CC BY
43
YAK 796:612.14 ББК 75.0
ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕГУАЯНИЯ И НИРКААНЫ1Й РИТМ АРТЕРИАЛЬНОГО ААВАЕНИЯ СПОРТСМЕНОВ, ТРЕНИРУЮЩИХСЯ НА СЕВЕРЕ
AUTONOMIC REGULATION AND CIRCADIAN RHYTHMS OF ARTERIAL PRESSURE IN ATHLETES WHO PERFORM THEIR TRAINING IN THE NORTH
Изучено влияние направленности тренировочного процесса на вегетативную регуляцию ритма сердца и циркадные ритмы суточного профиля артериального давления механизмов регуляции спортсменов тренирующихся в гипокомфортных климатических условиях Севера: 1 группа - лица, не занимающиеся спортом (n=48); 2 группа - спортсмены ациклических видов спорта (n=60); 3 группа - спортсмены циклических видов спорта (n=30). Средний возраст обследованных лиц составил соответственно 20,2±2,8; 20,2±3,1; 20,3±2,6 лет.
Influence of training process orientation on vegetative regulation of heart rhythm and daily profile blood pressure circadian rhythms of regulation mechanisms of sportsmen training in hypocomfortable climatic conditions of the North have been studied: 1st group consisted of people who do not go in for sport (n=48); The 2nd group comprised sportsmen of acyclic sports (n=60); The 3rd group included sportsmen of cyclic sports (n=30). The average age of the examined people comprised respectively 20,2±2,8; 20,2±3,1; 20,3±2,6 years.
Ключевые слова: спортсмены, вазореактивность, Север, вегетативная регуляция, артериальное давление.
Key words: athletes, the North, vegetative regulation, blood pressure.
Общее состояние здоровья, функциональные резервы организма, его регуляторные системы, определяются успешностью адаптации к меняющимся условиям среды. Спортивная деятельность, как и любая другая, характеризуется напряжением адаптационных механизмов. Адаптация организма к воздействию различных факторов окружающей среды (в том числе и физическим нагрузкам) в значительной мере связана с деятельностью сердечнососудистой системы. Сердечный ритм является наиболее ярким индикатором отклонений, возникающих в регулирующих системах, они предшествуют гемодинамическим, метаболическим, энергетическим нарушениям и могут быть наиболее ранними прогностическими признаками нарушения адаптационного процесса. Организм спортсмена по целому ряду признаком можно считать моделью адаптированного организма к мышечным нагрузкам [1, с. 80; 2, с. 56].
Направленность тренировочного процесса оказывает существенное влияние на все системы организма спортсмена, но наибольшие изменения наблюдаются в тех системах и органах, которые вносят значительный вклад в достижение конечного результата - в этом проявляется специфичность адаптации. По мнению Ф.З Меерсона, направленность тренировочного процесса является главным и определяющим фактором в организации функции кровообращения - принцип преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации [3, с. 5].
В спортивной практике оценка показателей ВРС позволяет подойти к научному прогнозированию физических возможностей спортсменов, решать вопросы отбора для занятий спортом, более рационально строить режим тренировок и контролировать функциональное состояние спортсменов.
М.А. ПОПОВА, Р.М. САФИН
M.A. POPOVA, R.V. SAFIN
В период с 2009 по 2011 годы в Сургутском государственном педагогическом университете на базе научно-исследовательской лаборатории «Здоровый образ жизни и охрана здоровья» было проведено исследование влияния направленности тренировочного процесса на вегетативную регуляцию кардиоваскулярных реакций, вазореактивность и морфофункциональные показатели сердца у спортсменов, тренирующихся в Югре.
Обследованы лица мужского пола в возрасте от 17 до 25 лет, которые были разделены на 3 группы: 1-я группа (контрольная) - лица, не занимающиеся спортом (п=48); 2-я группа - спортсмены ациклических видов спорта (п=60); 3-я группа - спортсмены циклических видов спорта - лыжные гонки, биатлон, полиатлон (п=30). Средний возраст обследованных лиц составил соответственно 20,2±2,8, 20,2±3,1, 20,3±2,6 лет. Северный стаж у большинства спортсменов и в контрольной группе был более 10 лет.
Влияние циклических видов спорта на вариабельность ритма сердца
Исследование ВРС позволяет оценить общее функциональное состояние и адаптационные резервы организма, дать характеристику симпато-парасимпатического баланса отделов ВНС и провести на этой основе стратификацию обследуемых по степени риска развития сердечно-сосудистых дисфункций и заболеваний [2, с. 45].
Из функциональных качеств ВНС прежде всего необходимо выделить принципы «готовности» и «оперативности» в обеспечении меняющихся потребностей организма. Общепризнан факт того, что физиологические и, тем более, патологические процессы являются следствием перестройки нейрогу-моральных взаимоотношений во внутренней среде. Эта «готовность» к перестройке связана с усилением соответствующих сигналов, передаваемых по афферентным волокнам ВНС, и ответным увеличением эфферентной импуль-сации по соответствующему отделу ВНС [2, с. 78].
При этом характерной особенностью ВНС является присутствие потока разрядов из центральных и периферических образований к эффекторным висцеральным. Эта активность называется фоновой. Фоновая активность вегетативной и центральной нервной систем имеет филогенетически обусловленную взаимосвязь, так как значительное количество ординарных нейронов гипоталамуса сгруппировано в виде эрго- и трофотропных структур. Известно, что в них происходит трансформация начальных нервных и гуморальных стимулов в импульсы, поступающие к различным, в том числе эндокринным органам по симпатическим и парасимпатическим нервам. Важнейшей особенностью тонической активности клеток ВНС является то, что она обеспечивает способность клеток к ответу двойной направленности, а именно, к повышению или понижению их активности [4, с. 93, с. 95].
Таким образом, тесный симбиоз симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и гуморальных влияний обеспечивает достижение оптимальных результатов в плане адаптации к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды.
По нашим данным, у тренирующихся на Севере спортсменов, занимающихся циклическими вида спорта, наблюдается активация парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, на что указывает повышение показателей временного анализа вегетативной регуляции ритма сердца -SDNN, RMSSD, pNN50 по сравнению с нетренирующимися лицами.
Результаты спектрального анализа вегетативной регуляции ритма сердца также свидетельствуют о повышении парасимпатической активности при систематических циклических тренировках: общая мощность спектра (ТР) у спортсменов циклических видов спорта выше, чем у нетрени-рующихся лиц за счёт мощности низкочастотной (LF) и высокочастотной составляющей спектра (HF) (табл. 1).
Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у спортсменов циклических видов спорта на Севере (M±SD)
Показатель Контроль Циклические виды спорта Р
n=48 n=30
Временной анализ
SDNN, mc 55,33±3,17 73,6±5,26 0,00
RMSSD, mc 47,70±4,05 73,06±9,10 0,01
Pnn50, % 22,93±3,08 35,37±3,96 0,02
CV % 6,42±0,29 8,02±0,61 0,01
Спектральный анализ
TP, mc2 3661,67±388,33 5558,8±562,33 0,01
VLF, mc2 1462,62±183,69 1745±218,92
LF, mc2 1025,29±130,65 1788,06±234,19 0,00
HF, mc2 1173,41±166,56 2025,8±288,23 0,01
LF/HF 1,25±0,16 1,10±0,14
Примечание: в таблицах 1-2 указаны статистически значимые различия показателей между группами; р - достоверность различия показателей между группами спортсменов, занимающимися циклическими видами спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом.
Снижение симпатической активности отмечено при анализе вариаци-ационной пульсоксиметрии: показатели амплитуды моды (Amo) и индекс напряжения (ИН) у спортсменов были статистически значимо ниже, чем в контрольной группе нетренирующихся лиц (табл. 2).
Таблица 2
Показатели вариационной пульсоксиметрии по Р.М. Баевскому у спортсменов циклических видов спорта на Севере (M±SD)
Показатель Контроль Циклические виды спорта Р
n=48 n=30
Мо, mc2 0,85±0,02 0,92±0,03
Амо, % 39,45±1,60 33,2±2,57 0,04
ВР, с 0,34±0,03 0,49±0,04 0,00
ИВР, у. е. 135,70±11,13 82,95±16,07 0,01
ИН, у. е. 83,79±8,01 48,81±11,37 0,01
Примечание: р - достоверность различия показателей между группами спортсменов, занимающимися циклическими видами спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом.
