CC BY
20взаимосвязь показателей вариабельности сердечного ритма и параметров неИромоторики юных велосипедистов
УДК/UDC 796.01:612
Поступила в редакцию 28.05.2021 г.
Аспирант О.А. Сажина1
Доктор биологических наук, профессор А.В. Шаханова1 Кандидат биологических наук, доцент М.Н. Силантьев1
1Адыгейский государственный университет, Майкоп
JUNIOR CYCLISTS' HEART RATE VARIABILITY AND NEUROMOTOR CHARACTERISTICS: CORRELATION ANALYSIS
Postgraduate student O.A. Sazhina1 Dr. Biol., Professor A.V. Shakhanova1 PhD, Associate Professor M.N. Silantyev1
1 Adyghe State University, Maykop
Информация для связи с автором: sazhinaolga28@mail.ru
Аннотация
Цель исследования - выявить характер межсистемных корреляционных связей между параметрами вариабельности сердечного ритма и нейромо-торики.
Методика и организация исследования. Исследуемая группа включала спортсменов велосипедного спорта в возрасте от 13 до 21 года (п=52), занимавшихся на базе ГБУ РА «СШОР», которые были разделены на две возрастные группы: подростковую (п=28) и юношескую (п=24). С использованием ранговой корреляции Спирмена (г) проведены расчеты корреляционных связей для оценки сопряженности показателей вариабельности сердечного ритма и параметров нейромоторики.
Результаты исследования и выводы. Установлено, что у юношей происходит значительное усиление межсистемных и внутрисистемных корреляционных связей относительно подросткового периода, что свидетельствует о расширении регуляторно-адаптивных возможностей на данном этапе тренировочного процесса.
Ключевые слова: корреляционный анализ, параметры нейромоторики, вариабельность сердечного ритма, регуляторно-адаптивный статус, велосипедный спорт, спортсмены, подростки, юноши.
Abstract
Objective of the study was to analyze the age-specific correlations of the heart rate variability and neuromotor characteristics test data. Methods and structure of the study. We sampled for the study the 13-21-year-old cyclists (n=52) trained at the Olympic Reserve Sports School and split them up into Adolescent (n=28) and Junior (n=24) groups. The heart rate variability and neuromotor characteristics test data were analyzed for correlations using the Spearman's rank correlation (r) ratio.
Results and conclusion. The Junior Group was tested with a significant growth of inter- and intra-group correlations versus the Adolescent Group - that may be interpreted as indicative of the growing regulatory and adaptive resource with age at this training process stage.
Keywords: correlation analysis, neuromotor characteristics, heart rate variability, test rates, regulatory and adaptive resource, cycling sport, athletes, teenagers, young men.
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Введение. В велосипедном спорте базовыми системами регуляторно-адаптивного и гомеостатического уровней являются нервная и сердечно-сосудистая системы, представляющие единый интегративный блок. Участие этих двух систем неоднозначно при различных мощностях работы, однако от слаженной интеграции и саморегуляторной деятельности этих двух систем зависит степень устойчивости гомеостатических показателей, уровень резистентности организма и степень их содействия в достижении надежного спортивного результата [7].
Исследование с помощью корреляционной адаптометрии [6] характера и динамики корреляционных связей между параметрами нейромоторики и показателями вариабельности сердечного ритма у юных велосипедистов представляется актуальной задачей с позиции изучения проблемы целостности организма и его функциональной устойчивости. От того, как меняется парадигма взаимосвязи на разных этапах тре-
нировочного процесса, насколько изменчивость одного признака находится в соответствии с изменчивостью другого, будут зависеть уровень резистентности и адаптационные возможности организма [2, 6].
Существуют два подхода к интерпретации коэффициента корреляции. Согласно работам одних авторов, сильная коррелятивная связь свидетельствует о взаимной согласованности функций и высокой степени их интеграции, готовности функциональных систем сопряженно реагировать и обеспечивать оптимальный «приспособительный эффект» [1].
