РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РАЗДЕЛЬНОГО КАПИЛЛЯРНОГО КРОВОТОКА У СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ СПОРТА

Евсеева Ю.В., Каторгина Г.И., Бойко И.П.

Владимирский Государственный Университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

В настоящее время рост достижений в спорте и усиливающаяся конкуренция вызывает необходимость дальнейшего поиска и научного обоснования эффективных технологий построения тренировочного процесса на этапах подготовки спортсменов[1-2].

Цель работы: исследовать параметры раздельного капиллярного кровотока и вариабельности сердечного ритма у спортсменов различной специализации.

Материалы и методы. В ходе проведения настоящей работы были обследованы 379 человек в возрасте от 18 до 25 лет. Исследовались спортсмены циклических (Ц), скоростно силовых (СС), спортивных единоборств (СЕ) и игровых видов спорта (И) в состоянии покоя. Данные виды спорта характеризуются постоянным чередованием интенсивной мышечной деятельности и отдыха.

Также каждая из спортивных групп была условно разбита на подгруппы спортсменов с низкими и высокими спортивными результатами в своем виде.

У спортсменов изучались параметры вариабельности сердечного ритма и микроциркуляции в состоянии покоя.  Работа выполнена на лазерном допплеровском флоуметре ЛАКК-02. Аппарат  обеспечивает определение показателя капиллярного кровотока в диапазоне скоростей от 0.03 до 6 мм/с. Был разработан новый диагностический метод обработки данных лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Предложенная модель, основана на выделении двух видов кровотока: артериокапиллярного и капилляровенулярного, каждому из которых соответствует свой диапазон значений показателя микроциркуляции. Обработанная ЛДФ-грамма, позволяет оценить скорость каждого из видов кровотока [3-5].

Параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР) рассчитывались по стандартной методике по 5-минутным регистрациям. Электрокардиограмма (ЭКГ) регистрировались с помощью отечественного электрокардиографа КАРДи-2/4. RR-интервалограммы получены с помощью приложения EScreen. Объём каждой записи, по времени, составил 5±0.1 минут.

Результаты и обсуждение. Результаты временного и спектрального анализа вегетативной регу­ляции ритма сердца у спортсменов при ациклических и циклических тренировках представлены в таблице 1 и 2.

Таблица 1

Показатели временного и спектрального анализа ритма сердца у спортсменов различных видов спорта в группе с низкими результатами

Показатель

КГ

Ц

СС

СЕ

И

SDNN,mc

55,33±3,17

73,6±5,26

61,17±2,86

67,17±3,50

65,11±3,11

RMSSD, mc

47,70±4,05

73,06±9,10

52,80±3,23

53,41±2,45

53,41±3,59

Pnn50, %

22,93±3,08

35,37±3,96

24,52±2,11

25,52±2,07

24,03±2,40

CV,%

6,42±0,29

8,02±0,61

6,92±0,26

7,92±0,49

7,14±0,32

TP, mc2

3661,67±388,33

5558,8±562,33

4410,52±347,96

4510,21±363,81

4811,12±397,16

VLF, mc2

1462,62±183,69

1745±218,92

1491,23 ±116,85

1522,31 ±120,74

1491,17 ±171,53

LF, mc2

1025,29±130,65

1788,06±234,19

1489,63 ±149,09

1430,10 ±171,10

1399,74 ±154,12

HF, mc2

1173,41±166,56

2025,8±288,23

1429,65 ±150,21

1223,65 ±150,21

1691,22 ±138,15

LF/HF

1,25±0,16

1,10±0,14

1,60±0,20

1,62±0,31

1,16±0,39

 

Таблица 2

Показатели временного и спектрального анализа ритма сердца у спортсменов различных видов спорта в подгруппе с высокими результатами

