CC BY
19
УДК 612.13:796
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК ЗАНИМАЮЩИХСЯ И НЕ ЗАНИМАЮЩИХСЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ВИДАМИ СПОРТА
Доктор медицинских наук, профессор В.А. Демидов, младший научный сотрудник Ф.А. Мавлиев
Камский государственный институт физической культуры г. Набережные Челны VARIABILITY OF SOME HEMODYNAMICS PARAMETERS OF YOUNG MEN AND GIRLS GOING IN FOR CYCLIC KINDS OF SPORTS AND
NOT
V.A. Demidov, Full Professor, Dr. Medical Sc. F.A.Mavliev, scientific employee Kama State Institute Of Physical Culture, Naberezhnye Chelny
Ключевые слова: вариабельность, гемодинамика, циклические виды спорта, адаптация, физические нагрузки, сердечно-сосудистая система, регуляция, система мониторинга ПГМ-01 «КЕНТАВР»
Keywords: variability, hemodynamics, cyclic kinds of sports, adaptation, physical activities, cardiovascular system, regulation, system of monitoring PGM-01 "CENTAUR"
Аннотация. В статье рассматривается вариабельность некоторых показателей гемодинамики юношей и девушек занимающихся и не занимающихся циклическими видами
спорта. Авторами была изучена вариабельность комплекса параметров гемодинамики у 20 юношей и 20 девушек, занимающихся циклическими видами спорта, данные которых, для сравнительной оценки, сопоставлялись с данными здоровых людей, не занимающихся спортом и относящихся той же возрастной категории. Исследование было проведено с помощью неинвазивной биоимпедансной технологии посредством системы мониторинга ПГМ-01 «КЕНТАВР». Регистрировалось 500 сердечных сокращений с одновременной записью параметров гемодинамики. Автоматически производился расчет колебательной активности и спектральный анализ методом быстрого преобразования Фурье. В результате исследований отмечено, что занятия циклическими видами спорта способствовали снижению спектральной мощности вариабельности показателей гемодинамики (кроме УО).
Summary: The article tells about variability of some hemodynamics parameters of young men and girls going in for cyclic kinds of sports and not. Authors had been studied variability of a complex of 20 young men and 20 girls hemodynamics parameters, attending cyclic kinds of sports, which data, for comparison purposes, was compared to healthy people data who are not going in for sports and concerning same age category. Research has been lead by means of noninvasive bioimpedance technology by means of monitoring PGM-01 "CENTAUR". 500 intimate reductions with simultaneous record of hemodynamics parameters were registered. Calculation of oscillatory activity and the spectral analysis was automatically made by a method of fast transformation Furje. The result of researches show, that cyclic kinds of sports attendance promoted decrease in spectral capacity of hemodynamics parameters variability.
Введение. Физическая активность независимо от продолжительности вызывает разнонаправленные изменения в организме человека. Особенности реакций организма, в частности, его долгосрочную адаптацию на определенные виды физических нагрузок, изучали многие исследователи на примере сердечно-сосудистой системы (ССС) спортсменов. Согласно высказываниям П.К.Анохина, (1965) сердечно сосудистая система с её многоуровневой регуляцией представляет собой функциональную систему, где конечным результатом деятельности является обеспечение заданного уровня функционирования целостного организма, которому должен соответствовать и эквивалентный уровень функционирования аппарата кровообращения. Отчасти этим и объясняется интерес исследователей к ССС В работах рассматривались не только отдельные показатели гемодинамики, такие, как ударный объем (УО), сердечный индекс (СИ), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС) и т.д. но и весь комплекс параметров который можно охватить, используя современные технологии (А.Г.Дембо, Э.В. Земцовский ,1989; В.А.Демидов и соавторы .,1991; и др.)
С развитием компьютерных технологий, было создано множество программ и диагностических систем мониторинга, позволяющих за короткое время произвести обработку большого объема данных. Одной из таких систем является технология регистрации комплекса параметров «КЕНТАВР» разработанная в «Медленноволновые процессы гемодинамики» ЮУНЦ РАМН (Астахов А.А., 1996). Существенное отличие данной технологии заключается в том, что наряду с традиционными параметрами гемодинамики анализируются, колебательные процессы, характерные для этих показателей (другими словами можно говорить о вариабельности). Первоначально внимание исследователей, занимающихся проблемой вариабельности, было направленно на изучение вариабельности сердечного ритма (ВСР) которые были начаты в нашей стране в начале 60-х годов, сначала в космической медицине, затем в клинической практике. Обычно ВРС исследуют на основании данных, полученных при помощи ЭКГ.
По утверждению А. А.Астахова (2002) «..нельзя с позиции одного ритма сердца решать все сложные проблемы оценки функции кровообращения и, в особенности -других систем». Исследование гемодинамики и участвующих в её регуляции систем позволит определить степень вклада в регуляцию деятельности ССС отделов ВНС и ее особенностей у спортсменов занимающихся циклическими видами спорта, требующими развитие выносливости (так как именно у спортсменов данной категории наиболее выражены изменения в деятельности ССС). Из имеющихся публикаций, посвященных колебательной активности параметров гемодинамики спортсменов, мы можем отметить коллективный труд А.П.Исаева, А.А.Астахова, Л.М.Куликова, посвященный изучению функциональных критериев гемодинамики в системе тренировки дзюдоистов (1993), где была использована одна из ранних моделей систем мониторинга «КЕНТАВР».
Объект исследования. Было изучена вариабельность комплекса параметров гемодинамики у 20 юношей и 20 девушек, занимающихся циклическими видами спорта, данные которых, для сравнительной оценки, сопоставлялись с данными здоровых людей, не занимающихся спортом и относящихся той же возрастной категории.
Методика исследования. Наше исследование было проведено с помощью неинвазивной биоимпедансной технологии посредством системы мониторинга ПГМ-01 «КЕНТАВР». Регистрировалось 500 сердечных сокращений с одновременной записью параметров гемодинамики. Автоматически производился расчет колебательной активности и спектральный анализ методом быстрого преобразования Фурье. Рассчитывалось матожидание, среднеквадратическое отклонение, общая мощность всего спектра медленных колебаний гемодинамики (Р - power). Мощность выражалась в виде квадрата собственной величины среднего квадратического отклонения каждого из
параметров. Дополнительно определялось распределение затрат энергии на колебания разной частоты, которая отражала активность разных регуляторов колебаний гемодинамики Р1- от 0 до 0,025 Гц - метаболическая регуляция; Р2- от 0,025 до 0,075 Гц - регуляция ренин-ангиотензиновой системы и вазопрессина; Р3- от 0,075 - 0,25 Гц барорегуляция (или же баланс симпатической и парасимпатических систем); Р4- от 0,015 до 0,5 Гц - объемная, дыхательная, парасимпатическая регуляция
Обсуждение результатов и выводы. Волновая активность проявлений гемодинамики у неспортсменов имели большие значения (р<0.05) общей мощности, что говорит о некоторой степени напряжения в регулирующих системах. У юношей, занимающихся циклическими видами спорта, значения спектральной мощности во всех четырех параметрах гемодинамики (таблица 1) ниже таковых у неспортсменов (р<0.1).
Таблица 1
Общая мощность всего спектра (на примере вариабельности некоторых параметров гемодинамики)
Параметры, мс2 Юноши Девушки
Спортсмены Неспортсмены Спортсмены Неспортсмены
АД 12,34* 14,63 6,9* 9,8
ЧСС 17,46 18,06 16* 22,2
УО 72,53* 70,55 49,1* 45,1
МОК 0,38* 0,5 0,4 0,4
фв** 3,51 3,58 3,4* 2,4
• * Достоверность различий по 1;кр Стьюдента (при уровне значимости 0,1)
по сравнению с контрольной группой.
• ** Фракция выброса Представленные данные свидетельствуют о том, что почти одинаковый уровень функционирования в покое у спортсменов достигается меньшими энергозатратами.
Распределение абсолютных значений спектральной мощности в рассматриваемых волновых процессах (при разложении их по частотам) был следующим: у юношей, не занимающихся циклическими видами спорта и у спортсменов (рисунок 1 и 2) в
регуляции УО наблюдается наибольшие значения в диапазоне высоких частот (р<0.05). Но колебания в частотах Р3 и Р4 (до 0,5 Гц и до 0,15 Гц) у спортсменов близки по значениям что свидетельствует о преобладании парасимпатического влияния в регуляции этого показателя. По остальным параметрам гемодинамики имеется схожий характер распределений волновой активности, но отличительная черта колебательной активности параметров гемодинамики у спортсменов - в меньших значениях мощности (р<0.1).
Распределение мощностей по частотам у юношей
30п 25 20 15 10 5 0
П1
п
АД
ЧСС
УО
МОК
□ Р1
□ Р2
□ Р3
□ Р4
Рис.1. Юноши Неспортсмены
30 25 20 15 10 5 0
И.
АД
ЧСС
УО
МОК
Рис. 2 .Юноши спортсмены
□ Р1
□ Р2
□ Р3
□ Р4
Распределение волновой активности у девушек отличался от таковых у юношей тем, в вариабельность АД имела меньшие значения (р<0.05), притом данные отличия более выражены у девушек, занимающихся циклическими видами спорта (рисунок 3 и 4).
