CC BY
52
Федина Н.Н., Макаров Л.М., Комолятова В.Н., Киселёва И.И.
Способ определения перетренированности у спортсменов на основании оценки цветового спектра вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении
холтеровского мониторирования
Центр синкопальных состояний и сердечных аритмий у детей и подростков (ЦСССА) ФМБА России на базе ЦДКБ ФМБА России, г. Москва
Fedina N.N., Makarov L.M., Komolyatova V.N., Kiseleva I.I.
Overtraining confirmation in athletes, based on contracting heart emission spectrum taken at night sleep in Holter (ambulatory) monitoring
Center for syncopal conditions and cardiac arrhythmias in children and adolescents FMBA of Russia at CCCH Federal Medical-Biological Agency, Moscow
Ключевые слова: вариабельность ритма сердца Key words: heart rate variability in athletes, sleep,
(ВРС) у спортсменов, сон, холтеровское мони- Holter monitoring, overtraining.
торирование (ХМ), перетренированность.
Одним из основных параметров сбалансированного функционирования организма спортсмена является баланс вегетативной нервной системы (ВНС). Были обследованы 15 спортсменов (мужчин) уровня высшего спортивного мастерства в различных видах спорта (плавание, футбол, гребля) 17—25 (21±4) лет, а также две группы относительно здоровых мужчин, не занимающихся спортом, по 8 человек в каждой — 30—36 (33±3) лет (группа I) и 83—89 (86±3) лет (группа II). Всем обследуемым было проведено 24-часовое холтеровское мо-ниторирование (аппарат MedilogDARWIN 1.11.5, SCHILLER). Наряду с измерением стандартных параметров, оцениваемых при холтеровском мо-ниторировании (ХМ), был проведен визуальный анализ цветового тренда спектрального диапазона вариабельности ритма сердца (ВРС), являющегося специфической оригинальной опцией для данной системы. Высокочастотные волны от 0,15 до 0,40Гц (HF — high freguence) имели цветовой диапазон от желтого до красного и отражали уровень парасимпатических влияний на ритм сердца; низкочастотные волны от 0,04 до 0,15 Гц (LH — low freguence) имели синий цветовой диапазон и от -ражали уровень симпатических влияний на ритм сердца. В группе I в период сна регистрировался высокий парасимпатический тонус (преобладали высокочастотные волны желто-красного спектра). В группе II отмечалось сглаживание циркадных различий вегетативной регуляции с редуцированием парасимпатических влияний на ритм сердца
One ofthe key factors for a balanced body functioning is balanced autonimic nervous system. Some 15 male professional athletes, high achievers, were examined (swimmers, football players, boat racers) age 17—25 (21±4), along with 2groups, of relatively healthy males that ane not practicing any sports, 8 males in each group, group I — age 30—36 (33±3) and group II — age 83—89 (86±3). Every participant went through the Holter (ambulatory) monitoring (Medilog DARWIN 1.11.5, SCHILLER). Along with the Holter (ambulatory) monitoring, we analized vistual spectrum for the heart rate variability (the key function ofthe system). High frequency waves 0,15 to 0,40 HZ (HF — high freguence) had yellow and red coloring, showing parasympathetic effect on the heart rate; low frequency waves 0,04 to 0,15 HZ (LH — low freguence) had blue colour showing sympathetic effect on the heart rate. Group I, at night sleep, showed high level of parasympathetic tonicity (prevailed high frequency waves in red and yellow colour). Group IIshowed lesser deviations in circadian cycle caused by autonomic and parasympathetic effect on the heart rate (fewer high frequency waves in red and yellow colour). In 20% of athletes, at sleep it was found that parasympathetic NS has lesser effect on the heart rate (fewer high frequency waves in red and yellow colour) yet all 3 athletes were in pre-competition stressful training regiment. One week after the competition, with going back to the standard
Способ определения перетренированности у спортсменов па основании оценки цветового спектра вегетатив- 11 ной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении холтеровского мониторирования
(существенное снижение высокочастотных волн желто-красного спектра). У 20% спортсменов в период сна было выявлено значительное снижение парасимпатических влияний на ритм сердца (снижение высокочастотных волн желто-красного спектра), при этом все три спортсмена находились в фазе интенсивного тренировочного цикла пред- и постсоревновательного стресса. При повторном обследовании через неделю, после коррекции тренировочного процесса (снижение нагрузок), отмечалась нормализация вегетативной регуляции сна — преобладание высокочастотных волн желто-красного спектра.
Выводы: анализ вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна методом цветовой индикации спектральных диапазонов ВСР у спортсменов позволяет оперативно и наглядно оценить состояние вегетативной нервной системы, выявить признаки физического перенапряжения (в различных фазах тренировочного цикла) и своевременно скорректировать тренировочный процесс. У 20% спортсменов уровня высшего спортивного мастерства при проведении ХМ было выявлено нарушение вегетативной регуляции сна, связанное с физическим перенапряжением. С возрастом отмечаются признаки вегетативной денервации ритма сердца с редуцированием парасимпатического отдела и сглаживанием циркадных различий вегетативной регуляции.
training regiment we observed prevalence of the high frequency waves in red and yellow colour — typical for automonic sleep regulation. Conclusions: the spectrum analysis of autonomic heart rate regulation at night sleep in athletes helps to access the autonomic nervous system status and diagnose physical overstress (at various periods of training schedule) and to adjust it accordingly. In 20% of high achievements athletes, it was found autonomic sleep regulation was distorted at physical overstress. With age autonomic heart rate regulation becomes distorted, parasympathetic NS has lesser influence and autonomic regulation of circadian rythms is smoothing out.
Введение
Сон является неотъемлемой частью жизни каждого человека и занимает треть жизни взрослого человека и половину жизни ребенка [1]. К концу длительного периода бодрствования снижается производительная деятельность, появляется чувство усталости, требующее отдыха и сна, необходимых для восстановления функционального состояния организма. В период сна перестраиваются все системы организма, в том числе и вегетативная нервная система [1] , отмечается увеличение парасимпатических влияний на ритм сердца: замедляется сердцебиение, снижается артериальное давление. Сбалансированная вегетативная регуляция организма способствует максимальному использованию функциональных резервов. В частности, у спортсменов сбалансированное функционирование вегетативной нервной системы (ВНС) способствует экономи-зации функций при работе на выносливость, активизирует восстановительные процессы [2, 3], в то время как нарушение вегетатив-
ной регуляции ведет к срыву адаптации организма спортсмена к нагрузкам, снижению работоспособности и, как следствие, снижению спортивных результатов.
Цель исследования — определить функциональное состояние спортсменов на основании оценки вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении холтеровского мониторирования, используя новый метод цветового кодирования спектрального тренда ВРС.
Материалы и методы
Были обследованы 15 спортсменов (мужчин) уровня высшего спортивного мастерства в различных видах спорта (плавание, футбол, гребля) 17—25 (21±4) лет, а также две группы относительно здоровых мужчин, не занимающихся спортом, по 8 человек в каждой — 30—36 (33±3) лет (группа I) и 83—89 (86±3) лет (группа II). Всем обследуемым было проведено 24-часовое хол-теровское мониторирование (аппарат Medilog DARWIN 1.11.5, SCHILLER). Наряду с из-
мерением стандартных параметров, оцениваемых при холтеровском мониторировании ( среднедневная, средненочная и среднесуточная ЧСС; нарушения ритма сердца; максимальная пауза ритма; ишемические изменения; продолжительность абсолютного интервала QT, измеренного на минимальной ЧСС; циркадный индекс [4]; параметры вариабельности ритма сердца) , был проведен визуальный анализ цветового тренда спектрального диапазона вариабельности ритма сердца, являющегося специфической оригинальной опцией для данной системы. При оценке спектрограммы ВРС (рис. 1) видно, что каждый отдельный цветокодированный спектр расположен вертикально, по оси X отмечено время регистрации, по оси У — частота колебаний. Амплитуда вариабельности частоты сердечных сокращений цветокодирована таким образом, что высокочастотные волны от 0,15 до 0,40 Гц (ИР) имеют желто-красный цветовой диапазон и отражают уровень парасимпатических влияний на ритм сердца, а низкочастотные волны от 0,04 до 0,15 Гц (ЬИ) имеют синий цветовой диапазон и отражают уровень симпатических влияний на ритм сердца. Данные спектрограммы ВРС сопоставлялись с показателями временного анализа ВРС (показатель рК№0 и циркадный индекс).
Результаты
При визуальной оценке цветовых трендов спектрального диапазона ВРС в группе I (рис. 2) видно, что в период сна (отмечен красной стрелкой) отмечается увеличение высокочастотных колебаний желто-красного спектра, что свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца. По данным временного анализа ВРС, в группе I в период сна также отмечалось увеличение парасимпатических влияний на ритм сердца: рШ50 30-38% (34±4%) (норма 13±9%). Показатели циркадного индекса (ЦИ) в обследуемой группе были в пределах нормы: 1,25-1,35 (1,31±0,04) при норме 1,24-1,38 [4].
