МЕДИКО-
БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Abstract

SYNCHRONIZATION OF MECHANICAL AND BIOELECTRICAL MYOCARDIUM FUNCTIONS AT AIKIDO WRESTLERS OF DIFFERENT AGE AND QUALIFICATION GROUPS WITH COMPETITIVE LOADS INTENSIFICATION

Yeliseyev Ye.V., Ph.D

Ural state academy of physical culture, Chelyabinsk

Key words: synchronization, heterochrony, myocardium functions, systoling, age qualification groups, aikido.

The main purpose of this study was to study the bioelectrical and mechanical processes in aikido wrestlers' myocardial ventricles activities in conditions of progressively increasing competitive loads. Another purpose was to define some age peculiarities in time-study of bioelectrocardiological processes associated with accelerated systoling. The phonoelectrocardiographic method was used by the researcher. Six young aikido wrestlers took part in the experiment. Author notices the significance of myocardial repolarization processes, heterochronity of mechanical and bioelectrical ventricles activities, especially during progressively increasing loads. The author suggests to recognize the speed of mechanical and electrical myocardial activities as the feature of high cordial much-resistance.

СИНХРОНИЗАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ И БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИЙ МИОКАРДА ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СОСТЯЗАТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК У АЙКИДОИСТОВ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ ГРУПП

Кандидат биологических наук Е.В. Елисеев

Ключевые слова: синхронизация, гетерохронность, функции миокарда, систолирование, помехоустойчивость, возрастные квалификационные группы, айкидо.

Введение. Известно, что чем быстрее и точнее происходит синхронизация механической и биоэлектрической функций миокарда желудочков человека в условиях спортивной и экстремальной деятельности, тем увереннее можно судить об оптимальном соотношении метаболических и сократительных процессов в его усиленно работающем сердце [1, 3, 4, 7]. Если данный процесс устойчиво проявляется в определенном интервале времени, необходимом для достижения высокой спортивной результативности, то в развитие идеи теории надежности функциональных систем в спорте [3] данный признак можно отнести не только к высокой тренированности спортсмена [1, 3], но и к функциональному показателю помехоустойчивости его сердечно-сосудистой системы в условиях увеличения физических нагрузок.

С учетом бурных процессов развития и становления турнирной деятельности в айкидо, а также с углублением изучения динамики вегетативных сдвигов айкидоистов различной квалификации в условиях экстремальности реализации оборонительных техник и становления теории надежности функциональных систем в единоборствах исследование процессов синхронизации механической и биоэлектрической функций миокарда желудочков сердца спортсменов различных возрастных квалификационных групп в айкидо представляется нам вполне своевременным и актуальным.

Цель, материалы и методы исследования. Цель настоящих исследований - изучение особенностей проявления биоэлектрических и механических процессов в деятельности миокарда желудочков сердца спортсменов айкидо в условиях прогрессивно возрастающей состязательной нагрузки, а также определение возможных возрастных особеннос тей в хронометричности биоэлектрокардиологических процессов при ускорении систолирования. Для достижения поставленных целей было сформировано три группы обследования, по 20 человек в каждой. В 1-ю группу вошли спортсмены подростковой возрастной квалификационной группы (ВКГ) в возрасте от 11до 15 лет включительно, во 2-ю - cпортсмены юношеской ВКГ в возрасте от 16 до 17 лет включительно, в третью - молодежной ВКГ в возрасте от 18 до 20 лет включительно. Все участники обследования занимались данным видом единоборств около 12 месяцев и были определены в ВКГ согласно требованиям Единой спортивной классификации в айкидо Тенсинкай [2].

В процессе исследований применялся метод фоноэлектрокардиогра фии по стандартной методике [6]. Запись показателей велась в положении сидя в первые 3-5 с после выполнения тестового задания. Микрофон фиксировался в четвертом межреберье слева от грудины обследуемого, фонокардиограмма записывалась на первой среднечастотной характеристике, а электрокардиограмма - во втором стандартном отведении или в грудном отведении CR₄.

Тестовое задание представляло собой контрольную встречу двух участников. Первый участник выполнял роль нападающего, второй - защищающегося. Измерения проводились у двух участников одновременно. Встреча была разбита на четыре этапа. Каждый этап строился на увеличении времени встречи: 30, 60, 120, 180 с. Исследуемые реакции сердца регистрировались в состоянии покоя (за 1 ч до встречи), а также в условиях прогрессивно возрастающей состязательной нагрузки (см. таблицу).

На основании полученных результатов анализировались следующие данные: частота сердечных сокращений (ЧСС) ; продолжительность сердечного цикла (RR); электрическая систола (QRST); механическая систола (I-II тон); механо-биоэлектрический коэффициент
( I - II тон );
        QT
гемодинамическая систола (Q-II тон); систолический коэффициент
( Q - II тон );
        QT
интервал Хегглина (Т-II тон); систолический показатель
( QT   ).
   R-R

Результаты и их обсуждение. Проведенные исследования показали, что у представителей 1-й группы на 30-й и на 60-й с нагрузки возникает выраженное уменьшение механической систолы желудочков и в то же время имеет место относительное удлинение электрической систолы. Последнее обуславливается выраженным учащением сердцебиений. Здесь происходит укорочение сердечного цикла в момент, когда продолжительность электрической систолы либо не меняется, либо уменьшается незначительно. С этим процессом мы связываем относительное увеличение отклонения электрической систолы к сердечному циклу. Данный механизм проявляется и в заметном росте
( QT   ),
   R-R
что характерно отличает динамику колебания процентов от фонового значения по отношению к менее интенсивному увеличению этого же показателя в других ВКГ.

