CC BY
6
ЛИТЕРАТУРА
1. Лебедева Т.Н. Реализация конвергентного подхода в образовательной среде лицея для мотивации обучающихся к научно-техническому творчеству: монография / Т.Н. Лебедева, О.Р. Шефер, А.О. Белоусов. - Челябинск : Южно-Уральский научный центр РАО, 2021. - 321 с.
2. Внедрение цифровой экономики в образовательный ландшафт вуза / Т.Н. Лебедева, О.Р. Шефер, С.В. Крайнева, Е.Н. Эрентраут, Ю.А. Ахкамова, О.Е. Акулич // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2021. - № 12 (202). - С. 198-202.
3. Низовцева Я.Ю. Законы физики в конькобежном спорте / Я.Ю. Низовцева, Т.В. Черниговская // Молодая наука Сибири: электронн. научн. журн. - 2021. - №2. - URL: https://mnv.irgups.ru/zakony-fiziki-v-konkobezhnom-sporte (дата обоащения 01.07.2022).
4. Конвергентное обучение как средства реализации метапредметного подхода в колледже физической культуры / Е.А. Орлик, А.О. Белоусов, М.В. Габов, С.В. Крайнева, О.Р. Шефер, Т.Н. Лебедева // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2022. - № 2 (204). - С. 326-330.
5. Печинникова И.К. Использование информационных технологий в преподавании физики / И.К. Печинникова // Вестник РУДН. Серия: Информатизация образования. - 2007. - №4. - С. 22-29.
6. Фещенко Т.С. Конвергентный подход в школьном образовании - новые возможности для будущего / Т.С. Фещенко, Л.А. Шестакова // Международный научно-исследовательский журнал. -2017. - №11-2 (65). - С. 159-165.
7. Шефер О.Р. Конвергенция как синергийный подход в образовании / О.Р. Шефер, С.В. Крайнева, Т.Н. Лебедева // Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2022: Сборник трудов V Международного научно-технического форума. В 10-ти томах. Под общей редакцией О.В. Миловзорова. - Рязань : Рязанский государственный радиотехнический университет, 2022. - С. 3438.
REFERENCES
1. Lebedeva, T.N., Shefer, O.R. and Belousov, A.A. (2021), Implementation of a convergent approach in the educational environment of the Lyceum to motivate students to scientific and technical creativity, South Ural Scientific Center of the Russian Academy of Education, Chelyabinsk..
2. Lebedeva, T.N., Shefer, O.R., Kraineva, S.V., Erentraut, E.N., Akhkamova, Yu.A. and Akulich, O.E. (2021), "Introduction of the digital economy into the educational landscape of the university", Uchenye zapiski universiteta imeniP.F. Lesgafta, No. 12 (202), pp. 198-202.
3. Nizovtseva, Ya.Yu. and Chernigovskaya, T.V. (2021), "Laws of physics in speed skating", The Electronic scientific journal "Young science of Siberia", No. 2, available at: https://mnv.irgups.ru/zakony-fiziki-v-konkobezhnom-sporte (date accessed 06/01/2022).
4. Orlik, E.A., Belousov, A.O., Gabov, M.V., Kraineva, S.V., Shefer, O.R. and Lebedeva, T.N. (2022), "Convergent learning as a means of implementing a meta-subject approach in a college of physical culture", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, No. 2 (204), pp. 326-330.
5. Pechinnikova, I.K. (2007), "The use of information technologies in teaching physics", RUDN Journal of Informatization in Education, No. 4, pp. 22-29.
6. Feshchenko, T.S. and Shestakova L.A. (2017), "Convergent approach in school education -new opportunities for the future", International research journal, No. 11-2 (65), pp. 159-165.
7. Shefer, O.R., Kraineva, S.V. and Lebedeva, T.N. (2022), "Convergence as a synergistic approach in education", Modern technologies in science and education - STNO-2022: Proceedings of the V International Scientific and Technical Forum, Ryazan State Radio Engineering University named after V.F. Utkin, Ryazan, pp. 34-38.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 17.08.2022
УДК 37.042
ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ЛЕГКОАТЛЕТОВ С НАРУШЕНИЕМ ЗРЕНИЯ В ГОДИЧНОМ ЦИКЛЕ НА ЭТАПЕ СПОРТИВНОГО
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
Татьяна Витальевна Красноперова, кандидат биологических наук, заведующий сектором, Инна Георгиевна Иванова, научный сотрудник, Евгений Владимирович Агеев,
младший научный сотрудник, Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербург; Михаил Дмитриевич Красноперое, магистр, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А.
Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург
Аннотация
С целью выявления особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения для эффективного планирования тренировочного процесса было обследовано 14 слабовидящих легкоатлета 16-19 лет, находящихся на этапе совершенствования спортивного мастерства. В разные периоды годичного цикла подготовки методом ритмокардиографии проведено 72 обследования в покое в положении лежа на спине (5 минут) и при ортостатической пробе (5 минут). У слабовидящих легкоатлетов в покое определены четыре состояния, отражающие активность автономной и центральной регуляции сердечного ритма. В 9,7% случаев преобладала умеренная парасимпатическая активность и умеренная центральная регуляция. В 27,8% - преобладала симпатическая активность с умеренной центральной регуляцией. Умеренная парасимпатическая активность с выраженной центральной регуляцией наблюдалась в 25% случаев. Состояние с преобладанием симпатической активности и выраженной центральной регуляцией выявлено в 37,5% результатов обследований. Под влиянием ортостатического тестирования выявлено 4 варианта реакции механизмов кардиорегуляции. В 15,3% обследований установлен автономно-центральный вариант реакции. Центральный вариант реакции выявлен в 4,2% обследований. В 9,7% проб определился астенический или тормозный вариант реакции. Преобладающим оказался автономный вариант реакции с нарастанием симпатической активности, который выявлен в 70,8% обследований. Исследование показало, что слабовидящие легкоатлеты обладают различным адаптационным потенциалом, который необходимо учитывать при планировании тренировочных занятий. Рекомендовано использование ритмо-кардиографии как метода оценки вегетативной регуляции сердечного ритма с целью контроля и прогнозирования эффективности выполнения тренировочной программы.
Ключевые слова: ритм сердца, вегетативная регуляция, парасимпатическая активность, симпатическая активность, центральная регуляция сердечного ритма, спортсмены с нарушением зрения.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2022.8.p150-156
VEGETATIVE REGULATION OF HEART RATE IN TRACK AND FIELD ATHLETES WITH VISUAL IMPAIRMENT IN THE ANNUAL CYCLE AT THE STAGE OF
SPORTS IMPROVEMENT
Tatyana Vitalievna Krasnoperova, the candidate of biological sciences, head of the sector, Inna Georgievna Ivanova, the research associate, Evgeni Vladimirovich Ageev, the junior research
associate, Saint-Petersburg scientific-research institute for physical culture; Mikhail Dmitrievich Krasnoperov, the master student, Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University
of Telecommunications
Abstract
Investigations have shown that autonomous regulation of the heart rate affects the functional state of the athlete and the success of the competition. This also applies to athletes with visual impairments, but so far there is not enough research. The objective of the research was to study the types of autonomic regulation of heart rate of athletes with visual impairment. 14 visually impaired intermediate athletes 16-19 years old were examined at different periods of the annual training cycle by rhythmocardiography. A total of 72 examinations were performed at rest in the supine position (5 minutes) and with an orthostatic test (5 minutes). t rest and during the orthostatic test, four states were identified, reflecting the activity of the autonomic and central regulation of the heart rate. At rest and during the orthostatic test, were identified four states, reflecting the activity of the autonomic and central regulation of the heart rate. At rest, most tests revealed a state with a predominance of sympathetic activity and pronounced central regulation (37.5%). In the orthostatic test, the autonomous variant of the reaction with an increase in sympathetic activity was detected in 70.8% of examinations. Thus, the study showed that athletes with visual impairments have different adaptive potential, which must be taken into account when developing a training program.
Keywords: heart rate, autonomic regulation, parasympathetic activity, sympathetic activity, central regulation of heart rate, athletes with visual impairment.
