CC BY
50УДК: 796.01:612 001: 10.36028/2308-8826-2019-8-1-83-96
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА В ПОКОЕ И ОРТОСТАЗЕ ПРИ РАЗНЫХ ДИАПАЗОНАХ ЗНАЧЕНИЙ МхЭМп У ЛЫЖНИЦ-ГОНЩИЦ В ТРЕНИРОВОЧНОМ ПРОЦЕССЕ
Н.И. Шлык
Удмуртский государственный университет, Ижевск, Россия
Аннотация
Цель исследования - выявить при анализе вариабельности сердечного ритма (ВСР) диапазоны значений вариационного размаха кардиоинтервалов (М^Мп) в покое и ортостазе, при которых происходят нарушение кардиорегуляторных систем и снижение функционального состояния у лыжниц-гонщиц в тренировочном процессе.
Методы и организация исследования. Динамические исследования ВСР проводились у 35 лыжниц-гонщиц, из них у 12 в возрасте 15-17 лет, в разные периоды тренировочного процесса. Анализ и физиологическая интерпретация показателей ВСР проводились в соответствии с рекомендациями группы российских экспертов, Европейского общества кардиологов и Северо-Американского общества электростимуляции и электрофизиологии [1996, 2011 гг.], а также российских исследователей [1,3,5,6]. Всего проведено 351 исследование ВСР в покое (5 мин.) и ортостазе (6 мин.) с помощью аппарата «Варикард 2.51» и программы «Варикард МП» утром перед очередной тренировкой. Использование программы «Варикард МП» позволяет регистрировать кардиоинтервалы одновременно у четырех спортсменок. Результаты исследования. При индивидуальном анализе показателей ВСР у лыжниц-гонщиц важное значение придавалось вариационному размаху кардиоинтервалов (М^Мп). Дана оценка функционального состояния кардиорегуляторных систем в покое и ортостазе при разных диапазонах значений MxDMn: <150 мс, 151-250 мс, 251-350 мс, 351-450 мс, 451-550 мс, 551-650 мс и >650 мс. В тексте приводятся таблицы с разным количеством оптимальных и неблагоприятных реакций на ортостаз у взрослых и юных лыжниц-гонщиц с разными значениями М^Мп. При этом основное внимание при анализе значений MxDMn уделено юным лыжницам-гонщицам, которые имели одинаковый тренировочный режим. Показана индивидуальная динамика показателя М^Мп в покое и ортостазе у юных лыжниц-гонщиц в разные периоды тренировочного процесса. Установлено, что при самых малых и самых больших значениях М^Мп выявляются процессы дизрегуляции в покое и ухудшается вегетативная реактивность при ортостатическом тестировании. Показано, что у лыжниц после одинакового тренировочного дня утром перед очередной тренировкой выявлены значения М^Мп в диапазонах от <100 мс до >600 мс, что указывает на разное включение механизмов управления синусовым узлом и процессами восстановления организма. Приведены результаты динамических исследований ВСР у разных лыжниц-гонщиц, у которых в разные периоды тренировочного процесса сохранялись минимальные или максимальные значения М^Мп в покое и неблагоприятные реакции на ортостаз. Показаны результаты значений М^Мп у перетренированной лыжницы-гонщицы при переходе механизмов управления сердечным ритмом с выраженного преобладания автономного контура регуляции в подготовительном периоде на выраженное преобладание центрального контура регуляции в соревновательном периоде. Приводятся рисунки кардиоинтервалограмм, скатерграмм ВСР и ЭКГ в покое и ортостазе при разных значениях вариационного размаха кардиоинтервалов (М^Мп). Заключение. Показана важная роль определения диапазона вариационного размаха кардиоинтервалов М^Мп при индивидуальном анализе ВСР в тренировочном процессе лыжниц-гонщиц для более точной оценки состояния кардиорегуляторных систем и работы синусового узла. Большое значение в выяснении происхождения показателей М^Мп в покое имеют преобладающий тип вегетативной регуляции и проведение ортостатической пробы. Установлены диапазоны значений М^Мп в покое и ортостазе у юных лыжниц-гонщиц, при которых происходят дизрегуляторные проявления, нарушаются вегетативная реактивность и процессы восстановления, что ведет к перетренированности. Установлены оптимальные величины диапазона значения М^Мп у юных лыжниц-гонщиц, характерные для умеренного преобладания автономного контура регуляции.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, диапазоны значения М^Мп, тип регуляции, покой, ортостаз, перетренированность, лыжницы-гонщицы.
HEART RATE VARIABILITY AT REST AND DURING AN ORTHOSTATIC CHALLENGE AT DIFFERENT RANGES OF MXDMN VALUES IN FEMALE SKIERS IN THE TRAINING PROCESS N.I. Shlyk, medbio@uni.udm.ru, ORCID: 0000-0002-3165-9065 Udmurt State University, Izhevsk, Russia Abstract
The aim of the study is to analyze the heart rate variability (HRV) and to identify ranges of variability of cardiac intervals (MxDMn) at rest and during an orthostatic challenge, which result in the violation of cardioregula-tory systems and decrease in the functional state of female skiers in the training process. Research methods and organization. We conducted dynamic HRV studies of 35 female skiers, including 12 young women aged 15-17 years in different periods of the training process. The analysis and physiological interpretation of HRV indicators were carried out in accordance with the recommendations of a group of Russian experts, the European Cardiology Society and the North American Society of Electrical Stimulation and Electrophysiology [1996, 2011], as well as Russian researchers [1,3,5,6]. We carried out 351 HRV studies at rest (5 minutes) and during an orthostatic challenge (6 minutes) using the "VARICARD 2.51" device and the "VARICARD MP" program in the morning before another training session. Using the "VARICARD MP" program allowed us to simultaneously register cardio intervals in four athletes.
