CC BY
18
УДК 616.12-008.318+616.14-007.64+616.718+796.332 И. Н. КАЛИНИНА
С. Ю. КАЛИНИН
Научно-исследовательский институт «Деятельность в экстремальных условиях»
Сибирский государственный университет физической культуры и спорта
Флебологический центр городской больницы №17
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ РИТМА СЕРДЦА У ФУТБОЛИСТОВ,
СТРАДАЮЩИХ ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
На основании проведенных исследований получены данные о функциональном состоянии адаптивных систем организма футболистов, страдающих варикозной болезнью нижних конечностей. Выявленные в ходе исследования закономерности могут быть использованы для коррекции тренировочного процесса, контроля за функциональным состоянием спортсмена и проведением реабилитационных мероприятий.
Направленность тренировочного процесса является главным и определяющим фактором в организации функции аппарата кровообращения, как принцип преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации [4]. При наличии нарушений и заболеваний сосудов, и в частности варикозной болезни нижних конечностей (ВБНК), данная структура существенно изменяется, что может сказаться на состоянии организма в целом и, соответственно, на тренировочном процессе.
Варикозная болезнь нижних конечностей относится к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, но особенности гемодинамики, вегетативной регуляции сердечного ритма до настоящего времени изучены недостаточно. В литературе крайне мало сведений о функциональных тестах, которые позволили бы врачу спортивной команды обосновать направленность тренировочного процесса спортсменов, имеющих начальную стадию данной патологии. Поэтому оценка показателей вариабельности сердечного ритма позволит прогнозировать физические возможности спортсмена, более рационально построить режим тренировок, контролировать функциональное состояние организма, а также сохранить или улучшить состояние здоровья.
Методы и материалы исследования. Исследование проводилось на базе научно-исследовательского института «Деятельность в экстремальных условиях» Сибирского государственного университета физической культуры и спорта и городского флебологического центра МУЗ ГБ № 17 г. Омска в несколько этапов. В настоящем исследовании приняли участие 32 студента 1-П курсов кафедры теории и методики преподавания футбола и хоккея.
Клинический осмотр с целью выявления патологии вен нижних конечностей проводился совместно с врачом-флебологом. Для исследовании особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма использовался аппарат «Полиспектр-12» компании «Нейрософт» (Россия).
Оценка основных показателей кардиоинтер-валограммы (КИГ) проводилась по методу P.M. Баев-ского с соавт. [ 1 ] в состоянии относительного покоя и при активном ортостазе. Интегральным показателем кардиоинтервалограммы служил индекс напряжения регуляторных механизмов (ИН, усл.ед.). Кроме того, был проведен спектральный анализ волновой структуры ритма сердца (ВРС). При проведении спектрального анализа ориентировались на величины, приведенные в «Международном стандарте» [б]. Использовались следующие параметры: высокочастотные колебания (HF — high frequency) — колебания ЧСС при частоте 0,15-0,40 Гц, отражающие вагусный контроль сердечного ритма; низкочастотные колебания (LF — lof frequency) — диапазон частот 0,04-0,15Гц, характеризующие влияние изменения тонуса как симпатического (преимущественно), так и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы; и очень низкочастотные колебания (VLF — veri lof frequency) в диапазоне частот 0,003-0,04Гц, свидетельствующие об активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, концентрации катехоламинов в плазме, системы терморегуляции и других факторов. Общая мощность спектра или полный спектр частот, характеризующих ВРС (TP - total power), - это мощность в диапазоне 0,003-0,40Гц, отражающая суммарную активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм.
