CC BY
16порог адекватной гемодинамическои реакции у спортсменов при физической нагрузке повышающейся мощности
УДК/UDC 796.01:612
Информация для связи с автором: kaf.fv.kgau@mail.ru
Поступила в редакцию 12.05.2016 г.
Доктор биологических наук , профессор Ю.С. Ванюшин1 Кандидат биологических наук, доцент Р.Р. Хайруллин1 Кандидат биологических наук, доцент М.И. Рахимов1
1 Казанский государственный аграрный университет, Казань
2 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань
ADEQUATE HEMODYNAMIC RESPONSE THRESHOLD IN ATHLETES AT GRADUATED PHYSICAL LOADS
Professor, Dr. Biol. Yu.S. Vanyushin1 Associate Professor, PhD R.R. Khayrullin1 Associate Professor, PhD M.I. Rakhimov1
1 Kazan State Agrarian University, Kazan
2 Kazan (Volga region) Federal University, Kazan
Аннотация
Целью исследований явилось определение порога адекватной гемодинами-ческой реакции у спортсменов с различными типами адаптации кардиоре-спираторной системы при физической нагрузке повышающейся мощности. В качестве физической нагрузки применялась работа на велоэргометре ступенчато повышающейся мощности, без пауз отдыха, от 50 до 200 Вт. Все испытуемые были распределены на группы в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы. За основу распределения спортсменов по типам адаптации была принята реакция кардиореспираторной системы на велоэргометрическую нагрузку мощностью в 200 Вт. В результате этого испытуемые были распределены на 5 групп в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы: хронотропный, инотропный, респираторный, хронотропно-респираторный и инотропно-респираторный. В исследованиях приняли участие спортсмены-мужчины 18-35 лет (59 человек), занимающиеся различными видами спорта и имеющие спортивную квалификацию от мастеров спорта до представителей массовых разрядов. Порог адекватной гемодинамической реакции зависит от типов адаптации кардиореспираторной системы и мощности выполняемой нагрузки. Чем выше порог адекватной гемодинамической реакции, тем в большей степени проявляются функциональные и резервные возможности организма спортсменов, о которых целесообразно судить по изменению УОК при нагрузке повышающейся мощности. Следовательно, порог адекватной гемодинамической реакции можно рассматривать как индикатор функциональных и резервных возможностей организма спортсменов.
Ключевые слова: кардиореспираторная система, хронотропный и инотропный типы адаптации, спортсмены, нагрузка повышающейся мощности, порог.
Annotation
Objective of the study was to identify the adequate hemodynamic response threshold in athletes grouped by different cardio-respiratory system adaptation types and exposed to graduated physical loads. Graduated intensity (50 W to 200 W) cycle ergometer tests were used to apply the varying physical loads, with no rest breaks in the process. The subject athletes were grouped by different cardio-respiratory adaptation types, with the loads up to 200 W in the cycle ergometer step tests being applied for the above athletes' grouping. Based on the tests, the subjects were grouped into 5 groups based on the following cardio-respiratory system adaptation types: chronotopic, inotropic, respiratory, chronotropic-respiratory and the inotropic-respiratory type. Subject to the study were 18-35 years old men athletes (n=59) engaged in different sports and having a variety of sport qualifications from Sport Masters down to mass Class Athletes. The adequate hemodynamic response threshold was found to depend on the cardio-respiratory system adaptation types and load intensities. The higher was the adequate hemodynamic response threshold, the higher were the functional and reserve capacities of the athletes as verified by the SBV (specific blood volume) rate variations under the graduated loads. Therefore, the adequate hemodynamic response threshold may be applied as a body functional and reserve capacity indicator.
Keywords: cardio-respiratory system, chronotopic and inotropic adaptation types, athletes, graduated load, threshold.
