CC BY
10воздействие гипоксии среднегорья
и кислородотерапии на динамику функционального состояния кардиореспираторной системы организма спортсменов, переболевших соуш-19
УДК/UDC 616.988(796.071)
Поступила в редакцию 23.05.2023 г.
й
Информация для связи с автором: nauka@skfmba.ru
Кандидат экономических наук Г.Н. Тер-Акопов1
Доктор биологических наук, профессор Ю.В. Корягина1
Кандидат медицинских наук С.М. Абуталимова1
1Северо-Кавказский федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства, Ессентуки
IMPACT OF MIDDLE-ALLANDS HYPOXIA AND OXYGEN THERAPY
ON THE DYNAMICS OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE CARDIORESPIRATORY
SYSTEM OF THE ORGANISM OF ATHLETES SUFFERING COVID-19
PhD G.N. Ter-Akopov1
Dr. Biol., Professor Yu.V. Koryagina1
PhD S.M. Abutalimova1
1North Caucasian Federal Scientific and Clinical Center of the Federal Medical and Biological Agency, Essentuki
Аннотация
Цель исследования - оценка воздействия гипоксии среднегорья и дозированной кислородотерапии на динамику функционального состояния кар-диореспираторной системы (КРС) организма спортсменов, переболевших СОШ-19.
Методика и организация исследования. Обследования спортсменов в условиях среднегорья проводились в начале и в конце учебно-тренировочных сборов (УТС) (продолжительность - 14-16 дней) на высоте 1240 метров в г. Кисловодске, на горе Малое седло у 42 спортсменов-мужчин высокой квалификации разных видов спорта, ранее в течение года перенесших СОШ-19.
Результаты исследования и выводы. Результаты работы показали, что со-четанное воздействие гипоксии среднегорья и дозированной кислородоте-рапии у спортсменов, переболевших COVID-19, оказывает положительное влияние на функциональное состояние КРС, что выражается в повышении экономичности сердечной деятельности и гемодинамики на уровне крупных артерий, увеличении функциональных возможностей системы внешнего дыхания. Полученные данные свидетельствуют о безопасности и эффективности тренировок спортсменов, ранее перенесших COVID-19, в условиях среднегорья, соответственно, при правильной организации диагностических и восстановительных мероприятий.
Ключевые слова: спортсмены, COVID-19, функциональное состояние, кар-диореспираторная система, среднегорье, кислородотерапия.
Abstract
Objective of the study was to assess the impact of middle-allands hypoxia and dosed oxygen therapy on the dynamics of the functional state of the cardiorespiratory system (CRS) of the body of athletes who recovered from COVID-19.
Methods and structure of the study. Examination of athletes in the conditions of middle mountains was carried out at the beginning and at the end of training camps (TC) (duration - 14-16 days) at an altitude of 1240 meters in Kislovodsk, on the Maloe Sedlo mountain in 42 highly qualified male athletes of different sports, previously who had COVID-19 during the year. Results and conclusions. The results of the work showed that the combined effect of middle-allands hypoxia and dosed oxygen therapy in athletes who recovered from COVID-19 has a positive effect on the functional state of cattle, which is expressed in an increase in the efficiency of cardiac activity and hemodynamics at the level of large arteries, and an increase in the functionality of the external respiration system. The data obtained indicate the safety and effectiveness of training of athletes who have previously had COVID-19 in mid-altitude conditions, respectively, with the correct organization of diagnostic and rehabilitation measures.
Keywords: athletes, COVID-19, functional state, cardiorespiratory system, middle-allands, oxygen therapy.
□ и
£ г. CL
4—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
Введение. Пандемия COVID-19 повлияла на образ жизни, тренировочный процесс, что не могло не отразиться на функциональном состоянии и физической работоспособности спортсменов. В проведенных исследованиях учеными отмечено (в основном 94%) бессимптомное или легкое течение COVID-19 [3] у спортсменов. Тем не менее интенсивные физические нагрузки после перенесенного заболевания вызывают обеспокоенность врачей. Данные системных исследований свидетельствуют о том, что опасность для здоровья могут представлять нарушения в сердечно-сосудистой [4, 6], дыхательной [7] и мышечной [9] системах организма спортсмена.
Имеются данные о снижении потребления кислорода и изменении метаболизма лактата у выздоравливающих спортсменов после легкой формы COVID-19 [5, 8].
