Оценка функционального состояния и вариабельности сердечного ритма по данным ПАК «Омега-С»

Анализ вариабельности сердечного ритма (2) у спортсменов двух групп позволил выявить вегетативную дисрегуляцию, проявившуюся в значимом снижении общей вариабельности ритма и активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, централизации управления сердечным ритмом и увеличении напряжения регуляторных систем (таблица 1.9).

Показатели вариабельности сердечного ритма спортсменов, оцененные но данным ПАК «Омега-С»

Таблица 1.9

Медианные значения показателей гистограммы — амплитуды моды выше на 52,8% (р=0,000), триангулярного индекса и вариационного размаха ниже соответственно на 50,3% и 13,9% (р=0,000) у спортсменов второй группы. Индексы, рассчитанные на основании показателей гистограммы, также имеют более высокие значения у атлетов второй группы. Так, индекс вегетативного равновесия, характеризующий соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, выше в 2,1 раза (р=0,000); показатель адекватности процессов регуляции, отражающий соответствие между активностью парасимпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла, выше в 1,9 раза (р=0,000); индекс напряженности регуляторных систем, демонстрирующий степень централизации управления сердечным ритмом, выше в 2,2 раза (р=0,000) у обследованных спортсменов второй группы. Рост АМо, ИН выявляется при метаболических изменениях миокарда, кардиомиопатии у спортсменов, что может свидетельствовать о высокой степени напряжения регуляторных систем и снижении функциональных адаптационных способностей.

Все параметры временного анализа вариабельности сердечного ритма, рост которых отражает повышение активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, выше у спортсменов первой группы. Наиболее значимо среди них отличались SDSD (р=0,001), pNN50 (p=0,001) и CV (p=0,000). Медианные значения указанных параметров соответственно оказались выше у спортсменов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку в 1,7; 1,5 и 1,4 раза.

Соотношение мощности частотных компонентов спектра (выраженные в мс²) в анализе вариабельности сердечного ритма демонстрирует относительно низкие значения всех спектральных компонентов, равно как и показателя общей мощности спектра у спортсменов с атипичной реакцией сердечно-сосудистой системы. При этом, наиболее значимые различия наблюдаются в показателе высокочастотного компонента, являющегося маркером активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и показателе общей мощности спектра, характеризующего общую вариабельность ритма. Так, показатель HF выше в 2,2 раза (р=0,001) а общая мощность в 2,1 раза (р=0,000) у спортсменов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.

Показатели спортивной формы атлетов обеих групп превышают 60,0% и характеризуются как «отличные» в первой и как «хорошие» во второй группе (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Показатели спортивной формы у спортсменов с нормальной и атипичной реакцией на физическую нагрузку (р<0,001)

Наиболее высоких значений достигает уровень тренированности организма, который в обеих группах оценивается как отличный (таблица 1.10). Уровень адаптации к физическим нагрузкам на 25,9% (р=0,000), уровень энергетического обеспечения физических нагрузок на 22,6% (р=0,000), уровень психоэмоционального состояния на 21,6% (р=0,000), интегральный показатель спортивной формы на 18,0% (р=0,000) выше в группе спортсменов, продемонстрировавших нормальную реакцию сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку. Текущий уровень тренированности у спортсменов обеих групп превышает резервы тренированности, однако, обращает на себя внимание степень рассогласованности данных параметров. Так, в первой группе резервы тренированности снижены относительно уровня тренированности только на 3,8% (р=0,0216), а во второй - на 20,4% (р=0,0039).

Таблица 1.10

Показатели спортивной формы и энергетического обеспечения спортсменов, оцененные по данным ПАК «Омега-С»

Соотношение медианных значений кодов с нормальной структурой к сумме кодов с измененной и нарушенной структурой составило 26,0 в первой группе и 0,9 во второй группе атлетов, что указывает на значимое превалирование неизмененных кодов у хоккеистов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на нагрузку. Коды с нарушенной структурой в первой группе отсутствовали.

При сопоставимых значениях энергетического баланса (1,11 и 1,02 в первой и второй группах соответственно; р=0,260), характеризующего соотношение параметров ката- и анаболизма, активность пластического и энергетического обменов выше у атлетов первой группы.

Медианное значение параметра «золотого сечения» у спортсменов первой группы выше на 31,1% (р=0,001) и приближается к 0,62, что свидетельствует о сбалансированности энергетических процессов.

При этом подгруппы 2А и 2Б ни по одному из показателей, полученных при тестировании атлетов с применением ПАК «Омега-С» статистически значимо не различаются (р>0,05).

