Abstract USE OF PHENOMENON OF CARDIORESPIRATORY SYNCHRONISM FOR ESTIMATION OF REGULATIVE-ADAPTIVE OPPORTUNITIES OF ORGANISM OF YOUNG ATHLETES G.D. Aleksanyants, Dr. Med., professor Kuban state university of physical culture, sports and tourism, Krasnodar Key words: estimation of functional condition, young athletes, phenomenon of cardiorespiratory synchronism. The purpose of the present research is the definition of an opportunity of use and a degree of informativeness of the results of test on the cardiorespiratory synchronism in the estimation of the current functional condition of an organism of young athletes. 20 young 13-14 year-old athletes (10 boys and 10 girls) with the sports experience from 1 year till 4 years took part in the research. 12 persons from them were engaged in track and field athletics, 8 - football. The results of the research shown the expediency of the inclusion of the cardiorespiratory synchronism test in the complex of the parameters used in the system of medical control of young athletes.
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕНОМЕНА СЕРДЕЧНО-ДЫХАТЕЛЬНОГО СИНХРОНИЗМА ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕГУЛЯТОРНО-АДАПТИВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОРГАНИЗМА ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ Доктор
медицинских наук, профессор Г.Д.
Алексанянц
В настоящее время при оценке функционального состояния организма юных спортсменов используется традиционный комплекс физиологических показателей, включающий в себя частоту сердечных сокращений (ЧCC), артериальное давление, индекс напряжения (по результатам анализа синусовой аритмии), омега-потенциал, индексы Руффье и Робинсона и другие [2, 3]. Однако далеко не все из них обладают достаточным уровнем информативной значимости, особенно когда речь идет о тонких механизмах регуляции ведущих систем организма. Одним из подходов к решению данной проблемы может явиться анализ феномена сердечно-дыхательного синхронизма, предложенного В.М. Покровским с соавт. [6]. Совокупность научных фактов, полученных В.М. Покровским [4, 5],позволила высказать гипотезу, согласно которой "ритм сердца в естественных условиях формируется в центральной нервной системе, вероятно в сердечном центре продолговатого мозга, и воспроизводится сердцем. Имеющийся в органе мощный дублирующий механизм управления в форме автоматии находится с центром в сопряженных отношениях и берет на себя функцию центра управления во всех случаях "поломки" и временного выключения центрального механизма". Из этой гипотезы следует, что наряду с общеизвестным корригирующим действием экстракардиальной нервной системы, проявляющимся в увеличении или урежении ритма сердца путем ускорения или замедления фазы медленной диастолической деполяризации клеток водителей ритма, существует другая, ранее не изученная форма нервной регуляции, проявляемая генерацией ритма сердца. В естественных условиях центральная генерация ритма сердца прямо не видна. Для ее выявления были разработаны модели на животных и проба на человеке [1]. Суть пробы на сердечно-дыхательный синхронизм состоит в том, что испытуемому предлагается дышать в такт вспышкам фотостимулятора или звуковым стимулам. При определенных частотных параметрах развивается феномен сердечно-дыхательного синхронизма. Он состоит в том, что сердце в ответ на каждое дыхание производит одно сокращение. Изменение частоты дыхания в определенном частотном диапазоне приводит к синхронному изменению (ЧСС). При этом проба реализуется посредством восприятия звукового сигнала, его переработки, формирования произвольной реакции воспроизведения дыхания с определенной частотой, а также сложного комплекса межцентрального взаимодействия дыхательного и сердечного центров [4, 5] и "центрального сигнала" с собственными ритмогенными структурами сердца. Цель настоящего исследования - определение возможности использования и степени информативности результатов пробы на сердечно-дыхательный синхронизм в оценке текущего функционального состояния организма юных спортсменов. В исследовании приняли участие 20 юных спортсменов (10 мальчиков и 10 девочек) 13-14 лет со спортивным стажем от 1 года до 4 лет. Из них 12 человек занимались легкой атлетикой, 8 - футболом. В качестве тестирующих процедур применялись: 8- километровый кроссовый бег (нагрузка аэробной направленности), 3-километровый темповый кросс (нагрузка смешанной направленности) и повторная работа 6 х 300 м с интервалом в 1 мин (нагрузка анаэробной гликолитической направленности). За сутки до выполнения испытуемыми тестирующих нагрузок у них в тесте РWС170 определялся уровень общей физической работоспособности. На следующий день утром проводилась проба на сердечно-дыхательный синхронизм, после которой обследуемые выполняли одно из контрольных упражнений. Повторное определение всех вышеперечисленных показателей проводилось через 24 ч после испытаний. Подобный комплекс обследований повторялся 3 раза с интервалом в 5 дней. С целью исключения кумулятивного тренировочного эффекта половина группы испытуемых выполняла тестирующие нагрузки в определенной последовательности: аэробная, смешанная и анаэробная гликолитическая; остальные - в последовательности: аэробная, анаэробная гликолитическая и смешанная. Методика проведения пробы на сердечно-дыхательный синхронизм заключалась в следующем: в состоянии покоя после 5 мин сидения у обследуемого осуществлялась запись электрокардиограммы (во втором стандартном отведении, при помощи электрокардиографа КС-02 на чернильном самопишущем приборе Н-338-8 при скорости бумажной ленты 25 мм/с) и пневмограммы. На этом же самопишущем приборе регистрировали дыхательные движения грудной клетки. Для этого использовали тензолитовый датчик, который представлял собой трубку из ниппельной резины длиной 12 см и внутренним диаметром 3 мм. Трубка была заполнена порошком графита и при помощи тесемок укреплялась на грудной клетке. На концах трубки находились металлические контакты, от которых отходили провода, входящие в электрическую цепь: батарея - устройство, балансирующее "электрический ноль", - самопишущий прибор. Принцип работы датчика состоял в следующем. При каждом вдохе происходило увеличение объема грудной клетки, что вызывало соответствующее растяжение фиксированной к ней трубки из ниппельной резины. Растяжение трубки вызывало, в свою очередь, изменение электрического сопротивления цепи. Последнее усиливалось и регистрировалось на самопишущем приборе. Испытуемый после записи
исходных параметров начинал дышать
в такт раздражителю, в качестве
которого использовался звуковой
стимулятор. Первоначально частота
стимулов бралась на 10% ниже
исходной частоты сердцебиений.
