CC BY
5УДК: 796.01:612
ВЛИЯНИЕ
спортивных нагрузок на функциональное состояние и регуляторно-адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы юных баскетболистов с учетом соматотипологической принадлежности
Доктор биологических наук, профессор А.В. Шаханова Кандидат биологических наук А.А. Кузьмин Доктор медицинских наук, профессор Ю.Ю. Даутов Кандидат биологических наук Т.Г. Петрова Адыгейский государственный университет, Майкоп
THE INFLUENCE OFSPORTS LOADS ON FUNCTIONAL STATE AND REGULATORY ADAPTABILITIES OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF YOUNG BASKETBALL PLAYERS IN VIEW OF SOMATOTYPOLOGICAL CHARACTERISTICS
A.V. Shakhanova, professor, Dr.Biol. A.A. Kuz'min, Ph.D. Yu.Yu. Dautov, professor, Dr.Med. T.G. Petrova, Ph.D. Adyghe State University, Maikop Key words: cardiovascular system, heart rate variability, regulatory and adaptive status, somatotype, young basketball players. The major tasks of the scientists in the field of pediatric exercise physiology are searching for optimal training regimen, improving athletic performance and preventing states of deadaptation, including those caused by sports hyperkinesia. All this contributes to raising the question of compliance with the principle of adequacy: the load should be dosed according to the age-related functional and adaptive capabilities of the body. The concept of adequacy of physical load brings together all adaptive properties of adaptive functional systems, mainly the cardiovascular one, being the basic functional system of homeostatic and adaptive levels, especially in children.
Given that the morphofunctional and adaptive development of young athletes are closely related, and somatotype is an integrated model of the vital activity of the body characterizing the individual aspects of physical condition, it was interesting to consider heart rate variability depending on somatotype. The study of this problem will give a chance to approximate the issue of individual adaptation, enable to use in the training process sports load adequate to child's regulatory and adaptive status, motivate schoolchildren for team sports classes. The purpose of the research was to provide a scientific substantiation of functional and regulatory and adaptive capacities of young basketball players aged 10 15 years with different somatotypes in the dynamics of the training process.
Ключевые слова: сердечнососудистая система, вариабельность ритма сердца, регуляторно-адаптивный статус, соматотип, юные баскетболисты.
Введение. Основными задачами ученых в области детской спортивной физиологии являются поиск оптимальных режимов тренировок, повышение спортивной работоспособности и профилактика дезадаптационных состояний, в том числе обусловленных спортивной гипер-кинезией [1, 6]. Все это ставит вопрос о соблюдении принципа адекватности: нагрузка должна дозироваться с учетом возрастных функциональных и адаптивных возможностей организма. Понятие адекватности физических нагрузок объединяет все приспособительные свойства адаптивных функциональных систем и в первую очередь сердечно-сосудистой системы, которая является базовой функциональной системой не только гомеоста-тического, но и адаптивного уровня, особенно у детей [2, 3].
Учитывая, что морфофункциональное и адаптивное развитие юных спортсменов тесно сопряжено, а соматотип представляет собой интегральную модель жизнедеятельности организма и характеризует индивидуальные аспекты физического состояния, представлялось интересным рассмотреть зависимость показателей вариабельности сердечного ритма от соматотипа. Изучение данной проблемы даст возможность существенно приблизиться к решению вопроса индивидуальной адаптации, позволит использовать в тренировочном процессе адекватные регуляторно-адаптивному статусу ребенка спортивные физические нагрузки, повысит мотивацию школьников к занятиям игровыми видами спорта [3].
Цель исследования - научное обоснование функциональных и регуляторно-адаптивных возможностей юных баскетболистов 10-15 лет разных соматотипов в динамике тренировочного процесса.
Методы и организация исследования. Эксперимент проводился в лонгитудинальном режиме в течение 3 лет на одних и тех же детях и подростках, регулярно занимавшихся баскетболом в режиме спортивных секций детско-юношеской
спортивной школы олимпийского резерва (ДЮСШОР) г Майкопа.
Обследовано 60 мальчиков в возрасте 10-15 лет. Тщательно изучался не только спортивный анамнез, но и анамнез состояния здоровья. В эксперименте на добровольной основе участвовали практически здоровые дети. Для стандартизации условий все исследования проводились в первой половине дня (9-12 ч) в условиях температуры комфорта (18-20 оС) на базе лаборатории физиологии развития ребенка НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета. Обследование проходило 2 раза в год: осенью (октябрь-ноябрь) и весной (март-апрель), так как именно в эти периоды наблюдается оптимальный уровень адаптации к физическим нагрузкам или, наоборот, развивается утомление в случае нерационально построенных тренировочных занятий.
