CC BY
9ФИЗИОЛОГИЯ
Дата публикации: 01.12.2022 Publication date: 01.12.2022
DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_04_1 DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_04_1
УДК 612.8; 796.058 UDC 612.8; 796.058
ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ГРЕБЦОВ
А В. Ильютик, Д.К. Зубовский, А.Ю. Асташова
УО «Белорусский государственный университет физической культуры», г. Минск, Беларусь
Аннотация. Целью данной работы явилось исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы квалифицированных спортсменов 18-20 лет, специализирующихся в академической гребле и гребле на байдарках и каноэ, в зависимости от типов гемодинамики. В исследовании приняли участие 192 спортсмена мужского пола, занимающиеся гребными видами спорта и имеющие спортивную квалификацию КМС и МК. У 73,4% обследованных спортсменов отмечен гиперкинетический тип гемодинамики, который характеризуется высокими показателями минутного объема кровообращения, сердечного индекса и низкими значениями общего периферического сопротивления сосудов. Гребцы с гипо- и нормокинетическим типами гемодинамики характеризуются более экономичным функционированием сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя и адекватными изменениями показателей центральной гемодинамики при выполнении физической нагрузки по сравнению с гребцами с гиперкинетическим типом кровообращения. Ключевые слова: центральная гемодинамика, сердечно-сосудистая система, типы кровообращения, гребцы, квалифицированные спортсмены.
INDICATORS OF CENTRAL HEMODYNAMICS OF QUALIFIED ROWERS
A.V. Il'yutik, D.K. Zubovskij, A.Yu. Astashova
Belarusian State University of Physical Culture, Minsk, Belarus
Annotation. The purpose of this work was to study the functional state of the cardiovascular system of qualified athletes aged 18-20 years, specializing in rowing and canoeing, depending on the types of hemodynamics. The study involved 192 male athletes engaged in rowing and having sports qualifications (candidate for master of sports, master of sports). 73.4% of the examined athletes had a hyperkinetic type of hemodynamics, which is characterized by high indicators of cardiac output, cardiac index and low values of total peripheral vascular resistance. Rowers with hypo- and normokinetic types are characterized by more economical functioning of the cardiovascular system at rest and adequate changes in central hemodynamic parameters during exercise compared to rowers with hyperkinetic type of blood circulation. Keywords: central hemodynamics, cardiovascular system, types of blood circulation, rowers, qualified athletes.
Введение. Повышение уровня физической подготовленности квалифицированных гребцов, обеспечивающее развитие необходимых двигательных качеств и совершенствование технико-тактической подготовки, сопряжено с процессами адаптации физиологических систем организма. Исследования по изучению компенсаторных механизмов приспособления организма спортсменов к напряженным физическим нагрузкам являются весьма актуальными и имеют большое практическое значение
для управления и корректировки учебно-тренировочного процесса. Одно из направлений функциональной диагностики спортсменов - это мониторинг показателей центральной гемодинамики (ЦГД), который позволяет оценить эффективность протекания адаптации к тренировочным и соревновательным нагрузкам, так как параметры кровообращения являются высокочувствительными индикаторами функционального состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом [1-6]. В зависимости от
соотношения величин сердечного индекса (СИ), минутного объема кровообращения (МОК) и общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) выделяют несколько типов ЦГД: нормокинетический, гипокинетический и гиперкинетический, а также эукинетический (промежуточный между гипо- и нормокинетическим). Для обладателей гиперкинетического типа характерна высокая активность симпатоадренало-вой системы, при этом адаптация к физическим нагрузкам осуществляется за счет ино-тропной и хронотропной функций сердца при малом участии механизма Франка-Старлинга [1-4]. Известно, что напряжение функционирования сердечно-сосудистой системы может являться существенным фактором, лимитирующим спортивный результат. В то же время гипокинетический тип кровообращения является наиболее экономичным, при котором сердечнососудистая система обладает широким функциональным диапазоном.
Изучение особенностей кровообращения спортсменов является актуальным вопросом спортивной физиологии; оценка показателей гемодинамики при выполнении тренировочных нагрузок, как индикаторов регуляторно-адаптивных перестроек в организме, позволяет дифференцированно подходить к организации тренировочного процесса с целью продления спортивного долголетия и сохранения здоровья спортсменов.