Введение. Обеспечение организма спортсменов кислородом в достаточной степени - есть важнейшее условие достижения высоких спортивных результатов, особенно в видах спорта, связанных с выносливостью. Одним из механизмов такого обеспечения считается увеличение минутного объема кровообращения, которое является результатом роста хро-нотропного и инотропного компонентов в виде повышения ЧСС и УОК. По-мнению ряда исследователей, инотропный механизм более совершенен, так как в этом случае ЧСС сни-
жена, а рост сердечного выброса достигается путем увеличения УОК [1, 3]. При этом физическая работоспособность поддерживается на достаточно высоком уровне [2, 4]. Данные литературы свидетельствуют, что между ЧСС и мощностью нагрузки существует связь, близкая к линейной, а между УОК и мощностью нагрузки наблюдается другое соотношение.
Цель исследования - определение порога адекватной гемодинамической реакции у спортсменов с различными ти-
пами адаптации кардиореспираторной системы при физической нагрузке повышающейся мощности.
Методика и организация исследования. В исследовании приняли участие спортсмены-мужчины 18-35 лет (59 человек), занимающиеся различными видами спорта и имеющие спортивную квалификацию от мастеров спорта до представителей массовых разрядов. Для получения необходимой информации производилась комплексная оценка кардиореспираторной системы, состоящая в одномоментной регистрации показателей сердечнососудистой и дыхательной систем [3]. В качестве физической нагрузки применялась работа на велоэргометре ступенчато повышающейся мощности, без пауз отдыха, от 50 до 200 Вт. Все испытуемые были распределены на группы в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы. За основу распределения спортсменов по типам адаптации была принята реакция кардиореспираторной системы на велоэргометрическую нагрузку мощностью в 200 Вт. При этом однородным по определенному признаку мы считали такое множество элементов, коэффициент вариации (КВ) которого не превышал 10 % [5]. В результате этого испытуемые были распределены на 5 групп в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы: хронотропный, инотропный, ре-
спираторный, хронотропно-респираторный и инотропно-респираторный [2] (табл. 1).
Результаты исследования и их обсуждение. В условиях относительного покоя показатели УОК в группах спортсменов с хронотропным и инотропным типами адаптации кардиореспираторной системы были одинаковыми. Однако, начиная с нагрузки мощностью в 50 Вт и до нагрузки в 200 Вт, показатели УОК в группе спортсменов с инотропным типом адаптации оказались достоверно больше по сравнению с группой спортсменов хронотропного типа адаптации. Механизм значительного увеличения УОК при нагрузке повышающейся мощности в группе спортсменов с инотропным типом адаптации может быть, по-видимому, объяснен тем, что диастолический и систолический объёмы полости левого желудочка у них больше, чем у спортсменов других групп [3]. До нагрузки мощностью в 100 Вт происходило постепенное увеличение показателей УОК во всех группах спортсменов. При нагрузке мощностью в 150 Вт в группе спортсменов с хронотропным типом адаптации наблюдалось снижение показателей УОК, а при нагрузке мощностью в 200 Вт УОК уменьшился в группах спортсменов с респираторным и хронотропно-респираторным типами адаптации. Начиная с исходного состояния и до нагрузки мощностью в 200 Вт, наибольшие показатели УОК отмечались в группах спорт-
Таблица 1. Распределение спортсменов по типам адаптации кардиореспираторной системы при велоэргометрической нагрузке мощностью в 200 Вт
Тип адаптации п Показатели
ЧСС УОК МОД
Хронотропный (ЧСС) 19 170.87±1.32, КВ=3.37% 107.57±3.07 62.45±1.09
Инотропный (УОК) 20 145.22±1.99* 147.64±3.30, КВ=9.99%* 57.27±1.59*
Респираторный (МОД) 5 147.92±4.49* 113.06±4.04+ 78.38±3.07, КВ=8.7%* +
Хронотропно-респираторный (ЧСС - МОД) 9 172.07±2.66, КВ=4.6%+ - 113.33±5.69+ 82.51±2.24, КВ=8.14%* +
Инотропно-респираторный (УОК - МОД) 6 148.96±2.13" 142.08±5.39, КВ=9.29%* - ' 88.51±2.66, КВ=7.37%* + -
Примечание. ЧСС - частота сердечных сокращений, УОК - ударный объем крови, МОД - минутный объем дыхания. Статистическая достоверность различий: * - между показателями с хронотропным типом адаптации и другими типами; + - между показателями с инотропным типом адаптации и другими типами; - - между показателями с респираторным типом адаптации и другими типами; " - между показателями с хронотропно-респираторным типом адаптации и инотропно-респираторным типом.