У II группы обследуемых при оценке спектрограмм ВРС (рис. 3) отмечалась сглаженность циркадных различий ВРС с редуцированием парасимпатических влияний на ритм сердца — значительное сниже-
ние высокочастотных волн желто-красного спектра. Это свидетельствует о вегетативной денервации ритма сердца, обусловленной возрастом [период сна (согласно дневнику пациента) отмечен красной стрелкой] . Также у данной группы пациентов был низкий циркадный индекс — 1,00-1,12 (1,07±0,04) при норме 1,24-1,38 [4] - и по данным временного анализа ВРС отмечалось снижение парасимпатических влияний на ритм сердца: рШ50 0-0,5% (0±0,5%) при норме 3±3% [4].
Необходимо отметить, что 20% обследованных нами спортсменов находились в фазе интенсивного тренировочного цикла: два крупных соревнования подряд, сильный стресс после проигрыша важной игры, раннее начало тренировок после перенесенной ОРВИ и т.д. При визуальной оценке цветового тренда спектрального диапазона ВРС (рис. 4-6) у вышеописанных спортсменов отмечалось снижение высокочастотных волн желто-красного спектра в период ночного сна ( отмечен красной стрелкой) , что свидетельствует о снижении парасимпатических влияний на ритм сердца в период ночного сна. По данным временного анализа ВРС у спортсменов также отмечалось снижение парасимпатических влияний на ритм сердца: рШ50 1,8±1% (1-3%) при норме 18±13%. Показатели ЦИ были снижены — 1,24-1,36 (1,30±0,06), что не характерно для элитных спортсменов [4].
Спустя неделю после коррекции тренировочного процесса ( снижение нагрузок) спортсменам было повторно проведено ХМ. При оценке спектрограммы ВРС (рис. 7-9) отмечалась нормализация вегетативной регуляции сна — преобладали высокочастотные волны желто-красного спектра. Это свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца в период сна (отмечен красной стрел-кой). По данным временного анализа ВРС также отмечалось повышение парасимпатических влияний на ритм сердца в период сна: рШ50 39±4% (35-43%) при норме 18±13%, усиление циркадного профиля сердечного ритма: ЦИ - 1,54-1,62 (1,58±0,04), что свидетельствует о повышении чувствительности ритма сердца к
Способ определения перетренированности у спортсменов па основании оценки цветового спектра вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении холтеровского мониторирования
симпатическим влияниям, что характерно для тренированных спортсменов [4].
Обсуждение
В период сна отмечается увеличение парасимпатических влияний на ритм сердца, происходит восстановление функциональных резервов организма, поэтому сон и системы, регулирующие его, чрезвычайно важны для каждого человека, особенно для спортсменов, так как сбалансированное функционирование вегетативной нервной системы позволяет спортсменам успеш-
но адаптироваться к спортивным нагрузкам и достигать высоких спортивных результатов [3]. Кроме того, немаловажную роль в спортивной медицине играют восстановительные процессы. Фаза восстановления позволяет свести к минимуму негативные последствия тренировок, сохраняя при этом положительный эффект (улучшая физическую подготовку и повышая работоспособность и производительность), что, в свою очередь, позволяет избежать перетренированности. Анализ ВРС по данным ХМ доступен и экономичен в условиях трениро-
SPERTRUIÏI fLEHEHSFEUER
ЬА-
■о.э-0.2-Й.1-
Парасимпатическая нервная система
Симпатическая нервная
- ■ I » ■—■ УV j £ if.Hfr,
система
Е
1JQO IE Я} 16:00 Ï0 ОС 2 И OU 4X1:1» 02 00 04- 30 Gt: LU 03 IK 10 IJO 1300
низкочастотные волны от 0,04 до 0,15 Гц (LH - low frequence), отражают уровень симпатических влияний на ритм сердца.
высокочастотные волны от 0,15 до 0,40 Гц (HF - high frequence), отражают уровень парасимпатических влияний на ритм сердца.
Рис. 1. Оценка спектрограммы вариабельности ритма сердца на аппарате Medilog DARWIN 1.11.5, SCHILLER
Рис. 2. Спектрограмма вариабельности ритма сердца здорового мужчины 32 лет.
