Функциональное состояние спортсменов с различной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку
Возникает закономерный вопрос: какова взаимосвязь между реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку и параметрами функционального состояния? Для ответа на поставленный вопрос были проанализированы результаты обследований 33 атлетов, специализирующихся в хоккее на льду (средний возраст 18,7±1,3), имеющих сопоставимый уровень спортивного мастерства и профессиональный стаж, тестированных в единый период тренировочного цикла. Спортсмены на период исследования жалоб не предъявляли и были признаны практически здоровыми. Выполнены: общеклинический осмотр, антропометрическое исследование, общий и биохимический анализы крови, оценка гормонального статуса (уровень кортизола, тестостерона и дигидроэпиандростерона-сульфат), электрокардиограмма, анализ вариабельности сердечного ритма и оценка функционального состояния, велоэргометрическая проба, эхокардиография. По результатам велоэргометрии спортсмены были распределены на 2 группы - с нормальной (п=17) и патологической (п=16) реакцией сердечнососудистой системы на физическую нагрузку. В ходе выполнения лабораторных исследований, электрокардиограммы и эхокардиографии патологических изменений, которые могли бы явиться причиной прекращения профессиональной спортивной деятельности, не выявлено.
Основные гемодинамические показатели (систолическое, диастолическое, среднее и пульсовое АД, ЧСС) в покое, непосредственно перед проведением нагрузочного тестирования, в конце первой ступени нагрузки и в период выполнения работы, при которой достигалась СЧСС, у хоккеистов анализируемых групп статистически значимо не различались. Однако, скорость восстановления основных гемодинамических показателей после нагрузочного тестирования выше у хоккеистов с нормальной реакцией ССС на физическую нагрузку - восстановление ЧСС происходило быстрее на 23,1%, АД - на 36,3%.
Анализ ВСР позволил выявить высокую общую вариабельность ритма, активность парасимпатического отдела ВНС и автономного контура регуляции в группе спортсменов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку (таблица 4.7). Медианные значения показателей гистограммы - амплитуды моды ниже на 52,8%, триангулярного индекса и вариационного размаха выше на 50,3% и 13,9% у спортсменов первой группы.
Показатели ВСР спортсменов по данным ПАК «Омега-С»
Таблица 4.7
Показатели |
Медиана (25 - 75 квартили) |
pj™i |
|
Нормальная реакция |
Патологическая реакция |
||
Средний RR-интервал, мс |
|
|
0,1567 |
АМо - Амплитуда моды, % |
|
|
0,0000 |
Мо - Мода, мс |
|
|
0,3265 |
dX - Вариационный размах. |
|
|
0,0001 |
HRV индекс 40 |
|
|
0,0001 |
Индекс вегетативного равновесия (ИВН), у.е. |
|
|
0,0000 |
Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), у.е. |
|
|
0,0002 |
Индекс напряженности (ИН), у.е. |
|
|
0,0001 |
CKO (SDNN) - Среднее квадратическое отклонение, мс |
|
|
0,0001 |
PNN50 - Количество пар RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс, % |
|
|
0,0011 |
SDSD - Стандартное отклонение разностей соседних RR-интервалов, мс |
|
|
0,0011 |
RMSSD - Квадратный корень из суммы квадратов разностей RR-интервалов, мс |
|
|
0,0032 |
CV - коэффициент вариации |
|
|
0,0002 |
HF - Высокочастотный компонент спектра, мс2 |
|
|
0,0006 |
LF - Низкочастотный компонент, мс2 |
|
|
0,0253 |
VLF - Очень низкочастотный компонент, мс2 |
|
|
0,0044 |
Total - Полный спектр частот, мс2 |
|
|
0,0000 |
Основные индексы (напряженности, вегетативного равновесия и показатель адекватности процессов регуляции), рассчитанные на основании показателей гистограммы, практически в 2 раза выше у атлетов второй группы. Наиболее значимо среди показателей временного анализа отличались SDSD, pNN50 и CV. Медианные значения указанных параметров оказались выше в 1,7; 1,5 и 1,4 раза у спортсменов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на нагрузку.
Таблица 41
Показатели спортивной формы и энергетического обеспечении спортсменов, оцененные по данным ПАК «Омега-С»
Показатели |
Медиана (25 - 75 квартили) |
p-lccl |
|
Нормальная реакция |
Патологическая реакция |
||
А - Уровень адаптации к физическим нагрузкам, % |
|
|
0,0004 |
В - Уровень тренированности организма, % |
|
|
0,0001 |
С - Уровень энергетического обеспечения, % |
|
|
0,0002 |
D - Психоэмоциональное состояние, % |
|
|
0,0003 |
Н - Интегральный показатель спортивной формы, % |
|
|
0,0000 |
В2 - Резервы тренированности, % |
|
|
0,0000 |
С2 - Резервы энергетического обеспечения,% |
|
|
0,0004 |
D2 - Резервы управления, % |
|
|
0,0001 |
Коды с нарушенной структу- |
|
|
0,0487 |
Коды с измененной структу- |
|
|
0,0006 |
Коды с нормальной структу- |
|
|
0,0007 |
Показатель анаболизма, у.е. |
|
|
0,0003 |
Энергетическое обеспечение, у.е. |
|
|
0,0004 |
Показатели |
Медиана (25 - 75 квартили) |
P-1'V" |
|
Нормальная реакция |
Патологическая реакция |
||
Энергетический баланс |
|
|
0,2604 |
Показатель катаболизма, у.е. |
|
|
0,0025 |
Параметр Z |
|
|
0,0005 |
Показатели спортивной формы атлетов (таблица 4.8) в соответствии с программой заключений комплекса «Омега-С» характеризуются как «отличные» в первой и как «хорошие» во второй группе, при этом интегральный показатель спортивной формы у спортсменов с патологической реакцией на физическую нагрузку оказался сниженным на 18%.
Коды с нормальной структурой на 55,9% ниже во второй группе, коды с нарушенной структурой в первой группе отсутствовали. При сопоставимых значениях энергетического баланса, характеризующего соотношение параметров ката- и анаболизма, активность пластического и энергетического обменов выше у атлетов с нормальной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
По данным ЭхоКГ признаки структурного ремоделирования, в виде гипертрофии миокарда и дилятации камер сердца зарегистрированы у 34,5% обследованных, изолированная дилятация одной из камер сердца встречалась в 13,8% случаев, и у 6,9% обследованных спортсменов отмечалась дилятация нескольких отделов. Данные изменения следует рассматривать с позиций формирования «физиологического спортивного сердца», поскольку не выявлено увеличения толщины миокарда более 13 мм и КДР более 65 мм [14; 15; 16]. Эхокардиографические признаки дисплазии соединительной ткани отмечались у 79,3% спортсменов. Наиболее частой патологией являлись: пролапс митрального клапана I степени с регургитацией не выше 1 степени (58,6% обследованных) и аномально расположенные хорды в полости левого желудочка (62,1% обследованных). Аномально расположенные хорды в полости левого желудочка с равной частотой встречались в обеих группах, пролапс митрального клапана во второй группе регистрировался в 1,8 раза чаще.
Выводы:
- 1. Увеличение частоты выявления патологических реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку манифестируется снижением параметров функционального состояния и спортивной формы по показателям ПАК «Оме- га-С».
- 2. У спортсменов с патологическим ответом сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку отмечено замедление скорости восстановления параметров гемодинамики после физической работы, высокая частота регистрации пролапса митрального клапана, снижение общей спектральной мощности ВСР и активности парасимпатического отдела ВНС.
Профессиональная спортивная деятельность приводит к адаптивным структурным и функциональным изменениям сердечнососудистой системы. Согласно классификации видов спорта [17], основанной на величинах динамического и статического компонентов физической работы, достигаемых во время соревнований, выделяют пять степеней нагрузки на сердечно-сосудистую систему: низкая, ниже средней, средняя, выше средней и высокая. Динамический компонент определяется как процент от величины максимального потребления кислорода, а статический - как процент от максимально достигнутого произвольного мышечного сокращения. Динамическая нагрузка, выполняемая с вовлечением большого объема мышечной массы, ведет к увеличению потребления кислорода, значительному росту ЧСС, ударного объема, систолического артериального давления. Среднее гемодинамическое артериальное давление увеличивается умеренно, а диастолическое артериальное давление и общее периферическое сопротивление сосудов снижаются. Функциональные изменения при выполнении статической нагрузки носят иной характер - незначительный рост потребления кислорода, ЧСС при неизменном ударном объеме. Систолическое, диастолическое, среднее гемодинамическое артериальное давление значимо увеличиваются, общее периферическое сопротивление сосудов не изменяется. Так, динамическая нагрузка ведет к перегрузке левого желудочка объемом, а статическая - давлением.
Структурное ремоделирование миокарда, наблюдаемое при занятиях видами спорта с высокими динамическим и статическим компонентами нагрузки касается увеличения массы миокарда, объема правого и левого желудочков, и у ряда спортсменов сопровождается увеличением толщины стенки левого желудочка и размера левого предсердия с сохранением систолической и диастолической функций [17, 18, 19].
Цель: оценить морфофункциональные особенности сердечнососудистой системы, функциональное состояние и вариабельность сердечного ритма спортсменов, адаптированных к выполнению высокоинтенсивных соревновательных нагрузок.
Проанализированы результаты обследований 159 квалифицированных спортсменов-мужчин (кандидаты в мастера спорта, мастера спорта и мастера спорта международного класса). В первую группу (п = 59) включены атлеты, чья соревновательная деятельность связана с выполнением высокоинтенсивных статических и динамических нагрузок, и высоким напряжением сердечно-сосудистой системы (бокс, велоспорт, конькобежный спорт, гребля, триатлон). Во вторую, контрольную группу (п = 100), вошли спортсмены, занимающиеся парусным спортом, каратэ, дзюдо, таэквандо, теннисом, бадминтоном и футболом. Сердечно-сосудистая система атлетов данных видов спорта подвергается среднеинтенсивной нагрузке. Анализ включал результаты антропометрии, электрокардиографии покоя в 12-ти отведениях, эхокардиографии, данных клинико-лабораторного исследования (общий и биохимический анализы крови, определение в крови гормонов).
По данным антропометрического исследования, выполненного по общепринятой методике и включавшего измерение длины и массы тела с расчетом индекса массы тела, окружности грудной клетки, определение жизненной емкости легких и силы мышц кисти, оказалось, что спортсмены, испытывающие высокие статические и динамические нагрузки отличались более низким индексом массы тела, преимущественно за счет высокого роста (таблица 3.9). Жизненная емкость легких у атлетов данных видов спорта выше на 8,5% (р=0,009). В показателях кистевой динамометрии не выявлено статистически значимых различий, однако сила мышц правой и левой руки спортсменов этой группы также превышает данные показатели в сравнении с контрольной на 4,8 и 5% соответственно (р=0,39 и 0,24).
Поскольку ведущая роль в адаптации организма к тренировочным нагрузкам отводится сердечно-сосудистой системе, спортсменам выполнено электрокардиографическое обследование. Продолжительность основных временных параметров в покое (интервал PQ, интервал QT абс. и корр., измереные во II стандартном отведении) у атлетов обеих групп статистически значимо не различалась. Частота патологических изменений (нарушения процессов реполяризации миокарда, полная блокада правой ножки пучка Гиса, эктопические ритмы) составила 13,2% в первой группе и 19,8% во второй (таблица 3.10). Более высокая частота встречаемости атриовентрикулярной блокады I степени у спортсменов первой группы может быть результатом высокого тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, что согласуется с данными исследования вариабельности сердечного ритма.
Характеристика спортсменов по результатам антропометрии
Таблица 3.9
Показатели |
Медиана 25 - 75 квартиль |
1 р-1 |
||
Группа 1 |
Г руппа 2 |
|||
Масса тела, кг |
|
|
0,3558 |
|
Длина тела, см |
|
|
0,0355 |
|
Индекс массы тела, кг/м2 |
|
|
0,0210 |
|
Жизненная емкость легких, мл |
|
|
0,0090 |
|
Кистевая динамометрия |
правая |
|
|
0,3932 |
— |
|
|
0,2427 |
Данные электрокардиограммы покоя, %
Таблица 3.10
Заключение |
Группа 1 |
Группа 2 |
Полная блокада правой ножки пучка Гиса |
0 |
1,0 |
Нарушение процессов реполяризации миокарда (дистрофия миокарда физического перенапряжения I ст./ II ст. по А.Г. Дембо) |
5,3/0 |
11,5/1,0 |
Миграция суправентрикулярного водителя ритма, предсердные эктопические ритмы |
7,9 |
6,3 |
Атриовентрикулярная блокада I степени |
7,9 |
3,1 |
Синдром ранней реполяризации желудочков |
0 |
2,1 |
Неполная блокада правой ножки пучка Г иса |
15,8 |
6,3 |
Среди обследованных спортсменов нарушения процессов реполяризации миокарда, соответствующие дистрофии миокарда физического перенапряжения I и II степени по классификации А.Г. Дембо, составили 5,3% в первой группе и 12,5% в контрольной группе атлетов. При этом у спортсменов, испытывающих высокоинтенсивные соревновательные нагрузки, не встречалась дистрофия миокарда II степени.
Для выявления гематологических, биохимических и гормональных маркеров физического перенапряжения были проанализированы результаты общеклинического и биохимического анализов крови и гормонального статуса. Среди параметров общеклинического анализа крови статистически достоверно группы различались только по содержанию эритроцитов в периферической крови, которые составили 5,12±0,57 и 4,90±0,36 (Л10 2/л; р=0,0057) в первой и второй группах соответственно. Показатели биохимического анализа крови позволили выявить превышение креатинфосфокиназы на 98,7% (р=0,0001), креатинина на 3,4% (р=0,0369), концентрации ионов кальция на 3,2% (р=0,0046) у спортсменов контрольной группы. По содержанию тирео- тропного гормона, тестостерона, кортизола в сыворотке крови, индексу
анаболизма (рассчитанному по формуле: ИА =--—*100,
Кортизол
где тестостерон - уровень тестостерона; кортизол - уровень кортизола в сыворотке крови) статистически достоверно группы не отличались.
На основе данных эхокардиографического исследования (таблица 3.11) определены основные гемодинамические показатели, морфологическая структура сердца, оценка сократительной функции миокарда.
Таблица 3.11
Результаты эхокардиографии
Показатели |
Медиана 25 - 75 квартиль |
p-level |
|
Группа 1 |
Группа 2 |
||
Диаметр аорты, мм |
|
|
0,0173 |
Размер левого предсердия, мм |
|
|
0,0667 |
Конечно-диастолический размер, мм |
|
|
0,0776 |
Конечно-диастолический объем, мл |
|
|
0,3031 |
Конечно-систолический размер, мм |
|
|
0,0394 |
Конечно-систолический объем, мл |
|
|
0,0417 |
Ударный объем, мл |
|
|
0,0947 |
Фракция выброса, % |
|
|
0,6153 |
Фракция сокращения, % |
|
|
0,6153 |
Показатели |
Медиана 25 - 75 квартиль |
„-level |
|
Группа 1 |
Г руппа 2 |
||
Толщина межжелудочковой перегородки, диастола, мм |
|
|
0,0636 |
Толщина межжелудочковой перегородки, систола, мм |
|
|
0,6464 |
Толщина задней стенки левого желудочка, диастола, мм |
|
|
0,2829 |
Толщина задней стенки левого желудочка, систола, мм |
|
|
0,4309 |
Размер правого желудочка, мм |
|
|
0,1297 |
Выявлено увеличение конечно-систолического объема и размера левого желудочка у спортсменов, адаптированных к выполнению высокоинтенсивных нагрузок, что может свидетельствовать о росте резервных возможностей. Диаметр аорты выше на 9,6%, что обеспечивает возможность продуктивного кровообращения в период нагрузки.
По данным литературных источников, через несколько лет систематических спортивных тренировок формируется оптимальный индивидуальный вариант гипертрофии миокарда. Более эффективный режим работы сердца достигается при умеренном изменении толщины стенок и дилятации левого желудочка [20], спортсмены с большим объемом полости левого желудочка и большим ударным объемом выполняют нагрузку в более экономном режиме, чем спортсмены с менее выраженными признаками «спортивного сердца» [21].
По анализу эхокардиографических заключений, дилятация левого желудочка встречалась у спортсменов, испытывающих регулярные высокоинтенсивные нагрузки на 15,0% чаще (таблица 3.12). Данная группа спортсменов характеризовалась более высокой площадью поверхности тела, что согласуется с данными литературы, согласно которым увеличение размеров камер сердца ассоциировано с площадью поверхности тела, причем данный показатель вносит наиболее весомый вклад среди негенетических причин [18; 19].
Гипертрофия задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки выявлена у 9,5% и 19,0% обследованных спортсменов первой группы, в контрольной группе данные изменения не зарегистрированы.
Эхокардиографические признаки дисплазии соединительной ткани обнаружены у спортсменов обеих групп. Частота выявления аномально расположенных хорд в полости левого желудочка составила 66,7% в первой группе и 60,0% во второй. Однако пролапс митрального клапана в 1,7 раза чаще регистрировался у атлетов контрольной группы (38,1% и 64,0% соответственно). Это согласуется с данными других исследований, указывающих на наличие корреляционных связей между частотой выявления синдрома ранней реполяризации желудочков и признаков дисплазии соединительной ткани.