Целью работы явилось исследование функционального состояния сердечнососудистой системы высококвалифицированных спортсменов 18-20 лет, специализирующихся в академической гребле и гребле на байдарках и каноэ, в зависимости от типов гемодинамики.
Методы и организация исследования. В исследовании приняли участие квалифицированные спортсмены, занимающиеся гребными видами спорта (мужчины, п=192, спортивная квалификация КМС и МК, возраст 18-20 лет). Обследования проводили в подготовительном периоде годичного макроцикла.
Показатели ЦГД регистрировались методом дифференциальной тетраполярной реографии (компьютерный реограф «Импе-кард-М»). Изучались следующие показатели ЦГД: частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин); систолическое, диастоличе-ское артериальное давление (САД, ДАД, мм рт. ст.); ударный объем крови (УО, мл); минутный объем кровообращения (МОК, мл/мин); сердечный индекс (СИ, л/мин*м2); общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дин*схм-5). Показатели регистрировали в покое и сразу после выполнения физической нагрузки. В качестве тестирующей нагрузки использовали субмаксимальный ступенчатый тест на гребном тренажере "Concept 2", работа выполнялась до ЧСС 170 уд/мин.
Математическая обработка результатов исследования проводилась с использованием методов вариационной статистики. Количественные признаки не подчинялись закону нормального распределения (по критерию Шапиро-Уилка) и представлены в виде медианы значений (Ме) и интерквар-тильного размаха с описанием значений 25 и 75 процентилей: Ме (25%; 75%). Значимость различий в частоте встречаемости признака определяли с помощью ф-критерия углового преобразования Фишера. Значимость различий между показателями в сравниваемых группах определяли с помощью U-критерия Манна-Уитни (при сравнении двух независимых выборок), Н-критерия Краскела-Уоллиса (при сравнении трех независимых выборок), W-критерия Уилкоксона (для проверки различий между двумя выборками парных измерений), критическое значение уровня значимости принимали равным 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. У обследованных квалифицированных спортсменов, специализирующихся в гребных видах спорта, были определены типы гемодинамики. У 73,4% юношей выявлен гипердинамический тип кровообращения, что значимо чаще, чем нормокине-тический тип - 22,4% (p<0,01 по критерию Фишера, фэмп 10,5), и значимо чаще, чем
гипокинетический тип - 4,2% (р<0,01 по критерию Фишера, фэмп 16,1).
Гиперкинетический тип кровообращения характеризуется повышенными значениями МО и СИ при сниженном ОПСС [1-4]. Данный тип гемодинамики указывает на наименее экономичный режим работы сердца, на снижение компенсаторных возможностей на фоне высокой активности симпатоадреналовой системы. Однако у высококвалифицированных спортсменов изменение регуляции кровообращения в
сторону преобладания гиперкинетического типа может свидетельствовать об адаптации к напряженным физическим нагрузкам скоростно-силового характера.
В таблице приведены среднегрупповые величины показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы квалифицированных спортсменов, специализирующихся в академической гребле и гребле на байдарках и каноэ, в зависимости от типов гемодинамики.
Таблица
Показатели центральной гемодинамики обследованных гребцов (юноши, 18-20 лет, КМС, МС), Ме (25%;75%)
Показатели до/после нагрузки Группы обследованных гребцов (юноши)
Группа 1, гипокинет. тип (п=8) Группа 2, нормокинет. тип (п=43) Группа 3, гиперкинет. тип (п=141)
САД, мм рт. ст. до 120 (110; 130) 120 (115; 125) 120 (110; 125)
после 190 (180; 210) 190 (180; 220) 190 (180; 210)
ДАД, мм рт. ст. до 70 (60; 70) 65 (60; 70) 70 (60; 70)
после 20 (0; 45) 50 (0; 60) 40 (0; 50)
ЧСС до 56 (54; 58)*3 57 (52; 64) 63 (59; 69)*1
после 171(171; 174) 173 (171; 176) 173 (171; 176)
Частота брадикардии, % до 100*2, 3 62,8*1, 3 36,2*1, 2
УО, мл до 89,0 (82,1; 102,1)*2' 3 112,5 (106,5; 123,9)*!, 3 150,5 (128,7; 164,7)*!, 2
после 86,8 (71,8; 96,0)*2, 3 120,6 (96,7; 133,2)*! 144,5 (113,9; 179,2)*!