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность построения и реализации тренировочного процесса в легкой атлетике зависит от многих факторов, в том числе от функционального состояния регуляторных систем организма, в частности от вегетативной регуляции, влияющей на деятельность сердечно-сосудистой системы. Игнорирование данного фактора и нерациональное увеличение тренировочных нагрузок ведет к изменению модуляции сердечного ритма, следствием чего может быть снижение адаптационных возможностей организма, возможно проявление нарушения качества техники выполнения упражнений и ухудшение результативности выступления спортсмена. На сегодняшний день методом диагностики и прогнозирования динамики сердечного ритма, обладающим большой доказательной базой, является ритмокар-диография [1, 2]. При анализе вариабельности сердечного ритма (ВСР) основная информация о состоянии систем, сопряженных с деятельностью сердца, заключена в длительности и разбросе кардиоинтервалов. По характеру амплитуды колебаний регуляторных систем и работы синусового узла судят по вариационному размаху кардиоинтервалов. Ри-мокардиография позволяет исследовать следующие показатели: частоту сердечных сокращений (ЧСС), уд./мин; активность парасимпатического звена вегетативной регуляции (RMSSD), мс; степень напряжения регуляторных систем по активности симпатического звена вегетативной регуляции (SI), усл. ед.; средний абсолютный уровень активности парасимпатического звена вегетативной регуляции (HF), мс2; средний абсолютный уровень активности вазомоторного центра (LF), мс2; средний уровень активности симпатического звена вегетативной регуляции (VLF), мс2; относительный уровень активности парасимпатического звена регуляции (%HF), %; относительный уровень активности вазомоторного центра (%LF), %; относительный уровень активности симпатического звена регуляции (%VLF), % [4] - [6].
Для спортивной деятельности имеет значение изучение вариабельности сердечного ритма как в покое, так и при ортостатическом тестировании [3]. Ортостатическая проба или ортостаз - это исследование, которое позволяет оценить взаимодействие отделов вегетативной нервной системы. Действие силы тяжести при смене положения тела изменяет работу системы кровообращения. В доли секунды в нижние конечности приливает до 800 мл крови, а венозный возврат к сердцу, сердечный выброс и кровенаполнение сердечных полостей снижается. Так, ортостатическая проба является одной из наиболее часто применяемых функциональных проб в оценке адекватности процессов адаптации к переходу в вертикальное положение и реактивности обоих отделов вегетативной нервной системы.
Анализ научно-методической литературы показал, что от уровня активности, либо напряжения регуляторных систем организма зависит эффективность выступления на соревнованиях. У спортсмена с оптимальной активностью регуляторных систем меньше возможности совершать технические ошибки при выполнении соревновательного упражнения по сравнению со спортсменом с высоким уровнем напряжения. Установлено, что если высокая симпатическая активность в покое остается на том же уровне после тренировки, то это приводит к увеличению времени восстановления и может сопровождать плохую сердечную производительность. Показано, что постоянная симпатикотония может рассматриваться как проявление снижения адаптивных возможностей. Повышение тренированности и адаптационно-резервных возможностей организма легкоатлетов независимо от специфической направленности достигается только при оптимальном состоянии регуляторных систем организма [1, 2, 5-7].
Тузлуковой М.Д. установлено, что адаптация к физическим нагрузкам слепых и слабовидящих людей осуществляется с большим напряжением центральных регуляторных механизмов, недостаточностью работы автономного контура регуляции функций организма, а также снижением мобилизационных способностей и качества восстановления после нагрузок в отличие от спортсменов с сохранным зрением [4].
Вегетативная регуляция сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения имеет свои специфические особенности, которые необходимо учитывать при планировании тренировочного процесса, однако исследований, касающихся данной нозологии, в настоящий момент крайне мало, что обуславливает актуальность данной работы.
Цель исследования: выявить особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у слабовидящих легкоатлетов для эффективного планирования тренировочного процесса.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводились в годичном макроцикле подготовки на этапе совершенствования спортивного мастерства. В разные периоды годичного цикла подготовки проведено 72 обследования с участием 14 слабовидящих спортсменов 16-19 лет, с помощью аппарата «Поли-Спектр-8/Е». Анализ проводился в программе «Поли-Спектр. Net». Результаты фиксировались в покое в положении лежа на спине (5 минут) и при ортостати-ческой пробе (5 минут).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Методом ритмокардиографии были определены различные состояния кардиорегуля-торных процессов, отражающие адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы. Исследование показало, что у спортсменов с нарушением зрения наблюдаются различные состояния регуляторных систем, свидетельствующие о разных адаптационных возможностях организма. При изучении автономной (симпатическая и парасимпатическая активность) и центральной (кора и подкорка) регуляции установлено, что при обследованиях в покое преобладала симпатическая активность в 65,3% случаев, а парасимпатическая - в 34,7%. При оценке центральной регуляции определено, что слабовидящим спортсменам характерна выраженная центральная регуляция в 62,5% случаев и умеренная центральная регуляция в 37,5%.
У легкоатлетов с нарушением зрения, в покое определены четыре состояния, отражающие активность автономной и центральной регуляции сердечного ритма.
