ОСОБЕННОСТИ МЕЖПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ У ЮНОШЕЙ ЗАНИМАЮЩИХСЯ СПОРТОМ В.А. Демидов

УДК 796.01:612
ОСОБЕННОСТИ МЕЖПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
КАРДИОГЕМОДИНАМИКИ У ЮНОШЕЙ ЗАНИМАЮЩИХСЯ СПОРТОМ
В.А. Демидов – доктор медицинских наук, профессор
И.Л. Гусаков – аспирант
Ф.А. Мавлиев – преподаватель
Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма
Набережные Челны
FEATURES MEZHPARAMETRIC RELATIONSHIPS
KARDIOGEMODINAMIK BOYS DO SPORTS
V.A. Demidov – Dr.Med, professor
I.L. Gusakov – post-graduate student
F.A. Mavliev – teacher
Kama State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism
Naberezhnye Chelny
Ключевые слова: кардиодинамика, юноши, ударный объем крови, минутный объем крови.
Аннотация. Сложный комплекс взаимоотношений возрастных и адаптационных
изменений системы кровообращения направлен на поддержание необходимого уровня
сердечного выброса, главным образом - минутного объёма кровообращения. Этот параметр
является интегральной характеристикой и важным оценочным критерием адаптации к
нагрузке. Как известно, минутная производительность сердца определяется двумя
параметрами: частотой сердечных сокращений (ЧСС) и ударным объемом крови (УОК).
Исходя из этих положений, в данной работе мы с помощью корреляционного анализа провели
изучение взаимосвязи УОК и его спектральных характеристик с другими показателями
деятельности сердечно-сосудистой системы у юношей, систематически занимающихся
борьбой (борцы) и циклическими видами спорта (циклики). При этом учитывались только
достоверные коэффициенты корреляций.
Key words: kardiodinamic, youths and the impact of blood volume, minute volume of blood.
1
Abstract. The complex interplay of relationships of age and adaptive changes of the circulatory
system is aimed at maintaining the necessary level of cardiac output, primarily - a minute amount of
blood. This setting is an integral feature and an important evaluation criterion for adaptation to stress.
As is known, the minute cardiac output is determined by two parameters: heart rate (HR) and stroke
volume of blood (OCS). Based on these provisions, in this paper, we using the correlation analysis
conducted to investigate the relationship OCS and its spectral characteristics with other indicators of
activity of cardiovascular system in young men are systematically involved in the fight (fighters) and
cyclic sports (tsikliki). This takes into account only reliable correlation coefficients.
Сложный комплекс взаимоотношений возрастных и адаптационных изменений системы
кровообращения направлен на поддержание необходимого уровня сердечного выброса, главным
образом – минутного объёма кровообращения. Этот параметр является интегральной
характеристикой и важным оценочным критерием адаптации к нагрузке. Как известно, минутная
производительность сердца определяется двумя параметрами: частотой сердечных сокращений
(ЧСС) и ударным объемом крови (УОК). Исходя из этих положений, в данной работе мы с
помощью корреляционного анализа провели изучение взаимосвязи УОК и его спектральных
характеристик с другими показателями деятельности сердечно-сосудистой системы у юношей,
систематически занимающихся борьбой (борцы) и циклическими видами спорта (циклики). При
этом учитывались только достоверные коэффициенты корреляций.
В исследовании приняли участие юноши, занимающиеся борьбой (65 человек) и
циклическими видами спорта (46 человек) - студенты Камской государственной академии
физической культуры, спорта и туризма, имеющие квалификацию от 3-го спортивного разряда
до кандидатов в мастера спорта. Исследование проведено с помощью неинвазивной
биоимпедансной технологии реализованной с помощью системы мониторинга ПГМ-01
«КЕНТАВР». Регистрировались 500 сердечных сокращении с одновременной записью
параметров гемодинамики: ЧСС – по данным электрокардиограммы (в уд/мин); УОК – по
данным электрокардиограммы (ЭКГ) и первой производной трансторокальной реограммы (мл.);
фракция выброса (ФВ) – расчет параметра по данным ЭКГ и первой производной
трансторокальной реограммы (%); амплитуда пульсации аорты (АПА, Ом); амплитуда
пульсации микрососудов пальца (AПМ, Ом); дыхательная волна аорты (ДВА, Ом); дыхательная
волна микрососудов пальца (ДВМ, Ом); артериальное давление (АД) – по скорости
распространения пульсовой волны (между зубцом “R” ЭКГ и пиком первой производной
пульсовой волны микрососудов пальца) (мм.рт.ст.); минутный объем крови (МОК, л/мин).
