Реакции насосной функции сердца подростков, занимающихся футболом, при функциональных нагрузках Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

DOI 10.14526/01_1111_117 УДК 612.176.4:796+612.227:796

РЕАКЦИИ НАСОСНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ПОДРОСТКОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ФУТБОЛОМ, ПРИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

И.А. Ахметов — аспирант E-mail: ilfarkzn@mail. ru Ю.С. Ванюшин — профессор, доктор биологических наук E-mail: kaf.fv.kgau@mail.ru Д.Е. Елистратов — кандидат биологических наук, доцент E-mail: Dima-e-87@mail.ru Казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, г. Казань, Россия, 420015

Аннотация. Перед возрастной физиологией стоит задача по выявлению закономерностей и особенностей развития растущего организма. Это связано с тем, что в современных условиях детский организм подвергается влиянию различных факторов, среди которых можно выделить недостаточно высокий уровень жизненно важных социально-экономических условий, относительно невысокую двигательную активность при росте умственных нагрузок, возрастание психофизиологических влияний, неблагоприятные экологические условия жизни. Поэтому необходимо искать пути и способы положительного воздействия на детский организм, одним из которых являются систематические занятия физическими упражнениями и спортом. Материал. В статье рассматриваются особенности реакций насосной функции сердца юных футболистов в возрасте 14-16 лет в зависимости от функциональных нагрузок. Методы исследования: анализ и обобщение научной литературы, ортостатическая проба, дифференциальная реограмма по W.G. Kubiceket al. (1970) [8] в модификации Ю.Т. Пушкаря с соавт. (1977) [7] и Ю.С.Ванюшина с соавт. (1997) [4]. Результат. Наибольшие изменения показателей УОК и МОК у юных футболистов в возрасте 14, 15 и 16 лет происходят при переходе из положения лежа в положение сидя, а изменения ЧСС - при переходе из положения сидя в положение стоя. Следовательно, выявленные физиологические закономерности имеют принципиальное значение при определении реакции со стороны сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов и могут быть рекомендованы как тесты по определению преобладания хронотропного или инотропного компонентов в деятельности сердца при ортостатической пробе. Нагрузка повышающейся мощности привела к изменению показателей насосной функции сердца юных футболистов, которые изменялись в зависимости от возрастных особенностей испытуемых. Заключение. Применяемую нагрузку повышающейся мощности можно рекомендовать в качестве теста для выявления функциональных возможностей сердца юных футболистов, которая может свидетельствовать о преобладающем влиянии хронотропной или инотропной реакции при формировании сердечного выброса, являющегося главным гемодинамическим показателем и характеризующим транспортом кислорода из легких к работающим органам и тканям. Ключевые слова: насосная функция сердца, физическая нагрузка повышающейся мощности

ADOLESCENTS INVOLVED IN FOOTBALL HEART PUMPING FUNCTION REACTIONSIN FUNCTIONAL LOADS

Ilfar A. Akhmetov

E-mail: ilfarkzn@mail.ru Yuri S. Vanyushin E-mail: kaf.fv.kgau@mail.ru

Dmitri E. Elistratov E-mail: Dima-e-87@mail.ru Kazan State Agrarian University, Str. Karl Marx, 65, Kazan, 420015, Russia