Results of the research. We paid particular attention to the variation range of cardiac intervals (MxDMn) during the individual analysis of HRV indicators in female skiers. The functional state of cardioregulatory systems at rest and during an orthostatic challenge was evaluated for different ranges of MxDMn values: <150 ms, 151250 ms, 251-350 ms, 351-450 ms, 451-550 ms, 551-650 ms, and >650 ms. The paper contains tables with different numbers of optimal and adverse response to an orthostatic challenge in adult and young female skiers with different MxDMn values. At the same time, we paid particular attention to young female skiers who had equal training regime in the analysis of MxDMn values. The paper demonstrates the individual dynamics of MxD-Mn indicators at rest and during an orthostatic challenge in young female skiers during different periods of the training process. The research revealed that the smallest and largest MxDMn values cause the deregulation process at rest and the deterioration of vegetative reactivity during orthostatic testing. We revealed MxDMn values of female skiers in the range from <100 ms to >600 ms after the same training day before another training session. It indicates different activation of the sinus node control mechanisms and the body recovery processes. The paper contains the outcomes of dynamic HRV studies in different female skiers who had minimal or maximum MxDMn values at rest and adverse response to an orthostatic challenge during different periods of the training process. We demonstrated the outcomes of MxDMn values in an overtrained female skier during the transition of heart rate control mechanisms from a pronounced predominance of the autonomous regulation circuit in the preparatory period to a pronounced predominance of the central regulation circuit in the competition period. The paper contains the figures of cardiointervalograms, HRV and ECG scatergrams at rest and during an orthostatic challenge at different values of the variational range of cardiointervals (MxDMn). Conclusion. The research revealed an important role of identification of the ranges of variability of cardiac intervals (MxDMn) in the individual HRV analysis in the training process of female skiers for a more accurate assessment of the cardioregulatory system status and the sinus node functioning. The predominant type of vegetative regulation and orthostatic sampling play a great role in determination of the origin of MxDMn indicators at rest. We identified the ranges of MxDMn values at rest and during an orthostatic challenge in young female skiers, which result in deregulatory manifestations, vegetative reactivity and recovery processes disorders leading to overtraining.
We identified the optimal values of the range of MxDMn values for young female skiers, which are common for the moderate prevalence of the autonomous regulation circuit.
Key words: heart rate variability, range of MxDMn values, type of regulation, rest, orthostasis, overtraining, female skiers.
ВВЕДЕНИЕ
Необоснованное наращивание тренировочных нагрузок без учета функционального состояния организма непосредственно перед каждой тренировкой ведет к поломкам в системах вегетативной регуляции, и в первую очередь систем, регулирующих деятельность сердца. Основная информация о состоянии этих систем заключена в длительности и раз-
бросе кардиоинтервалов Я-Я, раскрывающих особенности разных перестроек организма в процессе адаптационно-компенсаторных реакций системы кровообращения. [1] Регуляция синусового узла — это модель всего организма. Вариационный размах кардиоинтервалов (МхОМп) отражает максимальную амплитуду колебаний регуляторных возможностей.
Согласно литературным данным, обязательным условием для оценки вариабельности является наличие синусового ритма. [1,2,3,5] При анализе ВСР многие исследователи приводят разные результаты в основном средних величин вариационного размаха (МхОМп) у спортсменов: 220 мс, 420 мс, 510 мс. Согласно данным исследований автора [2], у 31 лыжника показатель МхОМп в среднем составил 489,6 мс против 376,5 мс у менее квалифицированных 98 лыжников. Ряд других авторов считают, что увеличение вариационного размаха более 450-500 мс является проявлением дезадаптации. (Баевский Р.М., 1968; Дембо А.Г., Земцовский Э.В., 1979; Михайлов В.М., 2002; Шлык Н.И., 2009).
Наблюдения за элитными спортсменами показывают, что рост их квалификации сопровождается увеличением показателя МхОМп
— более 600 мс. [2] Однако при определении значений МхОМп эти авторы не учитывают типологические особенности вегетативной регуляции. Другие исследователи [6] приводят результаты значений МхОМп у юных спортсменов с учетом преобладающего типа вегетативной регуляции. Ими показано, что при умеренном преобладании автономного контура регуляции (III тип) диапазон значения МхОМп у юных спортсменов составляет 340-360 мс, с умеренным преобладанием центрального контура регуляции (I тип) — 204-230 мс, а с выраженным преобладанием (II тип)
— 162-186 мс. Выраженному преобладанию автономного контура регуляции соответствует значение МхОМп 462-518 мс. По мнению автора, значение МхОМп, которое находится за пределами 530 мс, объясняется не только выраженным включением автономной регуляции, но и смещением водителя ритма или развитием СА-блокады I степени и синдрома подавленного синусового узла.
Также показано, что у перетренированного лыжника 20 лет (МС) с II типом регуляции в покое диапазон колебаний МхОМп в разные дни был очень низким — в пределах 65-95 мс, а в ортостазе этот показатель увеличился до 370 мс. У перетренированного легкоатлета (КМС) с преобладанием центральной регуляции (II тип) в покое значение МхОМп варьировало
в пределах от 79 до 140 мс, а в ортостазе — от 145 до 300 мс (парадоксальная реакция). У марафонца 24 лет (МС) с выраженным преобладанием автономной регуляции (IV тип) этот показатель в покое составлял 532 мс, а у перетренированной спортсменки-волейболистки 20 лет — 632 мс. В ортостазе он резко снизился до 240 мс (гиперреакция).
Показаны результаты изменения значений МхОМп у двух баскетболистов с разными преобладающими типами регуляции [6]. У первого спортсмена с выраженным преобладанием автономной регуляции (IV тип) в покое значение МхОМп от первой к седьмой игре снижалось от 580 мс до 221 мс в результате накопившегося утомления. В то время как у другого игрока, с преобладанием центральной регуляции (II тип), на протяжении всех игр значение МхОМп было постоянно низким — в диапазоне от 143 мс на первой игре до 126 мс на последней. В ортостазе во всех исследованиях выявлялась парадоксальная реакция.
