Состояние кардиореспираторной и нервно мышечной системы юношей-пловцов с различной направленностью соревновательной деятельности
На правах рукописи
ЭРЛИХ ВАДИМ ВИКТОРОВИЧ СОСТОЯНИЕ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ И НЕРВНО МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ЮНОШЕЙ-ПЛОВЦОВ С РАЗЛИЧНОЙ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ СОРЕВНОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 03.00.13 – «Физиология»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Челябинск 2007 Диссертация выполнена на кафедре теории и методики физической культуры и спорта ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Быков Евгений Витальевич
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Львовская Елена Ивановна ФГОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры» доктор биологических наук, профессор Кузнецов Александр Павлович ГОУ ВПО «Курганский государственный университет»
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры»
Защита состоится «4» октября 2007 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 69, конференц-зал (ауд. 116).
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».
Автореферат разослан « » сентября 2007 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент Н.В. Ефимова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы и темы исследования. Современный уровень спортивных достижений чрезвычайно высок, в некоторых видах спорта результаты спортсменов близки к физиологически возможным, при сохраняющейся тенденции к дальнейшему повышению объема и интенсивности тренировочных нагрузок (Г.А. Макарова, 2002;
А.П. Исаев, 2004;
Б.А. Поляев, 2004;
И.А. Балаклей с соавт., 2006 и др.). Тренированность – сложное, многофакторное явление, включающее физический, технический, психологический, функциональный компоненты (Н.Ж. Булгакова, 1982;
Н.А. Агаджанян с соавт., 1993;
Ф.Г. Ситдиков с соавт., 2004;
Р.А. Абзалов, 2005), в совокупности обеспечивающих спортивный результат. У каждого спортсмена состояние спортивной формы предполагает индивидуальный оптимальный уровень и сбалансированность регулирующих систем, обеспечивающих гемодинамические, метаболические и энергетические реакции при мышечной деятельности (Н.А. Фомин, 2003;
Е.В. Октябрьская с соавт., 2004;
В.Н. Платонов, 1986, 2004;
Н.Д. Граевская с соавт., 2005). К ранним признакам ухудшения адаптации к нагрузкам относятся нарушения вегетативной регуляции, влекущие за собой снижение работоспособности, в последующем чрезмерные физические и эмоциональные нагрузки становятся пусковым механизмом для развития цепи патологических реакций, формирующих развитие патологических состояний (А.Г. Дембо, 1989;
Е.В. Быков с соавт., 1998;
С.Л. Сашенков, 2000;
А.П. Исаев с соавт., 2003;
В.А. Дробышев с соавт., 2006;
И.Ф. Таминова с соавт., 2006).
Очевидно, что основой современной спортивной подготовки и повышения спортивной результативности является адекватность тренировочной нагрузки функциональному состоянию спортсмена, но удовлетворительной методической медико-биологической поддержки тренеру в решении этой проблемы пока нет (А.П. Исаев с соавт., 2004;
А.С. Радченко с соавт., 2006). Указанные обстоятельства предъявляют повышенные требования к оценке адаптационных резервов организма спортсменов, к разработке критериев, отражающих развитие дезадаптивных изменений на ранних стадиях, без развития морфологического субстрата патологии. Так, возрастание распространенности случаев бронхиальной обструкции при мышечной деятельности стимулировало исследования нейровегетативной регуляции деятельности кардиореспираторной системы (И.В. Гавриш, 2006;
L.A. Wilkerson, 1998;
J.P. Parsons, J.G. Mastronarde, и др.). Принципиально разные типы адаптации у спортсменов циклических и ациклических видов спорта, спринтеров и стайеров предполагают различные подходы к организации учебно-тренировочного процесса и, соответственно, требуют поиска критериев оценки особенностей состояния различных систем организма и механизмов вегетативной регуляции его функций (М.Ю. Ревякин, 2001;
Дж. Уилмор с соавт., 2001;
В.Н. Платонов, 1997, 2004).
В последние годы для определения функциональных возможностей ССС спортсменов активно исследуются изменения вариабельности ритма сердца (Р.М. Баевский с соавт., 2000;
Н.В. Шлык, 2003;
О.Л. Коннова, 2003;
Е.В. Октябрьская с соавт., 2004;
Д.А. Суетина с соавт., 2006 и др.), позволяющие оценить эффективность коррекционных и лечебных воздействий (Ж.В. Сучкова с соавт., 2004;
Е.В. Быков с соавт., 2005;
И.В. Терещенко с соавт., 2006). На фоне ужесточения допинг-контроля систематически пополняется арсенал немедикаментозных средств восстановления и повышения спортивной работоспособности, что требует физиологической оценки их эффективности. Ряд публикаций посвящен использованию аутотренинга, психорегулирующих и психомышечных тренировок, БОС-тренинга, постизометрической релаксации (Ю.В. Высочин с соавт., 1987, 1999, 2003;
В.А. Савченко, 1999;
В.Г. Тристан с соавт., 2001;
И.Н. Солопов с соавт., 2002;
Е.В. Бочанцева, 2006 и др.), рефлексотерапии (А.В. Шевцов, 2000;
О.И. Коломиец, 2004;
Е.В. Быков с соавт., 2005, 2006 и др.) для воздействия на нервно-мышечный аппарат и механизмы, реализуемые сегментарно-периферическими структурами нервной системы, в целях оптимизации деятельности функций организма спортсменов, прежде всего – сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы.
Следовательно, дальнейший рост физических нагрузок в современном спорте требует не только определения, но и постоянного пересмотра и обновления «модельных» морфофункциональных характеристик спортсменов, создания «функционального портрета» в том или ином виде спорта, а также поиска и физиологического обоснования новых технологий восстановления и повышения спортивной работоспособности.