Период сна отмечен красной стрелкой. В период сна увеличение высокочастотных колебаний желто-красного спектра, что свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца. Отчетливо видны периоды повышенной дисперсии (ППД), связанные с фазой быстрого сна [7]
Рис. 3. Спектрограмма вариабельности ритма сердца здорового мужчины 89 лет. Период сна отмечен красной стрелкой. Отмечается сглаженность циркадных различий вариабельности ритма сердца, значительное снижение высокочастотных волн желто-красного спектра, что свидетельствует о вегетативной денервации ритма сердца
Рис. 4. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 19 лет. Два соревнования подряд. Период сна отмечен красной стрелкой. Отмечается снижение высокочастотных волн желто-красного спектра в период ночного сна, свидетельствующее о нивелировании парасимпатических влияний на ритм сердца
Рис. 5. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 22 лет. Стресс после проигрыша важной игры. Период сна отмечен красной стрелкой. Отмечается снижение высокочастотных волн желто-красного спектра в период ночного сна, свидетельствующее о нивелировании парасимпатических влияний на ритм сердца
Рис. 6. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 20 лет. Раннее начало тренировок после перенесенной ОРВИ. Период сна отмечен красной стрелкой. Отмечается снижение высокочастотных волн желто-красного спектра в период ночного сна, свидетельствующее о нивелировании парасимпатических влияний на ритм сердца
Рис. 7. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 19 лет после коррекции тренировочного процесса.
Период сна отмечен красной стрелкой. Преобладание высокочастотных волны желто-красного спектра в период сна, что свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца
Рис. 8. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 22 лет после коррекции тренировочного процесса.
Период сна отмечен красной стрелкой. Преобладание высокочастотных волн желто-красного спектра в период сна, что свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца
Рис. 9. Спектрограмма вариабельности ритма сердца спортсмена 20 лет после коррекции тренировочного процесса.
Период сна отмечен красной стрелкой. Преобладание высокочастотных волны желто-красного спектра в период сна, что свидетельствует о повышении парасимпатических влияний на ритм сердца
Способ определения перетренированности у спортсменов на основании оценки цветового спектра вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении холтеровского мониторирования
вочного процесса, позволяет получить информацию о состоянии вегетативной нервной системы, оценить восстановительный период, выявить признаки перенапряжения в различных фазах тренировочного цикла и своевременно скорректировать тренировочный процесс.
Нами отмечено снижение парасимпатических влияний на ритм сердца в период ночного сна у спортсменов с перетренированностью, которые находились в фазе интенсивного тренировочного цикла пред- и постсоревновательного стресса. После коррекции тренировочного процесса (снижение нагрузок) отмечалась нормализация вегетативной регуляции сна.
Согласно данным литературы, депри-вация сна, связанная с различными причинами ( стресс, перенапряжение, различные соматические заболевания), как у спортсменов, так и у лиц, не занимающихся спортом, приводит к снижению настроения, моторных функций, производительности, восстановительных процессов, способствует психологическому напряжению, что, в свою очередь, ведет к снижению спортивных результатов [5—8]. Немецкие и ирландские ученые отмечают четкую взаимосвязь между вегетативной регуляцией ритма сердца и депрессивным настроением [9]. По мнению авторов, депрессия связана со снижением парасимпатических влияний и (или) повышением симпатических влияний на ритм сердца, что может увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
По данным американских ученых [10], которые проанализировали четыре биомедицинские базы данных (PubMed, MEDLINE, NSCA, ACSM), в период с 1990 до 2011 г. значительно возросло количество работ по оценке ВРС у спортсменов: в 1990 г. — 170 публикаций, в 2011 г. — уже 1100. Прежде всего, это связано с доступностью анализа ВРС, возможностью использования в различные фазы тренировочного цикла, дешевизной методики по сравнению с дорогостоящими лабораторными методами, оценивающими восстановительные процессы у спортсменов ( уровень лактата, креатининкиназы и т.д.) [11, 12].
Тренировки в условиях контроля оптимальных физических нагрузок с помощью методов оценки ВРС позволяют не нарушать вегетативный баланс, оптимизировать работоспособность, избегать перетренированности и способствуют достижению высоких спортивных результатов.
Выводы
1. Наглядными признаками быстрой и оперативной оценки признаков перетренированности пред- и постсоревновательного стресса у тренированных спортсменов в соответствии с данными регуляции ритма сердца и цветового тренда спектрограммы ВРС являются снижение ЦИ менее 1,35 и редуцирование парасимпатических влияний на ритм сердца в период сна.
2. У 20% обследованных спортсменов наблюдалось снижение парасимпатических влияний на ритм сердца в период ночного сна (все они находились в фазе интенсивного тренировочного цикла пред- и постсоревновательного стресса). После коррекции тренировочного процесса (снижение нагрузок) отмечалась нормализация вегетативной регуляции сна.