На этом основании автор делает вывод, что величина вариационного размаха кардиоин-тервалов (МхОМп) в покое зависит не от вида спорта, возраста и квалификации, а в большей степени от преобладающего типа вегетативной регуляции. [6,8,9]
МЕТОДЫ
И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
В данной работе при анализе результатов ВСР важное значение имеет определение диапазона показателя МхОМп с учетом индивидуального типа вегетативной регуляции, характеризующего разное функциональное состояние организма и его резервные возможности. Такой подход важен для оценки индивидуальных границ регуляторно-резервных возможностей, уровня восстановления организма, появления первых признаков перетренированности и прогноза спортивных успехов у лыжниц-гонщиц. Преобладающий тип вегетативной регуляции определялся по классификации, предложенной Шлык Н.И. [7,8,9], согласно которой выделено четыре типа регуляции с разными диапазонами значений ВСР МхОМп, Б! и "УЪЕ При этом автор
подчеркивает, что учет остальных временных и спектральных показателей обязателен. Кроме того, проведение ортостатического тестирования является важным, так как позволяет более детально определять уровень вегетативной реактивности и резервных возможностей организма лыжниц-гонщиц. Гипер-, гипо- и парадоксальные реакции на ортостаз указывают на снижение адаптационно-резервных возможностей в результате перетренированности или отклонений в состоянии здоровья. [6,8]
В данной работе особое внимание уделяется роли вариационного размаха кардиоинтер-валов (МхОМп) у юных лыжниц-гонщиц с учетом преобладающего типа регуляции, которые имели одинаковый тренировочный режим.
Все исследования проводились утром после предыдущего тренировочного дня. Каждая спортсменка исследовалась от 5 до 13 раз. Пе-
ред каждым исследованием ВСР обязательно проводился опрос лыжниц-гонщиц о нагрузках, выполненных в предыдущий тренировочный день, их переносимости, качестве сна и самочувствии.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В таблице 1 представлены данные анализа ВСР в покое и ортостазе у лыжниц-гонщиц при разных исходных значениях разброса кардиоинтервалов (МхОМп) в тренировочном процессе (которые тренировались у разных тренеров). В таблице 2 показаны результаты анализа ВСР у юных лыжниц-гонщиц, которые тренировались у одного тренера и имели одинаковый тренировочный режим на протяжении всех сборов. Согласно результатам анализа ВСР в таблицах 1 и 2 в покое при значениях МхОМп в диапазонах <150 мс, 151-250 мс, 251-350 мс
Таблица 1 - Количество оптимальных и парадоксальных реакций на ортостаз в тренировочном процессе лыжниц-гонщиц при разных исходных значениях MxDMn
Table 1 - A number of optimal and paradox reactions to an orthostatic challenge in training process of female skiers at different initial MxDMn values
Исходные значения MxDMn мс / Initial values Общее количество /total number Оптимальные реакции / Optimal reactions Парадоксальные реакции / Paradox reactions
Количество Исследований / Number of studies % Количество исследований / Number of studies %
<150 19 Отсутствуют / None 19 7,9
151-250 41 28 11,6 13 5,4
251-350 59 55 22,8 4 1,7
351-450 47 47 19,5 Отсутствуют / None
451-550 46 46 19,1 Отсутствуют
551-650 24 Отсутствуют 24 (гипо-, гиперреакции) 9,6
>651 5 Отсутствуют 5 (гипо-, гиперреакции) 2,1
Всего 241 176 1 73 65 27
Исходные значения MxDMn мс / Initial values Общее количество / total number Оптимальные реакции / optimal reactions Парадоксальные реакции / Paradox reactions
Количество Исследований / Number of studies % Количество исследований / Number of studies %
<150 5 Отсутствуют / None 5 4,6
151-250 12 2 1,8 10 9,1
251-350 27 15 1,4 12 10,9
351-450 27 24 21,8 3 2,7
451-550 15 14 12,7 1 0,9
551-650 17 Отсутствуют / none 17 (гипо-, гиперреакции) / hypo-, hyper reactions 15,5
>651 7 Отсутствуют / none 7 (гипо-, гиперреакции) / hypo-, hyper reactions 6,4
Всего / Total 110 55 1 50 55 50
Таблица 2 - Количество оптимальных и парадоксальных реакций на ортостаз при разных исходных значениях MxDMn у юных лыжниц-гонщиц при одинаковом тренировочном режиме
Table 2 - A number of optimal and paradox reactions to an orthostatic challenge at different initial MxDMn values in young female skiers during the same training regime
и диапазонах 551-650 мс, >651 мс, наиболее часто встречаются парадоксальные реакции в ответ на ортостатическое тестирование. В проведенных нами исследованиях показано, что одноразовые исследования ВСР в тренировочном процессе спортсменок не дают истинной информации об индивидуальных регуляторно-резервных возможностях организма. Заключение о состоянии регуляции и переносимости тренировочных нагрузок можно давать только после проведения динамических исследований ВСР у каждого спортсмена с обязательным применением орто-статического тестирования. [2,6,7,9] Установлено, что в ответ на ортостаз качество и выраженность реакции регуляторных систем зависят в первую очередь не от специфики спорта, а от умеренного или выраженного преобладания центральных или автономных механизмов регуляции ритма сердца. [6,8] Согласно результатам динамических исследований ВСР в покое, у лыжниц, которые тренируются у разных тренеров, неблагоприятные реакции на ортостаз встречались в основном в диапазонах значений MxDMn <150 мс и >551 мс (таблица 1, Table 1). А у юных лыжниц-гонщиц при одинаковом тренировочном режиме они появлялись в диапазонах значений MxDMn <150 мс, 151-250
мс и 251-350 мс, 551-650 мс и >650 мс, независимо от тренировочного периода (таблицы 2 и 3).
Указанные неблагоприятные диапазоны значений MxDMn являются зонами перегрузки организма лыжниц. Эти лыжницы хуже восстанавливаются после предыдущих тренировочных дней и имеют парадоксальные (спортсменки под номерами 1,2,3,7), гипо- или гиперреакции (спортсменки 4,5,10,11,12) на ортостаз в разные периоды тренировочной и соревновательной деятельности (таблица 3, Table 3 ).
Наиболее оптимальное состояние регуляции в покое и вегетативной реактивности на ортостаз встречается в диапазонах значений MxDMn 351-450 мс и 451-550 мс (таблицы 2 и 3).