Комплексная оценка вариабельности сердечного ритма осуществлялась по показателю активности регуляторных систем (ПАРС). Вычисление ПАРС проводилось по алгоритму, учитывающему пять критериев (сумма баллов):
• суммарный эффект регуляции по показателям частоты пульса;
• суммарная активность регуляторных механизмов по среднеквадратичному отклонению;
• суммарная, активность симпатическою отдела вегетативной нервной системы по индексу напряжения регуляторных систем (ИН) или вегетативный баланс;
Показатели математического анализа ритма сердца футболистов (Х±а(
Таблица 1 Таблица 2
Показатели спектрального анализа во * новой структуры ритма сердца у футболистов
Показатели Этапы исследования 1 -я группа (п=15) 2-я группа (п = 17)
М, мс 1 1,06±0,03 1.0±0,06-
2 0,8±0,04 0,7±0,03'
Мо, с 1 1.07±0,17 0,98±0,20
2 0,76±0,04 0,56±0,04'
Амо,% 1 31,9±8,2 39,8±3.7
2 36,5±5,1 33,2±2,2
ВР, с 1 0,37±0,13 0,39±0.П'
2 0.38±0,22 0,22±0.09*
ИН, усл.ед. 1 50,7±37,0 59,9±34,1
2 45,9±36,3 69,2 ±31.80'
ИВР 1 124.9^63,0 118,3±64,0
2 61,7±27,3 95,2±38,3-
ВПР 1 2,8±1,6 2,6 ±1,6
2 2,6±0,2 4,1 ±0,2*
ПАПР 1 35,6±13,9 43,0±12,2
2 45,9±5,4 47,4±0,5
К 30:15 1,1 ±0.07 1,2±0,06-
ДЧСС, % 41,0±Ю,9 37,2±7,8
Примечание: 1 - исходный уровень, 2 - активный ортостаз; * - Р1-2 < 0,05/
Показатели Этапы исследования 1-я группа (п=15) 2 -я группа (г.-17)
Ц\ мс2/Гц 1 Г152.0 ±1,85 650,6 ±196,5-
2 1989,0 ±233,5 3040.6 ±632,0"
ЬР, п.и. 20,8±4,9 26,1±10,7
29,5 --:.: 44.5±2.Г
№ мс '/Гц 1 1120,6 ± 106,6 1253.0 ±124,0
2 753.6 ±305,5 423,0 ±294.0"
НИ. п.и 1 36,6 ±7,6 34,7±14,7
2 15,2±7,3 14,0±3.2
\>'1_Р, мс'/Г'ц 1 539,0 ±120,0 818,5 ±397,5
2 3513,0 ±1133,0 2037,6 ±698,5'
п и. 1 42.2± 12,7 36,5± 14,0
2 55,3±8,6 39.0± 1,1'
Ц7НР 1 1.5 ±1,2 2,6 ±1,3
2 3,0 ±1,5 8,9 ±2,4"
ТР,мс7Гц 1 2011,0 ±1360,5 2723.0 ±1830,4
2 6256,0 ±1061,5 5501,6 ±1624,7
Примечание: 1 - исходный уровень, 2 -активный ортостаз; • -Р1-2 <0,05.
• активность вазомоторного центра, регулирующего сосудистый тонус, по мощности спектра медленных волн 1 -го порядка;
• активность сердечно-сосудистого подкоркового нервного центра или надсегментарных уровней регуляции по мощности спектра медленных волн 2-го порядка.
Результаты исследования и их обсуждение. В ходе клинического исследования были сформированы 2 группы:
• первую группу составили 15 футболистов с признаками варикозной болезни нижних конечностей (хроническая венозная недостаточность-0-1 степени),
• во вторую группу вошло 17 здоровых футболистов.
При сравнительном анализе основных показателей вегетативной регуляции сердечного ритма выявлено следующее: в обеих группах исходный вегетативный тонус (ИВТ) можно оценить как состояние ваготонии (табл. 1). Индекс напряжения регуляторных систем, определяющий ИВТ, является интегральным показателем, отражающим степень централизации управления сердечным ритмом, и характеризует в основном активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Поскольку для спортсменов данной квалификации и уровня спортивного мастерства характерна бради-кардия в покое, такое состояние расценивается как вариант нормы.
Однако при выполнении активной ортоста-тической пробы выявлены различия в уровне реагирования сердечно-сосудистой системы на нагрузку. Здоровые футболисты на ортостаз
реагируют умеренным повышением активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, тогда как у футболистов с признаками ВБНК такая активность явно недостаточна. При анализе изменения частоты сердечных сокращений при вставании с вычислением отношения длительности интервалов Я,-Я на 30-м и 15-м ударах от начала вставания (К.((н ,) выявлено следующее: в группе футболистов, имеющих признаки ВБНК, данный показатель имеет патологическое значение, а у здоровых футболистов - в диапазоне нормальных распределений. Такое проявление функциональной деятельности центральной нервной системы, на наш взгляд, указывает на недостаточность активности со-судодвигательного центра с признаками снижения симпатико-адреналовой активности у лиц с варикозной болезнью нижних конечностей.
При дальнейшей интерпретации результатов мы выявили, что спектральный анализ мощности ВРС позволяет судить об активности вазомоторного центра даже у лиц, имеющих начальные признаки ВБНК. Анализ волновой структуры ритма сердца (табл. 2) показал, что у футболистов с признаками ВБНК показатель активности регуляторных систем (ПАРС), отражающий степень напряжения регуляторных систем организма, был равен 4 баллам, что значительно выше, чем у здоровых футболистов (ПАРС = 1 балл). Данное явление свидетельствует об умеренном функциональном напряжении регуляторных механизмов у юношей 1 -й группы.