Таким образом, систематические циклические тренировки способствуют повышению парасимпатической активности вегетативной нервной системы, что свидетельствует о повышении адаптационных возможностей у спортсменов циклических видов спорта, тренирующихся в климатических условиях Севера.
Влияние ациклических видов спорта на вариабельность ритма сердца
При занятиях ациклическими видами спорта отмечено значимое увеличение низкочастотной составляющей спектра LF, свидетельствующее о тенденции к симпатической активации вегетативной нервной системы по сравнению с лицами, не занимающимися спортом в условиях Севера (табл. 3).
Таблица 3
Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца у спортсменов ациклических видов спорта на Севере (M±m)
Показатель Не занимающиеся спортом Ациклические виды спорта Р
n=48 n=60
Временной анализ
SDNN, mc 55,33±3,17 61,17±2,86
RMSSD, mc 47,70±4,05 52,80±3,23
Pnn50, % 22,93±3,08 24,52±2,11
CV % 6,42±0,29 6,92±0,26
Спектральный анализ
TP, mc2 3661,67±388,33 4410,52±347,96
VLF, mc2 1462,62±183,69 1491,23 ±116,85
LF, mc2 1025,29±130,65 1489,63 ±149,09 0,03
HF, mc2 1173,41±166,56 1429,65 ±150,21
LF/HF 1,25±0,16 1,60±0,20
Примечание: в таблицах 3-4 указаны статистически значимые различия показателей между группами; р - достоверность различия показателей между группами спортсменов, занимающимися ациклическими видами спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом.
При занятиях ациклическими видами спорта в условиях Севера наблюдается симпато-парасимпатическое равновесие с тенденцией к симпатической активации вегетативной нервной системы.
Показатели Mo, Amo, индекс напряжения (ИН), у спортсменов занимающихся ациклическими видами спорта не имеют значимых различий с показателями не занимающихся спортом лиц (табл. 4).
Таблица 4
Показатели кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому у спортсменов ациклических видов спорта на Севере (M±SD)
Показатель Не занимающиеся спортом Ациклические виды спорта
n=48 n=60
Мо, mc2 0,85±0,02 0,87±0,02
Амо, % 39,45±1,60 36,21±1,49
ВР, с 0,34±0,03 0,42±0,03
ИВР, у. е. 135,70±11,13 118,96±13,22
ИН, у. е. 83,79±8,01 75,79±10,78
Примечание: все различия статистически незначимы.
Таким образом, показатели вариабельности сердечного ритма у спортсменов циклических видов спорта, тренирующихся на Севере, характеризуются преобладанием парасимпатической активности вегетативной нервной системы; при ациклических нагрузках, как и у нетренированных лиц, наблюдается вегетативный баланс симпатической и парасимпатической активности.
Результаты наших исследований указывают на наличие статистически значимых различий показателей временного, спектрального анализа и кар-диоинтервалографии по Р.М. Баевскому при занятиях циклическими и ациклическими видами спорта.
Роль вегетативной нервной системы является решающей при регуляции, координации и адаптации деятельности органов в связи с нуждами организма. ВНС выполняет важную интегративную роль на центральном уровне, позволяя организму приспособиться к новым условиям и возобновить свою работу как единому целому. Под влиянием неадекватных условий включаются защитные, компенсаторно-приспособительные механизмы, которые обеспечивают достаточный уровень адаптационных возможностей.
От состояния ВНС зависит мощность адаптационных резервов организма, эффективность и выбор стратегии адаптации, работоспособность и успешность деятельности. Показатели кардиоритма могут выступать в качестве интегральных маркеров стрессированности организма [2, с. 57].
Циркадный ритм артериального давления
при различной направленности тренировочного процесса у спортсменов на Севере
Доказано, что различные нарушения циркадных ритмов АД и ЧСС являются предикторами развития поражений органов-мишеней. Так, высокая вариабельность АД, нарушение соотношений дневного и ночного АД, высокая «нагрузка давлением» на протяжении суток являются самостоятельными факторами риска кардиоваскулярных заболеваний.