Испытуемый дышал в такт стимулам в
течение 30-40 с, а затем переходил на
обычное дыхание. После
восстановления исходных
параметров частота раздражителя
увеличивалась на 5% и проба
повторялась вновь. На основании
результатов проб, проводимых с
разной частотой, регистрировалась
такая частота дыхания (звуковых
стимулов), при которой возникал
феномен: заданная частота дыханий и
сердцебиений становилась
синхронной. Эта величина частоты
условно обозначалась минимальной
границей диапазона. Далее, по мере
увеличения частоты заданного
дыхания, при очередной пробе
феномен не вызывался, хотя
испытуемый дышал в такт
раздражителю. Наибольшая величина
частоты дыхания, при которой еще На протяжении всего периода проведения пробы, включая период восстановления, регистрировались электрокардиограмма и пневмограмма. Временем развития феномена сердечно-дыхательного синхронизма считали временной интервал, разделяющий начало произвольного дыхания и возникновение первого синхронного дыханию сердцебиения, который выражался в кардиоциклах. В процессе настоящего исследования учитывалось время появления сердечно-дыхательного синхронизма на минимальной границе и время его появления на максимальной границе. При этом фиксировали также длительность восстановления исходной ЧСС после прекращения пробы на максимальной и минимальной границах феномена. Происходящие изменения физиологических процессов при проведении пробы на сердечно-дыхательный синхронизм оценивались по длительности сердечных и дыхательных циклов, их количеству, продолжительности переходных и восстановительных периодов. Результаты проведенных исследований показали следующее: во время исходного обследования, проводимого перед каждой тестирующей нагрузкой, значения основных показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов не претерпевали существенных изменений и составляли в среднем: ЧСС и частота дыхания у девочек - 83,0±1,6 и 20,9±1,3, у мальчиков соответственно 81,3±1,4 и 20,6±1,1; результаты пробы Руффье у девочек и у мальчиков соответственно 11,0±0,2 и 10,3±0,1; показатель качества реакции - 0,47±0,03 и 0,36±0,02; двойного произведения - 89,2±1,1 и 81,5±1,3, которые достоверно не отличались друг от друга (р >0,05). Относительные значения показателя физической работоспособности в исходном состоянии составили у девочек и мальчиков соответственно 15,2±0,6 и 15,1±0,8 кгм/мин/кг. Результаты, полученные при проведении пробы сердечно-дыхательного синхронизма в исходном состоянии, у юных спортсменов принципиально не отличались от таковых у детей этого возраста,не занимающихся спортом. По окончании тестирующей нагрузки ЧСС составляла: после 8-километрового кроссового бега у девочек и мальчиков соответственно 150,1±1,2 и 146,3±2,0; после 3-километрового темпового кросса -172,3±1,4 и 166,0±2,4; после повторной работы 6 х 300 м с интервалом в 1 мин -184,8±3,1 и 181,2±2,7, что подтверждает ее выполнение в аэробной, смешанной и анаэробной гликолитической зонах. Следует отметить, что в отставленном восстановительном периоде между шириной диапазона сердечно-дыхательного синхронизма и степенью тяжести предшествующей тестирующей нагрузки нами была установлена определенная взаимосвязь. В частности, чем больше физическая нагрузка, тем шире диапазон сердечно-дыхательного синхронизма. Так, ширина диапазона феномена после аэробной нагрузки по отношению к исходной у девочек и мальчиков не изменилась (р >0,05). После смешанной нагрузки у девочек она увеличилась на 37,3±0,5% (р<0,001), а у мальчиков - на 10,8±0,5% (р<0,001), после анаэробной гликолитической нагрузки соответственно на 74,0±1,4% (р <0,001) и 17,2±1,1% (р<0,001). При этом продолжительность развития синхронизма на минимальной границе диапазона феномена через сутки после аэробной нагрузки у девочек и мальчиков не изменилась по отношению к исходной (р >0,05). После смешанной нагрузки она уменьшилась соответственно на 33,5±1,6% (р<0,001) и 39,0±1,2% (р<0,001), а после анаэробной гликолитической - на 48,3±1,9% (р<0,001) и 61,1±1,9% (р<0,001). Продолжительность