Цель работы: выявление особенностей состояния кардиореспираторной и нервно-мышечной системы юношей-пловцов с различным характером соревновательной деятельности и физиологическое обоснование методов его коррекции.
Задачи исследования:
1. Выявить особенности функционального состояния кардиореспираторной и нервно-мышечной системы юношей-пловцов с различной направленностью соревновательной деятельности.
2. Определить значимость различных уровней нейровегетативной регуляции центральной и периферической гемодинамики пловцов спринтеров и стайеров.
3. Дать оценку влияния средств поверхностной рефлексотерапии на активность уровней регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы и состояние нервно-мышечного аппарата юношей-пловцов.
Научная новизна. Впервые определены особенности нейровегетативной регуляции центральной и периферической гемодинамики юношей-пловцов с различной направленностью соревновательной деятельности. Установлено, что преобладающим типом кровообращения у пловцов является эукинетический, при различном вкладе уровней нейровегетативной регуляции деятельности центральной и периферической гемодинамики в зависимости от характера соревновательной деятельности.
У пловцов-стайеров преобладает значимость сегментарного уровня регуляции центральной гемодинамики, определяющего наличие ненапряженного вегетативного баланса, высоких значений общей мощности спектра и мощности высоко- и низкочастотных флюктуаций. Особенностями вегетативного обеспечения деятельности сердечно-сосудистой системы у пловцов-спринтеров являются высокие значения среднего ортостатического (симпатического) ускорения, у пловцов-стайеров – клиностатического замедления (парасимпатического восстановления).
Выявлено, что адаптация системы внешнего дыхания к физическим нагрузкам пловцов-спринтеров характеризуется преимущественным развитием объемно-скоростных параметров биомеханики дыхания на уровне крупных бронхов, пловцов-стайеров – высоким уровнем развития объемных, объемно-скоростных параметров на уровне мелких бронхов и производительности дыхательной системы.
Впервые определено влияние средств поверхностной рефлексотерапии на нервно-мышечную систему и нейровегетативную регуляцию деятельности системы кровообращения спортсменов-пловцов, заключающееся в повышении уровня периферического кровотока за счет увеличения уровня метаболических факторов регуляции (определяется по увеличению мощности флюктуаций в ультра низкочастотном диапазоне амплитуды реоволны пальца стопы), снижении напряжения адаптационных процессов (увеличиваются общая мощность спектра и мощность высокочастотных колебаний ритма сердца при снижении доли низкочастотных флюктуаций), оптимизации состояния нервно-мышечной системы.
Теоретическая и практическая значимость исследования заключаются в определении особенностей долговременной адаптации кардиореспираторной и нервно-мышечной системы юношей-пловцов к специфике физических нагрузок, физиологическом обосновании применения поверхностной рефлексотерапии в улучшении функционального состояния указанных систем организма пловцов, что позволяет использовать их в коррекции учебно-тренировочного процесса, в спортивном отборе, в оценке эффективности восстановительных мероприятий.
Полученные результаты используются в работе детско-юношеских спортивных школ г.г. Челябинска и Магнитогорска;
во врачебно физкультурных диспансерах Челябинской области для оценки функционального состояния систем организма пловцов и проведении для них восстановительных мероприятий;
в учебном процессе при преподавании курсов физиологии физического воспитания и спорта, спортивной медицины на кафедрах теории и методики физической культуры, медико биологических основ физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета, кафедре лечебной физкультуры, спортивной медицины, курортологии и физиотерапии Челябинской государственной медицинской академии.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности адаптации системы внешнего дыхания юношей пловцов зависят от характера соревновательной деятельности и связаны с повышением объемно-скоростных параметров преимущественно на уровне крупных бронхов у спринтеров, объемных и объемно-скоростных параметров на уровне мелких бронхов у стайеров.
2. Оптимальным вариантом адаптации сердечно-сосудистой системы пловцов к нагрузкам является наличие эукинетического типа кровообращения, при различии значимости уровней нейровегетативной регуляции в зависимости от характера соревновательной деятельности.
3. Применение средств поверхностной рефлексотерапии способствует оптимизации состояния нервно-мышечной системы и нейровегетативной регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы спортсменов-пловцов со сниженным уровнем их функционального состояния.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на III Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы формирования здоровья и здорового образа жизни» (Тюмень, 2005), Международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию факультета физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, 2006), Челябинской областной научно-практической конференции «Актуальные вопросы оздоровления, реабилитации и спортивной медицины» (2005), научных конференциях факультета физической культуры и спорта ЮУрГУ в 2004 – 2007 г.г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ (в том числе 4 в лицензированных ВАК изданиях).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 143 страницах печатного текста, состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы (цитируется 272 источника литературы).
Работа иллюстрирована 31 таблицей и 9 рисунками.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Исследования проводились на базе областной школы олимпийского резерва по плаванию и учебно-спортивного комплекса ЮУрГУ (г. Челябинск) и в научной лаборатории факультета физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета (2004–2007 г.г.).
В исследованиях принимали участие юноши-пловцы в возрасте 16– лет, со стажем тренировок 5 лет и более, перворазрядники, кандидаты в мастера спорта и мастера спорта. Все спортсмены имеют допуск врача к тренировкам, не имеют хронических заболеваний, систематически 2–4 раза в год проходят медицинский осмотр в объеме врачебно-контрольной карты физкультурника, форма №227.
Пловцы-спринтеры (выступающие на коротких дистанциях) составили 1-ю основную группу (n=25), пловцы-стайеры, выступающие в соревнованиях на длинных дистанциях, составили 2-ю основную группу (n=24). Группу контроля (3-я группа) составили учащиеся 10-11-х классов МОУ СОШ №118 и студенты I – III курсов аналогичного возраста (n=30), отнесенные к основной группе для занятий физической культурой, не занимающиеся в спортивных секциях.
Во всех трех группах проведен комплекс исследований, включавших оценку функционального состояния дыхательной и сердечно-сосудистой системы, нервно-мышечного аппарата, определение вегетативного статуса.
Изучение показателей системы внешнего дыхания проводилось с помощью аппарата «ЭТОН» (фирма «Нейрософт», г. Иваново) на базе персонального компьютера. Аппарат позволяет измерять основные спирометрические показатели дыхания (объемные характеристики, показатели форсированного вдоха и выдоха, кривой форсированного выдоха вдоха в координатах «поток-объем») и вычислять их должные значения. Для оценки функциональных возможностей системы внешнего дыхания была проведена проба с физической нагрузкой (5-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту) с повторным исследованием показателей.
Исследование показателей гемодинамики проведено методом импедансной реографии (сертифицированная компьютерная система «Кентавр» фирмы «Микролюкс», г. Челябинск) в горизонтальном и вертикальном положении (проба активного ортостаза). Показатели деятельности сердца представлены величинами ударного объема (мл), частоты сердечных сокращений (уд/мин.), минутного объема кровообращения (л/мин.), сердечного индекса (л/мин/м ), Хитер-индекса (ед.), фракции выброса (%).О степени напряжения работы и кислородном запросе миокарда судили по величине «двойного произведения». Показатели периферической гемодинамики и сосудистого тонуса определялись по величине амплитуды реоволны сосудов пальца стопы (АРП, мОм), диастолической волны наполнения сердца (ДВНС, мОм), значениям артериального давления (мм рт.ст.).
Проведен спектральный анализ медленноволновых колебаний ритма сердца, артериального давления, ударного объема, фракции выброса амплитуды реоволны сосудов пальца стопы в четырех диапазонах спектра:
ультранизкочастотном (УНЧ-колебания до 0,025 Гц);
очень низкочастотном (ОНЧ, 0,025–0,075 Гц);
низкочастотном (НЧ, 0,075–0,15 Гц);
высокочастотном (ВЧ, 0,15–0,5 Гц). Запись велась на протяжении кардиоциклов. Определялись в абсолютных единицах общая мощность и мощность колебаний в диапазонах спектра, а также процентный вклад каждой из четырех составляющих спектра;
рассчитывались индекс централизации (ОНЧ+НЧ/ВЧ) и индекс вагосимпатического взаимодействия (НЧ/ВЧ) согласно рекомендаций Р.М. Баевского с соавт. (2000).
При изучении функционального состояния ССС была также использована методика ортокардиоинтервалографии (ОКИГ) с оценкой результатов в баллах по И.А. Слободчиковой с соавт. (1986).
При исследовании вегетативной нервной системы определялись исходный вегетативный тонус и вегетативное обеспечение деятельности согласно рекомендаций А.М. Вейна (2000) и А.Д. Соловьевой с соавт. (2000).
Для оценки исходного вегетативного тонуса использованы показатели вегетативного индекса Кердо (ВИК) и индекса напряжения (ИН) по Р.М. Баевскому. Оценка степени выраженности вегетативных изменений проведена с использованием анкеты (А.М. Вейн, 2000).
Состояние спортивной формы юношей пловцов определялось с использованием цифрового анализатора биоритмов – «Омега-Спорт» компьютерного комплекса оценки функционального состояния человека «Динамика» (гос. регистрация ФС №022а2005/1434-05 от 18.03.05 г.) Метод основан на экспресс-диагностике функционального состояния организма по патентованным интегральным показателям – уровня адаптации к физическим нагрузкам;
уровня тренированности организма по вариационному анализу ритмов сердца;
уровня энергетического обеспечения по нейродинамическому анализу кардиоритма;
уровня психоэмоционального состояния по картированию биоритмов мозга с формированием по этим показателям среднеобобщенного «индекса здоровья» Health (данное исследование проведено при участии кмн И.В. Гавриша, которому автор выражает свою искреннюю благодарность).
Исследование состояния нервно-мышечного аппарата проводилось на многоканальном компьютерном комплексе «Нейро-МВП» (фирма «Нейрософт», г. Иваново). Интерференционная поверхностная ЭМГ позволяла проводить турно-амплитудный анализ со следующими формализованными характеристиками: максимальная, средняя амплитуда и суммарная амплитуда (мВ/с);
средняя частота (1/с);
соотношение амплитуда/частота (мкВ*с). Исследование проводилось в состоянии расслабления и в период околопредельного напряжения двуглавой мышцы плеча, широчайшей мышцы спины и большой грудной мышцы. Регистрация производилась путем наложения электродов по методикам С.Г. Николаева (2003).
Полученные результаты исследований были подвергнуты статистической обработке общепринятыми методами вариационной статистики с определением средней арифметической вариационного ряда (М) и ее ошибки (m). Для выявления наличия и характера зависимостей между исследуемыми признаками применялся корреляционный анализ. Для анализа ЭНМГ использованы непараметрические методы биометрии (пакет программ прикладной статистики SPSS-12). Определение достоверности различий (р) абсолютных показателей проводилось при помощи критерия Стьюдента (t), относительных показателей – по критерию Фишера (F). Различия статистически значимы при р0,05. Статистическая обработка результатов исследования проведена с помощью компьютерных программ Microsoft Excel 2003 и STATISTICA (v.6).
Результаты исследований и их обсуждение При изучении системы внешнего дыхания пловцов нами был выявлен высокий уровень статических объемных характеристик: в обеих группах спортсменов показатели жизненной емкости легких вдоха и выдоха, дыхательного объема, резервного объема и емкости вдоха значительно выше, чем у лиц контрольной группы и превосходят должные величины на 5–15% (табл. 1).
Таблица Показатели системы внешнего дыхания пловцов-спринтеров (1-я гр.), стайеров (2-я гр.) и лиц контрольной группы (M±m) Показатель 1-я осн. гр. 2-я осн. гр. контр. гр. р 1-2 р 1-3 р 2- ЖЕЛ вд., л 5,91±0,34 6,93±0,37 4,68±0,40 0,05 0,01 0, ЖЕЛ/ДЖЕЛ 109,54±2,96 113,91±3,06 94,23±4,02 0,05 0,05 0, вд., % ЖЕЛ выд., л 6,16±0,29 7,01±0,25 4,72±0,31 0,05 0,001 0, ЖИ, ед. 73,65±1,88 78,84±1,76 64,87±1,92 0,05 0,001 0, ЖЕЛ/ДЖЕЛ 104,40±3, 112,23±3,44 94,46±3,07 0,05 0,05 0, выд., % ДО, л 0,90±0,09 0,92±0,09 0,67±0,07 0,05 0,05 0, РО вд., л 3,30±0,30 3,90±0,32 2,02±0,29 0,05 0,01 0, РО выд., л 1,92±0,16 2,27±0,23 1,64±0,20 0,05 0,05 0, МВЛ, л/мин. 138,90±8,05 164,78±8,22 117,91±9,53 0,05 0,05 0, Пловцы имеют более высокие объемно-скоростные показатели по сравнению с лицами контрольной группы (ФЖЕЛ выдоха и вдоха, ОФВ1выд., ПОС вд.) (табл. 2).
Таблица Показатели формированного вдоха и выдоха пловцов-спринтеров (1-я гр.), стайеров (2-я гр.) и лиц контрольной группы (M±m) Показатель 1-я осн. гр. 2-я осн. гр. Контр. гр. р 1-2 р 1-3 р 2- ФЖЕЛ вд., л 5,69±0,44 6,87±0,53 4,04±0,35 0,05 0,05 0, % к должн. 107,47±3,91 113,58±3,54 94,55±3,96 0,05 0,01 0, ФЖЕЛ выд., л 5,90±0,40 6,96±0,45 4,24±0,36 0,05 0,01 0, % к должн. 111,12±3,72 118,42±3,24 95,77±3,80 0,05 0,01 0, ОФВ1выд., л 4,73±0,31 5,53±0,38 3,41±0,32 0,05 0,01 0, % к должн. 102,35±3,44 106,11±3,76 87,91±3,63 0,05 0,01 0, ПОС вд., л/с 8,21±0,48 8,75±0,51 6,56±0,42 0,05 0,05 0, % к должн. 108,94±5,17 116,76±5,72 84,19±4,93 0,05 0,01 0, СОС75–85%, л/с 2,63±0,26 3,41±0,28 2,31±0,23 0,05 0,05 0, % к должн. 104,31±4,33 121,40±5,40 95,16±5,26 0,05 0,05 0, MОС75%выд., л/с 3,16±0,32 4,25±0,43 2,97±0,28 0,05 0,05 0, % к должн. 91,33±3,38 102,11±3,14 87,24±4,26 0,05 0,05 0, Показатели пиковой объемной скорости вдоха, средней объемной скорости 25-75% ФЖЕЛ выдоха у пловцов не зависели от характера их соревновательной деятельности, межгрупповых различий среди спортсменов не было выявлено. У спортсменов 2-й группы (стайеры) величины ФЖЕЛ выдоха и вдоха на 15-20% выше, чем в 1-й группе пловцов-спринтеров.
Значения MОС 75% выд. и СОС 75-85% ФЖЕЛ выдоха, отражающие проходимость мелких бронхов, превосходили должные величины в обеих группах спортсменов, но при этом они у стайеров на 30% больше.
При оценке результатов вентиляционной функции системы дыхания после пробы с физической нагрузкой (5-минутный бег на месте в темпе шагов в минуту) в 1-й основной группе выявлено 16% лиц с незначительным снижением (в пределах 10-15%) объемных показателей – дыхательного объема, ЖЕЛ, МВЛ;
во 2-й группе было 2 спортсмена (8%) с такими результатами.
Наиболее существенные изменения претерпел показатель МВЛ, который у пловцов 2-й группы увеличился на 10,45 л/мин (в 1-й группе на 8,46 л/мин) и был выше по сравнению с 1-й группой. В 1-й основной группе выявлена тенденция к повышению скоростных показателей (ОФВ1) и показателей, характеризующих проходимость крупных бронхов (МОС 50% вд., ПОС выд., СОС 25-75%), в то время как во 2-й группе у 50% пловцов имело место увеличение более чем на 10% показателей, отражающих проходимость мелких бронхов (МОС 75-85%, СОС 75-85%) (рис. 1).
0, 0, 0, л/с ПОСвыд. МОС 50%вд. МОС75%выд. СОС75-85% -0, -0, 1-я гр. 2-я гр. 3-я гр.
Рис. 1. Динамика показателей пиковой, максимальной и средней объемной скорости у пловцов-спринтеров (1-я гр.) и стайеров (2-я гр.) и лиц контрольной (3) группы при пробе с физической нагрузкой Следовательно, адаптация дыхательной системы пловцов характеризуется высоким уровнем развития объемных и объемно-скоростных параметров на уровне крупных бронхов;
развитие качества выносливости способствует также значительному повышению объемно-скоростных параметров на уровне мелких бронхов, что, на наш взгляд, является характерной особенностью адаптации кардиореспираторной системы пловцов-стайеров к аэробным нагрузкам. Для них также характерен высокий уровень производительности дыхательной системы (судя по росту величины показателя МВЛ). Вероятно, данные изменения направлены на улучшение газообмена в легочных альвеолах при длительных физических нагрузках.
Ряд различий выявлен при сравнительном анализе показателей ССС двух групп пловцов. У стайеров больше ударный объем и величина периферического кровотока (показатель АРП – на 17%), меньше – ЧСС, артериальное давление, периферическое сосудистое сопротивление и «двойное произведение» (р0,05-0,01), что в целом свидетельствует о меньшем напряжении деятельности ССС в состоянии покоя по сравнению со спринтерами (табл. 3) и подтверждалось наличием у пловцов 2-й группы более низких значений коэффициента экономичности адаптации (соотношение «жестких» корреляционных связей показателей гемодинамики к числу общих): 0,19 против 0,30 в 1-й группе.
Таблица Показатели гемодинамики пловцов и лиц контрольной группы (M±m) Показатель 1-я осн. гр. 2-я осн. гр. Контр. гр. р 1-2 р 1-3 р 2- ЧСС, уд/мин. 59,23±1,63 53,68±1,74 73,62±2,97 0,05 0,001 0, УО, мл 81,55±3,76 92,17±3,19 68,70±3,74 0,01 0,05 0, СИ, л/мин/м 2,86±0,17 2,62±0,21 2,79±0,28 0,05 0,05 0, САД, мм рт. ст. 112,61±1,43 107,24±1,27 117,39±2,02 0,05 0,05 0, ДАД, мм рт. ст. 73,58±1,26 68,07±1,11 78,21±1,49 0,05 0,05 0, АРП, мОм 21,74±1,48 25,48±1,31 17,07±1,76 0,05 0,05 0, ДП, ед. 66,71±1,84 57,90±1,63 86,44±2,07 0,01 0,001 0, Интегральный показатель – МОК, а, соответственно, и сердечный индекс (СИ) – не имели достоверных межгрупповых различий. Средняя величина СИ соответствует в 1-й группе эукинетическому, а во 2-й группе – гипокинетическому типу кровообращения (ТК) по классификации А.Г. Дембо (1986). Процентное распределение различных ТК в изучаемых группах свидетельствует о превалировании эукинетического типа кровообращения: у пловцов 1-й группы 88% и 54,2%во 2-й группе;
гипокинетический ТК соответственно у 12% и у 45,8% соответственно.
При анализе спортивной результативности по итогам соревнований и по данным «Омега»-теста наиболее высокие показатели отмечены у пловцов с эукинетическим ТК как у стайеров, так и у спринтеров. Однако, у спринтеров и стайеров механизмы регуляции деятельности ССС при эукинетическом ТК различны, что нами было определено при спектральном анализе медленноволновой варибельности ритма сердца (табл. 4).
Таблица Спектральные характеристики ритма сердца юношей-пловцов (M±m) Показатель 1-я осн. гр. 2-я осн. гр. р 1- ОМС, мс2 64,52±6,12 81,38±5,70 0, УНЧ, мс2 9,97±0,87 9,69±0,91 0, ОНЧ, мс2 20,21±2,01 22,26±2,06 0, НЧ, мс2 16,92±1,55 24,72±1,72 0, ВЧ, мс2 17,42±1,44 24,71±1,63 0, У спринтеров ведущее место в регуляции кардиоритма принадлежит центральным механизмам: надсегментарному уровню (ОНЧ-колебания, 31,3%) и симпатическому отделу ВНС (НЧ-колебания), во 2-й группе пловцов была больше общая мощность спектра, а в регуляции кардиоритма наиболее высока значимость вегетативной нервной системы: на долю ВЧ- и НЧ-колебаний приходится суммарно 60,8% величины ОМС. Вегетативный баланс у пловцов-стайеров расценивался как ненапряженный (ОНЧНЧВЧ), а у спринтеров – как напряженный (НЧОНЧВЧ).
При переходе в вертикальное положение произошло снижение ОМС за счет снижения мощности спектра во всех диапазонах спектра, кроме низкочастотного во 2-й группе, где нами отмечено повышение как мощности НЧ-колебаний в 1,4 раза, так и роли симпатического отдела ВНС в регуляции ритма сердца – его вклад в ОМС увеличился до 47,8%;
в наибольшей степени в обеих группах снизилась доля ВЧ-колебаний. В 1-й группе при ортостазе определяющим было влияние надсегментарных механизмов регуляции ритма сердца (ОНЧ-колебания составили около 40%).
Интерес представляет анализ показателей коэффициентов симпатического ускорения (КСУ) и парасимпатического восстановления (КПВ), полученных при ортокардиоинтервалографии. Первый отражает степень «откликаемости» симпатического отдела ВНС на ортопробу, и он был у спринтеров выше на 14% по сравнению со стайерами, а показатель КПВ (скорость восстановления показателей ЧСС по отношению к исходной величине) был выше у стайеров на 18,5%.
