CC BY
38
УДК 796
РЕАКТИВНОСТЬ КАРДИОДИНАМИКИ ДЗЮДОИСТОВ 16-20 ЛЕТ МАССОВЫХ СПОРТИВНЫХ РАЗРЯДОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
Е.В. Елисеев, М.В. Трегубова, А.В. Панов* ЮУрГУ, г. Челябинск; *ЦМСЧ-15 ФМБА РФ, г. Снежинок
Авторами экспериментально показано, что у дзюдоистов массовых разрядов, при прогрессивно возрастающей нагрузке состязательного характера, возникает достаточно полная синхронизация механических и электрических процессов миокарда. Подобная вегетативная синхронизация адекватно меняется по мере учащения сердцебиения, а также укорочения во времени полного сердечного цикла.
Ключевые слова: фазовая структура сердечного цикла, синхронизация механической и биоэлектрической функций миокарда, дзюдоисты массовых спортивных разрядов, механизмы регуляции сердечного ритма.
Актуальность. Анализ и обобщение современных литературных источников по проблемам функционирования организма человека, его психики в экстремальных условиях спортивной деятельности показал, что на фундаменте системного подхода, публикаций в русле теории функциональных систем, в том числе работ по изучению устойчивости организма к действию возмущений в вероятностных условиях спортивно-детерминированных ситуаций, нет целостного взгляда на реактивность организма спортсмена [2, 4, 6, 7, 10]. Не до конца также понятно и то, может ли реактивность кардинально влиять на деятельность организма спортсмена в целом? В чем может проявляться такая способность организма спортсмена противодействовать силам психического и физического напряжения? Отвечая на эти вопросы, нами было вскрыто существо потребности в поиске системообразующего выхода из сложившейся ситуации, что вылилось в изучение реактивности организма единоборцев в свете кардиодинамиче-ских сдвигов, где выявление системных функциональных особенностей регуляции реактивности кардиодинамики у дзюдоистов массовых спортивных разрядов при различных физических нагрузках актуально и своевременно.
Организация и методы исследования. Всего проведено 20 серий комплексных обследований, в которых было получено свыше 600 результатов у 196 человек. Из них 86 дзюдоистов III и II разрядов, 86 студентов той же возрастной группы, и 24 человека, не занимающихся спортом, возраст участников от 16 до 20 лет. При экспериментальном определении факторов роста физической работоспособности в динамике физического развития и физической подготовленности единоборцев были организованы сравнительные исследования дзю-
доистов 16-20 лет (п = 64) и студентов, той же возрастной группы (п = 86). Тестирование физической подготовленности и антропометрия проводились по методике Г.Г. Автандилова [1], пульсо-метрия, анализ максимального потребления кислорода и физической работоспособности осуществлялись согласно рекомендаций И.В. Аулик [3]. При этом анализировались: длина, масса тела, весоростовой индекс, жизненная емкость легких (ЖЕЛ), жизненный индекс, проба Штанге, кистевая сила, становая сила, величины прыжка вверх и в длину, гибкость, равновесие, быстрота, способность дифференцирования силовых усилий правой и левой рукой, кинематометрия, ЧСС в покое и после нагрузки, максимальное потребление кислорода (МПК), физическая работоспособность (Р^’Спо)-
При исследовании фазовой структуры сердечного цикла спортсменов проводилась оценка сократительной функции миокарда согласно метода фазового анализа структуры сердечного цикла [5]. Все обследования включали в себя синхронную регистрацию параметров ЭКГ и сейсмокардиографии (СКГ). Всего обследовалось 64 дзюдоиста. Первую (испытуемую) группу (п = 34) составляли лица, занимающиеся по разработанным нами режимам интенсивности физических нагрузок в течение одного года. Вторую (контрольную) группу (п = 30) - лица, занимающиеся по традиционной программе тренировки в дзюдо.
Фазовый анализ структуры диастолы сердца (СДС) проводили у дзюдоистов различного уровня тренированности в сопоставлении с лицами, не занимающимися спортом. Всего обследовано 88 человек, из них 24 человека - лица, не занимающиеся спортом, 30 человек - представители контрольной группы, 34 человека - дзюдоисты испытуемой группы, т.е. занимающиеся не менее года
по рекомендованным нами режимам. Анализ СДС проводился с помощью метода сейсмокардиографии (СКГ) с функциональной пробой [5]. Проба представляла собой максимальное для каждого обследуемого количество приседаний за 30 с и далее, сразу после приседаний, - сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа за тот же интервал времени.
Особенности электрических и механических процессов миокарда изучены в двух группах. В первую группу вошли спортсмены контрольной группы (п = 30), а во вторую - испытуемой (п = 34), занимающияся с учетом предложенных нами режимов один год. Применялся метод фонокардиографии (ФКГ) по стандартной методике [8, 11]. Тестовое задание представляло собой контрольную встречу двух участников. Встреча состояла из четырех этапов, каждый строился на увеличении времени встречи: 30, 60,120, 180 с.
Обработка результатов исследования проводилась на ПЭВМ с использованием стандартных программ параметрической и непараметрической статистики с использованием электронных таблиц Ехсе1-5.0 и статистической программы Statistica for Windows v.6 с использованием общепринятых методов вариационной статистики, корреляционного и факторного анализа. Определение достоверности различий (р) абсолютных показателей проводилось при помощи критерия Стьюдента [9]. Результаты считались статистически значимыми при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ сравнительных данных физического развития обследуемых показал, что у студентов величина жизненной емкости легких (ЖЕЛ), жизненного индекса ниже рекомендуемых величин для лиц этого возраста, а весоростовой индекс превышает норму. В пределах границ стандартных значений у студентов находилась лишь проба Штанге. У спортсменов по большинству показателей мы наблюдаем обратную картину. Так, в пределах стандартных значений, наравне с пробой Штанге, находились величины ЖЕЛ, жизненного индекса. Весоростовой индекс также как и у студентов достоверно превышает норму.
Физическая подготовленность студентов характеризуется низкими значениями силовых и скоростно-силовых характеристик в сравнении с показателями спортсменов. У обследованных нами студентов, по сравнению со спортсменами, также снижен и уровень физической работоспособности по тестам PWCno и МПК, как показателя аэробной работоспособности сердца обследуемых. Интерпретация данных корреляционного анализа обследуемых студентов и дзюдоистов показала, что у наблюдаемых обеих групп, независимо от статистически значимых различий, определяются низкие результаты физического развития и функциональной подготовленности, относительно рекомендуемых норм.
Факторизация интеркорреляционных матриц
показала, что первый фактор - «скоростно-сило-вой», он объединяет 55,44 % общей дисперсии выборки с доминированием факторного веса таких показателей, как прыжок вверх (+0,365), прыжок в длину (+0,549), быстрота движения (+0,613). Второй фактор - «физической работоспособности», он объединяет 27,32 % общей дисперсии выборки. Высокие факторные веса имеют параметры физической работоспособности (+0,939), МПК (+0,940) и ЖЕЛ (+0,653) обследуемых. Отрицательные значения величин факторных нагрузок имеют показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС) в покое (-0,554) и после нагрузки (-0,628). Третий фактор - «силовой», он объединяет 17,24 % общей дисперсии выборки и включает показатели силовых возможностей обследуемых: кистевая сила (+0,680); становая сила (+0,864); кистевой силовой индекс (+0,563); становый силовой индекс (+0,563). Обобщающий анализ данных факторной структуры свидетельствует, что максимально высокие факторные веса имеют параметры физической работоспособности организма обследуемых. С целью повышения физической работоспособности дзюдоистов нами разработаны режимы интенсивности физических нагрузок, направленные на увеличение выносливости единоборцев, доминирование скоростно-силовой составляющей в общей структуре физической подготовленности и функциональной готовности спортсменов, что способствует повышению адаптационных возможностей их сердца. После внедрения рекомендованных нами режимов в практику занятий дзюдо не менее одного года, наши исследования перешли в заключительную стадию.
Анализ ФССЦ в состоянии покоя показал, что длительность сердечного цикла в покое в испытуемой группе составила 0,989 ± 0,008 с, в группе контроля - 0,914 ± 0,004 с (р < 0,05), ЧСС - 60,66 ± ± 1,47 уд./мин и 65,64 ± 1,73 уд./мин (р < 0,05) соответственно. Длительность периода изгнания крови из левого желудочка у первых составила в среднем 0,266 ± 0,005 с, у вторых - 0,258 ± 0,005 с (р > 0,05); механической и общей систолы у первых соответственно 0,297 ± 0,001 и 0,353 ± 0,002 с, у вторых 0,289 ± 0,001 и 0,344 ± 0,002 с (р < 0,05). Достоверные различия отмечаются между величинами внутрисистолического показателя, где он составляет у первых - 89,56 ± 0,14 %, у вторых -89,27 ± 0,12 %, и индекса напряжения миокарда, где значение у первых - 26,06 ± 0,20 %, у вторых -24,70 ± 0,20 %. Увеличение длительности диастолы у испытуемой группы происходит в основном за счёт увеличения сердечного цикла.
После выполнения статической физической нагрузки общая систола в среднем сократилась у представителей испытуемой группы на 0,034 с, у дзюдоистов контрольной группы на 0,020 с (р < 0,05). Ее укорочение происходило за счет увеличения фаз асинхронного и изоволюмическо-го сокращения в среднем у представителей испы-
Проблемы двигательной активности и спорта
туемой группы на 0,006 с, а у представителей контрольной на 0,007 с (р < 0,05). На динамику общей систолы существенное значение оказало уменьшение периода изгнания: у представителей испытуемой группы на 0,031 с, у контрольной на 0,018 с (р < 0,05). Диастола уменьшилась в среднем у представителей испытуемой группы на 0,246 с, у дзюдоистов контрольной группы на 0,147 с (р < 0,05).
Изучение периода восстановления показало, что продолжительность фаз систолы и диастолы в испытуемой группе достигла исходных величин на второй минуте регистрации. У дзюдоистов контрольной группы показатели кардиодинамики достигли уровня покоя лишь в конце третьей минуты. Следовательно, восстановление у дзюдоистов испытуемой группы обследования после статической нагрузки происходит в 1,5 раза быстрее (р < 0,05), чем у дзюдоистов контрольной группы.
Анализ СДС показал, что у дзюдоистов массовых разрядов группы обследования, контроля и лиц, не занимающихся спортом, в состоянии покоя протодиастола, период изоволюмического расслабления, фаза быстрого наполнения, фаза медленного наполнения и систола предсердий показывают схожую динамику своих величин. Так максимальные значения регистрируются у дзюдоистов испытуемой группы, которые равны 0,037 ± 0,001,0,035 ± 0,001, 0,106 ± 0,001, 0,349 ± 0,011, 0,115 ± 0,002 с соответственно. Наименьшие значения исследуемых показателей фаз диастолы у лиц, не занимающихся спортом. Они составляют 0,030 ± 0,001, 0,029 ± 0,001, 0,101 ± 0,001, 0,288 ± 0,010, 0,093 ± 0,003 с соответственно. У представителей контрольной группы средние показатели, которые равны 0,033 ± 0,001, 0,102 ± 0,001, 0,102 ± 0,001, 0,298 ± 0,020, 0,107 ± ± 0,003 с соответственно. Следовательно, продолжительность фаз диастолы у спортсменов выше относительно величин у лиц, не занимающихся спортом, а у дзюдоистов испытуемой группы исследуемые показатели достоверно выше, чем у лиц контрольной группы (р < 0,05). Таким образом, в ходе наблюдений за продолжительностью фаз диастолы в состоянии покоя нами было установлено увеличение длительности диастолы у дзюдоистов испытуемой группы на 26 % (в среднем на 0,101 ± 0,020 с) относительно значений у лиц, не занимающихся спортом и на 11 % (в среднем на
0,070 ± 0,020 с) относительно значений у группы контроля.