Таблица 3.12
Заключения эхокардиограммы, %
Заключение |
Группа 1 |
Группа 2 |
Дилятация левого предсердия |
4,8 |
4,0 |
Дилятация левого желудочка |
19,0 |
4,0 |
Гипертрофия межжелудочковой перегородки |
19,0 |
0 |
Г ипертрофия задней стенки левого желудочка |
9,5 |
0 |
Пролапс митрального клапана I ст. |
38,1 |
64,0 |
Пролапс трикуспидального клапана I ст. |
14,3 |
12,0 |
Аномально расположенные хорды левого желудочка |
66,7 |
60,0 |
С целью изучения функционального состояния и вариабельности сердечного ритма атлетов, адаптированных к выполнению высокоинтенсивных нагрузок, обследовано 248 квалифицированных спортсменов мужского пола с применением программно-аппаратного комплекса «Омега-С». Все обследования проведены в утренние часы (с 9 до 12 часов), не менее, чем через 12 часов по окончании последней тренировки. В первую группу (основную) включено 171 наблюдение 114 спортсменов, представителей видов спорта с высокоинтенсивным динамическим и статическим компонентами физической нагрузки: бокс, велоспорт, конькобежный спорт, гребля. Средний возраст обследованных спортсменов 19,1 ±3,2 лет. Вторая (контрольная) группа включала 134 спортсмена (321 обследование), занимающихся видами спорта со средней по интенсивности соревновательной нагрузкой на сердечнососудистую систему. Средний возраст спортсменов этой группы составил 21,3±4,2. Результаты исследования представлены в таблице 3.13.
Большинство показателей программно-аппаратного комплекса «Омега-С» у спортсменов анализируемых групп статистически достоверно различаются. Более высокий уровень функционального состояния и характерная для спортсменов относительно высокая активность тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы наблюдается у спортсменов, спортивная деятельность которых связана с высокоинтенсивными статическими и динамическими нагрузками.
Таблица 3.13
Показатели программно-аппаратного комплекса «Омега-С» спортсменов, специализирующихся в видах спорта с высокоинтенсивной и среднеинтенсивной соревновательной нагрузкой
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
p-level |
|
Группа 1 (Основная) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
Частота сердечных сокращений, уд./мин |
|
|
0,4498 |
А - Уровень адаптации к физическим нагрузкам, % |
|
|
0,0015 |
В - Уровень тренированности организма, % |
|
|
0,0138 |
С - Уровень энергетического обеспечения, % |
|
|
0,0016 |
D - Психоэмоциональное состояние, % |
|
|
0,0027 |
В2 - Резервы тренированности, % |
|
|
0,0002 |
С2 - Резервы энергетического обеспечения, % |
|
|
0,0029 |
D2 - Резервы управления, % |
|
|
0,0023 |
Н - Интегральный показатель спортивной формы, % |
|
|
0,0027 |
Средний RR-интервал, мс |
|
|
0,4963 |
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
р level |
|
Группа 1 (Основная) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
Индекс вегетативного равновесия, у.е. |
|
|
0,0052 |
Показатель адекватности процессов регуляции, у.е. |
|
|
0,1353 |
Индекс напряженности, у.е. |
|
|
0,0259 |
АМо - Амплитуда моды, % |
|
|
0,0231 |
Мо - Мода, мс |
|
|
0,2262 |
dX - Вариационный размах, мс |
|
|
0,0022 |
CKO (SDNN) — Среднее квадратичное отклонение, мс |
|
|
0,0013 |
HRV index - Триангулярный индекс |
|
|
0,0239 |
NN50 - Количество пар соседних RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс |
|
|
0,0224 |
PNN50 - Доля NN50, выраженная в процентах, % |
|
|
0,0224 |
SDSD - Стандартное отклонение разностей соседних RR- интервалов, мс |
|
|
0,0108 |
RMSSD - Квадратный корень из суммы квадратов разностей RR-интервалов, мс |
|
|
0,0083 |
HF - Высокочастотный компонент спектра, мс2 |
|
|
0,0087 |
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
р level |
|
Группа 1 (Основная) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
LF - Низкочастотный компонент, мс2 |
|
|
0,0052 |
LF/HF |
|
|
0,6303 |
Total - Полный спектр частот, мс2 |
|
|
0,0015 |
Коды с нарушенной структурой, % |
|
|
0,1202 |
Коды с измененной структурой, % |
|
|
0,0248 |
Коды с нормальной структурой, % |
|
|
0,0026 |
Показатель анаболизма, у.е. |
|
|
0,0033 |
Энергетическое обеспечение, у.е. |
|
|
0,0032 |
Энергетический баланс |
|
|
0,1908 |
Показатель катаболизма, у.е. |
|
|
0,0013 |
Параметр Z |
|
|
0,0043 |
Все показатели, непосредственно характеризующие спортивную форму: уровень адаптации к физическим нагрузкам, уровень тренированности организма, энергетического обеспечения, психоэмоционального состояния, резервы тренированности, энергетического обеспечения и управления на 2,8 — 7,7%; интегральный показатель спортивной формы на 5,9% выше у спортсменов, адаптированных к высокоинтенсивным соревновательным нагрузкам. Наиболее высоких величин достигает уровень тренированности организма — в первой и во второй группах медианные значения превышают 90%, что отражает высокий уровень подготовленности спортсменов и соответствуют заключению комплекса «Омега-С» - «отлично».
Резервы тренированности значительно ниже текущего уровня тренированности. Причем, если в видах спорта с высокоинтенсивными нагрузками текущий уровень тренированности превышает резервы тренированности на 22,4%, то у спортсменов контрольной группы резервы тренированности ниже на 27,5%. Направленность соотношения уровня управления с резервами управления имеет схожую характеристику: уровень управления превышает резервы управления у атлетов анализируемых групп. Показатели энергетического обмена характеризуются более высокой интенсивностью процесса в группах спортсменов, в соревновательной деятельности которых достигается высокоинтенсивная статическая и динамическая нагрузка. Так, в первой группе показатели уровня энергетического обеспечения на 3,7%, а резервов энергетического обеспечения на 6,0% выше, чем у спортсменов со среднеинтенсивной нагрузкой на сердечнососудистую систему. При этом, резервы энергетического обеспечения выше текущего уровня во всех анализируемых группах. Активность анаболических и катаболи- ческих процессов в группе спортсменов с высокой интенсивностью нагрузки превышает аналогичные показатели у спортсменов второй группы. Показатель анаболизма, выраженный в условных единицах, в основной группе превышает данный параметр контрольной группы на 15,5 у.е., показатель катаболизма на 19,0 у.е. Энергетический баланс, рассчитанный как соотношение активности ката- и анаболизма, имеет сопоставимые величины и статистически достоверно не различается. В целом, соотношение потребления энергии и ее накопления у спортсменов подчеркивает высокую активность энергетического и пластического обмена в видах спорта с высокоинтенсивным статическим и динамическим компонентами физической нагрузки.
Непосредственно анализ показателей вариабельности сердечного ритма отражает более высокий уровень адаптации к факторам внешней среде, более низкую общую активность регуляторных механизмов у атлетов, адаптированных к высокоинтенсивным соревновательным нагрузкам, что может говорить о высоком функциональном потенциале. Так, индексы вегетативного равновесия и напряженности регуляторных систем, оказываются ниже на 21,5% и 18,5% соответственно в первой группе по сравнению со спортсменами контрольной группы. Средняя частота сердечных сокращений, обратная величина этого показателя - средний RR-интервал, равно как и мода (наиболее часто встречающийся RR-интервал) статистически достоверно не различаются в анализируемых группах. Однако, показатель SDNN (среднее квадратичное отклонение всех RR-интервалов, характеризует общую вариабельность), снижение которого связывают с усилением симпатической регуляции у спортсменов основной группы выше на 11,6%. Параметры, являющиеся показателями активности парасимпатического звена вегетативной регуляции: NN50 - количество пар соседних «нормальных» RR-интервалов, различающихся более, чем на 50 мс; RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разностей последовательных RR-интервалов, оказываются выше на 20,5% и 12,3% соответственно в первой группе по сравнению с контрольной. Это демонстрирует смещение соотношения активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в сторону последнего, и высокую активность автономного контура регуляции сердечным ритмом у спортсменов с высокоинтенсивными соревновательными нагрузками. Подтверждает данный постулат и показатель SDSD - стандартное отклонение разности соседних RR-интервалов, значения интерквартиль- ного размаха которого выше в основной группе.
Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма характеризуется высокими параметрами как низкочастотного, так и высокочастотного компонентов спектра в сочетании с высокой общей спектральной мощностью в группе спортсменов, представителей видов спорта, с высокоинтенсивной соревновательной нагрузкой на сердечнососудистую систему по сравнению с контрольной группой. При этом, баланс вегетативных влияний, оцениваемый по соотношению низкочастотной и высокочастотной составляющих, статистически достоверно не различался. Многократно ранее отмеченная закономерность [22, 23], что более высокий уровень согласованности биоритмологических процессов, демонстрирующейся увеличением кодов с нормальной структурой и снижением относительного количества кодов с измененной структурой характерен для спортсменов с более высокими интегральными показателями спортивной формы, выявляется и в настоящем исследовании.
Наряду с выявленными закономерностями, отражающими высокое функциональное состояние организма спортсменов, специализирующихся в видах спорта с высокоинтенсивной соревновательной нагрузкой, обращает на себя внимание значимость различных показателей комплекса «Омега-С» для характеристики и оценки спортивной формы и спортивной готовности. Анализ показал, что параметры «экспресс- контроля», непосредственно характеризующие спортивную форму: уровень адаптации к физическим нагрузкам, уровни и резервы тренированности организма, энергетического обеспечения, психоэмоционального состояния и интегральный показатель спортивной формы четко отражают тенденцию изменения показателей временного и спектрального методов анализа вариабельности сердечного ритма, являются корректно сопоставимыми, так как они измеряются в единой объективно сравнимой метрической системе координат - в процентах от максимально возможного 100% уровня. Динамика показателей вариационного анализа, характеризующих влияние вегетативной нервной системы на деятельность сердца: амплитуды моды (АМо), вариационного размаха (dX), стандартного отклонения «нормальных» RR-интервалов (SDNN), величины стандартного отклонения разностей соседних RR-интервалов (SDSD), количества пар соседних «нормальных» RR-интервалов, различающихся более, чем на 50 мс (NN50), квадратного корня из суммы квадратов разностей RR-интервалов (RMSSD) в сопоставлении с индексом напряженности, индексом вегетативного равновесия и показателями спектрального анализа вариабельности сердечного ритма, с высокой степенью чувствительности отражает изменения вегетативного тонуса. Равно важное и в определенной степени самостоятельное значение имеют показатели нейродинамического анализа, отражающие метаболический статус организма спортсмена: структура кодов, показатель энергетического обеспечения, показатели анаболизма и катаболизма с учетом энергетического баланса.
Выводы.
- 1. Адаптация спортсменов к высокоинтенсивным физическим нагрузкам обеспечивается высоким функциональным потенциалом с высокой активностью пластического и энергетического обменов. Вариабельность сердечного ритма демонстрирует высокую активность автономного контура регуляции и низкий уровень напряженности регуляторных механизмов.
- 2. Возможность профессионального выполнения высокоинтенсивных соревновательных нагрузок обеспечивается развитием компенсаторноприспособительных реакций, проявляющихся в структурном ремоделировании миокарда.
В проведенном выше исследовании выявлены значимые различия в параметрах вариабельности сердечного ритма и функционального состояния спортсменов анализируемых групп, важным отличительным моментом которых по данным электрокардиограммы являлась частота встречаемости нарушений процессов реполяризации миокарда. Данное состояние является одним из наиболее часто встречающихся патологических изменений электрокардиограммы спортсмена и критерием стрессорной кардиомиопатии. Соответственно возникает необходимость оценить уровень функционального состояния и особенности вариабельности сердечного ритма у спортсменов с изолированными нарушениями процессов реполяризации миокарда.
