Цель исследования: определить особенности срочной адаптации сердечно-сосудистой системы бадминтонистов различной квалификации при выполнении кардиоваскулярных тестов.
Материалы и методы исследования. Исследование проводилось на базе ФГБОУ ВПО Омского государственного университета им. Ф.М. Достоевского. В обследовании приняли участие 147 человек: из них основную группу (ОГ-1) составили 22 высококвалифицированных бадминтониста (МС, ЗМС) - члены сборной РФ по бадминтону: 12 юношей и 10 девушек. Ко второй основной группе (ОГ-2) отнесли 55 спортсменов с квалификацией КМС - 1-2 разряд (29 юношей и 26 девушек). В состав группы сравнения (ГС) были включены 70 исследуемых, не занимающихся спортом, по 35 человек в каждой подгруппе (юношей и девушек, соответственно).
Оценка срочной адаптации системы кровообращения бадминтонистов проводилась в конце подготовительного этапа годичного цикла тренировки в условиях относительного покоя с помощью программы «Поли-Спектр» аппаратно-приборного комплекса «Рео-Спектр-3» компании «Нейрософт». Были проведены нагрузочные кардиоваскулярные тесты (КВТ) по D.J. Ewing (1985) с оценкой дополнительных показателей: Кдыхания, К30:15, Квальс, вычисление разницы для АДс в положении лежа и стоя; уровень уменьшения АДд во время изометрической нагрузки [6]. Результаты КВТ оценивались по методике А.Б. Данилова с соавт. (1991). Дополнительно регистрировались основные показатели центральной гемодинамики и вегетативной регуляции сердечного ритма (оценивались показатели спектрального анализа, приведенные в «Международном стандарте ВРС» [2].
Таблица 1
Показатели спектрального анализа исследуемых групп при выполнении кардиоваскулярных тестов
|
Показатели |
Группы |
Достоверность Р<0,05, между М и Ж внутри групп |
||||||
|
ОГ-1 |
ОГ-2 |
ГС |
||||||
|
м |
ж |
м |
ж |
м |
ж |
|||
|
TP, мс2 |
1 |
2937,7±64,1 |
4455±215,4 |
3517,3±76,0* |
3657,4±127,7* |
2814,4±23,7 |
2823,5±45,2 |
|
|
2 |
17047±916,5 |
13841,5±254,8 |
12926,8±246,3* |
12712,4±129,1 |
10832,7±143,9 |
10521,7±222,3* |
ОГ-1, ОГ-2, |
|
|
3 |
16405,8±396,3 |
6563,6±209,0 |
9242,1±300,1* |
3846,3±110,3 |
12145,3±77,9 |
7523,5±77,6* |
ОГ-1, ОГ-2, ГС |
|
|
4 |
3582,3±179,2 |
4506±172,1 |
4308,7±115,5* |
4720,7±202,2 |
5118,1±83,3* |
2847,8±32,2* |
ОГ-2, ГС |
|
|
5 |
6702,3±960,6 |
7689,8±173 |
7430,6±439,3 |
5901,7±358,1* |
5120,1±73,3* |
4571,6±34,9 |
ОГ-2, ГС |
|
|
VLF, % |
1 |
38,8±1,4 |
28,3±0,6 |
29,8±0,7 |
32,3±0,9 |
34,7±0,3 |
32,8±0,5* |
|
|
2 |
17,5±1,9* |
7,4±0,2 |
13,5±0,6* |
15,1±0,6* |
19,9±0,5* |
5,6±0,1* |
ОГ-1, ГС |
|
|
3 |
36,3±3,1* |
37,3±1,3 |
37,1±1,0* |
42,3±1,3* |
46,0±0,5* |
38,2±0,7 |
ОГ-1, ОГ-2, |
|
|
4 |
45,9±1,2 |
71,3±1,3 |
47,6±1,0* |
56,0±1,6 |
32,4±0,5* |
44,2±0,6* |
ОГ-1, ОГ-2, |
|
|
5 |
61±2,2 |
58,5±0,9 |
35,8±0,9* |
22,2±0,5 |
36,9±0,4* |
38,2±0,5* |
ОГ-2, |
|
|
LF, % |
1 |
24,9±0,7 |
21,6±0,6 |
29,2±0,6 |
27,6±0,8* |
30,9±0,3 |
31,4±0,4* |
|
|
2 |
61,0±2,7 |
66,2±1,3* |
60,5±0,7 |
56,4±1,7* |
62,6±0,7* |
75,3±0,4 |
ГС |
|
|
3 |
32,5±2,5 |
46,2±1,3 |
29,9±0,6 |
42,9±1,0 |
15,7±0,3* |
23,4±0,6* |
ОГ-1, ОГ-2, ГС |
|
|
4 |
44,2±0,9 |
24,9±1,2 |
38,7±0,7 |
24,3±0,7 |
19,4±0,5* |
11,7±0,2* |
ОГ-1, ОГ-2, ГС |
|
|
5 |
20,1±0,5 |
21,4±0,4 |
31,6±0,6* |
42,2±1,2* |
37,4±0,3 |
29,9±0,4* |
ГС |
|
|
HF, % |
1 |
36,3±0,9 |
42,6±1,7* |
41,0±1,0* |
39,0±1,2 |
29,9±0,3 |
35,6±0,5* |
ОГ-1, |
|
2 |
21,8±1,1 |
30,2±0,8 |
26,1±0,8* |
27,9±1,6* |
21,8±0,5* |
16,3±0,4* |
ОГ-2, |
|
|
3 |
39,3±3* |
16,9±0,3 |
28,0±0,7 |