После выполнения дозированной физической нагрузки у всех обследуемых увеличилась ЧСС. Анализируя динамику значений фаз диастолы, отметим, что все фазы уменьшаются в полном соответствии с уменьшением диастолы в ответ на увеличение ЧСС и рост физической нагрузки. Основную долю уменьшения вносит фаза медленного наполнения. У лиц, не занимающихся спортом, после физической нагрузки она изменилась с 0,288 ± 0,010 на
0,108 ± 0,005 с и составила 0,180 ± 0,005 с. У дзю-
доистов контрольной группы это изменение происходило с 0,298 ± 0,020 на 0,109 ± 0,010 с и составило 0,189 ± 0,010 с. У дзюдоистов испытуемой группы это изменение происходило с 0,349 ± 0,011 на 0,135 ± 0,004 с и составило 0,214 ± 0,004 с. Различия значений между дзюдоистами испытуемой группы и других групп были достоверными. Разница изменения протодиастолы и периода изоволюмического расслабления во всех группах наблюдения была примерно одинакова. Она составляла в среднем 0,012 ± 0,001 с. Достоверных различий по динамике этих показателей между группами не было.
Изменения фазы быстрого наполнения у наблюдаемых всех групп составили примерно равные величины, ее уменьшение составило в среднем от 0,038 ± 0,003 до 0,042 ± 0,002 с. Достоверные различия были выявлены между показателями испытуемой и контрольной группами обследованных. Следовательно, у спортсменов испытуемой при выполнении динамических мышечных нагрузок продолжительность диастолы увеличивается по отношению к лицам, не занимающихся спортом, на 13,8 % (на 0,054 с, р < 0,05), а по отношению к дзюдоистам контрольной группы на 7,4 % (на 0,029 с, р < 0,05). Анализ восстановления показал, что продолжительность фаз диастолы у дзюдоистов испытуемой группы возвращалась к исходным величинам на второй минуте восстановления. У дзюдоистов контрольной группы восстановление фоновых значений происходило к концу третьей минуты. У лиц, не занимающихся спортом, исследуемые показатели восстановились по отношению к фоновым лишь к концу четвертой минуты. Таким образом, у дзюдоистов испытуемой группы восстановление продолжительности фаз диастолы, общей систолы, сердечного цикла, частоты сердечных сокращений идет в 1,5 раза быстрее, чем у дзюдоистов контрольной группы и в 2 раза быстрее, чем у лиц, не занимающихся спортом.
Исследования синхронизации механической и электрической функций миокарда у дзюдоистов испытуемой групп и контроля показали, что ЧСС увеличивалась по мере возрастания нагрузки. Значения ЧСС за 60 минут до тестирования, а также 30 и 60 с после нагрузки у представителей испытуемой группы были ниже, относительно величин контроля (р < 0,05). В эти же периоды обследования у представителей испытуемой группы отмечалась достоверно большая продолжительность сердечного цикла (р < 0,05). Механическая и электрическая систола у всех обследуемых укорачивается во времени в соответствии со степенью укорочения полного сердечного цикла. При этом укорочение механической и электрической систолы у представителей испытуемой группы происходит в меньших объемах, чем у дзюдоистов контрольной группы (р < 0,05). Анализ изменения механо-био-
электрического коэффициента выявил достоверные изменения у обследуемых двух групп (р < 0,05).
Изменение гемодинамической (электромеханической) систолы хоть и происходит в зависимости от динамики продолжительности сердечного цикла и полном соответствии с ней, различия показателей между представителями испытуемой и контрольной групп были выявлены (р < 0,05) в фоновых исследованиях, а также после 30 и 60 с нагрузки.
Согласно нашим наблюдениям было отмечено уменьшение у спортсменов испытуемой и контрольной групп систолического коэффициента, при этом различия между группами были все достоверными. В ходе исследования выявлено колебание интервала Хегглина (от 0,01 до 0,02 с), при этом различия между группами во всех случаях наблюдения были не достоверны (р > 0,05).