По мнению других авторов, снижение количества и силы корреляционных связей усиливает пластичность межсистемных связей, увеличивает число «степеней свободы» адаптивных систем и тем самым способствует достижению оптимального функционального состояния организма, что подтверждается показателями высокого регуляторно-адап-тивного статуса, тогда как сочетание сопряженности и выра-
16
http://www.teoriya.ru
№12^ 2021 Декабрь | December
женности корреляционных связей в межсистемных плеядах делает систему более жесткой и уязвимой [3, 5 и др.]. Для объективизации физиологическая интерпретация полученных корреляционных связей должна подтверждаться соответствующим регуляторно-адаптивным статусом организма.
Цель исследования - выявить характер межсистемных корреляционных связей между параметрами вариабельности сердечного ритма и нейромоторики.
Методика и организация исследования. Исследуемая группа включала спортсменов велосипедного спорта в возрасте от 13 до 21 года (п=52), занимавшихся на базе ГБУ РА «СШОР». В соответствии с возрастной периодизацией Института возрастной физиологии РАО (1965) все обследованные спортсмены были разделены на две возрастные группы: подростковую (п=28) и юношескую (п=24). Исследования проводились в тренировочном периоде на базе лаборатории «Физиология развития ребенка» НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета.
С использованием ранговой корреляции Спирмена (г) проведены расчеты корреляционных связей для оценки сопряженности показателей вариабельности сердечного ритма (ИН - индекс напряжения регуляторных систем, ИВР - индекс вегетативного равновесия, ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции, ЧСС - частота сердечных сокращений) и параметров нейромоторики (ПЗМР - простая зрительно-моторная реакция, теппинг-тест, РДО - реакция на движущийся объект). Интерпретация коэффициента корреляции производилась, исходя из уровня силы связи:
• +-г>0,01<0,29 - слабая положительная/отрицательная связь;
• +-г>0,30<0,69 - средняя положительная/отрицательная связь;
• +-г>0,70<1,00 - сильная положительная/отрицательная связь.
Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что показатель теппинг-теста, отражающий подвижность и выносливость нервной системы, имел у подростков-велосипедистов обратную среднюю корреляционную связь с ЧСС (табл. 1), которая носила тенденцию к усилению в юношеский период (табл. 2). Это означает, что любое усиление хронотропной функции сердца, вследствие повышения тонуса симпатической нервной системы и лабильности синусового узла, будет оказывать отрицательное влияние на показатели качества быстроты, силы и выносливости нервных процессов.
Между показателями теппинг-теста и ПАПР также существует средней силы обратная корреляционная связь
(табл. 1), то есть в случае избыточной централизации управления ритмом мы можем прогнозировать ухудшение показателей качества быстроты реакции. В юношеский период на фоне повышения активности тонуса парасимпатической нервной системы и усиления автономного контура регуляции управления ритмом [8] значительно ослабевает связь между показателями ПАПР и теппинг-теста (табл. 2).
В подростковой группе между параметрами нейромоторики (РДО и ПЗМР), характеризующими пространственную и временную точность, быстроту движения, и показателями вариабельности сердечного ритма (ИН и ИВР), характеризующими степень централизации управления ритмом и соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов, установлен слабый уровень сопряженности (табл. 2).
У юношей показатель ИВР имел среднюю обратную корреляционную связь с РДО (табл. 2), то есть в случае увеличения показателей ИВР выше верхней границы нормы и усиления тонуса симпатического звена регуляции будет происходить снижение числа реакций запаздывания и повышение психомоторики опережающего реагирования. При этом у юношей наблюдается средняя прямая связь между ПАПР и ПЗМР (табл. 2), когда при росте ПАПР на фоне избыточной централизации управления ритмом следует прогнозировать увеличение показателей ПЗМР и снижение качества быстроты реакций. У юношей уровень сопряженности между ИН и РДО усиливается и носит среднюю обратную корреляционную связь (табл. 2).
Из литературы известно, что показатель ИН чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы и даже небольшие нагрузки физического и эмоционального характера могут увеличивать этот показатель в 1,5-2 раза [4].
Из полученных результатов видно, что в юношеском возрасте складываются хорошо отработанные взаимоотношения между центральными управляющими системами и эф-фекторными периферическими органами.