При оценке возраста мы исходили из методических рекомендаций А. В. Ставицкой и Д. И. Арон. В соответствии с возрастной периодизацией, рекомендованной Институтом возрастной физиологии РАО (1965), при анализе соматотипов обследуемый контингент был разделен на два возрастных периода развития: второе детство (10-12 лет) и подростковый возраст (13-15 лет).
В оценку физической работоспособности и общей выносливости организма юных футболистов входило:
• определение физической работоспособности в условиях теста РМС170;
• определение максимального потребления кислорода (МПК).
Для определения PWC170 нами использовался аппаратно-программный комплекс «Поли-Спектр-Эрго» фирмы «Нейро-Софт» (г. Иваново). Нагрузка мощностью PWC170 моделировалась на велоэргометре под контролем ЭКГ (электрокардиограф «Поли-Спектр-12»). PWC170и МПК в относительных единицах на килограмм массы тела рассчитывали в автоматическом режиме программой «Поли-Спектр» по формуле В. Л. Карпмана.
Волновая структура вариабельности сердечного ритма исследовалась в лабораторных условиях при соблюдении требований, предусмотренных Международным стандартом для коротких записей. Электрокардиограмма записывалась аппаратно-программным комплексом «Поли-Спектр-12». Полученные ритмограммы контролировались вручную с целью исключения возможных артефактов. Измерение мощности VLF-волн, отражающих церебрально-эрготропный компонент, LF-волн - симпатические влияния, HF-волн - парасимпатические влияния в спектре вариабельности сердечного ритма, осуществлялось в процентах от общей мощности спектра (ТР).
На основании интегрального анализа соматических показателей юные футболисты с помощью компьютерной программы «Антропометрия», составленной по методике Н. Шевкуненко в модификации С. Ю. Моргалева, были распределены в пределах каждого возрастного периода развития (второе детство и подростковый период) на три соматотипа: брахиморфный (Б), мезоморфный (М), долихоморфный (Д). В зависимости от соматического типа обследованных проводился анализ полученных показателей физической работоспособности (PWC170, кгм/мин/кг), общей выносливости (МПК, мл/мин/кг) и вариабельности сердечного ритма.
Результаты исследования и их обсуждение. При анализе спектральных составляющих вариабельности сердечного ритма в покое у юных баскетболистов обращает на себя внимание превалирование высокочастотной составляющей спектра ^-волн), отражающей парасимпатические влияния на ритм сердца, во всех возрастных группах (см. рисунок). В данном
возрастном периоде была выявлена высокая ортостатическая устойчивость.
Это указывает на то, что у юных баскетболистов в возрасте 10 и 11 лет отсутствовало состояние напряжения регуляторных механизмов, выявляемое нами в более ранних исследованиях у юных футболистов и неспортсменов [5]. Полученные результаты согласуются с таковыми в исследованиях, проводимых рядом авторов на юных спортсменах, в которых показано, что под влиянием адекватного расширенного двигательного режима структура сердечного ритма в покое меняется, отражая процессы установления новых, более благоприятных взаимоотношений: снижения симпатических и усиления парасимпатических влияний на сердце. Выявлено, что в рамках баскетбольного тренинга уже в 10-11 лет устанавливается доминирование парасимпатического звена регуляции ритма сердца и как следствие экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения адаптивного результата.
Обращает на себя внимание факт, что в возрасте 12 лет у юных баскетболистов наблюдался всплеск вагусной активности ^-волн), сопровождаемый снижением влияния центрального звена (VLF-волн) регуляции и симпатических влияний волн). Данный факт согласуется с результатами проведенных нами ранее исследований волновой структуры регуляции сердечного ритма уюных футболистов и мальчиков-неспортсменов, что позволяет говорить о возрасте 12 лет у мальчиков независимо от режима их двигательной активности, как об узловом периоде онтогенеза в становлении вагусных механизмов регуляции сердечной деятельности. Это подтверждается данными, согласно которым в 6-11-летнем возрасте влияние симпатической иннервации на сердце более выражено, чем парасимпатическое, но к 12 годам происходит повышение тонуса парасимпатической системы.
В то же время у юных баскетболистов 12 лет при проведении АОП было выявлено напряжение вегетативных механизмов регуляции сердечной деятельности. Это вполне логично, поскольку у юных баскетболистов пубертатный скачок роста смещен на более ранний срок относительно возраста 13 лет, определенного нормальным ходом онтогенеза, а именно на возраст 12 лет, когда сердце настраивается на работу в условиях новой морфологической ситуации.