Annotation. Age-related physiology has the aim to reveal the laws and peculiarities of a growing organism development. It is connected with the fact that in modern conditions a child's organism is influenced by different factors, among which we can underline a low level of vitally important social-economic conditions, relatively low level of physical activity in terms of increasing intellectual loads, psycho-physiological influences increase, unfavorable ecological life conditions. That is why it is necessary to search for the ways of a positive influence on a child's organism, one of which is a systematic going in for physical exercises and sport. Material. The article is about the peculiarities of the pumping heart function reaction of young football players (14-16 year-old) depending on functional loads. Research methods: scientific literature analysis and summarizing, orthostatic test, differentialrheogram according to W.G. Kubicek et al. (1970) [8] in modification of Y.T. Pushkar with the co-authorship (1977) [7] and Y.S. Vanyushin with the co-authorship (1997) [4]. Results. The greatest changes of SBV and MBV indices among young football players at the age of 14, 15 and 16 happen during the transfer from the lying position into sitting position and heart rate changes happen during the transfer from the sitting position into standing position.Consequently, the revealed physiological regularities are significant in case of reaction determination of cardiovascular system among young sportsmen and can be recommended as the tests for predominance of chronotropic or inotropic components determination in the activity of a heart in case of orthostatic test. The load of the increasing power led to the indices change of a pumping heart function among young football players, which changed depending on age-related peculiarities of the tested people. Conclusion. The used load of the increasing power can be recommended as a test for functional abilities of heart revelation among young football players, which can prove the predominant influence of chronotropic or inotropic reaction in case of cardiac output formation, which is the main hemodynamic index and which characterizes transport of oxygen from the lungs to the functioning organs and tissues. Keywords: a pumping heart function, physical load of the increasing power.

Введение. Перед возрастной физиологией стоит задача по выявлению закономерностей и особенностей развития растущего организма. Это связано с тем, что в современных условиях детский организм подвергается влиянию различных факторов, среди которых можно выделить недостаточно высокий уровень жизненно важных социально-экономических условий, относительно невысокую двигательную активность при росте умственных нагрузок, возрастание психофизиологических влияний,

неблагоприятные экологические условия жизни. Все эти факторы не могут позитивно сказаться на состоянии

здоровья подрастающего поколения, влияя негативно на функции развивающегося организма, изменяя его устойчивость [1, 6]. Поэтому необходимо искать пути и способы положительного воздействия на детский организм, одним из которых являются систематические занятия физическими упражнениями и спортом. Это, по мнению ряда специалистов [2, 5], должно благоприятно сказаться на здоровье детей и подростков, вызывая не только положительные эмоции, но и развивая двигательные навыки и качества, способствуя гармоничному развитию личности. Особенно большой интерес у детей школьного возраста вызывают

занятия футболом, который является «народной игрой», значение которой трудно переоценить для здоровья и развития ребенка. В связи с этим возникает необходимость изучения особенностей организма подростков, занимающихся футболом.

Целью исследования явилось выявление особенностей в реакциях насосной функции сердца подростков, занимающихся футболом, при

функциональных нагрузках.

Методыи организация

исследования. В исследованиях приняли участие подростки в количестве 49 человек, которые в зависимости от возраста составили 3 группы испытуемых: 14, 15 и 16 лет. Объективную информацию о насосной функции сердца и оценке ее адаптационных возможностей дает использование ортостатической пробы и физической нагрузки [6]. Ортостатическая проба для детей этого возраста была выбрана не случайно, т.к. приспособление к вертикальному положению - процесс длительный и сложный, и механизм «прямостояния» окончательно

формируется к подростковому возрасту. Физическая нагрузка повышающейся

мощности на велоэргометре подбиралась индивидуально из расчета 0.50, 1.00 и 1.50 Вт/кг. Преимущество

велоэргометрической нагрузки

заключалось в относительной

неподвижности верхней части тела, что облегчало получение физиологической информации во время двигательной деятельности и возможности точной дозировки физической нагрузки по совершаемой мощности и длительности выполняемой работы. Для определения показателей насосной функции сердца велась запись дифференциальной реограммы по W.G. Kubiceket я1. (1970) [8] в модификации Ю.Т. Пушкаря с соавт. (1977) [7] и Ю.С.Ванюшина с соавт. (1997) [4]. Анализу подвергались частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный и минутный объемы крови (УОК, МОК). Для оценки достоверности различий использовались стандартные критерии t по Стьюденту.

Результаты и их обсуждение. Частота сердцебиений во всех возрастных группах при переходе из положения лежа в положение сидя и стоя увеличилась (таблица 1).