Одной из спектральных составляющих сердечного ритма являются медленные волны второго порядка в диапазоне 0,04-0,015Гц (УЬР, п.и.). Они
I группа
2 группа
О фоновые пока втелн
Вортостщ
Рис. 1. Мощность медленных волн 2-го порядна (п.и.) у футболистов в покое и при ортостазе
50 40 30 20 10 0
1 группа
□ фоновые ПОКЛ'ИЛЕ.И
SOpTOCTO'l
Рис. 2. Мощность медленных волн 1-го порядка (п.и.) у футболистов в покое и при ортостазе
характеризуют влияние высших вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр, могут использоваться как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными, в том числе гипофизарно-гипоталамическим и корковым уровнем и являются чувствительным индикатором управления метаболическими процессами, отражая энергодефицитные состояния [5]. Учитывая тот факт, что в реализации адаптационных реакций организма осуществляется переход на более высокий уровень управления, повышение этого показателя может указывать на степень напряжения регуляторных механизмов.
При анализе частоты спектра надсегментарных уровней регуляции (медленные волны 2-го порядка), выявлено увеличение их мощности у футболистов с признаками ВБНК на 24%, по сравнению со здоровыми футболистами (рис. 1). Данное явление, на наш взгляд, свидетельствует о наличии у лиц 1-й группы психоэмоционального напряжения и повышении церебральных эрготропных влияний на нижележащие уровни управления, т.е. о централизации управления сердечным ритмом.
У футболистов, имеющих признаки ВБНК, в активном ортостазе наблюдается более низкая активность вазомоторного центра, регулирующего сосудистый тонус (мощность медленных волн первого порядка, Ц\ п.и. увеличивается на 40%), тогда как у здоровых футболистов на - 72% (рис. 2). Приведенные данные свидетельствуют об ослаблении симпатических влияний на венозную стенку и, следовательно, снижении преднагрузки на сердце, что может сказаться на ударном объеме сердца и кровообращении в целом.
В работах Д.И. Жемайтите с соавт. [2, 3] показано, что при снижении уровня тренированности спортсменов и неадекватности нагрузок функциональному состоянию их организма отмечается изменение типа ритмограммы с переходом от па-расимпатикотонического типа к ритмограммам с преобладанием медленных волн. В нашем случае, это особенно проявляется при выполнении активного ортостаза в группе футболистов с признаками ВБНК, так как у них отмечается при выполнении активного ортостаза увеличение доли низкочастотной составляющей спектра.
Таким образом, из вышесказанного можно заключить, что спектральный анализ волновой структуры ритма сердца является адекватным методом оценки взаимодействия отдельных уровней его управления. Что касается лиц, имеющих нарушения кровоснабжения нижних конечностей, данный метод позволяет оценить активность вазомо-
торного центра, является неинвазивным, легко воспроизводимым и простым для интерпретации результатов, что важно в процессе управления тренировочным процессом и реабилитацией.
Выводы
1. У футболистов, имеющих хроническую венозную недостаточность, наблюдается умеренное функциональное напряжение регуляторных систем организма с низкой активностью вазомоторного центра, которое может привести к снижению уровня тренированности спортсмена.
2. Данные, полученные в ходе исследования, могут быть использованы для коррекции тренировочного процесса, контроля за функциональным состоянием спортсмена и проведением реабилитационных мероприятий.
Библиографический список
1. Баевский P.M. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / P.M. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клецкин. - М.:. Наука, 1984.
2. Жемайтите Д.И. Автономный контроль сердечного ритма у больных ИБС в зависимости от сопутствующей патологии или осложнений / Д.И. Жемайтите, Г. Ванецкас, Г. Жилюкас // Физиология человека. - 1999,25. - №3. - С.79-80.
3. Жемайтите Д.И. Зависимость характеристик сердечного ритма и кровотока от возраста у здоровых и больных заболеваниями сердечно-сосудистой системы / Д.И. Жемайтите, А. Кепеженас, А. Мартинкенас// Физиология человека. — 1998, 24. -№6. - С.56-65.
4. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова. — М.: Медицина, 1988. - 253с.
5. Malliani A. Power spectral analysis of heart rate variability: atool lo explore neural regulatory mechanisms / A. Malliani, F. Lombards M.Pagani //Br. heart J... 1994. V.71. P.l-2.
6. Task Force of the European of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use // Circulation. - 1996: 93. - P. - 10473-1065.
КАЛИНИНА Ирина Николаевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры медико-биологических основ физической культуры и спорта, старший научный сотрудник научно-исследовательского института «Деятельность в экстремальных условиях». КАЛИНИН Сергей Юрьевич, кандидат медицинских наук, врач-хирург флебологического центра МУЗ городской больницы № 17 г. Омска.
Дата поступления статьи в редакцию: 06.03.06 г. © Калинина И.Н., Калинин С.Ю.