Таким образом, у 48,5% обследованных спортсменов, признанных практически здоровыми по результатам текущего медицинского осмотра и не предъявлявших жалоб, выявлены изменения в ходе выполнения велоэргометрической пробы. Отсутствие статистически значимых различий в результатах клинико-лабораторноинструментального обследования подгрупп атлетов, у которых выявлены патологические изменения ЭКГ и реакции АД на физическую нагрузку, позволяют объединить их в одну функциональную группу. Данная группа, названная как группа спортсменов с атипичной реакцией сердечно-сосудистой системы на нагрузку не отличалась по возрасту, весо-ростовым характеристикам, уровню спортивной квалификации и специализации, направленности тренировочного процесса, периоду тренировочного цикла от группы контроля. Снижения уровня общей физической работоспособности (PWC 170) у данных спортсменов не выявлено, показатели кистевой динамометрии не изменены, признаки перетренированное™ по показателям анализа крови на гормоны отсутствуют. Изменения липидного спектра сыворотки крови у спортсменов с атипичной реакцией на физическую нагрузку указывают на гиперхолестеринемию у 18,2% атлетов, коэффициент атерогенности на 25,7% выше у данных спортсменов (р=0,038).

Анализ вариабельности сердечного ритма позволил выявить вегетативную диерегуляцию, проявившуюся в значимом снижении общей вариабельности ритма и активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, централизации управления сердечным ритмом и увеличении напряжения регуляторных систем у спортсменов с атипичной реакцией на физическую нагрузку: АМо выше на 52,8% (р=0,000), ИВР выше в 2,1 раза (р=0,000); ИН в 2,2 раза (р=0,000). Наиболее значимо среди показателей временного анализа снижены SDSD (в 1,7 раза, р=0,001), pNN50 (в 1,5 раза, р=0,001) и CV (в 1,4 раза, р=0,000). Соотношение мощности частотных компонентов спектра (выраженные в мс²) в анализе вариабельности сердечного ритма демонстрирует относительно низкие значения всех спектральных компонентов, равно как и показателя общей мощности спектра: показатель HF ниже в 2,2 раза (р=0,001); Total в 2,1 раза (р=0,000). Таким образом, нарушение нейровегетативной регуляции сердца, характеризующее усиление напряжения регуляторных систем, предшествует значимым структурным изменениям сердечно-сосудистой системы и функционального состояния атлета, которые могут быть выявлены при проведении текущего медицинского осмотра.

Согласно результатам тестирования спортсменов с применением ПАК «Омега-С», атипичная реакция сердечно-сосудистой системы у спортсменов манифестируется снижением всех параметров спортивной формы (на 18,0 - 26,0%; р=0,000) при значимом падении резервов тренированности организма: резервы тренированности снижены относительно уровня тренированности на 20,4%; р=0,039 (на 3,8% в группе контроля).

Среди всех проанализированных параметров, наиболее значимо различались показатели вариабельности сердечного ритма и функционального состояния, полученные при тестировании атлета с применением ПАК «Омега-С», что позволяет предположить высокую чувствительность данных показателей к изменению функционального состояния сердечно-сосудистой системы, отражающегося в реакции на физическую нагрузку. Поэтому, следующим этапом исследования явилось выявление диагностически эффективных показателей вариабельности сердечного ритма, которые позволили бы прогностически формировать группу спортсменов с высокой вероятностью патологической реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.

Для вероятностной оценки информативности показателей проводилось построение ROC-кривых, с определением площади под кривой (AUC) и точки отсечения (таблица 1.11). Были отобраны 8 показателей со следующей диагностической информативностью (в порядке убывания): индекс вегетативного равновесия (ИВР), амплитуда моды (АМо), индекс напряженности (ИН), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), соотношение мощности низко- и высокочастотного компонентов спектра (LF/HF), значение коэффициента корреляции после первого сдвига автокорреляционной кривой (Ik), мощность низкочастотного спектрального компонента (LF%, LF nu).

Все указанные показатели имеют площадь под кривой более 0,6, что в соответствии с экспертной шкалой оценки качества значимости теста характеризует их как очень хорошие и средние. С целью повышения общей информативности отдельных признаков, произведено их объединение. Для этого, применив метод математического моделирования, для каждого показателя был вычислен диагностический коэффициент (таблица 1.12).

Таблица 1.11

Результаты ROC-анализа показателей «Омега-С»

Вычисление диагностических коэффициентов

Таблица 1.12

Результатом явилось формирование прогностической таблицы (таблица 1.13).

Прогностическая таблица

Таблица 1.13

Для возможности прогностического отнесения спортсмена к группе с нормальной или атипичной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, выполняется анализ вариабельности сердечного ритма в соответствии с рекомендациями к тестированию. Для каждого из восьми показателей, в зависимости от попадания в «красный» или «зеленый» диапазон, определяется диагностический коэффициент. Полученные коэффициенты суммируются. Если итоговое значение суммы составляет +1 и более, пациент может быть отнесен в группу спортсменов с высоким риском атипичной реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, требующей более углубленного обследования, с рекомендациями проведения нагрузочного тестирования и коррекцией учебно-тренировочного процесса. При итоговом значении -1 и менее предполагается нормальная реакция на физическую нагрузку (рисунок 1.4).