Показатель

КГ

Ц

СС

СЕ

И

SDNN,mc

55,33±3,17

79,83±5,99

66,19±2,45

63,81±2,71

64,71±3,96

RMSSD, mc

47,70±4,05

82,21±8,53

55,62±3,38

56,75±4,10

54,80±4,02

Pnn50, %

22,93±3,08

38,61±4,23

26,71±2,05

27,66±2,87

25,92±2,17

CV,%

6,42±0,29

9,00±0,67

7,13±0,50

7,19±0,41

7,81±0,41

TP, mc2

3661,67±388,33

5789,31±412,30

4910,22±338,41

4520,24±384,64

4611,23±397,41

VLF, mc2

1462,62±183,69

1760±205,14

1470,30 ±121,65

1500,12 ±141,69

1461,44 ±136,95

LF, mc2

1025,29±130,65

1718,18±280,20

1483,93 ±136,12

1458,13 ±155,95

1498,83 ±151,93

HF, mc2

1173,41±166,56

2436,6±249,67

1512,73 ±190,25

1501,54 ±161,11

1522,65 ±154,79

LF/HF

1,25±0,16

1,04±0,10

1,45±0,29

1,20±0,24

1,18±0,31

 

Направленность тренировочного процесса влияет на показатели вре­менного анализа: максимальные значения стандартного отклонения ин­тервалов RR (SDNN) и показателей квадратного корня из суммы квадра­тов разностей между последовательными интервалами RR (RMSSD), выявлены у испытуемых занимающихся циклическими видами спорта, в сравнении со спортсменами других видов спорта и контрольной группой нетренирующихся лиц.

Значения показателей RMSSD, pNN50 определяют преимущественно влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и являются отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием.

У спортсменов общая мощ­ность спектра (TP) статистически значимо превышала данный показатель у нетренирующихся лиц контрольной группы за счет мощности низкоча­стотной (LF) и высокочастотной составляющей спектра (HF). Значения HF у лиц, занимающихся циклическими видами спорта, статистически значимо превышали показатели спортсменов нециклических видов спорта и лиц контрольной группы, что свидетельствует о повышении парасим­патической активности. Это соответствовало изменениям временных показателей ВСР, в частности, RMSSD.

У спортсменов циклических видов спорта, показатели амплитуды мо­ды (Amo) и индекс напряжения (ИН) были статистически значимо ниже, чем в контрольной группе, что свидетельствует о снижении симпатиче­ской активности и формировании адаптации при циклических трениров­ках. Показатели кардиоинтервалографии лиц занимающихся ацикличе­скими и циклическими видами спорта не имели статистически значимых различий (табл.3 и 4).

Таблица 3

Показатели кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому у спортсменов с подгруппе с низкими спортивными результатами.

Показатель

КГ

Ц

СС

СЕ

И

Мо, mc2

0,85±0,02

0,92±0,03

0,89±0,05

0,87±0,02

0,89±0,02

Амо, %

39,45±1,60

33,2±2,57

35,22±1,31

36,21±1,49

33,41±1,42

ВР, с

0,34±0,03

0,49±0,04

0,45±0,04

0,42±0,03

0,40±0,08

ИВР, у.е.

135,70±11,13

82,95±16,07

120,96±10,30

118,96±13,22

120,30±11,92

ИН, у.е

83,79±8,01

48,81±11,37

70,81±12,54

75,79±10,78

79,84±12,23

 

Таблица 4

Показатели кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому у спортсменов с подгруппе с высокими спортивными результатами.

Показатель

КГ

Ц

СС

СЕ

И

Мо, mc2

0,85±0,02

0,91±0,03

0,88±0,03

0,88±0,05

0,85±0,05

Амо, %

39,45±1,60

37,5±2,44

36,48±1,31

35,47±1,36

34,81±1,60

ВР, с

0,34±0,03

0,53±0,05

0,49±0,04

0,52±0,05

0,50±0,05

ИВР, у.е.

135,70±11,13

76,61±15,70

103,42±15,43

102,75±11,89

100,26±12,55

ИН, у.е

83,79±8,01

45,61±12,25

68,70±10,15

64,23±10,33

65,59±10,32

 

Результаты анализа вариабельности сердечного ритма показали, что достоверные различия между подгруппой 1 (спортсмены с низкими результатами) и подгруппой 2 (спортсмены с высокими результатами) наблюдались по следующим показателям: RRmax, SDNN, RMSSD, pNN50, CV, ТР, VLF, HF, ВР, ИВР, ИН.