По мере прогрессивного нарастания нагрузки у всех спортсменов происходит уменьшение систолического показателя, разница между показателями дзюдоистов испытуемой и контрольной группы достоверна на всех этапах обследования (р < 0,05). Таким образом, у представителей испытуемой и контрольной групп, при прогрессивно возрастающей нагрузке состязательного характера, возникает достаточно полная синхронизация механических и электрических процессов миокарда. Подобная вегетативная синхронизация адекватно меняется по мере укорочения во времени полного сердечного цикла. Подобная синхронизация наблюдается уже при малой и кратковременной нагрузке (30, 60 с), что свидетельствует об активации в этих случаях срочных механизмов гуморальногормональной регуляции электрических процессов в сердце спортсменов 1-й и 2-й групп. Данные механизмы обеспечивают ускорение процессов электрической активности миокарда обследуемых в соответствии с возрастающей скоростью систоли-рования их сердца в условиях роста физической нагрузки.
Выводы
1. После выполнения статической физической нагрузки на изменение общей систолы существенное значение оказало уменьшение периода изгнания: у представителей испытуемой группы на 0,031 с (р < 0,05), у контрольной на 0,018 с (р < 0,05). Диастола сократилась у представителей испытуемой группы на 0,246 с, у дзюдоистов контрольной группы на 0,147 с (р < 0,05). Восстановление у дзюдоистов испытуемой группы после статической нагрузки происходит в 1,5 раза быстрее, чем у дзюдоистов контрольной группы (р < 0,05).
2. У спортсменов испытуемой группы при выполнении динамических мышечных нагрузок продолжительность диастолы увеличивается по отношению к лицам, не занимающихся спортом, на 13,8 %, а по отношению к дзюдоистам контрольной группы на 7,4 %.
3. У представителей испытуемой и контрольной групп, при прогрессивно возрастающей нагрузке состязательного характера, возникает достаточно полная синхронизация механических и электрических процессов миокарда. Подобная вегетативная синхронизация адекватно меняется по мере учащения сердцебиения, а также укорочения во времени полного сердечного цикла. Подобная синхронизация наблюдается уже при малой и кратковременной нагрузке (30, 60 с), что свидетельствует об активации срочных механизмов гуморально-гормональной регуляции электрических процессов в сердце обследованных.
Литература
1. Автандилов, Г.Г. Медицинская морфомет-рия/Г.Г. Автандилов. -М.: Медицина, 2001. -379 с.
2. Анохин, П.К Узловые вопросы теории функциональных систем / П.К. Анохин. - М.: Наука, 1980.-200 с.
3. Аулик, И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте / И.В. Аулик. — М.: Медицина, 1997. -192 с.
4. Баевский, P.M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии /P.M. Баевский. - М.: Медицина, 1979. — 295 с.
5. Дембо, А.Г. Спортивная кардиология /
A.Г. Дембо, Э.В. Земцовский. - Л.: Медицина, 1989. -364с.
6. Елисеев, Е.В. Помехоустойчивость организма спортсмена: структура, механизмы, адаптация: монография / Е.В. Елисеев. - Челябинск: Экодом, 2003. —357 с.
7. Исаев, Г.Г. Некоторые данные к анализу двигательной гипоксии: автореф. дис. ... канд. биол. наук/Г.Г. Исаев. - М.: МГПИ, 1989. —20 с.
8. Кроуфорд, М. Кардиология / М. Кроуфорд, К. Шриватсон // Краткий справочник врача. -СПб.: Питер, 2006. - 256 с.
9. Масалъгин, Н.А. Методы математической статистики в спорте / Н.А. Масалыгин. - М.: Физкультура и спорт, 2004. -142 с.
10. Платонов, В.Н. Адаптация в спорте /
B.Н. Платонов. —Киев: Здоров я, 2005. -214 с.
11. Филимонов, В.И. Руководство по общей и клинической физиологии /В.И. Филимонов. - М.: Медицинское информационное агентство, 2002. — 958 с.
Поступила в редакцию 15 сентября 2008 г.