Рисунок 2.1 - Алгоритм применения прогностической таблицы

Для оценки диагностической эффективности прогностической таблицы дополнительно было проведено обследование 36 спортсменов различного уровня спортивной квалификации (75,0% — высококвали- цированные атлеты) в возрасте от 12 до 27 лет, средний возраст составил 17,81 ±3,4 года. Из них: 11,1% спортсмены в возрасте до 14 лет, 33,3% - до 18 лет; 22,2% - женщины, 77,8% - мужчины. Атлеты специализировались в следующих видах спорта: теннис большой и настольный, легкая атлетика (бег на средние и длинные дистанции), футбол, хоккей, баскетбол, велоспорт, гребля на байдарках и каноэ, гребной слалом, армбреслинг, бокс. Обследования проводились в подготовительный, соревновательный и восстановительный периоды макроцикла. Спортсменам выполнялись общеклинический осмотр и ЭКГ покоя для выявления возможных противопоказаний к проведению нагрузочного тестирования, анализ ВСР, ВЭП. Расчет диагностических коэффициентов прогностического протокола проводился после завершения нагрузочной пробы.

По результатам нагрузочного тестирования атипичная реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку была выявлена у 27 спортсменов (75,0%), нормальная реакция - у 9 атлетов (таблица 1.14). Применение прогностической таблицы позволило предположить развитие атипичной реакции у 23 атлетов, нормальной реакции - у 7 атлетов из числа спортсменов, у которых реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку была в последующем подтверждена в ходе выполнения велоэргометрической пробы.

Оценка диагностической надежности метода проведена путем определения следующих показателей:

• • Диагностическая чувствительность. Характеризует вероятность получения положительного результата. Рассчитывалась как отношение истиноположительных результатов к сумме истиноположительных и ложноотрицательных и составила 85,2%.
• • Диагностическая специфичность - это отношение истиноотрицательных случаев к сумме истиноотрицательных и ложноположительных и позволяет оценить вероятность того, что будет получен отрицательный результат. В данном случае, специфичность диагностического протокола составила 77,8%.
• • Диагностическая эффективность (отношение истиноположительных и истиноотрицательных случаев к общему числу спортсменов) равна 83,3%.

Оценка информативности диагностического протокола

• • Предсказательная ценность положительного результата характеризует вероятность того, что у обследуемого с положительным результатом теста имеется патология. Рассчитывается как отношение истиноположительных результатов к сумме истиноположительных и ложноположительных. Составила 92,0%.
• • Предсказательная ценность отрицательного результата характеризует вероятность того, что у обследуемого с отрицательным результатом теста нет заболеваний. Рассчитанная как отношение истиноотрицательных результатов к сумме истиноотрицательных и ложноотрицательных, составила 63,6%.

В настоящее время важность проведения нагрузочного тестирования с регистрацией электрокардиограммы и динамики артериального давления у спортсменов не вызывает сомнений. Однако, относительно высокая стоимость исследования, требующая обученного персонала и соблюдения ряда условий, временных затрат, необходимости выполнения спортсменом интенсивной физической нагрузки, зачастую не специфичной для данного вида спорта, ограничивает возможности массового применения метода. Электрокардиограмма покоя наряду с общеклиническим осмотром и лабораторными исследованиями как было показано выше, не всегда позволяют выделить группу спортсменов, нуждающихся в проведении велоэргометрической пробы. Наряду с этим, анализ функционального состояния и вариабельности сердечного ритма спортсменов с применением ПАК «Омега-С» находит все более широкое распространение на территории Республики Беларусь. Процедура тестирования не является обременительной, занимает не более 5 минут, может быть выполнена младшим медицинским персоналом, тренером- врачом. Предложенный прогностический протокол с достаточно высокой чувствительностью и специфичностью позволяет прогнозировать реакцию сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.

Выводы

• 1. Атипичная реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку выявлена у 48,5% спортсменов, признанных практически здоровыми по результатам текущего медицинского осмотра.
• 2. Результаты лаборотарно-инструментального обследования указывают на нарушения липидного обмена у спортсменов с атипичной реакцией сердечнососудистой системы на физическую нагрузку (гиперхолестеринемия выявлена у 18,2% атлетов, коэффициент атерогенности на 25,7% выше у данных спортсменов; р=0,038).
• 3. Вегетативная дисрегуляция, выявленная у данной группы спортсменов проявляется в значимом снижении общей вариабельности ритма и активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, централизации управления сердечным ритмом и увеличении напряжения регуляторных систем: увеличение АМо на 52,8%, ИН в 2,2 раза (р=0,000), снижение SDSD в 1,7 раза, pNN50 в 1,5 раза, HF в 2,2 раза (р=0,001), Total в 2,1 раза (р=0,000).
• 4. Атипичная реакция сердечно-сосудистой системы у спортсменов манифестируется снижением всех параметров спортивной формы (на 18,0 - 26,0%; р=0,000) при значимом падении резервов тренированности организма.
• 5. Разработанный диагностический протокол является неинвазивным, и удобным методом, позволяющим с достаточной чувствительностью (85,2%) и специфичностью (77,8%) формировать группу спортсменов с высоким риском атипичной реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.