Общая мощность спектра ударного объема не имела межгрупповых различий, но в 1-й группе по сравнению со 2-й была выше мощность флюктуаций (р0,01), соответственно и степень влияния на инотропную функцию, надсегментарного уровня регуляции (ОНЧ-колебания);
во 2-й группе выше мощность УНЧ- и ВЧ-колебаний, отражающих большую значимость влияний на сократительную функцию сердца пловцов-стайеров по сравнению со спринтерами интракардиальных факторов и парасимпатического отдела ВНС. В положении стоя указанные различия нивелируются, за исключением ВЧ-колебаний (достоверно выше во 2-й группе). При ортопробе отмечалось снижение ОМС в обеих группах за счет уменьшения мощность спектра в трех диапазонах (СНЧ, ОНЧ и ВЧ), при увеличении мощности НЧ-колебаний в 1,5 раза.
Анализ распределения ОМС ударного объема по частотам спектра позволил также выделить ряд существенных различий. В 1-й группе в исходном положении наиболее значителен вклад ОНЧ-колебаний (35,1%) и ВЧ-колебаний (35,2%), во 2-й группе – ВЧ- (40,2%) и НЧ-колебаний (23,7%) (рис.2).
1-я гр.
% 2-я гр.
УНЧ ОНЧ НЧ ВЧ Рис. 2. Процентное распределение общей мощности спектра ударного объема сердца по диапазонам частот у пловцов-спринтеров (1-я гр.) и стайеров (2-я гр.) в положении лежа Таким образом, наиболее адекватная реакция центральной гемодинамики на ортостаз наблюдалась у стайеров, она была связана с повышением роли симпатического отдела ВНС (колебания в НЧ-диапазоне).
Низкочастотную составляющую спектра рассматривают как одно из проявлений координации центральной и вегетативной регуляции при различных возмущающих воздействиях на организм (А.А. Астахов с соавт., 1996, 2002;
Е.В. Быков, 2002). В то же время, исходное преобладание надсегментарного уровня регуляции кардиоритма и ударного объема у спринтеров (ОНЧ-колебания) отражает напряжение адаптационных механизмов, проявлениями чего являлись более низкие величины как ОМС, так и мощности спектра в ВЧ-диапазоне. Величины СДД пловцов спринтеров также в значительной мере определялись влиянием надсегментарного уровня регуляции, что свидетельствует о напряжении адаптационных механизмов, задействованных в поддержании оптимальных величин артериального давления. Анализ динамики индивидуальных показателей ССС и их спектральных характеристик при ортопробе показал, что около 30% спринтеров и 15% стайеров имели дезадаптивные реакции гемодинамики по типу избыточного вегетативного обеспечения деятельности.
Достоверно значимых различий ОМС амплитуды реоволны пальца стопы и мощности колебаний в представленных диапазонах спектра в положении лежа не было выявлено. При переходе в вертикальное положение наряду со снижением ОМС произошло снижение мощности колебаний во всех диапазонах, причем более выраженное у спринтеров, в итоге они имели достоверно более низкие величины по сравнению с пловцами-стайерами.
Отдельного рассмотрения заслуживает процентное распределение величины ОМС АРП по диапазонам спектра и ее динамика при проведении ортостатической пробы. Наиболее значимо в положении лежа представлены УНЧ- и ОНЧ-колебания, но, в отличие от абсолютных величин, доля УНЧ колебаний при ортопробе возрастала (на 8,3% в 1-й группе и на 6,8% во 2-й), а НЧ- и ОНЧ-колебаний – снижалась (на 4,8% и 3,4% в 1-й группе и на 6,7% и 0,9% во 2-й группе соответственно) (рис. 3).
% УНЧ ОНЧ НЧ 1-я гр. лежа 2-я гр. лежа 1-я гр. стоя 2-я гр. стоя Рис. 3. Процентное распределение общей мощности спектра амплитуды реоволны пальца стопы по диапазонам частот у пловцов-спринтеров (1-я гр.) и стайеров (2-я гр.) в положениях лежа и стоя Результаты ЭНМГ-исследования позволили выявить более высокие значения показателей максимальной амплитуды бицепса, большой грудной и широчайшей мышцы спины по сравнению с нетренированными лицами и со спортсменами других видов спорта (кикбоксинг), что прямо пропорционально силе мышечного сокращения и количеству рекрутируемых мышечных волокон. В то же время, параметры ЭНМГ отразили хорошо выраженную способность пловцов независимо от их спортивной специализации к расслаблению мышц, что ассоциировалось с достоверно более низким показателем ИН (r=-0,76, р0,001). При сравнительном анализе ЭНМГ пловцов с различным уровнем функционального состояния нами были выявлены различия только в состоянии релаксации, причем имелась четкая обратная зависимость высокого уровня функционального состояния и способности к расслаблению исследованных нами групп мышц, что соответствует данным литературы.
Результаты проведенного исследования позволили заключить, что функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и вегетативный статус юношей-пловцов в ряде случаев требует коррекции (около 30% пловцов обеих групп имели дезадаптивные реакции при ортопробе). В этой связи нами была проведена апробация использования в качестве средства восстановления и повышения спортивной работоспособности аппликаторов фирмы «Редокс». Воздействие осуществлялось на область широчайшей мышцы спины с учетом того, что данная мышца имеет обширное рецепторное поле и удобна для рефлексотерапевтических (сегментарно рефлекторных) процедур. В частности, Ю.В. Высочин с соавт. (1987, 1999, 2003) рассматривают миорелаксацию в качестве уникального средства повышения спортивной работоспособности благодаря прямому влиянию на сложнейшие внутрисистемные и межсистемные взаимоотношения процессов, предопределяющих в конечном итоге общий коэффициент полезного действия организма, уровень физической работоспособности и устойчивости к экстремальным воздействиям.
По результатам проведенного нами исследования была установлена эффективность поверхностной рефлексотерапии при курсовом применении, что проявлялось в субъективном улучшении самочувствия (улучшение сна, настроения, снижение боли и скованности в мышцах), способности к произвольному расслаблению мышц и сопровождалось снижением степени вегетативных изменений (с 29,61±3,02 балла до 11,01±1,07, р0,001), нормализацией ВОД и повышением спортивной работоспособности у юношей-пловцов с наличием вегетативных изменений.
Достигнутая при использовании средств ПРТ оптимизация электронейромиографических характеристик ассоциировалась с повышением значимости сегментарного уровня регуляции центральной гемодинамики и уровня периферического кровотока, снижением индекса напряжения и повышением интегрального показателя ОКИГ (табл. 5).
Таблица Показатели ортокардиоинтервалографии пловцов (n=18) с нарушениями вегетативного обеспечения деятельности сердечно сосудистой системы до и после рефлексотерапии (M±m) Показатели Исходн. 10-й день 21-й день р 1-2 р 1- ВПР, ед. 179,93±15,24 141,26±10,66 123,30±10,22 0,05 0, ИН, ед. 92,40±9,85 70,51±6,23 51,64±6,16 0,05 0, х, с 0,31 ± 0,03 0,36 ± 0,03 0,40±0,02 0,05 0, КСУ,% 3,42 ± 0,41 4,04 ± 0,28 5,16 ± 0,35 0,05 0, КПВ, % 1,89 ± 0,22 2,12 ± 0,26 2,60 ± 0,24 0,05 0, Сумма баллов 26,46 ± 2,74 33,19 ± 2,50 37,21±3,13 0,05 0, В целом, результаты данного исследования по применению поверхностной рефлексотерапии позволяют рекомендовать ее для осуществления комплексной реабилитации спортсменов в условиях современной спортивной тренировки и соревновательной деятельности.
Выводы:
1. Преобладающим типом кровообращения у пловцов, независимо от характера нагрузок, является эукинетический, при различном вкладе уровней нейровегетативной регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы у спринтеров и стайеров. У пловцов-стайеров определено преобладание сегментарного уровня регуляции центральной гемодинамики, наличие парасимпатикотонического исходного тонуса и ненапряженного вегетативного баланса, более высоких значений показателей общей мощности спектра (на 26%, р0,05), мощности высоко- и низкочастотных колебаний (на 42% и 46%, р0,01) по сравнению с пловцами-спринтерами.
2. У пловцов-спринтеров определяется напряжение адаптационных механизмов, связанных с преобладанием надсегментарного уровня нейровегетативной регуляции ритма сердца, ударного объема и артериального давления;
30% спортсменов имеют избыточное вегетативное обеспечение деятельности.
3. Функциональное состояние центральной и периферической гемодинамики выше у пловцов-стайеров, что проявляется в наличии нормального вегетативного обеспечения деятельности ССС, симпатикотонической реактивности (определяемой ростом НЧ-колебаний ритма сердца), более высоком уровне периферического кровообращения и уровня метаболических факторов его регуляции (флюктуации в ультранизкочастотном диапазоне) (на 30%, р0,05), в 2 раза меньшем проценте дезадаптивных реакций при пробе активного ортостаза.
Особенностью вегетативного обеспечения деятельности ССС у пловцов-спринтеров являются высокие значения среднего ортостатического (симпатического) ускорения, пловцов-стайеров – клиностатического замедления (парасимпатического восстановления).
4. Адаптация системы внешнего дыхания к физическим нагрузкам пловцов-спринтеров характеризуется преимущественным развитием объемно-скоростных параметров биомеханики дыхания на уровне крупных бронхов, пловцов-стайеров – высоким уровнем развития объемных, объемно скоростных параметров на уровне мелких бронхов и производительности дыхательной системы.
5. Нервно-мышечный статус по данным электронейромиографии характеризуется более высокими показателями электрической активности мышц в состоянии напряжения (р0,05–0,001) и более низкими в состоянии расслабления (р0,05–0,001) у пловцов, независимо от спортивной специализации, по сравнению с нетренированными лицами, а также у пловцов с высоким уровнем спортивной формы по данным «Омега-С»-теста в сравнении с пловцами с ее удовлетворительным уровнем (в 1,5–2 раза, р0,05–0,001).
6. Курсовое применение аппликаторов на область спины у пловцов с удовлетворительным уровнем функционального состояния способствует повышению периферического кровотока с увеличением доли метаболических факторов регуляции (рост мощности флюктуаций в ультра низкочастотном диапазоне показателя амплитуды реоволны пальца стопы), снижению напряжения механизмов регуляции центральной гемодинамики (увеличение на 20% общей мощности спектра ритма сердца и доли высокочастотных колебаний, при снижении значимости низкочастотных флюктуаций и индекса вагосимпатического взаимодействия), нормализации нервно мышечного и вегетативного статуса, что позволяет рекомендовать использование средств поверхностной рефлексотерапии в комплексе восстановительных мероприятий у спортсменов.
Практические рекомендации 1. При осуществлении врачебного контроля за юными пловцами необходимо проводить комплексное исследование функции аппарата внешнего дыхания, включающего наряду с изучением объемных характеристикам оценку скоростных и объемно-скоростных параметров до и после пробы с физической нагрузкой.
2. При оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы юных спортсменов рекомендуется осуществление спектрального анализа ключевых показателей центральной и периферической гемодинамики, определение типа кровообращения и особенностей вегетативного обеспечения деятельности.
3. Рекомендуется курсовое применение средств поверхностной рефлексотерапии (аппликаторы фирмы «Редокс») для повышения эффективности восстановительных и коррекционных мероприятий в целях нормализации статуса нервно-мышечного аппарата и вегетативного гомеостаза спортсменов.