Автоматически производился расчет колебательной активности и спектральный анализ методом
быстрого
преобразования
Фурье.
Рассчитывалось
матоожидание,
среднеквадратическое
отклонение, середина спектра (Fm), общая мощность всего спектра медленных колебаний
гемодинамики (ОСМ). Мощность выражалась в виде квадрата собственной величины среднего
квадратического
отклонения
каждого
из
параметров.
2
Дополнительно
определялось
распределение затрат энергии на колебания разной частоты, которое отражало активность
разных регуляторов колебаний гемодинамики:
•
Р1– от 0 до 0,025 Гц – метаболическая регуляция;
•
Р2– от 0,025 до 0,075 Гц – регуляция ренин-ангиотензиновой системы и
вазопрессина;
•
Р3– от 0,075 – 0,25 Гц барорегуляция (или же баланс симпатической и
парасимпатической систем);
•
Р4– от 0,015 до 0,5 Гц – объемная, дыхательная, парасимпатическая регуляция.
Обработка данных, полученных в ходе исследования, производилась при помощи
программы для обработки статистической информации SPSS (SP аббревиатура от Statistical
Package for the Social Science). Нами выявлены некоторые особенности межпараметрических
связей. Один из интегральных показателей сократимости миокарда – фракция выброса,
положительно связан с УОК у юношей, занимающихся циклическими видами спорта, в то же
время у борцов данной взаимосвязи не обнаружено. Также нами выявлена положительная связь
между УОК и МОК, свидетельствующая о большем вкладе УОК в формирование должного
МОК (у борцов и цикликов). Несмотря на высокую квалификацию исследуемого контингента,
отрицательная связь между УОК и ЧСС обнаружена нами только у цикликов, что, скорее всего,
связано с преобладанием у последних в тренировочном процессе упражнений на выносливость,
так как именно у этой категории спортсменов регистрируются наибольшие изменения в
сердечно-сосудистой системе. Обратно пропорциональная зависимость УОК и ЧСС у цикликов
является отражением наиболее оптимального функционирования системы кровообращения. Рост
средних абсолютных значений УОК и МОК у юношей, занимающихся циклическими видами
спорта, сопровождается увеличением общей спектральной мощности УОК, которая в свою
очередь показывает затраты энергии на регуляцию указанного параметра кардиогемодинамики.
УОК, один из факторов, определяющих АПА, что нашло свое подтверждение в наличии
положительной корреляционной связи между этими параметрами у юношей, занимающихся
борьбой. Увеличение гуморальной регуляции ДВМ, симпатического компонента в управлении
УОК, коррелирует с ростом средних значений УОК у юношей, занимающихся циклическими
видами спорта. (рис.1).
3
Рис.1 Корреляционные связи УОК с другими параметрами кардиогемодинамики у
юношей, занимающихся циклическими видами спорта (А) и борьбой (Б).
Примечание:
- положительная связь,
- отрицательная связь.
Рост ОСМ УОК сопровождается увеличением затрат энергии на регуляцию МОК (у
борцов и цикликов), АПА, АД (у цикликов), ФВ (у борцов). Положительная корреляционная
связь выявлена нами между ОСМ УОК и метаболической регуляцией АД, УОК (у цикликов),
гуморальной регуляцией АД, МОК, ФВ (у цикликов), УОК (у борцов и цикликов),
симпатической регуляцией МОК (у цикликов), УОК (у борцов и цикликов), парасимпатической
регуляцией АПА (у цикликов), УОК, МОК (у борцов) (рис.2).
Рис.2 Корреляционные связи ОСМ УОК с другими параметрами кардиогемодинамики у
юношей, занимающихся циклическими видами спорта (А) и борьбой (Б).