Согласно современной классификации АГ Европейского общества кардиологов и Европейского общества гипертензии (ESC/ESH), принятой в Российской Федерации, артериальную гипертензию диагностируют при уровне систолического и/или диастолического артериального давления равном или выше 140/90 мм рт.ст., определённому по результатам двух или более измерений в медицинском учреждении. При использовании методики суточного мониторирования артериального давления (СМАД) и при самостоятельном измерении артериального давления (АД) на дому, верхним пределом среднего нормального АД в период бодрствования считают уровень 135/85 мм рт.ст. [5] .
По нашим данным, средние показатели системного систолического и диастолического артериального давления в дневное, ночное время и в течение суток у спортсменов, занимающимися циклическими и ациклическими видами спорта, а также не тренирующихся лиц, не имели значимых различий (табл. 5).
Среднесуточная частота сердечных сокращений была выше за счёт дневных показателей у лиц, не занимающихся спортом, чем у спортсменов циклических и ациклических видов спорта, тренирующихся на Севере.
Сравнительная характеристика средних показателей суточного мониторинга артериального давления у спортсменов циклических и ациклических видов спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом на Севере (M±m)
Показатель Контрольная Циклические виды спорта Р1 Ациклические виды спорта Р2 р3
n=48 n=30 n=60
СМАД сутки
САД24ч 123,79±1,82 122,07±1,80 123,93±2,02
Д^24ч 73,04±1,44 71,13±1,45 71,67±1,10
СРАД24Ч 92,71±1,73 89,80±1,77 92,03±1,46
ЧСС24ч 80,08±1,77 73,80±2,32 0,03 71,37±1,25 0,00 0,04
СМАД день
САДдень 127,08±1,81 125,26±1,71 127,07±2,10
ДАД ^'день. 75,5±1,33 73,46±1,55 74,30±1,14
СрАД день 95,62±1,68 92,26±1,80 95,20±158
ЧССдень 84,46±1,74 78,26±2,59 0,02 75,40±1,42 0,00 0,04
СМАД ночь
САДночь 109,75±1,95 108,60±2,22 110,67±1,99
ДАДночь 66,12±3,97 61,87±1,56 61,07±1,49
СрАДночь 80,29±1,95 79,27±1,70 80,03±1,51
ЧССночь 60,33±1,82 55,67±2,10 56,13±1,44
Примечание: p1 - уровень значимости различий между контрольной группой не занимающихся спортом лиц, и циклическими видами спорта; p2 -между контрольной группой и ациклическими видами спорта; p3 - между спортсменами циклических и ациклических видов спорта по t-критерию Стьюдента.
Влияние циклических видов спорта на суточный профиль артериального давления на Севере
По результатам суточного мониторирования с оценкой типа циркадно-го суточного ритма артериального давления установлено, что при занятиях циклическими видами спорта наблюдается тенденция к увеличению патологических типов артериального давления, по сравнению с лицами, не занимающимися спортом за счёт «overdipper». Очевидно, это обусловлено формированием синдрома перенапряжения спортсменов, что требует проведения дополнительных диагностических методов исследования - комплексной оценки результатов нарушений суточного профиля артериального давления с инструментальным определением функционального состояния вегетативной нервной системы и морфофункциональных характеристик сердца
В контрольной группе лиц, проживающих на Севере и не занимающихся спортом, доля с физиологическим типом «dipper» составила 87,5%; недостаточное снижение АД в ночное время «nondipper» - 12,5%. У спортсменов циклических видов «dipper» составили 80%; «nondipper» - 13,3%; выявлен тип с избыточным снижением АД в ночное время «overdipper» - 6,7% (табл. 6).
Типы суточного профиля систолического артериального давления у спортсменов циклических видов спорта на Севере
Типы СПАД Не занимающиеся спортом Циклические виды спорта Р
n=48 n=30
dipper 42 (87,5%) 24 (80,0%) 0,48
overdipper - 2 (6,7%)
nondipper 6 (12,5%) 4 (13,3%)
nightpeaker -
Примечание: р - достоверность различия показателей между группами спортсменов, занимающимися циклическими видами спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом, по критерию х2.