3. Анализ ВРС у спортсменов позволяет выявлять признаки перенапряжения в различных фазах тренировочного цикла и своевременно скорректировать тренировочный процесс
Литература
1. Вейн А.М. Бодрствование и сон. М.: Наука, 1970. 125 с.
2. Иорданская Ф.А. Мужчина и женщина в спорте высших достижений. М.: Советский спорт, 2012. 144 с.
3. Земцовский Э.В. Спортивная кардиология. СПб.: Гиппократ, 1995. 448 с.
4. Макаров Л.М. Холтеровское мониториро-вание. 3-е изд. М.: Медпактика-М, 2011. 456 с.
5. Achten J, Jeukendrup A.E. Heart rate monitoring: applications and limitation // Sports Med. 2003. № 33. Р. 517-538.
6. Бумарскова Н.Н., Калинкин А. Л. Изучение сна студентов спортсменов //
BecTHHK cnopTHBHoft HayKH. 2010. № 4. P. 30-33.
7. Mundel Edge T., Short M.J. The effects of sleep deprivation on muscle recovery and performance in athletes. URL: http:// www.sportnz.org.
8. Cook C., Crewther B., Kilduff L. et al. Skill execution and sleep deprivation: effects of acute caffeine or creatine supplementation — a randomized placebo-controlled trial // J. International Society of Sports Nutrition. 2011. Vol. 8. P. 2.
9. Mück-Weymann M., Moesler T., Joraschky P. et al. Depression modulates autonomic cardiac control: A psyhopsycho-physiological pathway linking depression and mortality? // German J. Psychiatry. 2002. № 5. P. 67-69.
10. Makivic B., Djordjevic Nikic M., Monte S. Willis. Heart Rate Variability (HRV) as a Tool for Diagnostic and Monitoring Performance in Sport and Physical Activi-
ties // Exercise Physiology. 2013. № 3 (16). P. 103-131. 11. Kellmann M. Preventing overtraining in athletes in high-intensity sports and stress/recovery monitoring // Scand. J. Med. Sci. Sports. 2010. № 20 (Suppl. 2). P. 95-102. 12.Seiler S., Haugen O., Kuffel E. Autonomic recovery after exercise in trained athletes: Intensity and duration effects // Med. Sci. Sports Exerc. 2007. № 39 (8). P. 13661373.
Контакты:
Федина Наталья Николаевна,
врач Центра синкопальных состояний и сердечных аритмий у детей и подростков (ЦСССА) ФМБА России на базе ЦДКБ. Тел. 8-499-324-57-56. E-mail: nat-volzhinskaya@yandex.ru
_информация
В КБ №172 ФМБА России создан Совет молодых врачей
В настоящее время в ФГБУЗ «Клиническая больница № 172 ФМБА России» работают более 40 молодых врачей (к таковым, согласно Положению, относятся сотрудники учреждения, возраст которых не превышает 35 лет). Естественно, что у специалистов, начинающих свой путь в медицине или отработавших в этой отрасли несколько лет, возникают идеи, которые им хотелось бы реализовать на своих рабочих местах. С этой целью и был создан Совет молодых врачей. Инициатором его создания выступила администрация КБ № 172 ФМБА России.
Кроме того, Совет молодых врачей в тесном взаимодействии с администрацией медицинского учреждения будет помогать коллегам в решении социальных проблем.
В целях координации работы Совета молодых врачей и руководства им его председателем был избран врач анестезиолог-реаниматолог многопрофильного стационара № 2 Д.А. Кочемазов. Также были избраны заместители председателя Совета по основным направлениям работы, в частности по организационно-массовой, экономической и правовой, воспитательной, культурно-массовой и спортивной работе.
В задачи деятельности Совета входят содействие молодым врачам в адаптации и закреплении их в учреждении, содействие профессиональному и карьерному росту молодых специалистов за счет обеспечения их участия в делах КБ № 172 ФМБА России и общественной жизни, содействие в создании условий, способствующих реализации потенциала молодых врачей, помощь им в решении социальных проблем.
Заместитель генерального директора по организационно-методической и информационно-аналитической работе Л.В. Диогрик выступила с предложением провести научно-практическую конференцию молодых специалистов Федерального медико-биологического агентства на базе КБ № 172 ФМБА России осенью 2014 года. Председатель Совета молодых врачей Д.А. Кочемазов призвал коллег принять в планируемом мероприятии активное участие, в том числе подготовить для конференции актуальные доклады.
Способ определения перетренированности у спортсменов на основании оценки цветового спектра вегетативной регуляции ритма сердца в период ночного сна при проведении холтеровского мониторирования