Установлено, что при исходных значениях MxDMn <150 мс имеются очень низкие показатели ВСР спектра TP, HF, LF, VLF, ULF и высокий SI на фоне умеренной брадикардии или нормокардии. При переходе в ортостаз появляются в основном парадоксальные вегетативные реакции, когда значение MxDMn и показатели спектра ВСР существенно возрастают, а SI резко снижается, что является показателем выраженных неблагоприятных тенденций как в состоянии адаптационно-
Таблица 3 - Индивидуальная динамика показателей MxDMn в разных диапазонах в покое и ортостазе у юных лыжниц-гонщиц в разные периоды при одинаковом тренировочном процессе
Table 3 - Individual dynamics of MxDMn indicators in various ranges at rest and during an orthostatic challenge in young female skiers at different periods during the same training process
№ <150 151-250 251-550 351-450 451-550 551-650 650>
1 ■V.
2 Д
3 qp
4 ч ¿A <%
5 д.
6 ■ Д Д
7 M Д
8 □ m L
9 Д □ ta
10 □
11 дд Д ®
12 □ Ад
ДОП - оптимальные реакции на ортостаз в подготовительном, предсоревновательном и соревновательном периодах; / optimal reactions to an orthostatic challenge in preparatory, precompetitive and competitive periods
l - парадоксальные реакции на ортостаз в подготовительном, предсоревновательном и соревновательном периодах; / paradox reactions to an orthostatic challenge in preparatory, precompetitive and competitive periods
Д00 - гипо- и гиперреакции реакции на ортостаз в подготовительном, предсоревновательном и соревновательном периодах / hypo- and hyper reactions to an orthostatic challenge in preparatory, precompetitive and competitive periods
Таблица 4 - Показатели ВСР в покое и ортостазе у перетренированной лыжницы П. (КМС) при низких значениях MxDMn в покое и ортостазе на сборах в подготовительном периоде, утром перед тренировками Table 4 - HRV indicators at rest and during an orthostatic challenge in the overtrained P. skier (Candidate for Master of Sports) at low MxDMn values at rest and during an orthostatic challenge in a preparatory period of training session, in the morning before the training session
Дата / Date Чс уд/м Heart beat/ с ин / rate 'min MxDMn Мс / ms SI усл.ед / c.u. TP мс2 / ms2 HF мс2 / ms2 LF мс2 / ms2 VLF мс2 / ms2 ULF мс2 / ms2
Лежа / Lying Стоя / standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing Лежа Lying Стоя standing
14.07 58 73 66 178 1088 202 133 867 65 139 8 298 18 99 41 330
8.08 59 86 70 146 1135 447 104 658 30 38 17 212 26 212 30 195
23.09 55 66 53 251 1383 104 69 1716 19 158 6 837 7 446 37 275
- Выделенные показатели ВСР указывают на отклонения от нормы / Selected HRV indicators point at the deviation from normal pattern
Рисунок 1 - Кардиоинтервалограммы, скатерграммы ВСР и ЭКГ в покое и ортостазе при низких значениях MxDMn у перетренированной лыжницы П. на сборах в подготовительном и соревновательном периодах, утром перед тренировками
Figure 1 - Cardiointervalograms, HRV and ECG scatergrams at rest and during an orthostatic challenge at low MxDMn values in the overtrained P. skier in preparatory and competitive periods during training sessions, in the morning before the training session
- Выделенные показатели ВСР указывают на отклонение от нормы / Selected HRV indicators point at the deviation from normal pattern
Таблица 5 - Анализ показателей ВСР в покое и ортостазе у юных лыжниц с разными значениями MxDMn утром после одинакового тренировочного дня (8.01.20 г) в соревновательном периоде
Table 5 - Analysis of HRV indicators at rest and during an orthostatic challenge in young skiers with various MxDMn values in the morning after the same training day (8.01.20) in a competitive period
Чсс уд/мин / SI TP, мс2 / HF, мс2 / LF, мс2 / VLF, мс2 / ULF, мс2 /
Hear beat t rate /min MxDMn, мс / ms усл.ед. / c.u. ms2 ms2 ms2 ms2 ms2
№ ^ с Стоя landing /а ng Стоя landing /а ng g * .E /а ng Стоя landing /а ng Стоя landing /а ng Стоя landing /а ng Стоя landing /а ng Стоя landing
Ш Ш Ш 6S Ш Ш Ш Ш Ш
s s st s s s s s
1 48 65 321 530 35 26 3460 4272 1991 593 537 1109 374 792 559 1778
2 48 88 576 140 13 354 9756 710 3161 136 2307 366 1827 146 2461 62
3 62 87 237 270 88 93 1869 3870 1384 355 213 2895 116 230 157 390
4 58 72 192 252 149 90 2244 2568 803 116 579 1075 436 689 426 687
5 48 63 345 208 34 138 3901 1295 2546 293 243 265 288 415 824 322
6 56 77 369 302 33 82 5755 3327 3251 203 1150 544 936 1192 418 1388
7 45 56 244 536 52 18 2644 9274 794 2583 471 1652 421 1782 957 3257
8 51 57 600 546 7 16 14587 8714 9536 4515 1861 1873 764 1127 2426 1199
9 70 81 110 305 423 69 505 3763 299 224 50 2284 41 762 114 493
резервных возможностей организма, так и в прогнозе спортивных результатов. Подобные неблагоприятные изменения в показателях ВСР при минимальном вариационном размахе кардиоинтервалов (МхОМп) представлены в таблице 4 и на рисунке 1 у лыжницы-гонщицы П. (КМС) на сборах в подготовительном и предсоревновательном периодах. Независимо от тренировочного периода, во все дни исследований у нее в покое значения МхОМп не превышают 70 мс на фоне умеренной брадикардии. При этом имеется очень высокий 81 и очень низкие показатели спектра ВСР ТР, НЕ, и особенно ЬЕ, УЪЕ, иЬЕ. Это подтверждается данными визуального контроля на рисунке 1, когда в покое
на всех кардиоинтервалограммах отсутствует вариабельность, на скатерграммах имеется локальное скопление точек вверху эллипса, на ЭКГ — жесткий ритм и снижение зубца Т. При переходе в ортостаз во всех случаях блокируется симпатический канал, что подтверждается парадоксальными реакциями (таблица 4, Table 4). То есть у лыжницы в течение длительного периода в покое постоянно преобладает центральный контур регуляции в сочетании с парадоксальными вегетативными реакциями на ортостаз, что свидетельствует о хроническом физическом перенапряжении. Затягивание такого состояния кардиорегуля-торных систем ведет к патологии сердечнососудистой системы. [1,2,6]
Рисунок 2 - Различия в показателях ВСР в покое у юных лыжниц-гонщиц с разными значениями MxDMn при восстановлении после предыдущего одинакового тренировочного дня
Figure 2 - Differences in HRV indicators at rest in young female skiers with various MxDMn values during the recovery period after the previous standard training day
Подобные изменения в состоянии вегетативной регуляции происходят из-за отсутствия индивидуального подхода в тренировочном процессе и своевременной диагностики состояния кардиорегуляторных систем и ведут к нарушению восстановительных процессов и перетренированности. [2,7,9] Отсутствие индивидуального подхода к тренировочному процессу можно проследить по результатам анализа ВСР у 9 юных лыжниц-гонщиц с разными диапазонами показателей MxDMn утром после одинакового тренировочного дня в соревновательном периоде. (таблица 5, рисунок 2, Table 5, Figure 2). Тренировочные нагрузки, выполненные юными лыжницами-гонщицами в предыдущий день 8.01.20:
1-я тренировка — на лыжах ускорение в подъем + равнина 8 раз, 4 минуты отдых, 150 м бесшажные ускорения — 4 раза.
