Елисеев Е. В. - Челябинский государственный университет

Вестник Челябинского государственного университета.
Образование и здравоохранение. 2014. № 1. С. 38–41.
УДК 616:796
ББК 75.0
ИНТЕРВАЛОКАРДИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ
Е. В. Елисеев
ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия
При исследовании границы изменения частоты сердцебиения у квалифицированных спортсменов
айкидо автором определялась разность верхней и нижней границ таких изменений. Далее полученная
разность сопоставлялась с индексом напряжения регуляторных механизмов адаптации систем транспорта кислорода у наблюдаемых и показателем дисперсии интервалокардиоцикла. В результате были
установлены параметры нормальных изменений частоты сердцебиений, характеризующих оптимальный уровень функционального состояния организма у занимающихся.
Ключевые слова: функциональная проба, форсированное дыхание, функциональное состояние,
кардиореспираторная система.
Возрастание объёма и интенсивности соревновательных нагрузок в айкидо Тенсинкай предъявляет повышенные требования к кардиореспираторной системе (КРС). Она функционально лимитирует транспорт кислорода, тем самым, влияя на
потенциальные возможности физически тренированных людей [2; 5; 6]. Следовательно, выявление
и апробация универсальных методов экспрессдиагностики функционального состояния КРС у
айкидоистов вполне актуально и своевременно.
Более того, экспресс-диагностика должна отвечать как минимум четырём условиям: простота,
наглядность, информативность, срочность. В связи с этим представляет интерес проба с форсированным дыханием и возможность её применения в спортивной практике. В практике клинической медицины подобные функциональные пробы применяются для выявления скрытых патологических состояний, так как гипервентиляция
лёгких (5–10 быстрых и максимально глубоких
вдохов и выдохов) приводит к быстрому «вымыванию» углекислоты из крови [1; 8]. Следствием
данного «вымывания» являются значительные
изменения в работе различных систем организма. Особенно ярко подобные изменения проявляются в функционировании КРС, что отражается,
в частности, и на частоте сердечных сокращений (ЧСС) [1; 2; 5; 6]. Однако величина изменения ЧСС будет зависеть и от нейрогуморального
звена, а также различных механизмов сердечной
и внесердечной регуляции существенного ряда
функций КРС. О чём же тогда свидетельствует
динамика ЧСС в пробах с форсированным дыха-
нием? С чем и с каким звеном КРС генерализировать объяснение увеличения или уменьшения
ЧСС? В каких параметрах подобные изменения
интерпретировать как физиологическую норму,
а в каких — как отклонение от неё? К чему же,
в конце концов, наиболее чувствительна проба с
форсированным дыханием: к общему функциональному состоянию КРС либо к напряжениям
деятельности конкретных её структурных элементов (например, к миокарду и т. п.)? Ответом
на эти вопросы и посвящена настоящая работа,
что, в том числе, и актуализирует проблему обеспечения надёжности, а с ней и помехоустойчивости функционирования КРС к возникшим неблагоприятным условиям.
Материалы и методы исследования. В обследовании приняло участие 64 айкидоиста в возрасте 18–25 лет с квалификацией от I разряда до
мастера спорта согласно требованиям Единой
спортивной классификации айкидо Тенсинкай
[3]. Проба с форсированным дыханием выполнялась наблюдаемыми 97 раз. Перед пробой на
ЭКГ по широко описанным в специальной литературе методикам [5; 6] регистрировалось
100 кардиоцик­лов в покое (проводилась запись
интервалокардиограммы). Затем каждый обследуемый выполнял 5 быстрых и глубоких дыхательных циклов. Далее за 10 с проходила запись
интервалокардио­г раммы. С целью получения
результатов для обсуждения проводился подсчёт
ЧСС за минуту до пробы и за минуту после неё.
Конечной величиной расчёта считалось значение,
полученное с помощью разности между послед-
Интервалокардиографическое определение механизмов адаптации кардиореспираторной системы...