Обследованы 130 квалифицированных спортсменов различных видов спорта. Использованы антропометрические методы, оперативное исследование самочувствия, активности и настроения с использованием опросника САН, электрокардиография покоя в 12 отведениях, оценка вариабельности сердечного ритма с помощью аппаратно-программного комплекса «Бриз-М», определение функционального состояния спортсмена с применением программно-аппаратного комплекса «Омега-С». В зависимости от результатов электрокардиографического исследования спортсмены распределены на 2 группы. Первая группа (п=22) - спортсмены с нарушением процессов реполяризации (НПРМ, сглаженный, двугорбый зубец Т не менее, чем в двух отведениях, что соответствует дистрофии миокарда вследствие физического перенапряжения I степени по критериям А.Г. Дембо), вторая группа (контрольная, п=108) включала спортсменов с нормальной электрокардиограммой.
По возрастным и антропометрическим характеристикам анализируемые группы статистически достоверно не различались (таблица 3.14).
Таблица 3.14
Характеристика групп по результатам антропометрического исследования
Показатели |
X±s |
p-Ievel |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
Возраст, лет |
19,7±5,2 |
19,6±5,6 |
0,6402 |
Масса тела, кг |
68,9±17,3 |
70,7±10,9 |
0,5349 |
Длина тела, см |
173,9±10,0 |
177,6±9,1 |
0,1531 |
Индекс массы тела, кг/м2 |
24,0±2,6 |
22,5±2,3 |
0,0715 |
Жизненная емкость лег- |
3866,3±1347,9 |
4433,8±872,5 |
0,1112 |
Кистевая ди- 1 36,5± 11,2 |
37,2±9,4 |
36,5±11,2 |
0,8371 |
намометрия | 32,9±11,8 |
33,5±9,0 |
32,9±11,8 |
0,6807 |
Адаптация спортсмена к выполнению физической нагрузки во многом зависит от исходного психоэмоционального статуса личности, что определяет степень мобилизации систем организма, в том числе вегетативной и центральной нервной системы в ответ на стрессорное воздействие. К одним из ранних признаков перетренированности относится изменение эмоционального фона, с накоплением признаков усталости и депрессии. Проведенная оперативная оценка самочувствия, активности и настроения по стандартному опроснику не выявила различий в данных показателях между анализируемыми группами (таблица 3.15) и продемонстрировала хорошее самочувствие, высокую активность и позитивное настроение спортсменов без снижения указанных параметров у атлетов с признаками нарушения процессов реполяризации миокарда.
Таблица 3.15
Результаты психодиагностического исследования с применением опросника САН
Показатели |
X±s |
p-level |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
Самочувствие |
6,0±0,8 |
6,0±0,7 |
0,8179 |
Активность |
5,5±0,7 |
5,4±0,9 |
0,8427 |
Настроение |
5,9±0,8 |
6,0±0,7 |
0,6506 |
Продолжительность основных кардиографических интервалов электрокардиограммы покоя, измеренных во П стандартном отведении, в группе спортсменов с нарушениями процессов реполяризации миокарда характеризовалась укорочением средней длительности RR- интервапов, увеличением абсолютной длительности интервала QT, при отсутствии изменений в скорости внутрипредсердного, атриовентрикулярного и внутрижелудочкового проведения (таблица 3.16). Данные согласуются с результатами исследований приведенных Гавриловой Е.А. (2007), которые наблюдали увеличение встречаемости синдрома удлиненного интервала QT и ЧСС у спортсменов с кардиомиопатией.
Амплитудные характеристики подтверждают критерии отбора атлетов в группу с нарушениями фазы реполяризации: наблюдается значимое снижение высоты зубца Т (1,84± 1,18 и 3,51±1,31 мм в первой и второй группах соответственно, р=0,000) и увеличение соотношения амплитуды зубцов R и Т.
Таблица 3.16
Показатели электрокардиограммы (II стандартное отведение)
Показатели |
Группа 1 (X±s) |
Группа 2 (X±s) |
p-level |
Зубец Р. с |
0,10±0,01 |
0,10±0,01 |
0,7322 |
Интервал PQ, с |
0,16±0,02 |
0,16±0,02 |
0,8508 |
Комплекс QRS, с |
0,08±0,01 |
0,08±0,01 |
0,6414 |
Зубец Р, мм |
1,51 ±0,67 |
1,45±0,61 |
0,7885 |
Зубец R, мм |
14,91±4,19 |
14,04±4,19 |
0,4836 |
Зубец Т, мм |
1,84±1,18 |
3,51± 1,31 |
0,0000 |
R/T |
10,59±7,49 |
4,60±2,59 |
0,0000 |
Интервал RR, с |
0,93±0,14 |
1,02±0,10 |
0,0489 |
Интервал ОТ абс, мс |
399,18±26,70 |
380,43±31,86 |
0,0068 |
Интервал QT кор, мс |
380,0±30,0 |
380,0±30,0 |
0,8945 |
Оценка функционального и физического состояния спортсменов по данным программно-аппаратного комплекса «Омега-С» не выявила достоверных различий в анализируемых группах (таблица 3.17). Параметры функционального состояния и спортивной формы у спортсменов первой группы остаются высокими и оцениваются по заключению ПАК «Омега-С» как «хорошие». Наибольшие значения сохраняются в уровне тренированности (91,0 и 96,7% в первой и второй группах соответственно, р=0,330). Медианные значения интегрального показателя спортивной формы составили 74,3 и 81,2% соответственно в первой и второй группах (р=0,388).
Вегетативная регуляция сердечного ритма (таблицы 3.17, 3.18) спортсменов с электрокардиографическими признаками нарушения процессов реполяризации характеризуется состоянием умеренной ва- готонии, с тенденцией к повышению активности симпатического отдела вегетативной нервной системы по отношению к контрольной группе. Так, в первой группе по результатам тестирования с применением ПАК «Омега-С», медианные значения составили: индекса напряженности (ИН) регуляторных систем -57,0 у.е.; показателя адекватности процессов регуляции (ПАПР) - 30,4 у.е.; моды (Мо) - 880,0 мс; амплитуды моды (АМо) - 28,0%; среднего квадратичного отклонения RRHHTepea- лов (SDNN) - 56,9 мс; квадратного корня из суммы квадратов разностей последовательных RR-интервалов (RMSSD) - 54,3 мс.