В соответствии с теорией Селье об общем адаптационном синдроме после первой стадии стресс-синдрома (реакция тревоги) следует стадия резистентности . Анализируя показатели ВСР в 1 и 2 подгруппах, мы видим, что наращивание спортивного мастерства и результатов ассоциируется с новым уровнем адаптации, где спортивный результат достигается при меньшем напряжении регуляторных систем. В подгруппе 2 наблюдался рост активности адаптационных механизмов и активности парасимпатического звена регуляции: отмечены более высокие значения SDNN, RMSSD, pNN50, CV, ТР, HF, ВР и более низкие показатели ИВР, ИН.

 

Обработка первичной информации производилась с помощью специально разработанного программного обеспечения, которое позволяет: фиксировать время проведения исследования, просматривать записанные изображения капиллярного кровотока, скорость капиллярного кровотока, артериокапиллярный приток и капилляровенулярный отток. В качестве основного использовался показатель капилляровенулярного оттока.

Результаты проведенного (табл. 5) исследования показали, что у большинства спортсменов наблюдается тенденция увеличения венулярного оттока по сравнению с контрольной группой. Но независимо от этого для перспективного прогнозирования  необходимо рассматривать результаты каждого спортсмена в отдельности.

Таблица 5

Результаты капилляроскопии в исследуемых группах

 

КГ

Цниз

Цвыс

ССниз

ССвыс

СЕниз

СЕвыс

Иниз

Ивыс

Показатель капилляро-венулярного оттока X, %

51,42

52,10

55,84

51,91

53,46

52,41

56,21

53,78

56,78

Δ,%

2,42

9,31

10,55

8,11

11,61

8,63

9,63

10,10

13,55

Результаты проведенного исследования оказались статистически достоверными. Самые высокие показатели оттока у спортсменов игровых видов спорта, в то время как самые низкие показатели - у спортсменов спортивных единоборств. Рассмотрим результаты капилляроскопии спортсменов в каждой из исследуемых групп с учетом подгрупп.

Во всех исследуемых группах спортсменов обследуемые с более высоким показателем капилляровенулярного кровооттока показывают значительно более высокие спортивные результаты. Используя данные проведенных исследований авторами все спортсмены индивидуально были распределены по группам (табл. 6) в соответствии с показателям венозного оттока:

·                        70 и выше – высокий уровень оттока крови;

·                        60–70 – хороший;

·                        50–60 – нормальный;

·                        40 – 50 – ниже нормы;

·                        30 – 40 – плохой;

·                        20 – 30 – очень плохой;

·                        20 и ниже – патологический.

Таблица 6

Распределение опытных групп по параметру капилляровенулярного оттока

Группы

КГ

Ц

СС

СЕ

И

70% и выше

-

8

8

-

5

60-70%

21

19

10

11

8

50-60%

19

11

20

15

19

40-50%

30

25

25

30

25

30-40%

-

15

9

10

20

20-30%

-

4

3

5

14

20% и ниже

-

1

-

-

-

Всего

70

72

75

71

91

 

Исходя из результатов полученных в ходе исследования, можно сказать, что лишь 22% исследуемых могут добиться высоких результатов. Это спортсмены с циклических, скоростно-силовых и игровых видов спорта с повышенным показателем капилляровенулярного кровоотока, и спортсмены силовых видов спорта с пониженным показателем капилляровенулярного кровоотока. При интенсивных физических нагрузках может возникать нарушение мышечного кровотока, гипоксия мышц – и все это приводит к увеличению содержания молочной кислоты, мочевины, гистамина и пр. Образовавшийся лактат действует неблагоприятно на процесс сократительной способности  мышц, тормозит мышечное сокращение. У данных спортсменов продукты распада будут выводиться своевременно и нарушение кровотока не возникнет. У 59% обследованных спортсменов, показатели кровотока оказались близкими к норме. Но при больших нагрузках в процессе тренировок или после них могут возникать интерстициальные боли в мышцах как следствие нарушения метаболизма тканей, гипоксии, нарушения микроциркуляции и гипертонуса мышц. Остальным 19% не надо усиленно заниматься, так как интенсивные физические нагрузки конкретного вида спорта отрицательно влияют на их микроциркуляцию. У них явно нарушен отток крови и, скорее всего, есть другие противопоказания к занятиям спортом. Тем, у кого показатели венулярного оттока ниже 30 единиц, необходимо пройти медицинское обследование, у них могут быть серьезные отклонения в состоянии здоровья. Рассмотрим взаимосвязь напряженности регуляторных систем и параметров раздельного капиллярного кровотока (табл. 7)