Список публикаций по теме диссертации 1. Эрлих, В.В. Полифункциональная оценка психофизиологического потенциала и уровня здоровья юных спортсменов 13–18 лет / В.В. Эрлих, С.А. Личагина, В.Р. Юмагуен, А.А. Густомясов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2005. – №4 (44). – Вып. 5, т. 2. – С. 124 – 126.
2. Эрлих, В.В. Состояние функции внешнего дыхания и основных морфометрических показателей пловцов высокой спортивной квалификации / В.В. Эрлих // Актуальные вопросы оздоровления, реабилитации и спортивной медицины: сб. научных трудов. – Челябинск: ЧГМА, ОВФД, 2005. – С. 89 – 91.
3. Исаев, А.П. Особенности адаптации морфофункциональных показателей и системы внешнего дыхания у пловцов / А.П. Исаев, С.А. Личагина, В.В. Эрлих // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2005. – №4 (44). – Вып. 5, т. 1. – С.
180 – 186.
4. Гаттаров, Р.У. Система внешнего дыхания и морфометрические показатели студентов Южно–Уральского государственного университета в период реализации целевой программы «Образование и здравостроение» / Р.У. Гаттаров, С.М. Зубков, В.В. Эрлих // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2005. – №4 (44). – Вып. 5, т. 2. – С. 21 – 29.
5. Личагина, С.А. Состояние нейроэлектромиографических характеристик пловцов в период расслабления, напряжения и мышечного дифференцирования / С.А. Личагина, В.В. Эрлих, С.М. Зубков // Актуальные вопросы оздоровления, реабилитации и спортивной медицины: сб. науч. тр. – Челябинск: ЧГМА, ОВФД, 2005. – С. 53 – 55.
6. Личагина, С.А. Электронейромиографические характеристики девушек, занимающихся спортивным плаванием / С.А. Личагина, В.В. Эрлих // Актуальные вопросы оздоровления, реабилитации и спортивной медицины:
сб. науч. тр. – Челябинск: ЧГМА, ОВФД, 2005. – С. 55 – 58.
7. Быков, Е.В. Состояние сердечно-сосудистой системы и механизмов регуляции ее деятельности у юных пловцов на заключительном этапе предсоревновательного периода тренировок / Е.В. Быков, В.В. Эрлих // Актуальные теоретические и практические аспекты восстановления и сохранения здоровья человека: сб. науч. тр. – Тюмень: Сити-Пресс, 2006. – С.
54 – 58.
8. Эрлих, В.В. Состояние кардиогемодинамики, физической подготовленности и морфофункциональных показателей юных пловцов 12 – 16 лет / В.В. Эрлих // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2007. – №2 (74). – Вып. 10. – С.
102 – 104.
9. Линин, А.В. Особенности изменений вариабельности показателей различных звеньев системы кровообращения в активном ортостазе у спортсменов различных видов спорта / А.В. Линин, В.В. Эрлих // Современные проблемы развития физической культуры, спорта и туризма:
материалы межрегион. науч.–практ. конф. – Ухта, 2007. – С. 143 – 146.
10. Быков, Е.В. Возможности применения поверхностной рефлексотерапии в коррекции вегетативного статуса пловцов / Е.В. Быков, В.В. Эрлих, А.В. Чипышев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». – 2007. – №16. – Вып. 12.– С. 77 – 79.
Список сокращений АРП – амплитуда реоволны сосудов пальца стопы ВИК – вегетативный индекс Кердо ВНС – вегетативная нервная система ВЧ – высокие частоты (диапазон высоких частот) ДАД – диастолическое артериальное давление ДВНС – диастолическая волна наполнения сердца ДО – дыхательный объем ДП – двойное произведение ЖЕЛ – жизненная емкость легких ИН – индекс напряжения ИЦ – индекс централизации МВЛ – максимальная вентиляция легких МОК – минутный объем кровообращения МОС25 – максимальная объемная скорость в момент выдоха первых 25% объема ФЖЕЛ МОС50 – максимальная объемная скорость в момент выдоха первых 50% объема ФЖЕЛ МОС75 – максимальная объемная скорость в момент выдоха 75% объема ФЖЕЛ МОСвд.50 – максимальная объемная скорость в момент вдоха 50% ФЖЕЛ НЧ – низкие частоты (диапазон низких частот) ОКИГ – ортокардиоинтервалография ОМС – общая мощность спектра ОНЧ – очень низкие частоты (диапазон очень низких частот) ОФВ1 – объем форсированного выдоха за первую секунду ПОСвд – пиковая объемная скорость вдоха ПОСвыд – пиковая объемная скорость выдоха РОвд – резервный объем вдоха РОвыд – резервный объем выдоха САД – систолическое артериальное давление СДД – среднединамическое давление СИ – сердечный индекс СОС25-75 – средн. объемная скорость между 25% и 75% объема ФЖЕЛ СОС75-85 – средн. объемная скорость между 75% и 85% объема ФЖЕЛ ССС – сердечно-сосудистая система УНЧ – ультра низкие частоты ФЖЕЛвд. – форсированная жизненная емкость легких на вдохе ФЖЕЛвыд. – форсированная жизненная емкость легких на выдохе ЧСС – частота сердечных сокращений ЭНМГ – электронейромиография Подписано в печать 01.09.07.
Формат 60х90/16. Объем 1,0 уч.-изд. л.
Тираж 100 экз. Заказ № Бумага офсетная Отпечатано в типографии ГОУ ВПО ЧГПУ 454080, Челябинск, пр. им. В.И. Ленина,