Показатели функционального состояния спортсменов по данным ПАК «Омега-С»
Таблица 3.17
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
p-level |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
А - Уровень адаптации к физическим нагрузкам, % |
|
|
0,3807 |
В - Уровень тренированности организма, % |
|
|
0,3304 |
С - Уровень энергетического обеспечения, % |
|
|
0,2460 |
D - Психоэмоциональное состояние, % |
|
|
0,6235 |
В2 - Резервы тренированности, % |
|
|
0,7134 |
С2 - Резервы энергетического обеспечения, % |
|
|
0,5927 |
D2 - Резервы управления, % |
|
|
0,2131 |
Н - Интегральный показатель спортивной формы, % |
|
|
0,3882 |
Средний RR-интервал, мс |
|
|
0,3168 |
ИВР - Индекс вегетативного равновесия, у.е. |
|
|
0,2753 |
ПАПР - Показатель адекватности процессов регуляции, у.е. |
|
|
0,2784 |
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
р level |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
ИН - Индекс напряженности, у.е. |
|
|
0,2061 |
Ik - значение коэффициента корреляции после первого сдвига |
|
|
0,6480 |
тО - число сдвигов, в результате которых значение коэффициента корреляции становится отрицательным (<0) |
|
|
0,3586 |
АМо - Амплитуда моды, % |
|
|
0,4114 |
Мо - Мода, мс |
|
|
0,2908 |
dX - Вариационный размах, мс |
|
|
0,2215 |
CV - Коэффициент вариации, % |
|
|
0,9027 |
CKO (SDNN) - Среднее квадратичное отклонение, мс |
|
|
0,3882 |
HRV index - Триангулярный индекс |
|
|
0,5163 |
NN50 - Количество пар соседних RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс |
|
|
0,3696 |
PNN50 — Доля NN50, выраженная в процентах, % |
|
|
0,3959 |
SDSD - Стандартное отклонение разностей соседних RR- интервалов, мс |
|
|
0,3427 |
Показатели |
Медиана 25-ый - 75-ый квартили |
р level |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
RMSSD - Квадратный корень из суммы квадратов разностей RR-интсрвалов, мс |
|
|
0,2376 |
HF - Высокочастотный компонент спектра, мс2 |
|
|
0,4728 |
LF - Низкочастотный компонент, мс2 |
|
|
0,5252 |
LF /HF |
|
|
0,7969 |
Total — Полный спектр частот, мс2 |
|
|
0,3807 |
Коды с нарушенной структурой, % |
|
|
0,9360 |
Коды с измененной структурой, % |
|
|
0,1591 |
Коды с нормальной структурой, % |
|
|
0,4733 |
Показатель анаболизма, у.е. |
|
|
0,5735 |
Энергетическое обеспечение, у.е. |
|
|
0,5735 |
Энергетический баланс |
|
|
0,9193 |
Показатель катаболизма, у.е. |
|
|
0,7718 |
Параметр Z |
|
|
0,5406 |
Таблица 3.18
Показатели вариабельности сердечного ритма спортсменов с нарушениями процессов реполяризации миокарда по данным ПАК «Бриз»
Показатели |
Медиана 25-75 квартиль |
p-lovcl |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
Минимальное значение RR-интсрвала, мс |
|
|
0,7897 |
Максимальное значение RR-интсрвала, мс |
|
|
0,1450 |
Diff - Вариационный размах, мс |
|
|
0,2130 |
Med - Медианное значение RR-интервалов, мс |
|
|
0,2400 |
SDNN - Среднее квадратичное отклонение, мс |
|
|
0,3418 |
RMSSD - Квадратный корень из суммы квадратов разностей RR-интервалов, мс |
|
|
0,1450 |
Мо - Мода, мс Мо, мс |
|
|
0,2754 |
РАМо50 - Амплитуда моды, % |
|
|
0,2733 |
Si - Стресс-индекс, у.е. |
|
|
0,2944 |
NN50 - Количество пар соседних RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс |
|
|
0,2573 |
PNN50 - Доля NN50, выраженная в процентах, % |
17,0 |
19,7 |
0,3709 |
Показатели |
Медиана 25 - 75 квартиль |
p-leve. |
|
Группа 1 (НПРМ) |
Группа 2 (Контрольная) |
||
8,7-22,7 |
9,6-25,4 |
||
СО - значение коэффициента корреляции после первого сдвига |
|
|
0,3347 |
С1 - число сдвигов, в результате которых значение коэффициента корреляции становится отрицательным (<0) |
|
|
0,2151 |
HF - Высокочастотный компонент спектра, % |
|
|
0,3784 |
LF - Низкочастотный компонент, % |
|
|
0,8195 |
VLF - Очень низкочастотный компонент, % |
|
|
0,0209 |
HF/LF |
|
|
0,5656 |
ТР- Полный спектр частот, мс2 |
|
|
0,1303 |
Равно как и по результатам тестирования функционального состояния с применением ПАК «Омега-С», статистически значимой девиации параметров вариабельности сердечного ритма в группе спортсменов с патологическими изменениями ЭКГ не обнаружено. Только показатель спектральной мощности VLF (Very Low Frequency, %) оказался статистически достоверно выше в группе атлетов с нарушениями процессов реполяризации миокарда (12,80 (11,50 - 15,80) 1 группа и 10,65 (8,60 - 12,3) 2 группа; р=0,020).
Выводы:
- 1. Показатели спортивной формы атлетов с нарушением процессов реполяризации миокарда (дистрофия миокарда физического перенапряжения I степени) оцениваются как хорошие. Снижения активности, ухудшения самочувствия и настроения у данных атлетов не выявлено.
- 2. Направленность изменений в параметрах электрокардиограммы заключается в укорочении средней длительности RR-интервалов, увеличением длительности абсолютного интервала QT на фоне снижения амплитуды зубца Т.
- 3. Статистически значимого увеличения активности симпатического отдела вегетативной нервной системы у данных спортсменов не наблюдается.
- 4. Рост показателя VLF может явиться ранним маркером функциональных изменений организма.