МОК, л/мин до 4,9 (4,8; 5,2)*2, 3 7,1 (6,7; 7,6)*!, 3 10,4 (9,3; 11,9)*!, 2
после 15,6 (12,1; 17,6)*2, 3 22,0 (18,3; 26,3)*! 24,6 (19,0; 28,7)*!
СИ, л/мин^м2 до 2,4 (2,4; 2,5) *2, 3 3,6 (3,3; 3,7)**, 3 5,1 (4,6; 5,8)*!, 2
после 7,2 (6,0; 8,1)*2, 3 10,8 (8,6; 12,7)*! 12 (9,3; 14,9)*!
ОПСС, дин*схсм"5 до 1362,3 (1181,9; 1463,8) *2, 3 950,9 (885,3; 1012,7) *!, 3 653,0 (580,0; 731,2) *!, 2
после 849,1 (624,0; 1115,5)*3 640,8 (582,4; 785,8) 494,8 (381,0; 617,2)*!
ОГП, у.е. до 131,3 (127,3; 136,0)*3 142,3 (134,5; 151,5) 149,0 (138,7; 155,3)*!
Примечания: ОГП - общий гемодинамический показатель; жирным шрифтом выделены значимые различия между тремя группами по Н-критерию Краскела-Уоллиса (р<0,05); * - значимые различия между двумя группами по и-критерию Манна-Уитни (р<0,05), где *1 - значимые различия данной группы с группой 1, *2 - значимые различия данной группы с группой 2, *3 - значимые различия данной группы с группой 3
Средние значения САД и ДАД у гребцов трех групп в состоянии покоя до выполнения физической нагрузки соответствовали физиологической норме и не отличались (табл.). У спортсменов с высокой частотой зафиксирована брадикардия как показатель экономизации функционирования сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя. Так, среднее значение ЧСС у спортсменов с гипокинетическим типом гемодинамики составило 56 (54; 58) уд/мин, при этом брадикардия зафиксирована у всех гребцов данной группы. Среднее значение ЧСС у юношей с нормокинетическим типом гемодинамики составило 57 (52; 64) уд/мин, брадикардия отмечена в 62,8% случаев. Среднее значение ЧСС у спортсменов с гиперкинетическим типом гемодинамики составило 63 (59; 69) уд/мин, что значимо выше, чем у гребцов первой группы (р<0,05). Брадикардия у юношей третьей группы зафиксирована в 36,2% случаев, что значимо реже по сравнению с частотой бра-дикардии у гребцов первой группы (р<0,01 по критерию Фишера, фэмп =5,1) и гребцов второй группы (р<0,01 по критерию Фишера, фэмп=3,1).
Низкая ЧСС (менее 60 уд/мин) при высоких значениях УО у квалифицированных гребцов можно объяснить большим тонусом сосудистой стенки, что является проявлением адаптивной мобилизации системы кровообращения к физическим нагрузкам скоростно-силового характера.
Отмечено, что у 92,2% спортсменов третьей группы (гиперкинетический тип) и у 81,4% спортсменов второй группы (нор-мокинетический тип) значения УО были выше физиологической нормы [3-4], что объясняет высокие среднегрупповые показатели УО, МОК и СИ (табл., различия значимы при сравнении трех групп, р<0,05). Среднегрупповые величины УО у гребцов с гипокинетическим типом гемодинамики составили 89,0 (82,1; 102,1) мл; у спортсменов с нормокинетическим типом - 112,5 (106,5; 123,9) мл; у юношей с гиперкинетическим типом - 150,5 (128,7; 164,7) мл (табл., различия значимы при сравнении трех групп, р<0,05). Как средние, так и
индивидуальные высокие показатели УО у спортсменов с нормо- и гиперкинетическим типами гемодинамики свидетельствуют о высокой производительности миокарда, об адаптации к физическим нагрузкам и высоком уровне развития физических качеств.