При росте парасимпатической регуляции УОК во-первых происходит увеличение затрат
энергии на управление МОК (у борцов и цикликов), АД (у цикликов), УОК (у борцов), вовторых смещение середины спектра УОК в сторону высокочастотных регуляторов (у цикликов).
4
Смещение середины спектра УОК в сторону низкочастотного регулирования наблюдается при
росте гуморальной регуляции УОК, вкладе метаболической регуляции УОК (у борцов), а так же
при увеличении вклада гуморальной регуляции УОК (у борцов и цикликов) (рис.3).
Рис.3 Корреляционные связи Р4 УОК у цикликов и Fm УОК у борцов с другими
параметрами кардиогемодинамики
У юношей, занимающихся циклическими видами спорта, метаболическая регуляция УОК
положительно коррелируют с метаболической регуляцией ЧСС, ФВ, АПА. Как у борцов, так и у
цикликов при увеличении метаболического управления УОК происходит рост гуморальной
регуляции УОК, что, возможно, определяется единой гуморально-метаболической регуляцией.
Также у юношей занимающихся циклическими видами спорта при увеличении метаболического
компонента УОК наблюдается увеличение вклада метаболической регуляции в управление ФВ,
и наоборот при увеличении метаболического компонента ФВ происходит увеличение вклада
метаболической регуляции в управление УОК (рис.4).
Рис.4 Корреляционные связи Р1 УОК у цикликов и Р2 УОК у борцов с другими
параметрами кардиогемодинамики
Рост гуморальной регуляции УОК сопровождается увеличением гуморальной регуляции
ФВ, АПА, симпатической регуляции УОК (у спортсменов циклических видов спорта) и вкладом
5
метаболической регуляции в управление УОК (у борцов и спортсменов циклических видов
спорта), а так же снижением вклада парасимпатической регуляции в управлении АД (у борцов)
(рис.4). Рост симпатической регуляции УОК сопровождается увеличением симпатической
регуляции МОК (у борцов и спортсменов циклических видов спорта), АПА (у цикликов),
парасимпатической регуляции УОК (у борцов), увеличением вклада симпатической регуляции в
управлении МОК (у спортсменов циклических видов спорта). При увеличении вклада
метаболической и гуморальной регуляции УОК снижаются значения симпатической регуляции
АД (у борцов). Повышение влияния вклада парасимпатической системы в управлении УОК идет
параллельно с увеличением значений парасимпатической регуляции
МОК (у спортсменов
циклических видов спорта и борцов), ФВ (у борцов). У юношей, занимающихся циклическими
видами спорта при увеличении вклада метаболической регуляции УОК, происходит повышение
вклада метаболической регуляции в управлении ФВ, а так же увеличение вклада гуморальной
регуляции УОК. Рост вклада гуморальной регуляции в управлении УОК вызывает увеличение
вклада гуморального компонента в управлении АПА и АПМ (у спортсменов циклических видов
спорта). Как у борцов, так и у цикликов повышение влияния парасимпатической системы на
УОК сопровождается снижением влияния гуморальных осцилляторов на указанный параметр
кардиогемодинамики. Рассматривая вклад симпатических осцилляторов в регуляции УОК,
нужно отметить, что с увеличением их влияния происходит повышение вклада симпатического
компонента в контроле МОК (у борцов и спортсменов циклических видов спорта), ФВ, АПА (у
спортсменов циклических видов спорта). При повышении влияния парасимпатической системы
на ФВ происходит увеличение её влияния и на УОК (у борцов и спортсменов циклических видов
спорта) (рис.5).
6
Рис.5 Корреляционные связи Р1% УОК, Р3% УОК, Р4% УОК у цикликов (А) и Р1% УОК,
Р2% УОК, Р4% УОК у борцов (Б) с другими параметрами кардиогемодинамики.
Таким образом, наличие множества связей УОК и его спектральных характеристик с
другими параметрами кардиогемодинамики свидетельствует о важной роли УОК в поддержании
на должном уровне множества показателей гемодинамики, имеющих с ним общие регуляторные
механизмы. В тоже время следует отметить, что у юношей занимающихся циклическими видами
спорта выявлено большее количество корреляционных связей, что свидетельствует о большей
мобильности систем связанных с регуляцией кровообращения у последних.
7