Ранее нами уже были опубликованы данные, характеризующие функциональное состояние высококвалифицированных спортсменов, ранее перенесших COVID-19, полученные в ходе контроля за динамикой состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем при тренировках в среднегорье [2]. Несомненно, интенсивные тренировки в условиях гипоксии среднегорья у таких спортсменов требуют разработки соответствующих методов восстановления, к которым можно от-
нести кислородотерапию, хорошо себя зарекомендовавшую при применении с целью ускорения восстановления спортсменов в нормоксических условиях [1].
Целью исследования - оценка воздействия гипоксии среднегорья и дозированной кислородотерапии на динамику функционального состояния кардиореспираторной системы (КРС) организма спортсменов, переболевших COVID-19.
Методика и организация исследования. Обследования спортсменов в условиях среднегорья проводились в начале и в конце учебно-тренировочных сборов (УТС) (продолжительность - 14-16 дней) на высоте 1240 метров в г. Кисловодске, на горе Малое седло у 42 спортсменов-мужчин высокой квалификации разных видов спорта, ранее в течение года перенесших COVID-19, возраст - 21,1±64 лет. Спортсмены были разделены на основную группу (ОГ) - в течение сборов ежедневно применяли кислородотерапию (n=20), и контрольную группу (КГ) - кислородотерапию не применяли (n=22).
Восстановительные и диагностические мероприятия спортсмены проходили на базе реабилитационно-восстано-вительного центра спортивных сборных команд России ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России. В начале и в конце УТС были исследованы: функциональное состояние сердечно-сосудистой (ССС) и дыхательной системы, вариабельность сердечного ритма (ВСР). Проведено анкетирование самооценки состояния и сбор анамнеза о перенесенном COVID-19. Использовались приборы: ESTECK System Complex (LD Technology, США) и спирометр Care Fusion MicroLab (Micro Medical, Великобритания). Кислородотерапия (нормобарическая оксигенация) выполнялась с помощью кислородного концентратора JAY-10 (Longfian Scitech Co., Ltd.). Производительность - 10 л/мин, концентрация кислорода на выходе - 93±3%.
Все участники дали информированное согласие на участие в исследовании в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (WMA Declarationof Helsinki-Ethical Principlesfor Medical Research Involving Human Subjects, 2013), а также разрешение на обработку персональных данных. Исследование было одобрено комиссией по вопросам биоэтики ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России.
Результаты исследования и их обсуждение. Как было показано в проведенных ранее исследованиях, функциональное состояние спортсменов, имеющих в анамнезе COVID-19, незначительно отличалось. В то же время, по данным факторного анализа всех переменных морфофункционального статуса, оно характеризовалось экстренным переходным процессом адаптации [2]. В связи с этим нами были проведены исследования, посвященные разработке методики применения кислородотерапии для эффективного восстановления спортсменов при тренировках в условиях гипоксии среднего-рья.
Исследование показателей ВСР у мужчин, переболевших COVID-19, под воздействием кислородотерапии показало увеличение SDNN - стандартного отклонения кардиоинтерва-лов (в начале - 51,1±8,5 мс, в конце - 60,8±8,1 мс; p<0,04), что указывает на усиление автономной регуляции и увеличение влияния дыхания на ритм сердца. Показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС) (до - 76,8±10,5 уд/мин; после -70,9±7,1 уд/мин) и индекса напряжения (до-122,8±45,5 у.е.; после - 77,0±17,6 у.е.) имели тенденцию к снижению.