2-я тренировка — равномерная 1 час 20 мин. (поочередно по 20 мин. - с одной палкой, 40 мин равномерная)
На рисунке 2 четко видны индивидуальные различия в значениях MxDMn, SI и спектральных показателях ВСР TP, HF, LF, VLF, ULF в покое, характеризующие разный уровень кардиорегуляции после одинакового тренировочного дня и разной функциональной готовности организма к выполнению очередной тренировки.
Согласно показателям ВСР, выраженный разброс кардиоинтервалов MxDMn у лыжниц-гонщиц варьировал в диапазонах от 110 мс до
600 мс, что говорит о разном уровне восстановления и работы синусового узла (таблица 5, рисунок 2, Table 5, Figure 2). Самые низкие значения MxDMn были у лыжниц-гонщиц под номерами 3, 4, 7 и особенно у спортсменки 9 в результате выраженного преобладании центрального контура регуляции (исходно неблагоприятный II тип регуляции) и напряженной работы синусового узла. У них имеются выраженные парадоксальные реакции на ортостаз со стороны значений MxDMn, SI и показателей спектра ВСР. Спортсменки под номерами 2 и 8, наоборот, имеют максимальные для данного возраста исходные значения MxDMn. Большие значения разброса кар-диоинтервалов MxDMn и показателей спектра ВСР TP, HF, LF, VLF, ULF при малом SI в покое у этих спортсменок указывают на выраженное преобладание автономного контура регуляции (IV тип) и нарушение сердечного ритма. При ортостазе у лыжницы под номером 2 выявлена гиперреакция, а спортсменка под номером 8 имеет гипореакцию. Следовательно, для лыжниц 3, 4, 7 и 9 с очень низкими значениями MxDMn тренировочная нагрузка в предыдущий день была особенно избыточной. Им необходима консультация врача и индивидуальный двигательный режим.
У лыжницы под номером 1 при оптимальном значении разброса кардиоинтервалов(MxDMn) имеются выраженные признаки дизрегуляции. И только спортсменки 5 и 6 имели лучшее восстановление после тренировочного дня.
Таблица 6 - Результаты анализа ВСР в покое и ортостазе у юной лыжницы А. с сохранением низких значений MxDMn и парадоксальных реакций на ортостаз в тренировочном процессе
Table 6 - Results of the HRV analysis at rest and during an orthostatic challenge in the young A. skier with the conservation of low MxDMn values and paradox reactions to an orthostatic challenge in the training process
Дата / date Ч уд/м Hear beat сс ин / t rate /min MxDMn, мс / ms SI усл.ед / c.u. TP, мс2 / ms2 HF, мс2 / ms2 LF, мс2 / ms2 VLF, мс2 / ms2 ULF, мс2 / ms2
Лежа / Lying Сто Стоя standing я Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing
26.7.19 72 76 123 193 363 149 564 1344 462 159 32 814 47 261 23 110
5.1.20 73 87 111 232 462 126 474 1979 280 156 118 1124 46 390 30 309
12.1.20 69 82 187 277 151 88 1109 2378 474 154 82 1666 85 250 469 309
- Выделенные показатели ВСР указывают на отклонение от нормы / Selected HRV indicators point at the deviation from normal pattern
В другом примере (таблица 6, Table 6) у юной лыжницы-гонщицы А. (I взрослый разряд) при анализе ВСР от подготовительного к соревновательному периоду, после разных тренировочных и соревновательных дней в покое на фоне нормокардии выявляются постоянно низкие значения MxDMn и показателей спектра ВСР TP, HF, LF, VLF, ULF при большом SI, а также парадоксальные реакции на ортостаз (уменьшается SI вместо увеличения и увеличиваются показатели MxDMn, LF, VLF, ULF вместо снижения). При этом визуально на кардиоинтервалограммах, ска-терграммах ВСР и ЭКГ наблюдается одна и та же картина. Во все дни в покое отсутствует вариабельность на кардиоинтервалограммах, имеется локальное скопление точек на ска-терограммах ВСР и жесткий ритм сердца на ЭКГ. В ортостазе после тренировочных дней отмечается сглаженный зубец Т. Речь идет о перетренированности юной лыжницы в результате постоянного выраженного преоб-
ладания центрального контура регуляции (II тип регуляции). Она не показывает спортивных результатов, ей требуется консультация кардиолога и восстановительная терапия. В таблице 7 и на рисунке 4 приведены данные анализа ВСР в покое и ортостазе у лыжницы в разные дни подготовительного периода с сохранением выраженных значений MxDMn, а также структуры кардиоинтервалограмм, ска-терограмм ВСР и ЭКГ.