ним и первым ­подсчётами. Чтобы найти границы изменения ЧСС, указывающие на отклонения
в функциональном состоянии КРС, найденные
разности ЧСС сопоставлялись с индексом напряжения регуляторных механизмов (ИН) и показателем дисперсии (R–R), а также учитывались
перенесённые накануне заболевания и большие
физические нагрузки. Поиск зависимости между
результатами пробы и данными интервалокардиограммы осуществлялся путём построения корреляционного поля. Обработка результатов проводилась на ПЭВМ с использованием стандартных, общепринятых программ параметрической
и непараметрической статистики для Windows 95:
Excel 7.0, StatisticsforWindows 4.5.1. Результаты
считались статистически значимыми при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Согласно результатам исследования по всей
группе наблюдения в 86 случаях после пробы
ЧСС увеличилась в среднем на 15,8±6 уд./мин
(р < 0,01). При сопоставлении результатов пробы с R–R, которая является одной из главных и
наиболее информативных статистических характеристик сердечного ритма [3; 4; 7], обнаружено,
что в тех случаях, когда R–R выходило за пределы физиологической нормы, разность ЧСС превышала исходную меньше чем на 9 уд./мин (r =
0,796, р < 0,05). В среднем показатель ЧСС по всей
группе обследуемых уменьшается на 5,8±2,6 уд./
мин (р < 0,01). Большинство этих случаев совпадали с жалобами обследованных на усталость и
вялость, вызванными, по субъективному мнению
респондентов, предыдущей ударной физической
нагрузкой.
В 11 случаях ЧСС после пробы была меньше
исходной. Её общая динамика колебалась в пределах от 0 до 10 уд./мин. В среднем динамика
ЧСС по этим случаям составила 4,7±2,8 уд./мин
(р < 0,01). У данных обследованных было отмечено предшествующее простудное заболевание
либо тяжёлая физическая нагрузка. Углублённое
ЭКГ-исследование, связанное с субмаксимальными пробами и анализом восстановления обследуемых по результатам велоэргометрических наблюдений, убедительно показало все симптомы
перенапряжения. Это, несомненно, отразилось и
на сопоставлении разности ЧСС с ИН регуляторных систем. Так, R–R тесно коррелирует с ИН миокарда (r = 0,894, р < 0,01). Общая вариативность
корреляции R–R с остальными регуляторными
механизмами составляла от r = 0,632 (р < 0,01) до
r = 0,925 (р < 0,01).
39
Представленные результаты убеждают, что
увеличение ЧСС после пробы является физиологической защитной реакцией организма обследуемых. Очевидным физиологическим механизмом подобной реакции вполне может быть то, что
при падении артериального давления и депонировании в периферических сосудах регуляторные системы КРС компенсируют увеличением
ЧСС недостаток в циркулирующей крови. Однако
в случае уже имеющегося ухудшения функционального состояния такой механизм защитной
реакции нарушается. В ослабленном организме
ЧСС увеличивается незначительно, а при дальнейшем ухудшении функционального состояния
(например, вследствие применения на тренировках ударных нагрузок и т. п.) — вовсе не увеличивается. Подобную описанной выше реакцию
организма вполне можно считать проявлением
гипореактивности или ареактивности компенсаторных функций у единоборцев. Более того, анализ с помощью корреляционного поля показал,
что в зоне с минимальным напряжением механизмов адаптации КРС увеличение ЧСС составляло в среднем 17,8±6,2 уд./мин (r = 0,735, р < 0,01),
в зоне адаптации — 23,0±6,8 уд./мин (r = 0,842,
р < 0,01), а в зоне напряжения механизмов адаптации — 27,0±8,6 уд./мин (r = 0,798, р < 0,01). Таким
образом, с ростом напряжения механизмов адаптации растёт и величина разности ЧСС. Случаи
с разностью ЧСС меньше 9 уд./мин разделились
следующим образом: в первой зоне был проявлен
21,0 % от общего числа полученных результатов
(r =0,832, р < 0,01), во второй — 38,0 % (r = 0,794,
р < 0,01), в третьей — 41,0 % (r = 0,826, р < 0,01).