Динамика функционального состояния ССС у спортсменов, переболевших COVID-19, под воздействием курса кисло-родотерапии характеризовалась снижением показателей индекса жесткости (в начале - 6,5±0,7 м/c; в конце - 6,3±0,5 м/c;
Основные факторы, отражающие морфофункциональный статус спортсменов-мужчин, ранее болевших COVID-19, применявших кислородотерапию (основная группа) при тренировках в среднегорье
№ фактора В начале (До) В конце (После)
Переменные Общ. доля дисперсии, % Переменные Общ.доля дисперсии, %
1 ЧСС, НF 32 ЧСС 32
SpO2 Индекс жесткости
Индекс жесткости ПСС
Индекс отражения Сердечный выброс
Маркер функции левого желудочка сердца ЖЕЛ, ФЖЕЛ
Сердечный выброс ОФВ1/ФЖЕЛ %
2 Индекс напряжения 25 SDNN 28
SDNN SpO2
Индекс аугментации Маркер функции левого желудочка сердца
АДд Индекс объемной скорости кровотока
- АДс
3 LF 20 Индекс напряжения 18
ЖЕЛ АДд
ОФВ1/ФЖЕЛ % -
Примечание: ЧСС - частота сердечных сокращений, HF - мощность волн высокой частоты, SpO2 - насыщение крови кислородом (сатурация), ПСС периферическое сопротивление сосудов, ЖЕЛ - жизненная емкость легких, ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких, SDNN - стандартное отклонение интервалов NN, ОФВ1 - объем форсированного выдоха за первую секунду, АДд - диастолическое артериальное давление, АДс - систолическое артериальное давление, LF - мощность волн низкой частоты
№8 • 2023 Август | August
http://www.teoriya.ru
45
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
р<0,03), индекса объемной скорости кровотока (в начале - 3,4±0,2 л/ мин/м2; в конце - 3,1±0,1 л/мин/м2; р<0,03) и диастолического артериального давления (АД) (в начале - 73,5±9,9 мм рт. ст.; в конце - 71,2±7,0 мм рт. ст.; р<0,02). У спортсменов с третьим типом вегетативной регуляции (умеренное преобладание парасимпатической активности), переболевших COVID-19, в условиях среднегорья под воздействием курса кислородотерапии повышалось в пределах нормы периферическое сопротивление сосудов (ПСС) (в начале - 1063,4±136,8 тРа-Б/ т3; в конце - 1192,3±57,9 тРаБ т3; р<0,04) и снижался сердечный выброс в покое (в начале -6,7±0,9 л/мин; в конце - 6,1±0,5 л/мин; р<0,03). По показателям спирометрии, у мужчин, переболевших COVID-19, после курса кислородотерапии увеличился показатель жизненной емкости легких (ЖЕЛ) (в начале - 5,9 л; в конце - 6,0 л; р<0,02).
Факторный анализ показателей функционального состояния кардиореспираторной системы спортсменов-мужчин, ранее болевших COVID-19, при исследовании в начале УТС в среднегорье определил в качестве наиболее значимого первого фактора показатели ВСР (ЧСС и мощность волн высокой частоты) и гемодинамики крупных и средних артерий (общая доля дисперсии (ОДД) - 32%), в качестве второго фактора -индекс напряжения, гемодинамики мелких артерий, диасто-лического АД (ОДД- 25%), третьего фактора - LF (мощность волн низкой частоты) и показатели внешнего дыхания (ОДД-20%) (см. таблицу).
Факторный анализ переменных, отражающих функциональное состояние КРС спортсменов, в конце УТС показал, что в первом факторе, то есть в качестве наиболее значимых, остались переменные ЧСС и сердечный выброс, индекс жесткости. Вышли на первые позиции (переместились) показатели внешнего дыхания (ОДД - 32%), второй фактор был смешанным и включал показатели ВСР, АД и сатурации крови, маркер функции левого желудочка сердца (ОДД - 28%), в третий фактор переместились индекс напряжения и диастолическое АД (оДд - 18%) (см. таблицу).
Следовательно, после двухнедельных тренировок на УТС в среднегорье с восстановительным курсом кислородотера-пии, то есть сочетанным воздействием гипоксии среднегорья и дозированной гипероксии, отмечались изменения КРС, сопровождающиеся повышением экономичности сердечной деятельности, гемодинамики на уровне крупных артерий, по-видимому, за счет увеличения функциональных возможностей и вклада системы внешнего дыхания.
Данные факторного анализа показателей функционального состояния КРС спортсменов-мужчин, ранее болевших COVID-19, но не применявших кислородотерапию (КГ), в начале УТС в среднегорье показали практическую одинаковую структуру факторов с ОГ. В конце УТС в среднегорье у КГ в сравнении с ОГ не наблюдалось значительного увеличения значимости переменных системы внешнего дыхания, они переместились с третьего на второй по значимости фактор. По-видимому, это было связано с тем, что на функциональное состояние спортсменов оказывала воздействие только гипоксия среднегорья. Соответственно, в КГ первый фактор включал следующие переменные: ЧСС, индекс напряжения, SDNN, сердечный выброс, индекс объемной скорости кровотока, диастолическое АД (ОДД - 29%), второй - LF/HF, маркер функции левого желудочка сердца, ЖЕЛ, ФЖЕЛ (ОДД - 21%), третий - индекс жесткости и ПСС (ОДД - 15%).
Рассматривая результаты полученного факторного анализа с позиций теории адаптации и теории систем, можно констатировать, что количество межсистемных связей у спортсменов как ОГ, так и КГ не изменилось, а изменился только их качественный состав. Следовательно, адаптация к условиям среднегорья у спортсменов протекала без значительного на-
пряжения адаптационных процессов. Также можно отметить, что все исследованные показатели были в пределах физиологической нормы, что свидетельствует о безопасности тренировок спортсменов, ранее перенесших COVID-19, в условиях среднегорья.