развития синхронизма на максимальной границе диапазона феномена через сутки после аэробной нагрузки у девочек и мальчиков также не изменилась по отношению к исходной (р >0,05). После смешанной нагрузки она уменьшилась соответственно на 15,8±1,0% (р<0,001) и 10,3±0,9% (р<0,001), а после анаэробной гликолитической - на 30,4±1,1% (р <0,001) и 22,2±1,3% (р<0,001). При анализе показателей длительности восстановления исходной ЧСС после прекращения пробы было отмечено, что на минимальной границе феномена по отношению к исходной через сутки после легкой нагрузки у девочек и мальчиков они не изменились (р >0,05). После смешанной нагрузки длительность уменьшилась, соответственно на 39,1±1,3 % (р<0,001) и 41,7+1,0 % (р <0,001), а после анаэробной гликолитической - на 61,1±1,9 % (р <0,001) и 47,0±2,1 % (р<0,001). Длительность восстановления исходной ЧСС после прекращения пробы от максимальной границы феномена по отношению к исходной через сутки после аэробной нагрузки у девочек и мальчиков не изменилась (р>0,05). После смешанной нагрузки она уменьшилась соответственно на 41,5+1,7% (р<0,001) и 14,2+1,1% (р<0,001), а после анаэробной гликолитической - на 27,4+1,0% (р<0,001) и 20,9+0,9% (р<0,001). Вышеописанные закономерности совпадают с динамикой физической работоспособности. Так, на следующий день после аэробной нагрузки у девочек и мальчиков последняя практически не изменилась, оставаясь в пределах 15,3±0,7 и 15,0±0,8 кгм/мин/кг. После смешанной нагрузки у девочек она увеличилась до 17,0±0,8 кгм/мин/кг, у мальчиков осталась равной 15,9±0,4 кгм/мин/кг. После анаэробной гликолитической нагрузки у девочек она достигла 18,1±0,7 кгм/мин/кг, а у мальчиков стала 16,4±0,9 кгм/мин/кг. Показатели "двойного произведения", индекса Руффье и качества реакции в данной серии наблюдений существенных изменений не претерпевали, а следовательно, не демонстрировали однонаправленной динамики с тестом РWС170. Следовательно,
наибольшей информационной
значимостью в плане
прогнозирования общей физической
работоспособности у юных
спортсменов обладает ширина При проведении пробы на сердечно-дыхательный синхронизм в процесс вовлекаются все системы реагирования, участвующие в восприятии сигнала, его переработке, формировании задания и его реализации? т.е. речь идет о показателе интегральной оценки регуляторно -адаптивных возможностей организма, позволяющем в четких цифровых показателях анализировать динамику многоуровневой системы регуляции, начиная с психоэмоционального звена и заканчивая важнейшими вегетативными функциями дыхания и кровообращения. Таким образом, все вышесказанное обусловливает целесообразность включения пробы на сердечно-дыхательный синхронизм в комплекс показателей, используемых в системе медицинского контроля за юными спортсменами. Литература 1. Абушкевич В.Г. Пусковое влияние центральной нервной системы на формирование ритма сердца // Матер. науч. сессии. Краснодар, 1990, с.19-20. 2. Граевская Н.Д., Велитченко В.К., Долматова Д.И. и др. Состояние здоровья и физическая работоспособность студентов в институте физической культуры // Вестник спортивной медицины России. 1997, №1, с. 2-7. 3. Никитушкин В.Г., Квашук П.В. Некоторые итоги исследования проблемы индивидуализации подготовки юных спортсменов // Теория и практика физ. культуры. 1998, с.18-22. 4. Покровский В.М. Механизмы экстракардиальной регуляции ритма сердца // Физиол. журн. СССР, 1988, т. 74, № 2, с.259-264. 5. Покровский В.М. Новые представления о механизмах нервной регуляции ритма сердца. // Кубанский научный медицинский вестник, 1995, № 5,6(12-13), с.76-80. 6. Покровский В.М., Абушкевич В.Г., Дашковский А.И. и др. Возможность управления ритмом сердца посредством произвольного изменения частоты дыхания // ДАН СССР, 1985, т. 283, № 3, с.738-740.
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна! |
Ключевые слова: оценка
функционального состояния, юные
спортсмены, феномен
сердечно-дыхательного синхронизма.
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме