow, 2002. - 53 p. Buduk-ool, L.K. Kompleksnaya otsenka pokazateley fizicheskogo razvitiya (Comprehensive assessment of indicators of physical development). - Kyzyl: Publishing house of TuvSU, 2007. - 42 p. Meyerson, F.S., Pshennikov, M.G. Adaptatsiya k stressornym situatsiyam i fizicheskim nagruzkam (Adaptation to stress situations and physical load). - Moscow: Meditsina, 1988. - 130 p. Mikhailov, V.M. Variabel'nost'serdechnogo ritma: opyt prakticheskogo primeneniya metoda (Heart rate variability: the experience of practical application of the method). - Ivanovo: Publ. h-se of Ivanovo state medical. acad., 2002. - 290 p.
Popova, M.A., Milchenko, I.V., Scherbakova, A.A., Safin, R.M. Funktsional'noe sostoyanie vegetativnoy i tsentral'noy nervnoy sistemy u lits, zanimayushchikhsya ekstremal'nymi vidami sporta (Functional state of the autonomic and central nervous system of people involved in extreme sports). Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. - 2013. - No. 3. - P. 25-30.
Solodkov, A.S. Osobennosti utomleniya i vosstanovleniya sportsmenov (Features of fatigue and recovery of athletes). Uchenye zapiski universiteta imeniP.F. Lesgafta. - 2013. - No. 6(100). - P. 131-143. Shlyk, N.I., Baevsky, R.M. Variabel'nost' serdechnogo ritma: teoreticheskie aspekty i prakticheskoe primenenie (Heart rate variability: theoretical aspects and practical application) // Book of abstr. of the IV All-Rus. symp. of UdSU. - Izhevsk, 2008. - 344 p. Mourot, L. Bouhaddi, M., Perrey, S. Decrease in Heart Rate Variability with Overtraining: Assessment by the Poincare Plot Analysis. Clin. Phys. Funct. Imaging. - 2004. - V. 24. - P. 10-18. 10. Voronov, N.A., Melnikov, A.A., Vikulov, A.D., Voronin, S.M. Interrelation Between Sportsmen's Cardiac Rhythm Variability in a Prone and Standing Position // Health Safety Technologies: Materials of Int. Sci-entific-Pract. Conf. - Yaroslavl, 2008. - 369 p.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
9.