Таблица 2. Показатели ударного объёма крови (мл) в группах спортсменов с различными типами адаптации кардиореспираторной системы при нагрузке повышающейся мощности
Состояние Хронотропный Инотропный Респираторный Хронотропно-респираторный Инотропно-респираторный
Покой 81.59±2.29 81.54±3.05 76.10±2.02 79.03±2.95 85.60±0.86-"
50 Вт 104.01±3.30о 116.63±4.52*° 99.46±4.21+о 101.10±4.74+о 103.93±5.40о
100 Вт 111.48±2.52 130.53±3.80*4 110.91±3.58+4 116.29±3.42+4 122.35±6.674
150 Вт 109.66±3.05 139.11±3.21* 116.88±4.12+ 119.53±4.46+ 133.85±5.24*-"
200 Вт 107.57±3.07 147.64±3.30* 113.06±4.04+ 113.33±5.69+ 142.08±5.39*-"
□ и
£ г. CL
ч—
о
OJ и
2 CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
Примечание. Статистическая достоверность различий: * - между показателями с хронотропным типом адаптации и другими типами; + - между показателями с инотропным типом адаптации и другими типами; - - между показателями с респираторным типом адаптации и другими типами; " - между показателями с хронотропно-респираторным типом адаптации и инотропно-респираторным типом; о - между показателями с исходного состояния и нагрузки в 50 Вт; 4 - между показателями с нагрузкой в 50 Вт и нагрузкой в 100 Вт; п - между показателями с нагрузкой в 100 Вт и нагрузкой в 150 Вт; х - между показателями с нагрузкой в 150 Вт и нагрузкой в 200 Вт.
54
http://www.teoriya.ru
№ 9 • 2016 Сентябрь | September
Рис. 1. Порог адекватной гемодинамической реакции при нагрузке мощностью в 50 Вт
Респираторный
120 110 14» 3D
m
70
VÜK
1 1 1 1
П0ЕЗЙ
50 Вж
100 Вт ISO Вт
Рис. 2. Порог адекватной гемодинамической реакции при нагрузке мощностью в 100 Вт
сменов с инотропным и инотропно-респираторным типами адаптации (табл. 2).
Явление, при котором прекращается рост ударного объема крови, называется порогом адекватной гемодинамической реакции [6]. Из результатов исследований видно, что в группе спортсменов с хронотропным типом адаптации порог адекватной гемодинамической реакции отмечался при нагрузке мощностью в 50 Вт (рис. 1).
При нагрузке мощностью в 150 Вт показатели УОК в группе спортсменов с хронотропным типом адаптации имели тенденцию к снижению по сравнению с предыдущей нагрузкой, что негативно сказалось на показателе сердечного выброса,
который оказался на достоверную величину меньше в данной группе по сравнению с группой спортсменов с инотропным типом адаптации. Вероятно, это связано с тем, что при высокой хронотропной реакции сердца на физическую нагрузку мощностью в 150 Вт происходит значительное укорочение диастолы и в результате этого начинает страдать наполнение желудочков кровью.
В группах спортсменов с инотропным, респираторным, хронотропно-респираторным и инотропно-респираторным типами адаптации порог адекватной гемодинамической реакции отмечался при нагрузке мощностью в 100 Вт (рис. 2).
Вывод. Порог адекватной гемодинамической реакции зависит от типов адаптации кардиореспираторной системы и мощности выполняемой нагрузки. Чем выше порог адекватной гемодинамической реакции, тем в большей степени проявляются функциональные и резервные возможности организма спортсменов, о которых целесообразно судить по изменению УОК при нагрузке повышающейся мощности. Следовательно, порог адекватной гемодинамической реакции можно рассматривать как индикатор функциональных и резервных возможностей организма спортсменов.