14,5±0,4 |
15,7±0,3* |
23,4±0,6* |
ОГ-1, |
|
|
4 |
10,4±0,3* |
4±0,1 |
17,3±0,6* |
15,2±1,1* |
19,4±0,5* |
11,7±0,2* |
ОГ-1, ГС |
|
|
5 |
21,7±2,7* |
13,6±0,2 |
36,5±1,0* |
35,6±1,3 |
27,8±0,5 |
32,7±0,5* |
ОГ-1, ОГ-2 |
|
Примечание: 1 - фоновые показатели, 2 - проба с глубоким дыханием, 3 - проба Вальсальвы, 4 - ортопроба, 5 - проба с изометрической нагрузкой; * - достоверность различий по отношению к фоновым показателям при P < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ основных гемодинамических показателей бадминтонистов (ОГ-1) при выполнении пробы с глубоким дыханием (ПГД) показал следующее: наблюдалось снижение ЧСС на 12 %, повышением УО и МОК на 18 и 11 %, соответственно, с одновременным напряжением механизмов регуляции и повышением
уровня централизации в управлении сердечным ритмом. Это проявлялось увеличением общей мощности спектра (ТР, %) на 140 %, вклада низкочастотного компонента (LF, %) на 84 % и снижением парасимпатического вклада в общий спектр ВРС на 48 % (табл. 1). Для бадминтонисток ОГ-1 при ПГД характерно следующее: выраженных гемодинамических сдвигов не наблюдалось (колебания основных параметров в пределах от 0 до -6 %). Однако изменения вегетативного баланса имели такую же тенденцию, как и у бадминтонистов этой группы. Обнаружено значительное увеличение ТР (%) и вклада низкочастотного компонента (LF, %) на 103 % и уменьшение HF на 36 %. При этом централизации в управлении сердечным ритмом не выявлено (гипореактивность парасимпатического отдела ВНС).
Для бадминтонистов ОГ-2 выполнение ПГД характеризовалось увеличением ПД, УО и индекса Робинсона на 18, 13 и 11 %, соответственно. Показатели вегетативной регуляции бадминтонистов ОГ-2 изменялись в той же тенденции, как и у бадминтонистов ОГ-1. Было характерно напряжение механизмов регуляции с повышением уровня централизации в управлении сердечным ритмом. У бадминтонисток ОГ-2 в процессе ПГД наблюдалось снижение МОК на 22 %, которое компенсировалось возрастанием ЧСС и ОПСС. Со стороны вегетативной регуляции сердечного ритма выявлено повышение общей мощности спектра (ТР, мс2) до 12712,4±129,1 мс2, некоторым возрастанием симпатической активности, при этом выявлена гипореактивность парасимпатического отдела ВНС.
У юношей группы сравнения в этой пробе наблюдалось увеличение МОК на 5 % , в основном за счет повышения ЧСС на 13 % и увеличение ОПСС на 28 %, с резким возрастанием общей мощности спектра ВРС и активности симпатических центров продолговатого мозга. У девушек ГС в этой пробе достоверных изменений показателей центральной гемодинамики выявлено не было. Со стороны вегетативной регуляции сердечного ритма выявлено некоторое напряжение механизмов адаптации, с тенденцией характерной для девушек выше рассматриваемых групп но меньшей выраженности.
Комплексной оценкой результатов пробы с глубоким управляемым дыханием считается оценка экспираторно-инспираторного коэффициента, во время каждого дыхательного цикла. В процессе интерпретации результатов, полученных в этой пробе, выявлено следующее: достоверно отличающимися от показателей всех исследуемых групп были значения Кдыхания бадминтонисток высокой квалификации, которые расценивались как нормальные (P>0,05). У бадминтонистов высокой квалификации, а также у юношей и девушек ГС значения Кдыхания в среднем равнялись 1,2, что относится к пограничным значениям. У спортсменов ОГ-2 выявлены самые низкие значения данного показателя, расценивающиеся как патологические (табл. 2).
Проба Вальсальвы используется для оценки реактивности обоих отделов ВНС [1]. При сравнительном анализе КВальс выявлено, что наиболее высокие значения данного показателя, расцененные как нормальные обнаруживались у бадминтонистов ОГ-1 и бадминтонистов ОГ-2 и составляли 1,7 и 1,8 усл.ед, соответственно (табл. 2). При этом они достоверно отличались от таковых показателей девушек ОГ-1 и ОГ-2, а также показателей юношей, не занимающихся спортом (P>0,05). Во всех остальных группах отмечены пограничные значения KВальс. Изменения гемодинамического и вегетативного профилей характеризовались следующим: У бадминтонистов ОГ-1 отмечалось некоторое замедление восстановления параметров гемодинамики к показателям исходного уровня, проявляющееся депрессией ЧСС на 15 %, возрастанием общей мощности спектра на 139 % и некоторым увеличением симпатической активности центров продолговатого мозга. Для бадминтонисток ОГ-1 было характерным некоторая задержка прироста АДс, УО и МОК, но на недостоверно значимом уровне по отношению к данным покоя. При этом у девушек ОГ-1 отмечалась также недостаточная активность парасимпатического отдела ВНС.
Таблица 2
Показатели кардиоваскулярных тестов бадминтонистов различной квалификации
|
Показатели |
Пол |
Группы |
||
|
ОГ-1 |
ОГ-2 |
ГС |
||
|
Кдыхания |
М |
1,2±0,0 |
1,1±0,0 |
1,2±0,0 |
|
Ж |
1,4±0,0* º |
1,1±0,0 |
1,2±0,0 |
|
|
К30:15 |
М |
1,1±0,0 |
1,4±0,0 º |
1,1±0,0 |
|
Ж |
1,1±0,0 |
1,0±0,0* |
1,1±0,0 |
|
|
Квальс. |
М |
1,7±0,0 º |
1,8±0,1 º |
1,4±0,0 |
|
Ж |
1,4±0,0* |
1,3±0,0* |
1,4±0,0 |
|
|
Снижение АДс в ортопробе |
М |
5,5±1,0 º |
7,6±0,4º |
2,1±0,2 |
|
Ж |
1,0±0,9* º |
1,0±0,9 * º |
7,9±0,4* |
|
|
Повышение АДд в пробе с изометрическим сокращением |
М |
6,5±0,9º |
12,5±0,6 |
10,9±0,4 |
|
Ж |
15,5±0,6 * |
11,4+0,5* º |
18,7±0,2* |
|
Примечание: * - достоверность различий внутри групп между показателями юношей и девушек P<0,05; º - достоверность различий между показателями по отношению к группе сравнения P<0,05.
В группе бадминтонистов ОГ-2 выявлена нормальная гемодинамическая ситуация при натуживании, проявляющаяся небольшим увеличением ЧСС на 6 %, АДс - на 11 %, УО - на 13 % и ОПСС на 5 %. Со стороны вегетативного гомеостаза отмечался прирост общей мощности спектра на 89 % и недостаточная активность парасимпатических нервных центров в регуляции ритма сердца. У бадминтонисток ОГ-2 наблюдался замедленный возврат УО к фоновым значениям. Вегетативная реакция проявлялась недостаточной активностью парасимпатического отдела ВНС.
У юношей ГС гемодинамический гомеостаз характеризовался нормальной реакцией основных параметров: возрастанием ЧСС на 16 %, небольшим увеличением АДс и УО, при этом ОПСС восстанавливалось недостаточно быстро. При этом наблюдалось значительное увеличение общей мощности спектра на 118 % с возрастанием уровня централизации в управлении ритмом сердца, что проявлялось увеличением VLF на 27 % и снижением LF и HF на 64 % и 61 %, соответственно (P>0,05). У девушек ГС изменения параметров гемодинамики при выполнении пробы Вальсальвы протекали следующим образом: выявлена замедленная реакция в восстановлении УО ввиду небольшой активности хронотропных и инотропных механизмов. Со стороны вегетативного гомеостаза данное явление характеризовалось увеличением общей мощности спектра с 2823,5±45,2 до 7523,5±77,6 мс2 при недостаточной активности обоих отделов ВНС.