Необходимо отметить, что доля лиц с прогностически неблагоприятным типом артериального давления «nondippeг» сопоставима у лиц молодого возраста, проживающих на Севере, как занимающимися циклическими видами спорта, так и не занимающимися спортом.
Влияние ациклических видов спорта на суточный профиль артериального давления на Севере
Циркадный ритм артериального давления существенно меняется под влиянием ациклических физических нагрузок у спортсменов, тренирующихся на Севере. Наиболее часто патологические типы СПАД выявлены в группе спортсменов ациклических видов спорта, в которой «dipper» составили -73,3%; «nondipper» - 23,3%; «overdipper» - 3,4% (табл. 7).
Число патологического типа «nondippers» среди спорсменов ациклических видов спорта практически в 2 раза больше, чем среди лиц, не занимающимися спортом.
Таблица 7
Типы суточного профиля систолического артериального давления у спортсменов ациклических видов спорта на Севере
Типы СПАД Не занимающиеся спортом Ациклические виды спорта Р
n=48 n=60
dipper 42 (87,5%) 44 (73,3%) 0,38
overdipper - 2 (3,4%)
nondipper 6 (12,5%) 14 (23,3%) 0,22
nightpeaker - -
Примечание: р - достоверность различия показателей между группами спортсменов, занимающимися ациклическими видами спорта и контрольной группой лиц, не занимающихся спортом, по критерию х2.
Сравнительная характеристика суточного профиля артериального давления у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса и лиц, не занимающихся спортом представлена на рис. 1.
Не занимающиеся Циклические Ациклические
спортом виды спорта виды спорта
□ dipper Ипоп-djpper Dover-dipper
Рис. 1. Типы суточного профиля артериального у спортсменов ацилических и циклических видов спорта и лиц, не занимающихся спортом
При ациклических физических нагрузках доля лиц с физиологическим типом суточного профиля артериального давления «dipper» снижается с 87,5 до 73,3%, это требует анализа механизмов развития и патогенетической коррекции синдрома перенапряжения у спортсменов, проявляющегося нарушением циркадного ритма системной гемодинамики.
Вариабельность сердечного ритма при различных типах суточного профиля артериального давления у спортменов циклических и ациклических видов спорта, тренирующихся на Севере
При занятиях спортом в гипокомфортных условиях Севера, доля лиц с патологическими типами суточного профиля артериального давления увеличивается с 13% до 20% при циклических, и с 13 до 27% при ациклических тренировках. Оценка этого факта, не может однозначно свидетельствовать о неблагоприятном влиянии интенсивных физических нагрузок на организм человека, и требует анализа состояния регуляторных процессов и органов-мишеней при патологических типах артериального давления у данного контингента.
В связи с этим, мы проанализировали состояние вегетативной нервной системы при различных типах суточного артериального давления у спортсменов (табл. 8).
Таблица 8
Сравнительная характеристика вегетативной регуляции по типу суточных кривых артериального давления у спортсменов циклических и ациклических видов спорта и лиц, не занимающихся спортом на Севере
Тип вегетативной регуляции Не занимающиеся спортом Циклические виды спорта Ациклические виды спорта P
n=48 n=30 n=60
Симпатикотония 75% 40% 70% p1 = 0,004; p2 = 0,01
Парасимпатико-тония 21% 33% 20%
Эйтония (нормотония) 4% 27% 10% p2 = 0,009
Примечание: в таблице указаны достоверные различия по z-критерию; р1 - между контрольной группой не занимающихся спортом лиц, и циклическими видами спорта; р2 - между спортсменами циклических и ациклических видов спорта. Между контрольной группой и ациклическими видами спорта различия незначимы. Эйтония -симпато-парасимпатическое равновесие (нормотония).
Анализ вегетативной регуляции, свидетельствует о преобладании «симпатотоников»среди лиц, не занимающихся спортом и спортсменов ациклических видов спорта по сравнению со спортсменами циклических видов спорта (рис. 2).
