Футбол является одним из массовых видов спорта в нашей стране, чем объясняется бесспорное лидерство по числу занимающихся футболом детей и подростков. Тренировочный процесс юных спортсменов на современном этапе характеризуется увеличением физических и психоэмоциональных нагрузок, которые при наличии отклонений в состоянии здоровья могут привести к снижению адаптационных возможностей и спортивных результатов, что, несомненно, требует тщательного медицинского контроля [3].

В настоящее время значительно увеличилось количество научных работ, которые посвящены изучению функциональных, адаптационных резервов организма юных спортсменов, в частности, занимающихся футболом [1, 8]. Известно, что среди составляющих успеха в футболе особое место занимает высокая игровая активность. Вероятно, это связано с высокой физической подготовленностью и ее оптимальной структурой повышающей устойчивость к утомлению и уменьшению его отрицательного влияния на эффективность выполнения технических приемов [12]. Исследователи рекомендуют выделять три основных составляющих успеха футболиста: физиологические возможности, техническую оснащенность и мастерство строить и реализовывать тактическую модель матч [6, с. 91]; при игре в футбол задействованы в различной степени все три главных способа энергообеспечения – аэробный, анаэробный алактатный и анаэробный лактатный механизмы [6, с.14]. Однако, как показал анализ доступной литературы, практически не изучены особенности адаптационных процессов у футболистов с учетом различий в их вегетативном статусе. В то же время, значительная роль в адаптации к нагрузкам у футболистов принадлежит вегетативной нервной системе, обеспечивающей максимально эффективное, адекватное запросу работающих органов функционирование сердца и сосудов [5], поэтому большой интерес имеет изучение показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС). Они тесно связаны с функциональным состоянием спортсмена, а также отражают текущий уровень активности регуляторных систем, особенно при использовании функциональных проб, которые могут служить для выявления ранних и скрытых изменений функционального состояния сердечно-сосудистой системы [2, 4, 7, 10].

Цель исследования: провести сравнительный анализ спектральных характеристик ритма сердца у юных футболистов с различным исходным вегетативным тонусом и определить их взаимосвязь с функциональным состоянием при долговременной адаптации к физическим нагрузкам.

Материалы и методы. Исследования проведены на базе научной лаборатории кафедры спортивной медицины и физической реабилитации Уральского государственного университета физической культуры (г. Челябинск). В исследованиях принимали участие юные футболисты 15–17 лет (n=26), тренирующиеся более 5 лет. Оценка спектральных характеристик ритма сердца (РС) осуществлялась с помощью прибора «Варикард 2.51», проводилось 2 пробы – в положении лежа и в положении стоя (проба активного ортостаза, АОП). Определялись общая мощность спектра и мощность спектра в четырех диапазонах (ультранизких частот UVFL, очень низких частот VFL, низких частот LF и высоких частот HF), а также относительная мощность колебаний. Выделено 3 группы спортсменов: с преобладанием в исходном положении активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) (преобладание HF-колебаний, 1-я группа, n=10), симпатического отдела (преобладание LF-колебаний, 2-я группа, n=12), надсегментарного уровня регуляции и гуморально-метаболических факторов (преобладание VFL-колебаний, 3-я группа, n=4).

Результаты и их обсуждение.

Влияние активности уровней регуляции на хронотропную функцию сердца в положении лежа в группах сравнения очевидно: в 1-й и 2-й группах его величины имели явную тенденцию к снижению (66,62 и 66,49 уд/мин соответственно), в 3-й группе ЧСС характеризовалось величинами, свойственными нетренированным лицам (72,5 уд/мин) (таблица).

Спектральные характеристики ритма сердца у футболистов с различным исходным вегетативным тонусом (M±m)

Примечание: x -достоверность различий межу группами HF и LF при р<0,05, ххх – при <0,001; + - достоверность различий межу группами HF и VLF, +++ - при р<0,001; y- достоверность различий межу группами LF и VLF при р<0,05.

В исходном положении общая мощность спектра была наибольшей в первой группе, но при этом имело место различие в диапазонах спектра. Так, мощность высокочастотных колебаний была существенно выше у представителей 1-й группы: 2374,85 мс2 против 1333,64 мс2 во 2-й группе (р<0,05) и 905,93 мс2 (р<0,001).

Относительная мощность ВЧ-колебаний в 1-й группе (52,84±2,76%) также существенно превышала их значения в группах сравнения (соответственно 31,32±1,82% и 25,70±5,20% во 2-й и 3-й группе) (рисунок). В этой связи у них достоверно ниже и такие расчетные показатели, как вагосимпатический индекс (LF/HF): 0,66 усл. ед. против 1,58 и 1,25 усл. ед (р<0,05–0,01), а также индекс централизации (IC=(LF+VLF)/HF) – 0,94 против 2,36 и 3,06 усл. ед. (р<0,05–0,01). Эти показатели отражают преобладание в регуляции ритма сердца у футболистов 1-й группы парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, свойственной спортсменам, развивающим качество выносливости.

Относительная мощность колебаний ритма сердца (в %) в диапазонах спектра.