В 9,7% результатов обследований преобладала умеренная парасимпатическая активность и умеренная центральная регуляция (таблица 1). Данное состояние характеризуется как оптимальное состояние регуляторных систем. Это свидетельствует о том, что тренировочные нагрузки были подобраны правильно и соответствуют функциональному состоянию спортсмена. Данное состояние характеризуется меньшей вероятностью совершения технических ошибок при выполнении соревновательных упражнений.
Таблица 1 - Показатели вариабельности сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения с преобладанием умеренной парасимпатической активности и умеренной центральной регуляцией_
HR (уд./мин) RMSSD (мс) SI HF (мс2) LF (мс2) VLF (мс2) %HF %LF %VLF
Покой
М 73,5 75,0 52,0 2041,5 1571,4 708,2 46,4 37,2 16,3
m ±7,0 ±5,3 ±7,5 ±302,7 ±248,7 ±38,7 ±6,0 ±6,4 ±0,3
Ортостаз
М 94,8 30,5 221,7 272,8 1786,2 682,7 14,2 54,3 31,3
m ±4,7 ±6,5 ±52,2 ±186,5 ±667,4 ±184,9 ±3,0 ±1,8 ±4,8
В 27,8% результатов обследований - преобладала симпатическая активность с умеренной центральной регуляцией (таблица 2). Данная активность отражает дизрегуляторное состояние, при котором наблюдается нарушение технических и тактических действий во время выполнения соревновательных упражнений. Поэтому первостепенно важно выяснить причину, нарушающую функциональное состояние у легкоатлета. Чаще всего такое состояние может связываться с перенапряжением. С целью нормализации состояния спортсмена и недопущения развития перетренированности тренеру следует снизить трени-
ровочные нагрузки и увеличить временной промежуток между тренировками.
Таблица 2 - Показатели вариабельности сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения с преобладанием симпатической активности и умеренной центральной регуляцией
HR (уд./мин) RMSSD (мс) SI ОТ (мс2) LF (мс2) VLF (мс2) %ОТ %LF %VLF
Покой
М 71,4 39,9 150,3 821,5 679,3 658,0 27,3 35,5 37,1
m ±2,2 ±2,7 ±32,5 ±289,8 ±105,6 ±29,9 ±1,6 ±2,0 ±2,2
Ортостаз
М 87,2 20,2 256,3 209,5 951,5 763,9 10,0 48,0 41,8
m ±2,5 ±1,6 ±65,5 ±39,3 ±148,1 ±106,1 ±0,7 ±3,3 ±3,0
Умеренная парасимпатическая активность с выраженной центральной регуляцией, выявленная в 25% результатов обследований, свидетельствовала о хороших адаптационных возможностях организма (таблица 3). Так как функциональные возможности легкоатлета превышают тренировочные нагрузки, тренер может менять тренировочную программу с целью увеличения тренировочных объёмов. Данное состояние наиболее благоприятно для изучения новых технико-тактических действий и совершенствования имеющихся.
Таблица 3 - Показатели вариабельности сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения с преобладанием умеренной парасимпатической активности и выраженной центральной регуляцией (п= 18) ______
HR (уд./мин) RMSSD (мс) SI ОТ (мс2) LF (мс2) VLF (мс2) %ОТ %LF %VLF
Покой
М 65,9 101,5 22,9 4111,5 2795,0 3868,4 36,9 27,8 35,1
m ±2,4 ±11,6 ±2,1 ±748,0 ±314,6 ±363,4 ±4,1 ±2,1 ±4,4
Ортостаз
М 87,7 30,7 137,3 458,2 1164,2 1480,5 15,4 41,1 43,3
m ±2,5 ±3,0 ±25,5 ±79,1 ±127,9 ±246,5 ±1,3 ±2,7 ±2,4
Состояние с преобладанием симпатической активности и выраженной центральной регуляции характерно для энергодефицитного состояния (таблица 4). Таких обследований было большинство (37,5%). Эти результаты позволяют предположить о том, что для этих легкоатлетов были неправильно подобраны тренировочные нагрузки. Такое состояние наиболее характерно для перенапряжения. При выявлении подобных состояний, тренеру целесообразно максимально снизить объем и интенсивность нагрузок, а также заменить текущий микроцикл на восстановительный. Необходимо увеличить количество восстановительных мероприятий (педагогических, психологических или медико-биологических), а также отслеживать динамику их эффективности, и только после полной нормализации деятельности сердечно-сосудистой системы планировать возвращение к тренировочной программе с учётом изменений, учитывающих индивидуальные функциональные особенности легкоатлетов. При выявлении подобного состояния рекомендуется консультация и наблюдение у специалиста.