Результаты, полученные как в условиях покоя, так и при АОП, дают основание утверждать, что в 12 лет у юных баскетболистов происходит целый ряд количественно-качественных возрастных изменений функционирования организма.
Установлено, что в возрасте 14-15 лет у юных баскетболистов наступала стабилизация вегетативного баланса на фоне высокой ортостатической устойчивости. Аналогичную картину оптимизации и стабилизации соотношения автономности LF-волны) и централизованности (VLF-волны) в регуляции ритма сердца мы наблюдали у юных футболистов в возрасте 13-15 лет [3]. Более поздняя по времени стабилизация вегетативного баланса у юных баскетболистов связана, по-видимому, с усилением феномена межсистемной и внутрисистемной гетерохронии на фоне более раннего пубертатного скачка роста в возрасте 12 лет. Период пубертатного скачка роста всегда сопровождается усилением феномена гетерох-ронности и состоянием десинхроноза [6]. Анализ распределения соматических типов по габаритному уровню варьирования тотальных размеров тела показал, что у юных баскетболистов во всех возрастных периодах отмечено стабильное преимущество долихоморфного (Д-типа) соматотипа - у 73,3 % обследуемых в периоде второго детства и у 73,6 %% - в подростковом периоде. Мезоморфный (М-тип) соматотип у юных баскетбо-
100% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
и |.и_| ш I— if-f —I 1-»-| ИАЧ l-rî
47,1
— 41,2 —
— 50,1 —I
■ 58,4 -
I— 60,3 —
29,6
tu—I
_ 33,4 _
--40,0— -44,0— — 45i2— "
' 48,6
_ 31,9 _
— 22,6 —
23,3 - 24,7 . 25,4 . 20 5 _ ад-32'2- 28'1 - 26,2 . 21,8 - 20,6 - 20,4- 19,2
фон орто Юлет
фон 1 орто фон | орто фон | орто фон | орто
11 лет 12лет 13лет 14 лет
фон орто 15лет
□ %HF □ %LF □ %VLF
Показатели ВСР в покое и в условиях АОП у юных спортсменов 10-15 лет, занимающихся баскетболом
листов с возрастом и ростом тренированности имел тенденцию к снижению. Если в возрасте второго детства он был зарегистрирован в 20,0 % случаев, то в подростковом периоде данный контингент снизился до 13,4 %. Брахиморфный (Б-тип) соматотип наблюдался лишь у 6,7 0% юных баскетболистов в возрасте второго детства и у 10,0 00 в подростковом периоде, т. е. это был самый малочисленный по представительству тип среди юных баскетболистов.
У юных баскетболистов в возрасте второго детства представители М-типа обладали некоторыми преимуществами по уровню физической работоспособности и общей выносливости организма перед представителями Д-типа (р>0,05). Тем не менее в спектре регуляции сердечной деятельности у представителей М-типа напряжение регуляторных механизмов не было отмечено, тогда как у представителей Д-типа наблюдалась тенденция к централизации управления ритмом сердца, что говорит о развитии напряжения регуляторных систем. С возрастом и ростом тренированности разница в показателях физической работоспособности и общей выносливости между представителями М- и Д-типов нивелировалась, но при этом наблюдалась более прогрессирующая динамика роста физической работоспособности у представителей Д-типа по сравнению с М-типом. Причем это происходило на фоне повышения централизации управления ритмом сердца, из чего можно сделать вывод о большей физиологической «цене», которую платит организм представителей Д-типа за достижение данного уровня работоспособности, что вполне естественно, поскольку преобладание в развитии юных баскетболистов продольных размеров тела над поперечными усиливает феномен межсистемной гетерохронии, формируется менее устойчивый тип регуляции адаптивных процессов в организме.
Представители Б-типа обладали самыми низкими показателями физической работоспособности и общей выносливости, в спектре сердечного ритма наблюдалось преобладание симпатических (LF-волн) влияний над парасимпатическими (HF-волн), отмечена высокая активность надсегментарных центров (VLF-волн) регуляции сердечной деятельности. Несмотря на то что с возрастом и повышением спортивного стажа у данной группы обследованных наблюдался рост физической работоспособности и общей выносливости организма, это сопровождалось значительным напряжением механизмов регуляции сердечной деятельности, свидетельствующим о высокой физиологической «цене» адаптации.