В литературе приводятся данные об особенностях подготовки футболистов с указанием на то, что в силу достаточно большой продолжительности футбольного матча, по меньшей мере 90% энергии производится аэробным путем. Известно, что полевой игрок преодолевает в течение матча равному 90 минут, дистанцию в среднем от 8 до 12 км, а голкипер, около 3-4 км [11, 13]. Исследования изменений основных физиологических функций у футболистов высокой квалификации показали, что 60-80% во время игры они работают в режиме 80-100% от величины МПК, что предъявляет повышенные запросы к аэробным возможностям футболистов. У футболистов-юниоров могут отмечаться достаточно высокие относительные цифры МПК в расчете на килограмм веса, сопоставимые со взрослыми игроками. Это может быть связано с особенностями физиологии растущего организма, когда недостаточно высока масса скелета, жировой клетчатки и других тканей, формирующих вес тела, но активно не участвующих в метаболизме [9, с. 32].

Однако, во 2-й и в 3-й группе в регуляции ритма сердца преобладают другие факторы регуляции. В частности, во 2-й группе основное влияние на РС оказывал симпатической отдел ВНС (47%), а в 3-й группе – надсегментарного уровня (43,2%). При этом увеличение степени «централизации» управления с ростом VLF-колебаний (как абсолютных, так и относительных его величин), что нами наблюдалось в 3-й группе, расценивается как напряжение адаптационных механизмов [10].

Переход в вертикальное положение привел к достоверно выраженному снижению ОМС во 2-й и 3-й группах, что также сопровождалось однонаправленными изменениями в диапазоне высоких частот во всех группах. В то же время, в других диапазонах спектра динамика была разнонаправленной. Так, в 1-й группе значительно возросла мощность низкочастотных колебаний и их доля (симпатикотония, избыточная вегетативная реактивность). Во 2-й группе снижалась мощность НЧ-колебаний, но их доля увеличилась в 1,5 раза (до 64,8%, что сопоставимо с 1-й и 3-й группами – 63,82% и 63,95%). В 3-й группе наиболее значимые изменения наблюдались в VLF-диапазоне спектра – как абсолютной, так и относительной их мощности (составили от 22,98% до 24,83%). В итоге при вертикальном положении мы наблюдали различия в показателях мощности колебаний в группах сравнения, но относительная мощность колебаний была практически одинаковой.

Заключение.

Сложность тренировочного процесса футболистов объясняется тем, что во время игры задействованы три способа энергообеспечения – аэробный, анаэробный алактатный и анаэробный лактатный механизмы [5]. В то же время, в силу достаточно большой продолжительности футбольного матча, по меньшей мере 90% энергии производится аэробным путем. Известно, что полевой игрок преодолевает в течение матча равному 90 минут, дистанцию в среднем от 8 до 12 км, а голкипер, около 3-4 км [11, 13]. Работа на выносливость, т.е. аэробная работа, зависит от нескольких важных составляющих, в частности максимальное потребление кислорода и анаэробный порог. Адаптированные физические нагрузки к тренировочному процессу позволяют повысить максимальное потребление кислорода у футболистов более чем на 10%, что сопровождается увеличением времени контроля мяча на 23% и повышением количества спринтерских рывков на 100%. Все вышеперечисленное свидетельствует о преимуществе футболистов с высоким МПК [9, с. 32].

Учитывая взаимосвязь таких спектральных характеристик, как общая мощность спектра, абсолютная и относительная мощность спектра в высокочастотном диапазоне с развитием качества выносливости, можно сделать заключение о более высоком уровне функционального состояния футболистов первой группы. С другой стороны, проведение активной ортостатической пробы в определенной мере нивелировало различия показателей медленноволновой вариабельности ритма сердца, выявленные в состоянии покоя. Так, следует отметить высокую долю низкочастотных колебаний у спортсменов всех групп сравнения, что отражает выраженную симпатикотоническую реакцию на пробу активного ортостаза и сопровождалось существенным возрастанием частоты сердечных сокращений (от 35% до 45%).

Можно полагать, что такая избыточная вегетативная реактивность является проявлением особенностей адаптации юных футболистов к специфике вида спорта и, возможно, возрастным фактором – несовершенством механизмов регуляции. В этой связи нами было запланировано проведение исследований, отражающих другие стороны адаптации к нагрузкам, в частности, статокинетической устойчивости, психофизиологических показателей. При экспресс-оценке с помощью аппарата РОФЭС мы установили, что показатель «Адаптационный потенциал» был наибольшим у представителей 1-й группы (82,60±3,74%; 76,85±5,43% и 74,50±7,50% соответственно во 2-й и 3-й группах).

Наличие у футболистов в состоянии покоя симпатикотонии, либо преобладание активности надсегментарных структур ВНС в сочетании с избыточной вегетативной реактивностью мы расцениваем как предпатологическое состояние, требующее коррекции учебно-тренировочного процесса.

Рецензенты:

Елисеев Е.В., д.б.н., профессор, зав. кафедры физического воспитания и спорта, ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», г. Челябинск;

Байгужин П.А., д.б.н., доцент кафедры анатомии, физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», г. Челябинск.