Факт расположения 59,0 % результатов в 1-й и 2-й
зонах свидетельствует о большей чувствительности к анализируемой динамике пробы с форсированным дыханием, нежели чем ИН регуляторных механизмов у составных частей КРС. В пользу этого суждения говорит и тот факт, что из 11
результатов пробы с отрицательной разностью
–8 оказались в зоне с напряжением механизмов
адаптации. Однако в данной зоне у этих значений
не было выявлено жёсткой корреляционной связи
(r = 0,238, р < 0,05).
Выводы. Организованные и проведённые исследования показали, как минимум два положительных аспекта. С одной стороны, рассмотренные нами вопросы, а с ними результаты и точка
зрения в обсуждении полученных величин, открывают простор для более широкого применения метода пульсометрии в теории и практике
40
Е. В. Елисеев
айкидо Тенсинкай — как метода срочного, наглядного, простого и информативного (интервалокардиграфического метода врачебно-педагогического контроля за функциональным состоянием и уровнем физической подготовленности
занимающихся). Применение подобного метода
не требует специального оборудования и может
быть выполнено тренером либо самим единоборцем.
С другой стороны, освящённые результаты несут в себе новое диагностическое значение в применении интервалокардиографии для анализа и
интерпретации регуляторных механизмов адаптации квалифицированных айкидоистов к увеличению нагрузок в айкидо. Более того, наравне с
анализом функционального состояния и процес-
сов адаптации КРС проба с форсированным дыханием может быть использована и для экспрессдиагностики функционального состояния сердца.
Если в её состоянии нет отклонений от нормы, то
проба сопровождается увеличением ЧСС. В случае ухудшения функционального состояния КРС
разность ЧСС составляет рубеж меньший 9 уд./
мин (или меньший исходной величины). Проба
с форсированным дыханием более чувствительна к общему функциональному состоянию КРС,
нежели чем к динамике ИН регуляторных механизмов её составных элементов. Последний вывод актуализирует более детальное изучение природы доминирования регуляторных механизмов
в КРС квалифицированных единоборцев.
Список литературы
1. Быков, Е. В. Спорт и кровообращение: возрастные аспекты / Е. В. Быков, А. П. Исаев, С. Л. Сашенков. Челябинск : Интерполиарт и К, 1998. 64 с.
2. Гаркави, Л. Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина,
М. А. Уколова. Ростов-н/Д. : РГУ, 2000. 224 с.
3. Елисеев, Е. В. Динамика эхокардиографических показателей высококвалифицированных айкидоистов в восстановительном периоде после субмаксимальных нагрузок / Е. В. Елисеев, А. В. Панов,
А. В. Бело­едов // Теория и практика физ. культуры. 2011. № 4. С. 30–35.
4. Кокорева, Е. Г. Закономерности гетерохронных изменений комплекса психофизиологических
функций у детей с нарушениями зрения и слуха / Е. Г. Кокорева // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. Образование, здравоохранение, физ. культура. 2013. Т. 13, № 3. С. 57–62.
5. Меерсон, Ф. З. Адаптация, стресс, профилактика / Ф. З. Меерсон. М. : Наука, 2001. 178 с.
6. Судаков, К. В. Физиология. Основы функциональных систем : курс лекций / под общ. ред. К. В. Су­
дакова. М. : Медицина, 2000. 784 с.
7. Трегубова, М. В. Влияние различной интенсивности физических нагрузок на динамику структуры
сердечного цикла дзюдоистов / М. В. Трегубова // Бъдещетовъпроси от света на науката : материали за
9-а Междунар. науч.-практ. конф.,17–25 дек., 2013. Том 29. Биологии. Лекарство. София : Бял ГРАД-БГ
ООД, 2013. С. 64–68.
8. Шубик, В. М. Иммунология и здоровье спортсменов / В. М. Шубик, М. Я. Левин. М. : Физкультура
и спорт, 2005. 175 с.