Таблица 4 - Показатели вариабельности сердечного ритма у легкоатлетов с нарушением зрения с преобладанием симпатической активности и выраженной центральной регуляцией
ОТ. (уд./мин) RMSSD (мс) SI ОТ (мс2) LF (мс2) VLF (мс2) %ОТ %LF %VLF
Покой
М 88,7 52,6 170,2 1409,4 2609,1 3346,7 17,2 44,9 37,7
m ±2,9 ±2,6 ±27,6 ±293,7 ±200,8 ±466,8 ±1,6 ±1,5 ±1,5
Ортостаз
М 104,8 18,1 300,9 150,6 640,0 503,4 12,2 50,8 36,8
m ±2,8 ±1,7 ±45,9 ±27,3 ±87,6 ±76,1 ±1,7 ±2,3 ±2,2
Исследование сердечно-сосудистой системы методом ритмокардиографии в покое позволило установить, что у легкоатлетов с нарушением зрения в покое в большинстве случаев преобладала симпатическая активность и выраженная центральная регуляция, что отразило напряжение кардиорегуляторных процессов в покое и снижение адаптационных
возможностей сердечно-сосудистой системы.
Так же нами были изучены адаптационные возможности кардиорегуляторных процессов при ортостатической пробе. Выявлено 4 варианта реакции механизмов кардиорегу-ляции.
В 15,3% результатов обследований установлен автономно-центральный вариант реакции, который свидетельствует о повышении активности как симпатического отдела вегетативной нервной системы, так и центральной регуляции. Данный вариант реакции характерен для спортсменов с умеренной центральной регуляцией. Преобладающим оказался автономный вариант реакции с нарастанием симпатической активности, который выявлен в 70,8% результатов обследований. Из всех обследований, в которых был выявлен данный вариант реакции, в большинстве была выраженная центральная регуляция. Центральный вариант реакции выявлен в 4,2% результатов обследований с умеренной центральной регуляцией. Центральный вариант реакции характеризуется увеличением мощности VLF-волн и процентного вклада в волновой спектр. В 9,7% результатов обследований определился астенический или тормозный вариант реакции, при котором в ответ на ортостаз снижается как симпатическая, так и центральная активность. Данный вариант реакции преобладал у легкоатлетов с выраженной центральной регуляцией.
Нарастание симпатической активности (автономное влияние) в ответ на ортостаз происходит независимо от степени централизации (умеренной либо центральной регуляции), а повышение центральной активности наблюдается только при умеренной центральной регуляции. Возможно, это связано с исходным состоянием кардиорегуляторных процессов, и реакция отражает имеющиеся ресурсы для реагирования. Если исходно высока активность автономной, либо центральной регуляции, то реакция на ортостаз пойдет по направлению снижения высокого уровня активности ввиду отсутствия ресурсов на реагирование. Поэтому автономный вариант реакции в большинстве случаев в ответ на ортостаз свидетельствует о невозможности реакции со стороны исходно выраженной центральной регуляции. Астенический или тормозной вариант реакции отражает низкий уровень ресурсов на реагирование и характеризует переутомление от физической нагрузки. В данном случае важен отдых и снижение объема и интенсивности тренировочной нагрузки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследование позволило выявить четыре состояния регуляторных систем с разными адаптационными возможностях организма у легкоатлетов с нарушением зрения. При обследовании в покое у них преобладало состояние, при котором превалировала симпатическая активность и выраженная центральная регуляция. Такое состояние также характеризуется как энергодефицитное и отражает напряжение кардиорегуляторных процессов в покое и снижение адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы. Учитывая предрасположенность у данной нозологии к повышенной нагрузке со стороны центральных ре-гуляторных механизмов, тренеру необходимо планировать занятия так, чтобы тренировочные нагрузки соответствовали индивидуальным функциональным возможностям. При выявлении подобного состояния необходимо снижать тренировочные нагрузки и применять восстановительные методы для предотвращения перенапряжения и срыва защитных механизмов организма со стороны центральной нервной системы.
Под влиянием ортостатического тестирования выявлено 4 варианта реакции механизмов кардиорегуляции. Преобладающим оказался автономный вариант реакции с нарастанием симпатической активности при снижении активности центральных структур управления. Из всех спортсменов, отреагировавших данным вариантом, у большинства была выраженная центральная регуляция.
Таким образом, исследование показало, что легкоатлеты с нарушением зрения обладают различным адаптационным потенциалом, который необходимо учитывать при разработке тренировочной программы. Рекомендовано использование ритмокардиографии как