Вывод. Таким образом, сочетанное воздействие гипоксии среднегорья и дозированной кислородотерапии у спортсменов, переболевших COVID-19, оказывает положительное влияние на функциональное состояние КРС, что выражается в повышении экономичности сердечной деятельности и гемодинамики на уровне крупных артерий, увеличении функциональных возможностей системы внешнего дыхания. У спортсменов, ранее болевших COVID-19, но не применявших кислородотерапию, при тренировках в среднегорье значимой положительной динамики не наблюдалось. Полученные данные свидетельствуют о безопасности и эффективности тренировок спортсменов, ранее перенесших COVID-19, в условиях среднегорья, соответственно, при правильной организации диагностических и восстановительных мероприятий.
Работа выполнена в соответствии с государственным заданием ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России № 48.001.22.800 от 01 января 2022 г. на выполнение НИР «Разработка и научное обоснование системы восстановительных и реабилитационных мероприятий для спортсменов, перенесших COVID-19 с использование факторов гипо- и гипероксии в условиях среднегорья», шифр: «COVID среднегорье 22/24».
Литература
1. Михалев В.И. Влияние кислородно-воздушной смеси с содержанием кислорода 93% на вариабельность сердечного ритма и систему внешнего дыхания спортсменов / В.И. Михалев, Е.А. Ре-уцкая, Ю.В. Корягина // Теория и практика физической культуры. - 2012. - № 11. - С. 12-15.
2. Тер-Акопов Г.Н. Морфофункциональное состояние спортсменов, имеющих в анамнезе covid-19, в условиях среднегорья / Г. Н. Тер-Акопов, Ю. В. Корягина, С. В. Нопин, С. М. Абуталимова // Теория и практика физической культуры. - 2022. - № 12. - С. 33-35. -EDNJDPFMX.
References
1. Mikhalev V.I., Reutskaya E.A., Koryagina Yu.V. Vliyaniye kislorodno-vozdushnoy smesi s soderzhaniyem kisloroda 93% na variabelnost serdechnogo ritma i sistemu vneshnego dykhaniya sportsmenov [Influence of an oxygen-air mixture with an oxygen content of 93% on heart rate variability and the external respiration system of athletes]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2012. No. 11. pp. 12-15.
2. Ter-Akopov G.N., Koryagina Yu.V., Nopin S.V., Abutalimova S.M. Morfofunktsionalnoye sostoyaniye sportsmenov, imeyushchikh v anamneze COVID-19, v usloviyakh srednegorya [Morphofunctional state of athletes with a history of COVID-19 in mid-mountain conditions]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2022. No. 12. pp. 33-35.
3. Lemes I.R., Smaira F.I., Ribeiro W.J.D., Favero N.K. et al. Acute and post-acute COVID-19 presentations in athletes: Asystematic review and meta-analysis. Br. J. Sports Med. 2022. No. 56 (16). pp. 941-947. doi:10.1136/bjsports-2022-105583
4. Rajpal S., Tong M.S., Borchers J. et al. Cardiovascular magnetic resonance findings in competitive athletesrecovering from COVID-19 infection. JAMA Cardiol. 2021. No. 6 (1). pp. 116-118. doi:10.1001/ jamacardio.2020.4916
5. Komici K., Bianc A., Perrotta F. et al. Clinical characteristics, exercise capacity and pulmonary functionin post-COVID-19 competitive athletes. J. Clin. Med.2021. No. 10 (14). p. 3053. doi:10.3390/ jcm10143053
6. Modica G., Bianco M., Sollazzo F. et al. Myocarditis in athletes recovering from COVID-19: A systematicreview and meta-analysis. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022. No. 19 (7). p. 4279. doi:10.3390/ ijerph19074279
7. Xia L., Chen J., Friedemann T. et al. The course of mild and moderate COVID-19 infections - the unexpected long-lasting challenge. Open Forum Infect. Dis. 2020. No. 7 (9). Art. № ofaa286. doi:10.1093/ofid/ ofaa286
8. Csulak E., Petrov A., Kovats T. et al. The impact of COVID-19 on the preparation for the tokyo olympics: Acomprehensive performance assessment of top swimmers. Int. J. Environ. Res.Public Health.2021. No. 18 (18). p. 9770. doi:10.3390/ijerph18189770
9. Seixas M.L. G.A., Mitre L.P., Shams S. et al. Unraveling muscle impairment associated with COVID-19 and the role of 3D culture in its investigation. Front. Nutr. 2022. No. 9. p. 825629. doi:10.3389/ fnut.2022.825629