Сведения об авторе
Елисеев Евгений Вадимович — доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физического воспитания и спорта Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. salage@bk.ru
Интервалокардиографическое определение механизмов адаптации кардиореспираторной системы...
41
Bulletin of Chelyabinsk State University.
Education and Healthcare. 2014. № 1. Р. 38–41.
INTERVALOCARDIOGRAPHIC DEFINITION
CARDIORESPIRATORY SYSTEM ADAPTS A QUALIFIED AIKIDOISTS
E. V. Eliseev
Doctor of Biology, Professor, Head of Department of Physical Education and Sports of Chelyabinsk State University,
Chelyabinsk, Russia. salage@bk.ru
Researching borders of change of frequency of palpitation at the qualified sportsmen aikido, the author defined a difference of the top and inferior borders of such changes. Further received difference was compared
to an index of a strain regularing of mechanisms of acclimatization of systems of transport of Oxygenium at
observable and parameter of a dispersion intervalcardiocycle. In result the parameters of normal changes of a
cardiac rhythm describing an optimum level of a functional state of an organism at fixed engaged.
Keywords: a functional trial, forced ventilation, functional state, cardiac-raspiration system.
References
1. Bykov, E. V. Sport ikrovoobrathenie: vozrastnihe aspektih [Sports and circulation: age aspects] / E. V. By­
kov, A. P. Isaev, S. L. Sashenkov. Chelyabinsk : Interpoliart i K, 1998. 64 s.
2. Garkavi, L. Kh. Adaptacionnihe reakcii i rezistentnostj organizma [Adaptive response and resistance of
the body] / L. Kh. Garkavi, E. B. Kvakina, M.A. Ukolova. Rostov-n/D. : RGU, 2000. 224 s.
3. Eliseev, E. V. Dinamika ehkhokardiograficheskikh pokazateleyj vihsokokvalificirovannihkhayj kidoistov
v vosstanoviteljnom periode posle submaksimaljnihkh nagruzok [Dynamics of echocardiographic indicators of
highly aikidoists during the recovery period after submaximal loads] / E. V. Eliseev, A. V. Panov, A. V. Beloedov // Teoriya i praktika fizicheskoyj kuljturih. 2011. № 4. S. 30–35.
4. Kokoreva, E. G. Zakonomernosti geterokhronnihkh izmeneniyj kompleksa psikhofiziologicheskikh funkciyj u deteyj s narusheniyami zreniya i slukha [Laws of heterochronic change complex psychophysiological
functions in children with visual and hearing disabilities] / E. G. Kokoreva // Vestn. Yuzhno-Ural. gos. un-ta.
Ser. Obrazovanie, zdravookhranenie, fizicheskayakuljtura. 2013. T. 13, № 3. S. 57–62.
5. Meerson, F. Z. Adaptaciya, stress, profilaktika [Adaptation, stress prevention] / F. Z. Meerson. M. : Nauka,
2001. 178 s.
6. Sudakov, K. V. Fiziologiya. Osnovih funkcionaljnihkh sistem [Physiology. Basics of functional systems] :
kurs lekciyj / pod obth. red. K. V. Sudakova. M. : Medicina, 2000. 784 s.
7. Tregubova, M. V. Vliyanie razlichnoyj intensivnosti fizicheskikh nagruzok na dinamiku strukturih serdechnogo cikla dzyudoistov [Effect of different intensities of physical activity on the dynamics of the structure
of the cardiac cycle judokas] / M. V. Tregubova // Bjhdethetovjhprosi ot sveta na naukata : materializa 9-a
mezhdunarodna nauchna prakt. konf., 17–25 dekemvri, 2013. T. 29. Biologii. Lekarstvo. Sofiya : Byal GRADBG OOD, 2013. S. 64–68.
8. Shubik, V. M. Immunologiyai zdorovje sportsmenov [Immunology and health of athletes] / V. M. Shubik,
M. Ya. Levin. M. : Fizkuljturai sport, 2005. 175 s.