Анализ внутрисистемных связей (табл. 3) дает более четкое представление о направлении и силе корреляционной связи между показателями ВСР. При этом наибольшую факторную значимость имеет показатель ИН, отражающий суммарный эффект сердечной регуляции и характеризующий степень централизации управления ритмом. Все показатели вариабельности сердечного ритма у юношей более интегрированы между собой (табл. 3) на фоне усиления автономного контура регуляции управления ритмом сердца и повышения тонуса парасимпатической нервной системы [8]. Это позво-
Таблица 1. Показатели корреляционной связи (±г) между параметрами ВСР и нейромоторики у велосипедистов подростковой группы
Показатели ВСР Показатели нейромоторики
РДО, мс ПЗМР, мс Теппинг-тест, Гц
ЧСС, уд/мин г = +0,17 г = -0,14 г = -0,34*
ИВР, у.е г = +0,004 г = -0,22 г = -0,04
ПАПР, у.е г =+0,03 г = -0,10 г = -0,35*
ИН, у.е г = +0,08 г=-0,21 г = -0,03
Примечание: г - коэффициент корреляции; * - значимые корреляционные зависимости (р<0,05). Таблица 2. Показатели корреляционной связи (±г) между показателями ВСР и нейромоторики у велосипедистов юношеской группы
Показатели ВСР Показатели нейромоторики
РДО, мс ПЗМР, мс Теппинг тест, Гц
ЧСС, уд/мин г = -0,06 г =+0,19 г = -0,42*
ИВР, у.е г = -0,38* г =+0,25 г = -0,05
ПАПР, у.е г = -0,18 г =+0,31* г = -0,08
ИН, у.е г=-0,31* г =+0,27 г = -0,09
Примечание: г - коэффициент корреляции; * - значимые корреляционные зависимости (р<0,05).
№12 • 2021 Декабрь | December
http://www.teoriya.ru
17
Таблица 3. Внутрисистемные корреляционные связи между показателями ВСР у велоспортсменов подростковой и юношеской групп
Возрастная группа Показатели ВСР
ЧСС/ИВР ЧСС/ПАПР ЧСС/ИН ИВР/ПАПР ИВР/ИН ПАПР/ИН
Подростки r = +0,32; p >0.05 r= +0,56; p <0.05 r= +0,63; p <0.05 r= +0,79; p< 0.01* r= +0,84; p< 0.01* r= +0,73; p <0.01*
Юноши r= +0,44; p>0.05 r= +0,21; p>0.05 r= +0,11; p>0.05 r= +0,94; p<0.01* r= +0,99; p<0.01* r= +0,96; p<0.01*
Примечание: r - значение коэффициента корреляции; р - уровень значимости.
ляет получить более надежный спортивный результат, избежать стрессовых повреждений.
Выводы. У юных велосипедистов с возрастом и ростом тренированности характер и сила корреляционных связей между показателями нейромоторики и вариабельности ритма сердца усиливается, что указывает на увеличение инте-гративных процессов между нервной и сердечно-сосудистой системами, расширение диапазона их функционирования в условиях физических нагрузок.
Характер внутрисистемной сопряженности между параметрами ВСР достигает наибольшего эффекта изменений в юношеский период, когда отмечается высокая степень скоррелированности между показателями, характеризующими регуляторно-адаптивные возможности сердца и организма в целом, что уменьшает возможность риска срывов процессов адаптации, позволяет диагностировать высокую степень резистентности организма при занятиях велоспортом.
Литература
1. Агаджанян Н.А. Соревновательный стресс у представителей различных видов спорта по показателям вариабельности сердечного ритма / Н.А. Агаджанян, Е.Е. Батоцыренова // Теория и практика физ. культуры. - 2006. - № 1. - С. 5-10.
2. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. / Р.М. Баевский. М., Медицина, 1979. - 298 с.
3. Гречишкина С.С. Взаимосвязь показателей вариабельности ритма сердца и внешнего дыхания у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса / С.С. Гречишкина, А.В. Шаханова, Ю.Ю. Даутов // Вестник АГУ. Сер. естественно-математических и технических наук. - 2012. - Выпуск 1 (98). - С. 90-99.
4. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. - Иваново: Изд-во Ивановской госуд. мед. академии, 2000. - 200 с.
5. Парин В.В. Очерки по космической физиологии / В.В. Парин. -Медицина, 1967.
6. Разжевайкин В.Н. Корреляционная адаптометрия. Модели и приложения в биомедицинских системах / В.Н. Разжевайкин, М.И. Шпинатков // Математическое моделирование. - 2008. -Т. 20. - № 8. - С. 13-27.
7. Солодков А.С. Итоги и перспективы исследований проблемы адаптации в спорте / А.С. Солодков // Ученые записки университета им П.Ф Лесгафта. - 2005. - № 18.
8. Шаханова А.В. Интегрирующая деятельность нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем в целостном организме / А.В. Шаханова, О.А. Сажина // Лучшая исследовательская статья 2020 // Сборник статей III Международного научно-исследовательского конкурса. Петрозаводск, 2020. С. 32-45.
References
1. Aghajanyan N.A., Batotsyrenova E.E. Sorevnovatelny stress u pred-staviteley razlichnykh vidov sporta po pokazatelyam variabelnosti serdechnogo ritma [Competitive stress among representatives of various sports in terms of heart rate variability]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2006. No. 1. pp. 5-10.
2. Bayevskiy R.M. Prognozirovanie sostoyaniy na grani normy i patologii [Prediction of conditions on the verge of norm and pathology]. Moscow: Meditsina publ., 1979. 298 p.
3. Grechishkina S.S., Shakhanova A.V., Dautov Y.Y. Vzaimosvyaz poka-zateley variabelnosti ritma serdtsa i vneshnego dykhaniya u sports-menov s raznoy napravlennostyu trenirovochnogo protsessa [Relationship between heart rate variability and external respiration indices in athletes with different purposes of training process]. Vestnik AGU. Ser. estestvenno-matematicheskikh i tehnicheskikh nauk. 2012. No. 1 (98). pp. 90-99.
4. Mikhaylov V.M. Variabelnost ritma serdtsa. Opyt prakticheskogo primeneniya metoda [Heart rate variability. Experience in practical application of the method]. Ivanovo: ISMA publ., 2000. 200 p.
5. Parin V.V. Ocherki po kosmicheskoy fiziologii [Essays on space physiology]. Meditsina publ., 1967.
6. Razzhevaykin V.N., Shpinatkov M.I. Korrelyatsionnaya adaptom-etriya. Modeli i prilozheniya v biomeditsinskikh sistemakh [Correlation adaptometry. Models and applications in biomedical systems]. Matematicheskoe modelirovanie. 2008. V. 20. No. 8. pp. 13-27.
7. Solodkov A.S. Itogi i perspektivy issledovaniy problemy adaptatsii v sporte [Results and prospects of research on the problem of adaptation in sports]. Uchenye zapiski universiteta im P.F Lesgafta. 2005. No. 18.
8. Shahanova A.V., Sazhina O.A. Integriruyushchaya deyatelnost nervnoy, serdechno-sosudistoy i dykhatelnoy sistem v tselostnom organizme [Integrating activity of nervous, cardiovascular and respiratory systems in whole body]. Luchshaya issledovatelskaya statya 2020 [Best Research Paper 2020]. Proc. III International Research Competition. Petrozavodsk, 2020. pp. 32-45.
НОВЫЕ КНИГИ
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с га
Ii
О (U .с Н
столяров в.и. идеология и технология массовой физкультурно-спортивнои работы в новой СТРАТЕГИИ развития физической культуры и спорта (авторская концепция) / в.и. столяров. - М.: торговый дом
«советский спорт», 2021. - 339 с.
Предмет анализа в данной монографии - идеология и технология массовой физкультурно-спортивной работы, адекватные современным требованиям, национальным целям и стратегическим задачам развития нашей страны, в том числе новой стратегии развития физической культуры и спорта до 2030 г
На основе интеграции эмпирического и теоретического анализа (т.е. комплексного научного исследования) и опираясь на результаты многолетних собственных теоретических и прикладных исследований, а также других отечественных и зарубежных специалистов, автор обосновывает необходимость переосмысления ценностных установок, принципов, направлений, целей, задач массовой физкультурно-спортивной работы, разработки и внедрения в практику инновационных форм и методов с целью обеспечить повышение не только физкультурно-спортивной активности населения, но главное - значимости этой активности как фактора улучшения качества жизни россиян, их личностного развития, ориентации на духовные ценности.
Монография предназначена для организаторов массовой физкультурно-спортивной работы, а также для исследователей педагогических, философско-социологических и других современных проблем физической культуры и спорта.
18
http://www.teoriya.ru
№12^ 2021 Декабрь | December