Группы испытуемых Показатели Положение тела

Лежа Сидя Стоя

14 лет (n=13) ЧСС 67,06±3,28 76,11±2,81° 86,23±3,91**

УОК 61,14±1,65 41,03±1,21° 39,04±1,57*

МОК 4,07±0,18 3,10±0,11° 3,31±0,11-

15 лет (n=19) ЧСС 65,46±1,94 71,68±2,75 78,92±3,37*

УОК 64,70±2,06 43,33±1,36° 40,66±1,00*

МОК 4,24±0,20 3,07±0,11° 3,23±0,17-

16 лет (n=17) ЧСС 65,15± 1,98 69,62±2,01 79,62±2,53**

УОК 72,17±2,23Ч 45,74±2,02°^ 42,94±1,74*

МОК 4,82±0,24 3,17±0,16 3,36±0,18

Примечание: - статистическая достоверность различий между показателями лежа и сидя;

Таблица 1 - Реакция сердечно-сосудистой системы юных футболистов 14-16 лет при

изменении положения тела

* - статистическая достоверность различий между показателями сидя и стоя;

- статистическая достоверность различий между показателями лежа и стоя;

- статистическая достоверность различий между показателями группы 15 лет и 16 лет;

- статистическая достоверность различий между показателями группы 14 лет и 16 лет

Однако не во всех случаях на достоверную величину. Максимальные изменения ЧСС произошли в группе 14-летних подростков, когда данный показатель изменялся при переходе из положения лежа в положение сидя и из положения сидя в положение стоя. Необходимо отметить наибольшие величины ЧСС в группе 14-летних подростков независимо от положения тела в пространстве.

Показатели УОК во всех возрастных группах изменялись на достоверную величину при переходе из положения лежа в положения сидя и стоя. Наибольшие изменения данного показателя наблюдались при переходе из положения лежа в положение сидя, а в дальнейшем отмечались незначительные сдвиги в величинах УОК. Причиной этого является снижение венозного притока крови к сердцу по нижней полой вене [3]. В большей степени уменьшение УОК при переходе из положения лежа в положение сидя мы наблюдали в группе 16-летних

футболистов. Это связано с расширением емкости венозной системы, которая с возрастом увеличивается. Снижение УОК при активной смене положения тела рассматривается исследователями как сердечно-сосудистый дрейф [9]. В наших исследованиях он характерен для всех возрастных групп юных футболистов, но в наибольшей степени проявился в группе 16-летних подростков.

Снижение МОК в исследуемых группах выражено в меньшей степени, чем УОК, что, вероятнее всего, обусловлено рефлекторным увеличением ЧСС. Необходимо отметить, что в большей степени снижение МОК происходит при переходе из положения лежа в положение сидя, а в дальнейшем наблюдаются незначительные сдвиги данного показателя.

Во время выполнения нагрузки повышающейся мощности на

велоэргометре во всех группах испытуемых показатели насосной функции сердца изменялись (таблица 2).

Таблица 2 - Реакция сердечно-сосудистой системы юных футболистов 14-16 лет на физическую нагрузку повышающей мощности

Группа испытуем ых Показател и Перед нагрузкой Мощность велоэргометрической нагрузки

0,50 Вт/кг 1,00 Вт/кг 1,50 Вт/кг

14 лет (n=13) ЧСС 76,11±2,81 103,70±3,14° 119,38±2,49** 134,54±2,92^А

УОК 41,03±1,21 39,98±1,28 38,52±1,65 35,35±1,57^

МОК 3,10±0,11 4,12±0,14° 4,57±0,17** 4,69±0,тА

15 лет (n=19) ЧСС 71,68±2,75 94,72±2,75°Ф 110,56±2,61**Ф 126,56±2,87*^А

УОК 43,33±1,36 40,52±1,65 40,04±1,27 38,37±1,26А

МОК 3,07±0,11 3,85±0,21°0 4,40±0,14*«0 4,86±0,15^А

16 лет (n=17) ЧСС 69,62±2,01 88,21±1,89° ► 103,64±1,79*^ ► 119,05±1,84^А^ ►

УОК 45,74±2,02 39,04±1,53° 44,45±2,11*^ 48,95±2,34^^

МОК 3,17±0,16 3,41±0,11 ► 4,57±0,19** 5,79±0,29«^А^

Примечание: - статистическая достоверность различий между показателями перед нагрузкой и при мощности нагрузки 0,50 Вт/кг;