В таблице 7 показано, что после разных тренировочных дней в подготовительном периоде сохраняются большие значения MxDMn, TP) HF, ULF в покое, особенно 3.08.19. в результате постоянно выраженного преобладания автономного контура регуляции (IV тип регуляции). При этом в ортостазе отмечается гиперреакция со стороны показателей ВСР MxDMn, TP, Нр ГР, VLF. В состоянии покоя и ортостазе на кардиоинтервалограммах, скатерограммах ВСР и ЭКГ имеется выраженное нарушение сердечного ритма (рисунок 4,
Рисунок 3 - Кардиоинтервалограммы, скатерграммы ВСР и ЭКГ в покое и ортостазе у юной лыжницы А. с малыми значениями MxDMn на следующий день утром после тренировочного и соревновательных дней Figure 3 - Cardiointervalograms, HRV and ECG scatergrams at rest and during an orthostatic challenge in the young А. skier at low MxDMn values next morning after training and competitive days
Таблица 7 - Показатели ВСР в покое и ортостазе при максимальных значениях MxDMn у юной лыжницы-гонщицы Д. в подготовительном периоде
Table 4 - HRV indicators at rest and during an orthostatic challenge at maximal MxDMn values in the young female D. skier in the preparatory period
Дата / date Ч| уд/м Hear beat сс шн / t rate /min MxDMn, мс / ms SI усл.ед. / c.u. TP, мс2 / ms2 HF, мс2 / ms2 LF, мс2 / ms2 VLF, мс2 / ms2 ULF, мс2 / ms2
Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя Лежа / Lying Стоя standi Стоя
5.7.19 70 86 625 271 19 99 17245 2444 6875 571 7906 1376 1139 288 1325 208
3.8.19 54 86 728 226 7 137 23700 1107 17776 336 3655 417 630 185 1640 169
20.8.19 52 90 577 181 10 226 14772 948 10374 278 2710 403 567 223 1121 44
- Выделенные показатели указывают отклонение от нормы / Selected HRV indicators point at the deviation from normal pattern
Figure 4).
В данном случае речь идет об ухудшении процессов адаптации, снижении функциональных возможностей и восстановительных процессов в результате перетренированности юной лыжницы. Однако до сего времени не ясна роль выраженной парасимпатиче-
ской активности при перетренированности — защитная-стресс-лимитирующая или повреждающая. [2,8]
Спортсменка не показывает спортивных результатов. Ей необходима восстановительная терапия и снижение нагрузок для нормализации вегетативного баланса и вегетативной реактивности.
У 7 19 1 фСМфММ* С1.S 2 • «росс»и/ром» *OMM>«np*£*0« •
Гтг* . , c*** i.
ш U JLs, JLL -il Ju .iu;-ilXv X^i^Ju.X— llx___1JL^* J___! JUJUJ____L.j—L. Ju. JL J— Ш__i-Juj__i___L.i. .i. .ujL.
>819 lrptn«po»»4 Ус*оре«*я MNt«o**M »eue*» P*> 6 r>3 ». 6 no X». 2no 1Л t*?*»мрош* • 1м яро« t<x*o*»o. CT*»C*
Cm»
JU-JU____i-. JU; i^Ju,^! .¡U....U . iL, ; .1 >v i .IHZ JjL, .JL- JL_L—A.—l—L. Л , -il JL- Cf..JL .i-JLJX- J-JL^JiULJI
20 S 19 lijf-pcni КШОГЫ 1.3м. CT«MCM 10V*»H и xpocc »««h t'^tot 1«
* j^. ■ «L «JLj'NJLл] . ■ 1 . ij A . . . Il , . . .Хл —l^v. . -1A. -bwji ,.,1 ! .1 .). .1 j:l. .j T{jUjL:i4i Г Лt ЗТ. It il i llLui: i-.i
Рисунок 4 - Кардиоинтервалограммы, скатерграммы ВСР и ЭКГ в покое и ортостазе у юной лыжницы-гонщицы Д. с большими значениями MxDMn
Figure 4 - Cardiointervalograms, HRV and ECG scatergrams at rest and during an orthostatic challenge in the young D. skier with high MxDMn values
Таблица 8 - Показатели ВСР в покое и ортостазе у юной лыжницы-гонщицы Г. (14 лет) в подготовительном и соревновательном периодах с разными значениями MxDMn
Table 8 - HRV indicators at rest and during an orthostatic challenge in the young female D. skier (14 years old) in the preparatory and competitive periods at various MxDMn values
Дата / Date Ч уд/м Hear beat сс ин / t rate /min MxDMn, мс / ms SI усл.ед / c.u. TP, мс2 / ms2 HF, мс2 / ms2 LF, мс2 / ms2 VLF, мс2 / ms2 ULF, мс2/ ms2
Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing Лежа / Lying Стоя standing
17.8.19 42 70 884 286 5 47 48316 2173 39422 323 8073 1440 669 204 153 206
20.8.19 42 71 890 260 4 73 41073 3256 32865 477 7463 2036 623 291 122 452
5.1.20 65 96 269 256 88 125 2009 3404 1290 265 169 2409 156 145 394 585
8.1.20 62 87 237 270 88 93 1869 3870 1384 355 213 2895 116 230 157 390
12.1.20 61 77 186 354 123 49 4650 4179 2469 404 1229 2969 113 298 839 508
- Выделенные показатели ВСР указывают на отклонение от нормы / Selected HRV indicators point at the deviation from normal pattern
Рисунок 5 - Кардиоинтервалограммы,скатерграммы ВСР и ЭКГ в покое и ортостазе у юной лыжницы-гонщицы Г. в разные периоды тренировочного процесса при разных значениях MxDMn
Figure 5 - Cardiointervalograms, HRV and ECG scatergrams at rest and during an orthostatic challenge in the young G. skier in different periods of the training process at various MxDMn values
При динамических исследованиях ВСР у юной лыжницы-гонщицы Г. (14 лет) в разные периоды тренировочного процесса можно наблюдать разную работу синусового узла при переходе регуляции с одного уровня на другой. Так, в подготовительном периоде, согласно результатам анализа ВСР, представленным в таблице 8, сохраняется выраженная брадикардия и резкое увеличение показателей MxDMn, TP, HF, LF независимо от объема тренировочных нагрузок в предыдущие дни. Сохранение выраженной брадикардии в подготовительном периоде у лыжницы в этом возрасте должно настораживать в плане отсутствия синусового ритма. В ортостазе у нее присутствует гиперреакция по всем показателям ВСР. На рисунке 5 (17.08.19 г и 20.08.19 г) в покое отмечается выраженная вариабельность на кардиоин-тервалограммах, выраженный разброс точек на скатерограммах и нарушение сердечного ритма на ЭКГ.