Описанный выше процесс также оказывает влияние на уменьшение механо-электрического коэффициента (МЭК) в 1-й группе.

Дальнейшее увеличение нагрузки (120 и 180 с) вызвало еще большее уменьшение продолжительности механической систолы. Если в среднестатистическом значении по 1-й группе (М±m) оно составило уменьшение на 0,07 с, то некоторые индивидуальные значения на нагрузку 180 с составляли изменения в этом же направлении до 0,10-0,12 с. В тот же момент длительность электрической систолы заметно укорачивалась, достигая наименьшего относительного значения только при наибольшей и самой продолжительной нагрузке (180 с), где среднестатистическая (М±m) величина по 1-й группе изменилась в сторону уменьшения на 0,03 с. Прогрессивное увеличение нагрузки отражалось в реакции сердца спортсменов 1-й ВКГ ярким увеличением ЧСС (от 94 уд/мин в покое до 144 уд/ мин при нагрузке 180 с) и в дальнейшем уменьшении МЭК (от 0,93 ед. в покое до 0,79 ед. при нагрузке 180 с). Последнее изменение ярко отражает гетерохронность (асинхронность) механических и электрических процессов в миокарде желудочков обследуемых. У некоторых подростков (n=7) в условиях настоящего исследования нами также отмечалась разнонаправленная динамика временных параметров реализации механической и электрической систол. Тем не менее в среднем по группе (см. таблицу) изменение данных величин происходит в одном направлении. Следовательно, подобные процессы целесообразнее отнести к возрастным особенностям подросткового сердца [5], нежели к патологическим проявлениям в его реакции на заданные в тесте нагрузки. Подтверждением такого подхода служат показатели, заметно характери зующие начальные проявления ускорения биоэлектрических процессов миокарда в реакции сердца подростков на нагрузку 120 с.

При прогрессивно увеличивающейся состязательной нагрузке у спортсменов 1-й группы появляются отрицательные величины интервала (Т-II тон). К подобной динамике приводит расхождение во времени реализации механической систолы (идет плавное ее укорочение) и электрической систолы (константа значений в покое, 30 с, 60 с и менее выраженное по отношению к I-II тону уменьшение в период 120 и 180 с). Подобная динамика указывает прежде всего на то, что механическая систола у участников данной ВКГ заканчивается раньше, чем электрическая. Данная гетерохронность, характеризующая возрастные особенности сердца подростка, отражает, по нашему мнению, определенную инертность перестройки биоэлектрических процессов в миокарде при выраженном ускорении систолирования желудочков.

У представителей юношеской и молодежной ВКГ (см. 2-ю и 3-ю группы) механическая и электрическая систолы укорачиваются во времени в соответствии со степенью укорочения полного сердечного цикла (R-R), адекватно прогрессирующего по мере увеличения нагрузки от 30 до 180 с. При этом МЭК меняется незначительно, снижаясь от 0,04 до 0,06 ед. Изменение гемодинамической (электромеханичес кой) систолы (Q-II тон) происходит в зависимости и полном соответствии с динамикой продолжительности сердечного цикла. Здесь по мере прогрессивного нарастания нагрузки на спортсменов происходит учащение ЧСС, правда в менее выраженных пределах, чем у спортсменов 1-й группы, где меньшее значение в величине проявления имеют участники 3-й группы. Отсюда и соответственное (менее значимое в величинах у спортсменов 3-й группы) незначительное уменьшение коэффициента
( I - II тон ),
        QT
а также незначительное колебание (± 0,002 с) интервала (T-II тон). Это не дает проявляться гетерохронности механической и электрической деятельности сердца спортсменов юношеской и молодежной ВКГ в условиях прогрессивно возрастающей нагрузки, несмотря на наличие во 2-й и 3-й группе различных по знаку величин.

Следовательно, как у представителей юношеской ВКГ, так и у спортсменов молодежной ВКГ при прогрессивно возрастающей нагрузке состязательного характера возникает достаточно полная синхронизация кардиодинамики механических и электрических процессов миокарда. Подобная вегетативная синхронизация адекватно меняется по мере учащения сердцебиения, а также укорочения во времени полного сердечного цикла (R-R).

То, что подобная синхронизация наблюдается уже при малой и кратковременной нагрузке (30 с, 60 с), свидетельствует о реализации в этих случаях срочных механизмов нервно-трофической регуляции процессов в сердце спортсменов 2-й и 3-й ВКГ. Данные механизмы, обеспечивая ускорение процессов биоэлектрической активности миокарда обследуемых, в соответствии с возрастающей скоростью систолирования их сердца, в прогрессивно увеличивающихся условиях роста состязательного характера нагрузки, а также в изначально обусловленном (в соответствии с заданием теста) интервале времени выступления, могут рассматриваться, по нашему мнению, как механизмы помехоустойчивости работы сердца спортсмена в экстремальных условиях спортивной деятельности.