Общим фактором повышенного УО у спортсменов является сниженное периферическое сопротивление сосудов [3-4], которое представляет собой суммарное сопротивление системы артериол току крови. У гребцов с нормо- и гиперкинетическим типами гемодинамики в состоянии покоя до выполнения физической нагрузки отмечены показатели ОПСС ниже физиологической нормы (табл., различия значимы при сравнении трех групп, р<0,05). Сниженный уровень ОПСС определяется постнагрузочными эффектами в периферическом сосудистом русле, снижение ОПСС важно для обеспечения отставленных восстановительных процессов: метаболизма лактата и кетоновых тел, восполнения запасов гликогена.
Значимые различия отмечены в величине СИ у гребцов в зависимости от типа гемодинамики. Среднегрупповые значения СИ у спортсменов с гипокинетическим типом кровообращения составили 2,4 (2,4; 2,5) л/мин^м2, что значимо ниже по сравнению с юношами с нормокинетическим типом (3,6 (3,3; 3,7) л/мин*м2) и гиперкинетическим типом гемодинамики (5,1 (4,6; 5,8) л/мин^м2, табл., различия значимы при сравнении трех групп, р<0,05).
После выполнения тестирующей нагрузки у гребцов всех групп наблюдалось закономерное повышение показателей САД, ЧСС, МОК, СИ и снижение величин ДАД и ОПСС (табл.).
Необходимо обратить внимание на изменение величины УО после выполнения тестирующей нагрузки, так как в группах спортсменов оно отличалось. У гребцов с гипокинетическим типом гемодинамики показатели УО после выполнения физической нагрузки практически не изменялись по сравнению с состоянием покоя: 89,0 (82,1; 102,1) мл до нагрузки и 86,8 (71,8; 96,0) мл
после нагрузки (табл.). У спортсменов с нор-мокинетическим типом гемодинамики УО после нагрузки значимо повышался. Повышение составило 7,2% по сравнению с состоянием покоя: от 112,5 (106,5; 123,9) мл до 120,6 (96,7; 133,2) мл (таблица, p<0,05 по W-критерию парных наблюдений Уилкоксона).
У гребцов с гиперкинетическим типом показатель УО, напротив, снижался (на 4,0 %): от 150,5 (128,7; 164,7) мл в покое до 144,5 (113,9; 179,2) мл после тестирования (табл.), что является менее благоприятной реакцией на нагрузку. Следовательно, у спостсменов с нормокинетическим типом гемодинамики увеличение минутного объема кровообращения после нагрузки реализуется как за счет хронотропного, так и за счет инотропного механизма деятельности сердца, а у спортсменов с гипо- и гиперкинетическим типами реализуется преимущественно хронотропный механизм.
Заключение. Средние значения САД и ДАД у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в академической гребле и гребле на байдарках и каноэ, соответствовали физиологической норме вне зависимости исходного типа гемодинамики. У обследованных гребцов с высокой частотой отмечена брадикардия как показатель экономизации кровообращения в
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ванюшин, Ю. С. Типологические особенности кровообращения юношей при адаптации к физической нагрузке / Ю. С. Ванюшин, Д. Е. Елистратов // Ульяновский медико-биологический журнал. -2017. - № 1. - С. 131-138.
2. Guzii, О. Differentiation of Hemodynamics of Top Athletes / О. Guzii, А. Romanchuk // Journal of Advances in Medicine and Medical Research. -2017. - № 22. - pp. 1-10.
3. Макарова, Г. А. Спортивная медицина / Г. А. Макарова. - Москва: Советский спорт, 2003. - 480 с.
4. Загородный, Г. М. Оценка типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку / Г. М. Загородный, О. И. Азаренко // Спортивная медицина. - 2000. - № 2. - С. 19-23.
состоянии покоя: у 100% спортсменов с гипокинетическим типом гемодинамики, у 62,8% спортсменов с нормокинетическим типом и у 36,2% спортсменов с гиперкинетическим типом.
Поддержание уровня артериального давления при гиперкинетическом типе гемодинамики у квалифицированных гребцов осуществляется за счет повышенных значений СИ, УО, МОК и высокой мощности сокращения левого желудочка при низких величинах ОПСС, что отражает высокую производительность миокарда и является признаком адаптации сердечнососудистой системы к физическим нагрузкам скоростно-силового характера. В случае гипокинетического типа кровообращения у спортсменов СИ и мощность сокращения левого желудочка минимальные, а ОПСС -максимальное. Нормокинетический тип характеризуется промежуточными значениями данных показателей.