Использование ортостатической нагрузки позволяет выявить срочную реакцию сердечно-сосудистой системы и вегетативную реактивность организма спортсмена. Комплексным показателем, позволяющим оценить вегетативную реактивность считается К30:15 более 1,35 усл.ед. [1]. Сравнительный анализ показателей центральной гемодинамики при выполнении активной ортостатической пробы показал следующее: в диапазоне нормальных значений К30:15 находился лишь в группе бадминтонистов массовых разрядов (ОГ-2). В других группах наблюдались более низкие значения. На наш взгляд, данное явление наблюдается в виду того, что именно у юношей ОГ-2 реакция ЧСС на изменение положения тела была менее выраженной по отношению к данным других групп и к фоновому уровню.
Срочная адаптация к активному изменению положения тела из горизонтального в вертикальное у бадминтонистов ОГ-1 проявлялась следующим образом: характерным было резкое увеличение ЧСС на 32 % с уменьшением УО И МОК на 10 % и 14 %, соответственно. Вегетативная реактивность ССС проявлялась в повышении симпатической активности: доля вклада волн низкой частоты увеличилась на 67 %, очень низкой частоты на 19 %, что может расцениваться как гиперсимпатикотонический вариант реакции. У бадминтонисток ОГ-1 наблюдалась гипердиастолическая реакция, проявляющаяся в резком увеличении ЧСС на 35 %, повышении АДд на 22 %, значительном падении ПД и УО на 24 % и 32 %, соответственно. Со стороны вегетативной регуляции сердечного ритма выявлено резкое напряжение адаптивных механизмов, проявляющееся повышением уровня регуляции в управлении ритмом сердца (VLF увеличивается на 132 %).
У бадминтонистов ОГ-2 ортостатическая нагрузка характеризуется гипердиастолической реакцией со стороны ССС, что проявляется в некотором увеличении ЧСС (13 %), АДс на 14 %, снижение УО и МОК на 11 и 16 %, соответственно, при достаточно высоком уровне АДд. В этом случае срочная реакция ССС со стороны вегетативного гомеостаза характеризуется повышением доли VLF на 54 % и вклада волн LF на 34 %. Срочная реакция ССС у бадминтонисток ОГ-2 проявляется таким же образом, как и у бадминтонистов этой группы, и характеризуется увеличением ЧСС, АДд на 23 % значительным снижением УО и МОК на 33 % и 39 %, соответственно. При этом ОПСС значительно увеличивается. Вегетативная реактивность в этом случае может расцениваться как значительное напряжение адаптивных механизмов ввиду снижения активности центров продолговатого мозга с повышением уровня управления сердечным ритмом - VLF % увеличивается на 65 %.
Для юношей ГС в АОП было характерным повышении ЧСС на 30 %, диастолического давления на 15 % увеличения механической работы сердца на 29 %, повышением ОПСС, а также снижением активности симпатических и парасимпатических центров продолговатого мозга. У девушек ГС в процессе активного ортостаза выявлена нормальная реакция ССС, проявляющаяся увеличением ЧСС на 18 %, АДс и АДд на 7 и 18 %, соответственно, уменьшением УО на 20 % при увеличении механической работы сердца. Срочная реакция приспособления к ортостазу со стороны ВНС характеризуется депрессией симпатической и парасимпатической активности с повышением уровня в управлении ритмом сердца.
Проба с изометрическим напряжением используется для оценки реактивности симпатического отдела ВНС. Основным показателем в этой пробе является повышение АДд более чем на 15 мм рт. ст. и приростом ОПСС. В процессе интерпретации данных исследуемых групп мы обнаружили, что нормальные значения прироста АДд выявлены в группах бадминтонисток ОГ-1 и у девушек ГС в среднем 15,5 и 18,7 мм рт. ст., соответственно. В остальных группах наблюдались пограничные значения, кроме данных бадминтонистов ОГ-1, у которых также отмечалось и снижение ОПСС на 14 %. Со стороны вегетативного гомеостаза изометрическая нагрузка у бадминтонистов ОГ-1 наблюдалась депрессия активности обоих отделов ВНС, централизация в управлении сердечным ритмом и резкое возрастание общей мощности спектра на 116 %.
Заключение. На основе данных, полученных при проведении кардиоваскулярных тестов, были выделены критерии, лимитирующие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы бадминтонистов с учетом пола и уровня квалификации. Таковыми у бадминтонистов ОГ-1 явились: глубокое дыхание, натуживание и изометрическая нагрузка. У бадминтонисток ОГ-1 - изометрическая нагрузка. Для бадминтонистов ОГ-2 напряжение адаптивных механизмов вызывает дыхательная и изометрическая нагрузка. Для бадминтонисток ОГ-2 - дыхательная нагрузка, натуживание и изометрическое напряжение мышц кисти.
Рецензенты:
Полуструев А.В., д.п.н., профессор, директор БУЗОО «Центр восстановительной медицины и реабилитации», г. Омск;
Кудря О.Н., д.б.н., доцент кафедры медико-биологических основ ФГБОУ ВПО Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, г. Омск.