В соревновательном периоде у нее имеется другая картина состояния кардиорегуляторных систем. Согласно данным анализа ВСР 5.1.20 и 8.1.20 г., в покое при умеренной брадикардии отмечается резкое уменьшение значений MxDMn и спектральных показателей ВСР, особенно LF и VLF. При ортостазе имеются выраженные парадоксальные реакции со стороны значений MxDMn, TP, LF, VLF. На кардиоинтервало-граммах отмечается низкая вариабельность, на скатерграммах имеется локальное скопление точек, на ЭКГ имеются нарушения. После соревнований 12.01.20 г. у нее усилилось преобладание центральных механизмов. Это видно по ухудшению показателей ВСР (таблица 8, Table 8). Резко снизились значения MxDMn и VLF. По сравнению с предыдущими днями стала более выраженной парадоксальная реакция на ортостаз. На кардиоинтервалограммах, ска-терграммах ВСР имеются более существенные нарушения сердечного ритма и изменения на ЭКГ (рисунок 5,Figure 5).
В подготовительном периоде у нее имеется выраженное преобладание автономного контура регуляции, а в соревновательном — выраженное преобладание центральной регуляции. Таким образом, у данной лыжницы-
гонщицы выявлен переход регуляции с одного уровня на другой, что говорит о ее неустойчивости в результате дизрегуляции, ухудшения адаптационно-резервных возможностей и восстановительных процессов. У хорошо тренированных юных лыжниц-гонщиц в покое значения MxDMn больше варьируют в диапазонах 350-450 мс. с умеренным преобладанием HF волн и значениями VLF > 240 при оптимальной вегетативной реактивности на ортостаз, когда значение MxDMn и остальные показатели спектра умеренно уменьшаются, а умеренно повышается. При этом визуально на кардио-интервалограммах имеется умеренная вариабельность, на скатерграммах ВСР имеется умеренный разброс точек в пределах эллипса, на ЭКГ отсутствуют изменения. Как правило, у них хорошее восстановление утром после предыдущего тренировочного дня.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, индивидуальный подход к анализу ВСР с учетом разных диапазонов значений MxDMn, а также визуальный анализ кардиоинтервалограмм, скатерграмм ВСР и ЭКГ у лыжниц-гонщиц позволяют проводить дифференциальную диагностику типов вегетативной регуляции и работы синусового узла. Выраженность или отсутствие вариабельности на кардиоинтервалограммах, характерный вид локального скопления точек или их выраженный разброс на скатерограм-мах обусловлены разным включением водителя ритма в результате разного (выраженного или умеренного) преобладания центрального или автономного контуров регуляции. Установлено, что хроническое выраженное напряжение регуляторных систем у юных лыжниц-гонщиц возникает при отсутствии индивидуального подхода, длительном использовании чрезмерных по объему и интенсивности тренировочных и соревновательных нагрузок и недостаточном времени для восстановления. Проявляется при динамических исследованиях ВСР постоянством очень низких значений MxDMn в диапазонах <150 мс, <151-250 мс, реже в диапазоне 251-350 мс, низкими значениями показателей спек-
тра ВСР, увеличенным SI, отсутствием вариабельности и выраженной парадоксальной реакцией на ортостаз или в диапазонах значений MxDMn 551-650 мс, >651 мс большими показателями спектра ВСР при очень малом значении SI, гипер- или гипореакциями при ортостазе, выраженной вариабельностью и изменениями на ЭКГ.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Баевский, Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р.М. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клёцкин. - М.: Наука, 1984. - С. 200.
2. Гаврилова, ЕА Ритмокардиография в спорте : монография - СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2014. - 164 с.
3. Рябыкина, Г. В. Вариабельность ритма сердца / Г.В. Рябыкина, А.В. Соболев.- М.: Оверлей, 2001. - 200 с.
4. Лебедев, Е.С. Управление тренировочным процессом и прогнозирование спортивных результатов у биатлонисток по данным анализа вариабельности сердечного ритма / Е.С. Лебедев, Н.И. Шлык // Ритм сердца и тип вегетативной регуляции в оценке уровня здоровья населения и функциональной подготовленности спортсменов : материалы VI все-росс.симп., 2016. - С. 163-166.
5. Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца (новый взгляд на старую парадигму) : монография / В.М. Михайлов. - Иваново, 2017 - 516 с.
6. Шлык, Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов : монография / Н.И. Шлык. - Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. - 259 с.
7. Шлык, Н.И. Анализ вариабельности сердечного ритма при ортостатической пробе у спортсменов с разными преобладающими типами вегетативной регуляции в тренировочном процессе / Н.И. Шлык // Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение: мат. V Всероссийского симпозиума с международным участием, 26-28 октября 2011 г. - Ижевск, 2011. - С. 348-396.
8. Шлык, Н.И. Анализ вариабельности сердечного ритма в контроле за тренировочной и соревнова-
REFERENCES:
1. Baevskii R.M., Kirillov O.I., Kletskin S.Z. Matematicheskij analiz izmenenij serdechnogo ritma pri stresse [Mathematical analysis of heart rate changes under stress]. Moscow, Science Publ., 1984, 200 p.
2. Gavrilova E. A. [Rhythmocardiography in sports: monograph] St. Petersburg, Publishing house of I. I. Mechnik-ov Northwestern State Medical University Publ., 2014, 164 p.