* - статистическая достоверность различий между показателями при мощности нагрузки 0,50 Вт/кг и 1,00 Вт/кг;

• - статистическая достоверность различий между показателями при мощности нагрузки 1,00 Вт/кг и 1,50 Вт/кг;

• - статистическая достоверность различий между показателями перед нагрузкой и при мощности нагрузки 1,00 Вт/кг;

♦ - статистическая достоверность различий между показателями при мощности нагрузки 0,50 Вт/кг и 1,50 Вт/кг;

▲ - статистическая достоверность различий между показателями перед нагрузкой и при мощности нагрузки 1,50 Вт/кг;

◊ - статистическая достоверность различий между показателями групп 14 лет и 15 лет; □ - статистическая достоверность различий между показателями группы 15 лет и 16 лет; ► - статистическая достоверность различий между показателями групп 14 лет и 16 лет

Заключение. Таким образом, следует отметить, что наибольшие изменения показателей УОК и МОК у юных футболистов в возрасте 14, 15 и 16 лет происходят при переходе из положения лежа в положение сидя, а изменения ЧСС - при переходе из положения сидя в положение стоя. Следовательно, выявленные

физиологические закономерности имеют принципиальное значение при

определении реакции со стороны сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов и могут быть рекомендованы как тесты по определению преобладания хронотропного или инотропного компонентов в деятельности сердца при ортостатической пробе.

Нагрузка повышающейся мощности привела к изменению показателей насосной функции сердца юных футболистов, которые изменялись в зависимости от возрастных особенностей испытуемых. Следовательно,

применяемую нагрузку повышающейся мощности можно рекомендовать в качестве теста для выявления функциональных возможностей сердца юных футболистов, которая может свидетельствовать о преобладающем влиянии хронотропной или инотропной реакции при формировании сердечного выброса, являющегося главным

гемодинамическим показателем и характеризующим транспортом кислорода из легких к работающим органам и тканям.

Литература

1. Афтимичук, О. Е. Значимость ритма в системе профессиональной педагогической и спортивной подготовки / О. Е. Афтимичук, З. М. Кузнецова // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - 2015. - № 2 (35). - С. 28-38. Б01 10.14526/01 _1111_04

2. Абзалов, Н. И. Резервы насосной функции сердца развивающегося организма при гипо-и гиперкинезии / Н. И. Абзалов, Р. А. Абзалов, Р. Р. Нигматуллина. - Казань : К(П)ФУ, 2015. - 116 с.

3. Абзалов, Р. А. Насосная функция сердца развивающегося организма и двигательный режим / Р. А. Абзалов. - Казань : ТГГПУ, 2005. -277 с.

4. Ванюшин, Ю. С. Компенсаторно-адаптационные реакции кардиореспираторной системы при различных видах мышечной деятельности / Ю. С. Ванюшин, Ф. Г. Ситдиков. -Казань : «Таглимат», 2003. - 128 с.

5. Ванюшин, Ю. С., Ситдиков Ф.Г. Адаптация сердечной деятельности и состояние газообмена у спортсменов к физической нагрузке / Ю. С. Ванюшин, Ф. Г. Ситдиков // Физиология человека. - 1997. - Т. 3. - № 4. - С. 69-73.

6. Елистратов, Д. Е., Ванюшин Ю.С. Насосная функция сердца юношей с различной двигательной активностью при нагрузке повышающейся мощности / Д. Е. Елистратов, Ю. С. Ванюшин // Теория и практика физической культуры. - 2013. - № 10. - С. 29-31.

7. Касаткина, Н. А. Формирование надежности соревновательной деятельности как фактор повышения ее результативности / Н. А. Касаткина, Л. В. Разумова, Л. Д. Назаренко //

Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - Набережные Челны. - 2012. - №1. - С. 4755. (Режим доступа к журн.: http://www/kamgifk.chelny.net/journal.).

8. Петрова, В. К. Адаптация сердца растущего организма к функциональным нагрузкам / В. К. Петрова, Ю. С. Ванюшин. - Казань : Отечество, 2014. - 141 с.