Однако ввиду того что выявленный процесс синхронизации механической и электрической функций миокарда происходит постепенно, а также укорочение QRST при учащении сердцебиений в ответ на прогрессивно возрастающую нагрузку также наступает постепенно (и то в большинстве случаев лишь к концу 180 с), чего нельзя сказать о часто непредсказуемом росте самой состязательности в турнирной встрече, говорить об абсолютно полной вегетативной синхронизации кардиодинамики механических и электрических процессов миокрада с процессами роста и изменения полисостязательных нагрузок вообще в спортивной деятельности было бы неверно. Именно поэтому мы говорим о частичной либо достаточно полной (относительной) синхронизации, а следовательно (по аналогии), об относительной помехоустойчивости сердца.

На основании результатов проведенных исследований предлагаются следующие выводы:

1. Синхронность, срочность и продолжительность (как минимум в пределах интервала времени турнирной, соревновательной, встречи) вегетативной синхронизации кардиодинамики механических и электрических процессов миокарда в соответствии с динамикой спортивной деятельности (например, прогрессивно возрастающей состязательной нагрузкой) cвидетельствует:

- об оптимальном соотношении метаболических и сократительных процессов в усиленно работающем сердце;

- о высокой функциональной (биоэлектроме ханической) тренированности (готовности) сердца спортсмена;

- о четких (срочных) механизмах нервно-тро фической регуляции сердца;

- о достаточно полной (относительной) помехоустойчивости сердца спортсмена;

Реакция показателей работы сердца аикидоистов различных возрастных квалификационных групп (М ± т) на прогрессивно возрастающую состязательную нагрузку (п=20)

2. Фоноэлектрокардиографические исследования по предложенной методике являются вполне референтным способом определения и анализа не только обычных (общепринятых) показателей (данных) фоно- и электрокардиограммы, но и взаимоотношения электрических и механических процессов миокарда желудочков сердца спортсменов в условиях прогрессивно возрастающей состязательной нагрузки.

3. Реализация срочных механизмов нервно-трофической регуляции процессов реполяризации миокарда спортсмена при ускорении его систолирования даже при малой и относительно кратковременной (30 с) нагрузке полисостязательно о характера, при четкой тенденции (способности) к синхронизации механической и биоэлектрической функции на протяжении изначально обусловленного (заданного правилами турнира) интервала времени выступления может рассматриваться как механизм обеспечения помехоустойчивости работы его сердца в этих условиях.

Практические рекомендации:

1. При анализе взаимоотношения электрических и механических процессов миокарда спортсменов особое внимание следует уделять соотношению во времени сократительной деятельности желудочков сердца и процессам реполяризации миокарда как при кратковременной (от 30 с), так и продолжительной (от 60 с и более) прогрессивно возрастающей нагрузке.

2. В аспекте возрастной физиологии феномен гетерохронности механических и электрических проявлений деятельности желудочков сердца у подростков при активных (прогрессивно возрастающих) полисостязательных нагрузках, а также у некоторых взрослых в условиях нормального функционирования сердца говорит о недостаточной скорости реализации нервно-трофической регуляции процессов реполяризации миокарда при ускорении его систолирования. Данный факт у подростков следует расценивать (в норме случаев) как особенность функционирования их сердца, а у взрослых - как возможное отклонение во времени кардиовегетативной регуляции.

3. В аспекте спортивной медицины наблюдающееся проявление скорости синхронизации механических и электрических проявлений деятельности миокарда, а также расширение границ оптимальной (конкретной для каждого вида спорта в отдельности) временной продолжительности данного процесса в условиях состязательности необходимо расценивать как признак высокой функциональной тренированности, биоэлектромеханической готовности и относительной помехоустойчивости сердца спортсмена к действию экстремальной ситуации.

Литература

1. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Новое в исследовании системы кровообращения спортсменов //Теор. и практ. физ. культ. 1986, № 11, с. 42-24.

2. Елисеев Е.В. Единая спортивная классификация в айкидо Тенсинкай. - Челябинск: Экодом, 1999. - 52 с.

3. Меерсон Ф.З. Адаптация сердца к нагрузке и сердечная недостаточность. - М.: Наука, 1975. - 258 с.

4. Меерсон Ф.З. Основные закономерности индивидуальной адаптации //Физиология адаптационных процессов. - М.: Наука, 1986. - 635 с.

5. Меркулова Р.А., Хрущев С.В., Хельбин В.Н. Возрастная кардиогемодинамика у спортсменов. - М.: Медицина, 1989. - 112 с.

6. Хоружаев А.Г. Методы оценки физической работоспособности и функционального состояния сердечно-сосудистой системы в медицине и физиологии. Челябинск, 1993. - 96 с.

7. Юматов А.Е. Сердечно-сосудистые реакции при эмоциональных напряжениях //Физиология человека, 1980, т. 6, № 5, с. 893.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!