Физическая культура и спорт/1.Физическая культура и спорт: проблемы, исследования, предложения.

Ашанин В.С., Сенченко К.Е., Хохлова А.Г.

Харьковская государственная академия физической культуры

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА СГ-3 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА СПОРТСМЕНОВ (НА ПРИМЕРЕ ЛЫЖНОГО СПОРТА)

Аннотация. Исследование направлено на разработку оперативного электронного устройства для определения физического состояния спортсменов до и после различных по величине нагрузок. Регистрация мгновенных реакций организма человека на различную по величине нагрузку при помощи портативного устройства СГ-3 позволяет провести коррекцию учебно-тренировочного или соревновательного процесса спортсменов различной квалификации.

Ключевые слова. Компьютер, частота сердечного сокращения.

Частота сердечных сокращений (ЧСС) является наиболее доступным для регистрации физиологическим параметром, отражающим процессы вегетативной регуляции в сердечно-сосудистой системе. Динамические характеристики сердечного ритма (СР) позволяют оценить выраженность сдвигов симпатической и парасимпатической активности вегетативной нервной системы (ВНС) при изменениях физического состояния человека [1].

Данные вариабельности сердечного ритма (ВСР) могут быть полезными для понимания хронологических аспектов состояния организма спортсменов во время тренировочного процесса и моментов времени оптимизации физического состояния, поскольку они отражают вегетативные влияния на сердце. ВСР также может давать важную информацию об ухудшении физического состояния спортсменов в результате воздействия различных факторов [5].

Цель работы − определение возможности использования в учебно-тренировочном процессе спортсменов некоторых параметров вариабельности сердечного ритма, отражающих интенсивность физической нагрузки, а так же восстановительный процесс в лыжном спорте.

В ходе проведенного исследования нами решалась задача определения границ параметров ВСР спортсменов в покое и после физической нагрузки по корреляционной ритмографии (скатерограммы) и гистограммы соотношения количества RR-интервалов в различных интервалах их длительности.

В работе использовался портативный переносной скатерограф СГ-3, разработанный на базе Харьковской государственной академии физической культуры (рис.1), который позволяет определять показатели ВСР путем анализа ряда кардиоциклов (NN-интервалов) методом скользящей выборки, а также анализа стандартной по длительности (3 минут) выборки.

Рис.1 Портативное переносное устройство СГ-3

В исследованиях приняли участие 13 спортсменов. Из них: 4 – мастера спорта (МС), 6 – кандидаты в мастера спорта (КМС), 3 – спортсмены I спортивного разряда (I р).

Измерение фоновых параметров ВСР в покое у спортсменов проводилось до физической нагрузки в положении сидя за 2-3 часа до выступления или перед тренировкой (рис. 2). Второе измерение проводилось после выступления на соревнованиях или после тренировочной нагрузки. Перед вторым измерением спортсмен не менее 5 минут выполнял упражнения для расслабления мышц и восстановления дыхания, затем отдыхал сидя в течение 5 минут (рис. 2)до стабилизации ритмограммы (без медленного тренда ЧСС).

Рис.2 Пример измерения ВСР у спортсмена

Уровень интенсивности физической нагрузки во время выполнения упражнений лыжного спорта принимался за максимальный, если во время выполнения упражнения у спортсменов высокой квалификации ЧСС удерживалась на уровне 190 – 210 уд∙мин в течение более 7 минут. Для лыжников низкой квалификации диапазон возрастания ЧСС был определен 175 – 190 уд∙мин в течение не менее 5 минут.

Сущность корреляционной ритмографии состоит в построении графического расположения точек, каждая из которых соответствует продолжительности двух соседних R-R интервалов, при этом ордината точки соответствует текущему, а абсцисса – последующему R-R интервалу [2]. В норме двумерная скатерограмма имеет форму эллипса, вытянутого вдоль продольной оси. Пример скатерограммы показан на рис.3: точки – представляют собой последовательные пары кардиоинтервалов, линия – биссектрису.

Рис. 3 Скатерограмма.