Выводы. В рамках баскетбольного тренинга в 10-11 лет устанавливается доминирование парасимпатического звена регуляции ритма сердца и как следствие экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения адаптивного результата. Возраст 12 лет является
узловым периодом в развитии организма мальчиков в условиях баскетбольного тренинга, когда окончательно устанавливаются вагусные механизмы регуляции сердечной деятельности. В целях улучшения морфофункционального состояния юных баскетболистов, предупреждения развития дезадаптации в данном возрастном периоде рекомендуется снижение объема физических нагрузок, поскольку они могут приводить к срыву адаптации и как следствие ухудшению состояния здоровья детей в этой возрастной группе. В возрасте 14-15 лет у юных баскетболистов наступает стабилизация вегетативного баланса на фоне высокой ортостатической устойчивости, что принято считать наиболее оптимальным сочетанием централизации и автономности управления ритмом сердца. В рамках баскетбольного тренинга представители М-типа и Д-типа практически не отличаются по уровню физической работоспособности и общей выносливости организма, при этом у юных баскетболистов Д-типа возрастает физиологическая цена адаптации к спортивным физическим нагрузкам. Группу риска составляют представители брахиморфного типа телосложения, у которых низкие показатели PWC170 и МПК сочетаются с высоким напряжением механизмов регуляции сердечной деятельности. Для данной группы риска рекомендуется снижение объема спортивных физических нагрузок с целью недопущения развития процессов дезадаптации.
Литература
1. Гречишкина, С.С. Адаптационные возможности сердечнососудистой и нервной систем дзюдоистов / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова, Т.А. Схакумидов // Медицинский академический журнал. - 2010. - Т. 10. - № 5. - С. 11-19.
2. Гречишкина, С.С. Регуляторно-адаптивные возможности спортсменов-дзюдоистов по данным вариабельности ритма сердца и спирометрии / С.С. Гречишкина // Труды Кубанского аграрного государственного университета. - 2009. - Вып. 2 (21). - С.106-111.
3. Гречишкина, С.С. // Наука. Образование. Молодёжь: материалы X междунар. науч. конф. молодых учёных. - Майкоп: Изд-во АГУ. -2013. - С. 34-37.
4. Кузьмин, А.А. Особенности вариабельности сердечного ритма юных футболистов и баскетболистов 10-15-летнего возраста в зависимости от соматотипа / А.А. Кузьмин // Валеология. - 2008.
- № 4. - С. 26-31.
5. Кузьмин, А.А. Характеристика функционально-адаптивного состояния организма юных футболистов и баскетболистов 10-15 лет в динамике тренировочного процесса / А.А. Кузьмин // Валео-логия. - 2009. - № 1. - С. 29-36.
6. Шаханова, А.А Функциональные и регуляторно-адаптивные возможности юных футболистов 10-15 лет в зависимости от соматотипа в динамике тренировочного процесса / А.В. Шаханова, А.А. Кузьмин // Теория и практика физ. культуры. - 2013. - № 8. - С. 22-27.
References
1. Grechishkina, S.S. Adaptive capacity of the cardiovascular and nervous systems of judokas / S.S. Grechishkina, T.G. Petrova, T.A. Skhakumidov // Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal. - 2010. - P. 10. - № 5. - P. 11-19. (In Russian)
2. Grechishkina, S.S. Regulatory-adaptive capacities of judokas based on heart rate variability and spirometry indices / S.S. Grechishkina // Works of Kuban agrarian state university. - 2009. - Iss. 2 (21). - P.106-111. (In Russian)
3. Grechishkina, S.S. // Science. Education. Youth: Proceedings of the X international scient. conf. of young scientists. - Maikop: Publ. h-se of ASU. - 2013. - P. 34-37. (In Russian)
4. Kuz'min, A.A. The specificity of heart rate variability of young football and basketball players aged 10-15 years depending on somatotypes / A.A. Kuz'min // Valeologiya. - 2008. - № 4. - P. 26-31. (In Russian)
5. Kuz'min, A.A. The characteristic of the functional-adaptive state of the body of young football and basketball players aged 10-15 years in the dynamics of the training process / A.A. Kuz'min // Valeologiya. - 2009.
- № 1. - P. 29-36. (In Russian)
6. Shakhanova, A.A Functional and regulatory and adaptive capacities of young football players aged 10-15 years depending on somatotypes in the dynamics of the training process / A.V. Shakhanova, A.A. Kuz'min // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 22-27. (In Russian)
Информация для связи с автором: zabolotniy-tol1@yandex.ru
Поступила в редакцию 03.06.2014 г.