Усложнение системы подготовки спортсменов и одновременное увеличение количества показателей, которое возрастает благодаря появлению и внедрению в практику новых методов диагностики функционального состояния спортсмена, являются в настоящее время факторами, которые при увеличении объема информации о состоянии организма не всегда сопровождаются доказательными итогами приближения к прогнозируемым спортивным результатам. Управление тренировочным процессом оказывается эффективным при наличии данных о состоянии организма спортсмена, при этом приоритетное значение имеют параметры, реагирующие на изменение физического и психоэмоционального статуса организма, на воздействие возмущающих факторов с возможностью динамического контроля и документальностью результатов обследований, интегральные показатели, которые позволяют комплексно оценить состояние спортсменов. Решение задачи объективизации оценки влияния возмущающих воздействий на текущее состояние, адаптационные возможности организма и степень приближения к прогнозируемому уровню спортивной формы, в настоящее время упрощается благодаря применению современных математических методов и вычислительной техники, что существенно облегчает процессы анализа большого объема информации, необходимой для принятия управляющего решения.
В данном исследовании было поставлено несколько задач, итогом решения которых явились следующие выводы:
1. Оценка стабильности (воспроизводимости) показателей ПАК «Омега-С» при повторных обследованиях спортсмена.
Достоверных различий по всем показателям ПАК «Омега-С» при повторном обследовании 87 спортсменов через 10, 20, 108 мин и 24 ч, при отсутствии в этом периоде возмущающих воздействий на организм не выявлено, функциональное состояние атлете остается стабильным.
2. Зависимость показателей ПАК «Омега-С» от времени обследования спортсменов.
Результаты обследований 725 спортсменов в 4,4 ± 0,4 часа (3-6 ч); в 9,7 ± 0,7 ч (8-12 ч); в 15,7 ± 1,2 ч (14-19 ч); в 20,4 ± 0,8 ч (19-22 ч) показали более высокие величины показателей функционального состояния при обследовании в ранние предрассветные часы. Отмечаются низкая частота пульса, наиболее высокий тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, наиболее высокие показатели спортивной формы и ее энергетического обеспечения. Все указанные параметры снижаются в течение последующих часов проводимых обследований.
Практической рекомендацией является: для получения сравнимых данных в динамике обследования спортсмена следует учитывать суточную периодичность показателей функционального состояния организма.
3. Взаимосвязь параметров функционального состояния с уровнем общей работоспособности и периодом тренировочного макроцикла.
В исследование было включено 69 действующих спортсменов, обследованных в подготовительный и соревновательный периоды тренировочного цикла.
Соревновательный период макроцикла сопровождается снижением функционального состояния по данным ПАК «Омега-С». Частота патологии, выявленная по результатам электрокардиограммы покоя и велоэргометрической пробы выше у спортсменов, обследованных в соревновательный период макроцикла.
Между уровнем общей работоспособности и показателями вариабельности сердечного ритма и спортивной формы существует корреляционная связь умеренной силы.
Увеличение работоспособности спортсменов манифестируется ростом показателей спортивной формы и ее энергетического обеспечения на фоне усиления общей вариабельности ритма и активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, снижении степени централизации управления сердечным ритмом и напряжения регуляторных механизмов.
В качестве универсальных показателей в прогнозировании работоспособности представляется возможным и практически удобным применять сочетание параметра ПАК «Омега-С» - «интегральный показатель спортивной формы» и традиционный показатель вариабельности сердечного ритма - «индекс напряженности».
4. Функциональное состояние спортсменов с различной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
Увеличение частоты выявления патологических реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку манифестируется снижением параметров функционального состояния и спортивной формы по показателям ПАК «Омега-С».
У спортсменов с патологическим ответом сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку отмечено замедление скорости восстановления параметров гемодинамики после физической работы, высокая частота регистрации пролапса митрального клапана, снижение общей спектральной мощности ВСР и активности парасимпатического отдела ВНС.
5. Вариабельность сердечного ритма и морфофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы спортсменов, адаптированных к выполнению высокоинтенсивной соревновательной нагрузки.
Адаптация спортсменов к высокоинтенсивным физическим нагрузкам обеспечивается высоким функциональным потенциалом с высокой активностью пластического и энергетического обменов. Вариабельность сердечного ритма демонстрирует высокую активность автономного контура регуляции и низкий уровень напряженности регуляторных механизмов.
Возможность профессионального выполнения высокоинтенсивных соревновательных нагрузок обеспечивается развитием компенсаторно-приспособительных реакций, проявляющихся в структурном ремоделировании миокарда.
6. Оценка вариабельности сердечного ритма спортсменов с нарушением процессов реполяризации миокарда.
Показатели спортивной формы атлетов с нарушением процессов реполяризации миокарда (дистрофия миокарда физического перенапряжения I степени) оцениваются как хорошие. Снижения активности, ухудшения самочувствия и настроения у данных атлетов не выявлено.
Направленность изменений в параметрах электрокардиограммы заключается в укорочении средней длительности RR-интервалов, увеличением длительности абсолютного интервала QT на фоне снижения амплитуды зубца Т.
Статистически значимого увеличения активности симпатического отдела вегетативной нервной системы у данных спортсменов не наблюдается.
Рост показателя VLF может явиться ранним маркером функциональных изменений организма.
Таким образом, в данном исследовании подчеркнута значимость и целесообразность применения ПАК «Омега-С» в медицинском сопровождении спортсмена. Показана стабильность и воспроизводимость параметров комплекса при повторном обследовании атлета, оценена изменчивость показателей в суточном цикле, выявлена статистически значимая связь с общей работоспособностью спортсмена и диагностическими критериями функционального состояния сердечно-сосудистой системы. На основании выявленного ухудшения параметров ПАК «Омега-С» у спортсменов, тестированных в подготовительный период тренировочного цикла, рекомендовано динамическое наблюдение с увеличением частоты обследований в периоды роста интенсивности, продолжительности физической и психологической тренировочной и соревновательной нагрузки.