Такая форма эллипса означает, что к дыхательной аритмии прибавлена некоторая величина не дыхательной аритмии [3]. При синусовой аритмии середину эллипса скатерограммы можно определить по значению показателя математического анализа сердечного ритма – моды. В данном случае мода – это наиболее часто встречаемое значение длительности среди N-N интервалов, эквивалентных продолжительности пауз между сокращениями сердца, указывающие на доминирующий уровень функционирования синусового узла. При симпатикотонии значение Мо уменьшается корреляционное поле («облако» сдвигается к началу координат), при ваготонии – увеличивается («облако» скатерограммы сдвигается вправо по биссектрисе от начала координат) [3].

Результаты исследования среди лыжников показали, что площадь эллипса скатерограммы в покое и его место расположения зависит от квалификации спортсмена. Середина скатерограммы могла находиться правее от точки пересечения координат (1,0 с; 1,0 с) у спортсменов высокой квалификации (Мо 1,1 с) или левее от точки пересечения координат (0,75 с; 0,75 с) у спортсменов-лыжников I р и КМС (Мо 0,7 с)как показано на рисунке 4. После физической нагрузки размеры эллипса уменьшались, и он сдвигается по биссектрисе к началу координатных осей, мы можем это увидеть на рисунке 5. Исследование выявило, что в среднем после физической нагрузки максимальной интенсивности у спортсменов-лыжников высокой квалификации Мо = 500 мс, а у спортсменов I р и КМС Мо = 550 мс. Площадь эллипса скатерограммы значительно уменьшалась в размерах и по форме могла превратиться в точку при Мо < 500 мс.

Рис.4 Сккатерограмма и гистограмма пример спортсмена до физической нагрузки

Рис.5 Сккатерограмма и гистограмма пример спортсмена после физической нагрузки

Для оценки интенсивности физической нагрузки в процентном выражении можно использовать следующий коэффициент интенсивности: КИвср% = ((Мо покоя – Мо нагр)/(Мо покоя – Мо мах))*100, где Мо покоя – значение моды в покое (мс); Мо нагр – значение моды после тренировочной нагрузки (мс); Мо мах – значение моды, которая определяется после максимальной нагрузки (мс).

Известно, что выброс крови из сердца и пульсация сосудов зависят от дыхания. На вдохе снижается систолический объем выброса из левого желудочка и увеличивается приток крови к сердцу. Это сопровождается увеличением присасывающей волны крови из периферии. Таким образом, в пульсовом движении крови возникает дополнительная волна – дыхательная, когда в такт дыханию (с частотой меньшей, чем частота пульса) меняется высота пульсовой волны крови. Так парасимпатическая система оказывает модулирующее влияние на активность симпатической системы [5]. Этот вывод полностью подтверждается в лыжном спорте, где от координации рационального дыхания и двигательных действий зависит результат в соревнованиях.

Выводы:

1. Результаты исследования, проведенного на небольшой выборки спортсменов-лыжников, требуют уточнения путем привлечения к обследованиям более количеству спортсменов различной квалификации.

2. Предположительно, высокий уровень дыхательного компонента в регуляции сердечного ритма является фактором экономичности при выполнении упражнений лыжного спорта.

Литература:

1. Дембо А.Г.; Земцовский, Э.В. Спортивная кардиология: Руководство для врачей / А.Г. Дембо, Э.В. Земцовский. – Л.: Медицина, 1989. – 464 с.: ил.

2. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.3. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе/ Р.М. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клецкин - М., 1984. - С. 220-230.

3. Баевский Р. М. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (часть 1) / Р.М. Баевский, Г.Г.Иванов, Л.В. Чирейкин, А.П. Гаврилушкин – Internet (2007): http: //www.incart.ru/ article_print.jsp?id =1267

4. Березный Е. А.; Рубин, А. М. Практическая кардиоритмография / Е.А. Березный, А.М. Рубин. – С.-Пб.: НПО «Нео», 1997. – 120 с.: ил.

5. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода / В.М. Михайлов, изд. 2-е, перераб. и доп. – Ива-ново: Иван. гос. мед. академия, 2002. – 290 с.: ил.

6. Хохлова О.Г. Індивідуалізація відновлення працездатності юних спортсменів засобами аплікаторів Ляпко з використанням інформаційних технологій / О.Г. Хохлова,В.С. Ашанін, Л.В. Філенко // Вісник чернігівського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка [Текст].Т.IV. Вип.98 – Чернігів: ЧНПУ, 2012. – С. 33-36.