Увеличение МОК у квалифицированных гребцов с гипо- и гиперкинетическим типами гемодинамики после выполнения физической нагрузки реализуется преимущественно за счет хронотропного механизма деятельности сердца (увеличение ЧСС) на фоне снижения УО, что отражает некоторое напряжение механизмов функционирования сердечно-сосудистой системы.
5. Ильютик, А. В. Вариабельность сердечного ритма и центральная гемодинамика у высококвалифицированных гребцов с разной активностью вегетативной регуляции / А. В. Ильютик, Д. К. Зубовский, В. А. Загоров-ский // Ученые записки Белорусского государственного университета физической культуры. - Минск: БГУФК, 2021. - Вып. 24. -С. 296-303.
6. Koziy, Т. Adaptive Changes of the Hemodynamics Parameters in Athletes Training to Develop Stability / T. Kozyi, M. Topcii // Georgian Med News. - 2018. - № 11. - pp. 76-82.
REFERENCES
1. Vanyushin Yu.S., Elistratov D.E. Features of blood circulation in young men during adaptation
to physical load. Ulyanovsk Medico-biological Journal, 2017, no. 1, pp. 131-138. (in Russ.)
2. Guzii О., Romanchuk А. Differentiation of Hemodynamics of Top Athletes. Journal of Advances in Medicine and Medical Research, 2017, no. 22, pp. 1-10.
3. Makarova G.A. Sports medicine. Moscow: Sovetskij Sport, 2003. 480 p. (in Russ.)
4. Zagorodnyj G.M., Azarenko O.I. Evaluation of the types of responses of the cardiovascular system to physical activity. Sports Medicine, 2000, no. 2, pp. 19-23. (in Russ.)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ: Анна Вячеславовна Ильютик - кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры физиологии и биохимии УО «Белорусский государственный университет физической культуры», Минск, Республика Беларусь, e-mail: anna-iluytik@yandex.ru.
Дмитрий Константинович Зубовский - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией функциональной диагностики и восстановительных технологий УО «Белорусский государственный университет физической культуры», Минск, Республика Беларусь, e-mail: zubovskid@mail.ru. Анастасия Юрьевна Асташова - ведущий специалист лаборатории функциональной диагностики и восстановительных технологий УО «Белорусский государственный университет физической культуры», г. Минск, Республика Беларусь, e-mail: astashova@mail.ru.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:
Anna Vyacheslavovna Il'yutik - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Physiology and Biochemistry, Belarusian State University of Physical Culture, Minsk, e-mail: anna-iluytik@yandex.ru.
Dmitry Konstantinovich Zubovskij - Candidate of Medical Sciences, Head of the Laboratory of Functional Diagnostics and Restorative Technologies, Belarusian State University of Physical Culture, Minsk, e-mail: zubovskid@mail .ru.
Anastasia Yur'evna Astashova - Leading Specialist of the Laboratory of Functional Diagnostics and Restorative Technologies, Belarusian State University of Physical Culture, Minsk, e-mail: astashova@mail .ru.
Для цитирования: Ильютик, А. В. Показатели центральной гемодинамики квалифицированных гребцов / А. В. Ильютик, Д. К. Зубовский, А. Ю. Асташова // Российский журнал спортивной науки: медицина, физиология, тренировка. - 2022. - Т. 1. - № 4. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_04_1
For citation: Il'yutik A.V., Zubovskij D.K., Astashova A.Yu. Indicators of central hemodynamics of qualified rowers. Russian Journal of Sports Science: Medicine, Physiology, Training, 2022, vol. 1, no. 4. DOI: 10.51871/2782-6570 2022 01 04 1
5. Il'yutsik A.V., Zubovskij D.K., Zagorovskij V.A. Heart rate variability and central hemodynamics in highly skilled rowers with different activity of vegetative regulation. Scientific Notes of the Belarusian State University of Physical Culture. Minsk: BSUofPC, 2021, vol. 24, pp. 296303. (in Russ.)
6. Koziy T., Topcii M. Adaptive Changes of the Hemodynamics Parameters in Athletes Training to Develop Stability. Georgian Med News, 2018, no. 11, pp. 76-82.