Таблица 7

Распределение индекса напряженности в группах спортсменов по параметру капилляровенулярного оттока

Группы

КГ

Ц

СС

СЕ

И

70% и выше

-

40±5,6

54±6,6

-

51±3,6

60-70%

82±10,3

41±4,9

53±5,1

52±5,6

52, ±4,6

50-60%

84±9,3

48±8,9

62±7,6

60±6,1

59±6,3

40-50%

81±7,3

47±5,6

60±8,8

65±9,6

64±6,0

30-40%

-

46±4,9

69±2,3

67±2,3

70±3,6

20-30%

-

59±5,9

75±3,6

76±34

73±4,4

20% и ниже

-

47

-

-

-

Всего

70

72

75

71

91

 

Высокая корреляция более низкого уровня напряженности регуляторных систем спортсменов и параметрами капилляровенулярного оттока (табл. 7) говорит о комплексном физиологическом механизме организма спортсмена, который позволяет достигать высокие спортивные результаты за счет поддержки врожденных индивидуальных особенностей микроциркуляции правильной регуляторной деятельностью.

Исследования позволили получить следующие результаты.

1.     Группы спортсменов значительно отличаются по параметрам ВСР от контрольной группы нетренирующихся студентов.

2.     Группы спортсменов с низкими и высокими спортивными результатами имеют значимые различия в параметрах ВСР.

3.     Выполненный анализ вариабельности сердечного ритма систем показал взаимосвязь степени напряженности регуляторных систем и уровнем спортивных результатов в отдельных видах спорта.

4.     Проведенными комплексные исследования выявили сложный психо-физиологический комплекс, обладающий прогностическими свойствами в спортивной медицине.

Литература

1.            Аулик И.В. Определение физической работо­способности в клинике и спорте. М.: Медици­на, 1990.

2.            Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М.: Медицина, 1979.

3.            Куприянов В. В., Караганов Я. Л., Козлов В. И. Микроциркуляторное русло. – М.: Медицина,1975. 216 с

4.            Крупаткин А.И. Клиническая нейроангиофизиология конечностей (периваскулярная иннервация и нервная трофика). – М. - Научный мир - 2003.- С. 328 .

5.            Бойко И.П., Каторгина Г.И., Пермяков С.А. Исследование раздельного капиллярного кровотока. Монография. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014 - 136 стр.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РАЗДЕЛЬНОГО КАПИЛЛЯРНОГО КРОВОТОКА У СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ СПОРТА

Евсеева Ю.В., Каторгина Г.И. Бойко И.П.

Владимирский Государственный Университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

В статье рассмотрены результаты исследования вариабельности сердечного ритма и параметров раздельного капиллярного кровотока у спортсменов циклических, скоростно-силовых, игровых видов спорта и спортивных единоборств. Показано, что группы спортсменов различаются по параметрам ВСР не только между группами, но и подгруппами с различным уровнем спортивных результатов. Параметр капилляровенулярного кровооттока обоснован в качестве интегрального прогностического параметра, отвечающего за возможность спортсмена достигать высоких спортивных результатов.

Ключевые слова: спортсмены, раздельный капиллярный кровоток, прогнозирование

RESULTS OF HEART RATE VARIABILITY AND SEPARATE capillary blood SPORTSMEN OF VARIOUS SPORTS
Evseeva Y.V., Katorgina G.I., Boyko I.P.
Vladimir State University named after Alexandr and Nikolay Stoletovs


The article describes the results of a study of heart rate variability and parameters of separate capillary blood flow in athletes of cyclic , speed and power , team sports and combat sports . It is shown that the athletes differ in HRV parameters , not only between groups but also subgroups with different levels of athletic performance. The capillary-venular bloodflow-out parameter is justified as an integral prognostic parameter, responsible for the athlete the opportunity to achieve high results.

Keywords: athletes , separate capillary blood flow , forecasting