Литература
1. Ванюшин Ю.С. Возрастные особенности обеспечения организма спортсменов кислородом. Современные тенденции развития науки и технологии / Ю.С. Ванюшин. - Белгород, 2016. - № 1-4.
- С.8-10.
2. Ван юшин Ю.С. Физическая работоспособность спортсменов с различными типами адаптации кардиореспираторной системы / Ю.С. Ванюшин, Р.Р. Хайруллин // Физиология человека. - 2008. -Т. 34. - № 6. - С. 131-133.
3. Ванюшин Ю.С. Кардиореспираторная система как индикатор функционального состояния организма спортсменов / Ю.С. Ванюшин, Р.Р. Хайруллин // Теория и практика физ. культуры. -2015. - № 7. - С. 11-14.
4. Елистратов Д.Е. Особенности адаптации сердца юношей к физической нагрузке в зависимости от типа кровообращения и уровня двигательной активности: автореф. дис. ... канд. биол. наук / Д.Е. Елистратов. - Казань, 2013. - С. 21.
5. Оганов Р.Г. Дифференцированный подход к разработке физиологических нормативов и его значение для профилактической кардиологии / Р.Г. Оганов, А.Н. Бритов, И.А. Гундаров и др. // Кардиология. - 1984. - Т. 24. - № 4. - С. 52.
6. Углов Ф.Г. Оценка гемодинамической реакции при возрастающей физической нагрузке / Ф.Г. Углов, В.И. Гавриленков, В.В. Гриценко // Медицинский реф. журнал. - 1982. - № 11. - С. 244.
References
1. Vanyushin Yu.S. Vozrastnyie osobennosti obespecheniya organizma sportsmenov kislorodom. Sovremennyie tendentsii razvitiya nauki i tehnologii (Age-specific features of delivery of oxygen in athlete's body. Modern trends in development of science and technology) / Yu.S. Vanyushin. - Belgorod, 2016. - № 1-4. - P. 8-10.
2. Vanyushin Yu.S. Fizicheskaya rabotosposobnost sportsmenov s razlichnyimi tipami adaptatsii kardiorespiratornoy sistemy (Physical work capacity of athletes with various types of adaptation of cardiorespiratory system) / Yu.S. Vanyushin, R.R. Khayrullin // Fiziologiya cheloveka. - 2008. - V. 34. - № 6. - P. 131-133.
3. Vanyushin Yu.S. Kardiorespiratornaya sistema kak indikator funktsionalnogo sostoyaniya organizma sportsmenov (Cardiorespiratory system as athletes' functional state indicator) / Yu.S. Vanyushin, R.R. Hayrullin // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury.
- 2015. - № 7. - P. 11-14.
4. Yelistratov D.E. Osobennosti adaptatsii serdtsa yunoshey k fizicheskoy nagruzke v zavisimosti ot tipa krovoobrascheniya i urovnya dvigatelnoy aktivnosti: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk (Features of young man's heart adaptation to physical load, depending on circulation type and physical activity level: abstract of PhD thesis) / D.E. Yelistratov. -Kazan, 2013. - P. 21.
5. Oganov R.G. Differentsirovannyiy podhod k razrabotke fiziologicheskih normativov i ego znachenie dlya profilakticheskoy kardiologii (Differentiated approach for development of physiological standards and its implications for preventive cardiology) / R.G. Oganov, A.N. Britov, I.A. Gundarov et al. // Kardiologiya (Cardiology). - 1984. - V. 24. - № 4. - P. 52.
6. Uglov F.G. Otsenka gemodinamicheskoy reaktsii pri vozrastayuschey fizicheskoy nagruzke (Assessment of hemodynamic response under increasing physical load) / F.G. Uglov, V.I. Gavrilenkov, V.V. Gritsenko // Meditsinskiy ref. zhurnal. - 1982. - № 11. - P. 244.