3. Riabykina G.V., Sobolev A.V. Heart rate variability. Moscow, Overlei, 2001, 200 p.
4. Lebedev E.S., Shlyk N.I. Management of the training process and prediction of sport results in biathletes based on the analysis of heart rate variability // Heart rate and type of vegetative regulation in the assessment of community health level and functional fitness of athletes: proceedings of the VI All-Russ. symp.[Ritm
Полученные результаты важны для практического использования в тренировочном процессе спортсменов с целью раннего выявления неблагоприятных состояний организма. А также показана необходимость устранения порочной практики усреднения результатов анализа ВСР у разных спортсменов, что ведет к ложной информации о полученных данных.
тельной деятельностью спортсменов на примере лыжных видов спорта / Н.И. Шлык, Е.А. Гаврилова // Лечебная физическая культура и спортивная медицина. - 2016. - № 1 (133). - С. 17-23.
9. Шлык, Н.И. Оценка качества тренировочного процесса у лыжников-гонщиков и биатлонистов по результатам ежедневных исследований вариабельности сердечного ритма / Н.И. Шлык, Е.С. Лебедев, О.С. Вершинина // Наука и спорт. - 2019. - Т. 7, № 2. - С. 92-105.
10. Blasco-Lafarga C. Is baseline cardiac autonomic modulation related to performance and physioliological responses following a supramaximal Judo test? / C. Blasco-Lafarga, I. Martinez-Navarro, M. Mateo-March // PloS One. - 2013. - Vol. 33, № 12. - P. 889-919.
11. Letti T. Interest of analyses of heart rate variability in the prevention of fatigue states in senior runners / T.Letti, V.A. Bricout // Auton Neurosci. - 2013. - Vol. 12, № 173. - P. 14-21.
12. Sheppard M.N. Aetiology of sudden cardiac death in sport: a histopathologist's perspective / M.N. Sheppard // BrJ. Sports. Med. - 2012. - № 46. - P. 15-21.
13. Schmied C.Sudden cardiac death in athletes / C Schmied, M. Borjesson // Journal of Internal Medicine. - 2014. - V. 275, № 2. - P. 93-103.
14. The role of physical activity and heart rate variability for the control of work related stress / L. Tonello, F. B. rodrigues, J.W. Suouza // Front Physiol. - 2014. - Vol. 21, №5.
15. The impact of concussion on cardiac autonomic function: a systematic review of evidence for recovery and prevention / T. Blake, C. McKay, W. Meeuwisse, C. Emery // Brit J. Sports Med. - 2014. - vol. 48, №7.-569 p.
serdtsa i tip vegetativnoi reguliatsii v otsenke urovnia zdorovia naseleniia i funktsionalnoi podgotovlennosti sportsmenov: materialy VI vseross.simp., 2016, pp. 163166.
5. Mikhailov V.M. Heart rate variability (a new look at an old paradigm): monograph, Ivanovo, 2017, 516 p.
6. Shlyk N.I. Heart rate and type of regulation in children, adolescents and athletes: monograph-Izhevsk, Udmurt University, Publ., 2009. 259 p.
7. Shlyk N.I. [Analysis of heart rate variability during an orthostatic challenge in athletes with different predominant types of autonomic regulation in the training process]. Heart rate variability: theoretical aspects and practical application : proceed. of the V all-Russian Symposium with international participation [Vari-abelnost serdechnogo ritma: teoreticheskie aspekty i prakticheskoe primenenie: mat. V Vserossiiskogo sim-
poziuma s mezhdunarodnym uchastiem], October 2628, 2011, Izhevsk, pp. 348-396.
8. Shlyk N.I., Gavrilova E.A. [Analysis of the heart rate variability in the control of training and competitive activity of athletes on the example of ski sports ]. Therapeutic physical exercises and sport medicine [Lechebnaia fizicheskaia kultura i sportivnaia meditsina]. 2016, no. 1 (133), pp. 17-23.
9. Shlyk N.I., Lebedev E.S., Vershinina O.S. [Assessment of the quality of training process in skiers and biathletes, based on the results of daily studies of heart rate vari-ability].Science and sport [Nauka i sport]. 2019, vol. 7, no. 2, pp. 92-105.
10. Blasco-Lafarga C., Martinez-Navarro I., Mateo-March M. Is baseline cardiac autonomic modulation related to performance and physioliological responses following a supramaximal Judo test? PloS One. 2013, vol. 33, no. 12, pp. 889-919.
11. Letti T.,. Bricout VA Interest of analyses of heart rate variability in the prevention of fatigue states in senior runners. Auton Neurosci. 2013, vol. 12, no. 173, pp. 1421.
12. Sheppard M. N. Aetiology of sudden cardiac death in sport: a histopathologist's perspective. BrJ. Sports. Med. 2012, no. 46, pp. 15-21.
13. Schmied C., Borjesson M. Sudden cardiac death in athletes. Journal of Internal Medicine. 2014, vol. 275, no. 2, pp. 93-103.
14. Tonello L., Rodrigues F.B., Suouza J.W. The role of physical activity and heart rate variability for the control of work related stress. Front Physiol. 2014, vol. 21, no. 5.
15. Blake T., McKay C., Meeuwisse W., Emery C. The impact of concussion on cardiac Autonomous function: a systematic review of evidence for recovery and prevention. Brit J. Sports Med. 2014, vol.48, no. 7, 569 p.
СВЕДЕНИЕ ОБ АВТОРЕ:
Шлык Наталья Ивановна - доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой валеологии и медико-биологических основ физической культуры; Удмуртский государственный университет; 426034, Ижевск, ул. Университетская 1, корпус 5; е-mail:medbio@uni.udm.ru, ORCID: 0000-0002-3165-9065.
Поступила в редакцию 3 февраля 2020 г.
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Шлык Н.И. Вариабельность сердечного ритма в покое и ортостазе при разных диапазонах значений MxDMn у лыжниц-гонщиц в тренировочном процессе / Н.И. Шлык // Наука и спорт: современные тенденции. -2020. - Т. 8, № 1. - С. 83-96. DOI: 10.36028/2308-88262019-8-1-83-96
FOR CITATION
Shlyk N.I. Heart rate variability at rest and during an orthostatic challenge at different ranges of MxDMn values in female skiers in the training process. Science and sport: current trends, 2019, vol. 8, no. 1, pp. 83-96 (in Russ.) DOI: 10.36028/2308-8826-2019-8-1-83-96