Не занимающиеся спортом
Ациклические тренировки
Циклические тренировки
симпатикотония
нормотония
парасимпатикотония
Рис. 2. Типы вегетативной регуляции у спортсменов циклических и ациклических видов спорта и лиц, не занимающихся спортом на Севере
При сравнительном анализе вариабельности сердечного ритма при различных типах суточных кривых артериального давления у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса и лиц, не занимающихся спортом, выявлена высокая симпатическая активность вегетативной нервной системы среди лиц с патологическими типами суточного профиля артериального давления, как «оverdippers», так и «nondippers» (рис. 3).
Рис. 3. Типы вегетативной регуляции при различных вариантах суточного профиля артериального давления у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса и лиц, не занимающихся спортом
При занятиях ациклическими видами спорта среди «nondippers» 86% составляют «симпатотоники» и 14% - «парасимпатотоники».
Иная ситуация наблюдается среди спортсменов циклических видов спорта с патологическим типом артериального давления «nondipper». В этой группе среди «nondippers» 50% составили «симпатотоники» и 50% - «нормо-тоники».
Формирование патологического типа циркадного ритма типа «overdipper» отмечено во всех случаях при повышении симпатической активности вегетативной нервной системы, как при циклических, так и при ациклических физических нагрузках.
Патологические типы суточного профиля артериального давления отражают кардиоваскулярные дисфункции, сопровождающие нарушение адаптационных процессов и у спортсменов должны рассматриваться как синдром перенапряжения.
При спортивном отборе, лицам с нарушениями вегетативной регуляции и патологическим циркадным ритмом артериального давления необходимо проводить углублённое инструментальное исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы, включающее эхокардиографию, стресс-тестирование, при необходимости - холеровское мониторировании электрокардиограммы.
Учитывая высокую частоту нарушений вегетативной регуляции и циркадного ритма артериального давления на Севере среди лиц молодого возраста в популяции во все периоды адаптационного периода, который в большинстве случаев является незавершённым, исследование вариабельности сердечного ритма и суточное мониторирование артериального давления целесообразно проводить, как спортсменам высоких достижений, так и спортсменам массовых видов спорта. Причём необходимо понимать, что выявление симпато-парасимпатического равновесия не исключает формирования прогностически неблагоприятного патологического профиля артериального давления «nondipper».
Заключение. Характер тренировочного процесса оказывает влияние на вазореактивность: патологические типы суточного профиля артериального давления при занятиях циклическими видами спорта встречаются в 20%, при занятиях ациклическими видами спорта в 27%, в группе лиц, не занимающихся спортом в 13%.
Распределение мужчин молодого возраста по типу суточных кривых в контрольной группе лиц, не занимающихся спортом: «dipper» - 87%; «nondipper» - 13%; спортсмены циклических видов спорта: «dipper» - 80%; «nondipper» - 13%; «overdipper» - 7%; спортсмены с преобладанием ациклической двигательной активности: «dipper» - 73%; «nondipper» - 23%; «overdipper» - 4%.
Повышение симпатической активности вегетативной нервной системы сопровождается формированием патологического суточного профиля артериального давления типа «overdipper»^ «nondipper»указывает на синдром перенапряжения.
Литература
1. Божокин, С.В. Анализ вариабельности ритма сердца в условиях стрессовых нагрузок [Текст] / С.В. Божокин, И.М. Щенкова // Физиология человека. -2008. - Т. 34. - № 4. - С. 80-87.
2. Баевский, Р.М. Проблемы адаптации и учение о здоровье [Текст] / Р.М. Ба-евский, Н.А. Агаджанян, А.П. Берсенева. - М. : Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.
3. Меерсон, Ф.З. Адаптационная медицина: защитные перекрёстные эффекты адаптации [Текст] / Ф.З. Меерсон. - М. : Медицина, 1993. - 197 с.
4. Баевский, Р.М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения [Текст] / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов. - М. : Институт медико-биологических проблем, ММА, 2000. - 253 с.
5. Национальные рекомендации по профилактике, диагностике и лечению артериальной гипертонии [Текст]. - М., 2004.