Отмечено, что занятия циклическими видами спорта способствовали снижению спектральной мощности вариабельности показателей гемодинамики (кроме УО). Также у девушек и у юношей, занимающихся спортом больший вклад в регуляцию УО (р< 0.1) вносят высокочастотные волны (Р4)
Распределение мощностей по частотам у девушек.
25 20 15 10 5 0
У
( ~0— У-
нтО , ^ * < < ' г
□ Р1
□ Р2
□ Р3
□ Р4
АД
ЧСС
УО
МОК
Рис. 3 Девушки Неспортсмены
25 20 15 10 5 0
/ > _и
ГТ-г Г"
г 1 Ь, 1=
АД
ЧСС
УО
МОК
□ Р1
□ Р2
□ Р3
□ Р4
Рис. 4. Девушки спортсмены.
Наблюдаемый нами схожий характер распределения волновой активности в частотных диапазонах отмечается многими исследователями. Например, А.А.Астахов и др. пишут: «...мы установили, что кривые распределения, по частотам выраженные в процентах от общей мощности, сохраняют свою форму у здоровых и больных, даже тех, состояние которых критическое...» Согласно их мнению, распределение мощностей носит общебиологический характер. В этой связи они рекомендуют использовать для анализа не процентные соотношения, а характер распределения в абсолютных значениях, что позволит определить возможные дисадаптивные сдвиги.
Дальнейшие исследования позволят больше узнать об особенностях регуляции физиологических процессов (в частности деятельности ССС) у спортсменов и раскроют специфику адаптации к длительным физическим нагрузкам с позиций системного анализа вариабельности комплекса параметров гемодинамики.
Литература
1. Анохин, П.К. Узловые вопросы теории функциональной системы / П.К.Анохин.-М.: Изд-во Наука, 1980.-195 с.
2. Астахов А. А. Медленноволновые процессы гемодинамики как новое перспективное направление мониторинга в анестезиологии и реаниматологии / А.А.Астахов // Инжиниринг в медицине: III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. Колебательные процессы гемодинамики. Пульсация и флюктуация сердечно-сосудистой системы.- Челябинск, 2002.-вып.2.- С. 217227.
3. Астахов, А. А. Физиологические основы биоимпедансного мониторинга гемодинамики в анестезиологии (с помощью системы «Кентавр»): учебное пособие для врачей-анестезиологов / А.А.Астахов. - Челябинск, 1996.- 173 с.
4. Баевский, Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине / Р.М.Баевский // Физиология человека. - 2002. - Т. 28. - № 2. - С. 70-82.
5. Дембо, А.Г. Спортивная кардиология: Руководство для врачей / А.Г. Дембо, Э.В.Земцовский.- М.: Медицина, 1989. - 464 с.
6. Исаев, А.П. Функциональные критерии гемодинамики в системе тренировки спортсменов (индивидуализация, отбор, управления) / А.П.Исаев, А. А. Астахов, Л.М.Куликов. - Челябинск , 1993. - 170 с.
7. Системная организация кардиогемодинамики при целенаправленном поведении, моделирующем спортивную деятельность / В. А. Демидов, В.И.Демидова //Тез. докл. 1-го съезда физиологов Казахстана.- Алма-Ата, 1988. - С. 2627.
Glossary:
1. Anokhin, P.K. Central questions of the theory functional system / Anokhin P.K..- М.: Publishing house the Science, 1980.-195 p.
2. Astakhov А.А. Slow waves hemodynamics processes as a new perspective direction of monitoring in anesthesiology and resuscitation /Astakhov А.А // Engineering in medicine. III All-Russia scientifically-practical conference with the international participation. Oscillatory processes hemodynamics. A pulsation and fluctuation cardiovascular system.-Chelyabinsk, 2002.- Ed.2.-P. 217-227.
3. Astakhov A.A. Physiological of a basis of hemodynamics bioimpedance monitoring in anesthesiology (by means of system " Centaur "): the Manual for doctors-anesthesiologists / Astakhov А.А. - Chelijabinsk.1996.- 173 p.
4. Baevsky, R.M. Analys of variability of an intimate rhythm in space medicine / Baevsky R.M. // Human physiology. - М.: From-in the Science, 2002. - B. 28. - № 2. - P. 70-82.
5. Dembo, A.G. Sports cardiology: the Management for doctors / Dembo A.G., Zemtsovsky E.V. - М.: Pub. "Medicine", 1989. - 464 p.
6. Isaev, A.P. Functional criteria of hemodynamics in system of sportsmen training (an individualization, selection, managements). - Chelyabinsk, 1993. - 170 p.
7. The system organization cardio hemodynamics at the purposeful sport activity behavior modeling / Demidov V.A., Demidova V.I. // Thesis work 1-st congress of physiologists Kazakstan.-Alma-Ota, 1988. - P. 26-27.