9. Пушкарь, Ю. Т. Определение сердечного выброса методом тетраполярной реографии и его методологические возможности / Ю. Т. Пушкарь, В. М. Большов, Н. А. Елизарова и др. // Кардиология. - 1977. - № 7. - С. 85-90.

10. Kubicek W. G. Impedauce cardiography as a moninvasive meaus to monitor cardiac function / W. G. Kubicek, R. P. Patterson, R. Lillehei et al. // J. Amer. Assoc. For Advancement of med. Instrumentation; 1970. -№ 4. P. 79-81.

11. Turley, K. R. Cardiovascular responses to exercise in children / K. R. Turley // Sports. Med. - 1997. -Vol. 24. - № 4. - P. 241-257.

References

1. Aftimichuk O. E. Pedagogiko-psikhologicheskie i mediko-biologicheskie problemy fizicheskoi kul'tury i sporta, 2015, No. 2 (35), pp. 28-38. DOI 10.14526/01 _1111_04, available at: http://elibrary.ru/item.asp?id=21744097

2. Abzalov N. I., Abzalov R. A., Nigmatullina R. R. Rezervy nasosnoi funktsii serdtsa razvivayushchegosya organizma pri gipo- i giperkinezii [The reserves of a pumping heart function of a developing organism in case of hypokinesia and hyperkinesia], Kazan : Kazan Federal University, 2015, 116 p.

3. Abzalov R. A. Nasosnaya funktsiya serdtsa razvivayushchegosya organizma i dvigatel'nyi

Подано: 13.04.2016 г. Принято: 15.04.2016г.

rezhim [A pumping heart function of a developing organism and motional regimen], Kazan : Tatar State Humanitarian Pedagogical University, 2005, 277 p.

4. Vanyushin Y. S. Kompensatorno-adaptatsionnye reaktsii kardiorespiratornoi sistemy pri razlichnykh vidakh myshechnoi deyatel'nosti [Compensatory- adaptive reactions of cardiorespiratory system in different kinds of muscular activity], Kazan : "Taglimat", 2003, 128 p.

5. Vanyushin Y. S., Sidtikov F.G. Fiziologiya cheloveka, 1997, Volume. 3, No. 4, pp. 69-73.

6. Elistratov D. E., Vanyushin Y.S. Teoriya ipraktikafizicheskoi kul'tury, 2013, No. 10, pp. 29-31.

7. Kasatkina N. A., Razumova L. V., Nazarenko L. D. Pedagogiko-psikhologicheskie i mediko-biologicheskie problemy fizicheskoi kul'tury i sporta, 2012, No. 1, pp. 47-55. Access mode to a j ournal: http://www/kamgifk.chelny. net/j ournal.

8. Petrova V. K., Vanyushin Y.S. Adaptatsiya serdtsa rastushchego organizma k funktsional'nym nagruzkam [Heart adaptation of a growing organism to functional loads], Kazan : Otechestvo, 2014, 141 p.

9. Pushkar Y. T., Bolshov V. M., Elizarova N. A. Kardiologiya, 1977, No. 7, pp. 85-90.

10. Kubicek, W. G. Impedauce cardiography as a moninvasive meaus to monitor cardiac function / W. G. Kubicek, R. P. Patterson, R. Lillehei et al. // J. Amer. Assoc. For Advancement of med. Instrumentation; 1970. - № 4. P. 79-81.

11. Turley, K. R. Cardiovascular responses to exercise in children / K. R. Turley // Sports. Med. - 1997. - Vol. 24. - № 4. - P. 241-257.

И.А. Ахметов — аспирант Казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, г. Казань, Россия, 420015, E-mail: ilfarkzn@mail.ru

Ю.С. Ванюшин — профессор, доктор биологических наук Казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, г. Казань, Россия, 420015, E-mail: kaf. fv. kgau@mail ru

Д.Е. Елистратов — кандидат биологических наук, доцент Казанский государственный аграрный университет,ул. К. Маркса, 65, г. Казань, Россия, 420015, E-mail: Dima-e-87@mail.ru