Abstract SCREENING METHOD OF BINOCULAR SYNCHRONOUS PUPILLOMETRY IN MONITORING OF FUNCTIONAL CONDITIONAL IN ATHLETES T.I. Dolmatova, Ph. D., lecturer N.D. Graevskaya, Dr. Med.Hab., professor The president of joint-stock company "Iritech Inc, ltd" Kim Daekhun, Republic of Korea N.N. Varchenko, I.E. Makarchuk, K.A. Gankin, V.V. Lakin, I.N. Kotova, K.V. Lapteva Iritech Inc., USA Moscow state academy of physical culture, Malakhovka Russian state medical university, Moscow Key words: screening method, binocular pupillometry, Diacoms, electropotential. The results of conducted research clearly shows the high degree of pupillometry data correlation with the data of Diacoms and complex medical research at the estimation of the athletes functional state. The pupillographic parameters are highly informative at the estimation of nervous system resources, the state of vegetative regulation, the adaptive capabilities, the recovery rate and the training degree. They can be successfully used as additional criteria for the detections of hidden pathology in CNS, VNS, the psychosomatic disturbances, the sporting orientation of beginning sportsmen, the detection of training level, the correction of the training process on the different athlete's preparation stages. Thus, the conducted research confirms the expediency of an usage of the binocular synchronous pupillographic monitoring of a organism functional state in the practice of sports medicine.
|
Скрининговый метод бинокулярной синхронной пупиллометрии в мониторинге функционального состояния спортсменов Кандидат медицинских наук,
доцент Т.И. Долматова Московская государственная
академия физической культуры, Малаховка Ключевые слова: скрининговый метод, бинокулярная пупиллометрия, Диакомс,электропотенциал. Поиск объективных критериев определения функционального состояния спортсменов на разных этапах тренировочного процесса, достижение оптимальной готовности (пика спортивной формы) к соревнованиям и оценка состояния реабилитации до настоящего времени остаются актуальными задачами. В практике спортивной медицины для их решения используется комплексная методика врачебного обследования до и после нагрузки, включая оценку состояния всех основных функциональных систем организма до, после нагрузки и в процессе восстановления. Однако неоправданно мало внимания, с нашей точки зрения, уделяется изучению функционального состояния центральной нервной системы, и в частности вегетативной нервной системы, хотя, как показывают динамические врачебные наблюдения, ранние признаки нарушения состояния проявляются со стороны не столько органов и систем, сколько центральной нервной системы (ЦНС)и регуляции функций, имеющих важное значение в поддержании оптимального баланса обменных процессов и гомеостаза организма. В связи с этим нами предпринята попытка выяснения зависимос ти функционального состояния и работоспособности спортсменов от вегетативной регуляции. В качестве объекта изучения нами был выбран зрачковый рефлекс, как наиболее доступный объект, "открытый" для прямого неинвазивного исследования состояния ЦНС. Этот выбор обусловлен тем, что реакция зрачков на раздражитель (световой, звуковой, логический, болевой и т.д.) является безусловным рефлексом, не поддающимся контролю со стороны коры головного мозга, а значит, и сознания. Вместе с тем это уникальный и чувствительный индикатор широкого спектра физиологических процессов, зависящих от состояния симпато-парасимпатического баланса. Изучение особенностей зрачкового рефлекса продолжается уже более 100 лет. Еще в 1885 г. Bellarminov, применяя оригинальное для своего времени техническое решение, пытался изучить динамику этого рефлекса. Более поздние работы R. Munch (1904), Lovenstein (1942), И.И. Меркулова (1961), А.Р. Шахновича, В.Р. Шахновича (1964), I. Matsunaga (1973), Е.С. Вельховера, В.Ф. Ананина (1990) и многих других ученых из разных стран доказали значимость и достоверность пупиллометрических данных для определения состояния вегетативной нервной системы. В то же время, несмотря на кажущуюся доступность, регистрация и математическая обработка зрачкового рефлекса представляют большие трудности в связи со своей быстротечностью и относительно малыми размерами биологического объекта, т.е. зрачка. Фирмой Iritech Inc. (США) и ее московским представительством разработан оригинальный аппаратно-программ ный компьютерный комплекс "Reflexometer-2000" (RM-2000) для бинокулярной синхронной видеорегистрации и обработки пупилломоторных реакций человека в режиме реального времени. Этот комплекс дает возможность анализировать зависимость изменения зрачковых реакций от токсических, физических, психоэмоциональных, соматических и других факторов, воздействующих на организм. Установка RM-2000 удобна в применении и не требует специальной подготовки пользователя. Приоритетные технические и математические решения, реализованные фирмой Iritech Inc. в RM-2000, дают возможность производить синхронный ввод в компьютер изображений обоих глаз человека в режиме "живого видео" с автоматической обработкой и анализом пупиллограмм. Синхронность, симметричность реакций, соотношение амплитудных, временных и скоростных показателей прямой и содружественной реакций дают исследователю возможность получения разносторонних характери стик безусловного зрачкового рефлекса. Таким образом, RM-2000 позволяет анализировать такие особенности вегетативной нервной системы, как скорость и амплитуда ответа на раздражитель, тип реагирования, время и степень восстановления до и после физических или эмоциональных нагрузок. Результаты пупиллометрического обследования выдаются в виде графиков, таблиц параметров (RM-2000 измеряет и анализирует более пятидесяти параметров) и текстового заключения результата автоматического анализа этих параметров. Методика исследования. Для определения функционального состояния спортсменов нами были использованы: - пупиллометрия с использованием комплекса "RM-2000" компании Iritеch Inc.; - рефлексодиагностика по методу Накатани (Диакомс); - общепринятые в спортивной медицине методы врачебного контроля. Было обследовано 60 спортсменов мужского пола в возрасте 17-18 лет следующих спортивных специализаций: - группа выносливости: лыжные гонки, плавание, гребля; - игровые виды спорта: волейбол, баскетбол, футбол, хоккей; - скоростно-силовые виды спорта: борьба, бокс. Из них спортсменов 2-го разряда - 12 , 1-го разряда - 37 , кмс и мс - 11. К началу исследования все они являлись абитуриентами Московского института физической культуры и прошли стандартное клиническое и лабораторное обследование, имели медицинское заключение о пригодности к занятию профессиональным спортом и не имели к этому моменту никаких жалоб на здоровье. Пупиллометрия производилась у каждого спортсмена до и через 3 мин после физической нагрузки. В течение каждого пупиллометрического обследования производилась регистрация трех последовательных зрачковых реакций на стандартный световой стимул. Продолжительность каждой регистрации - 2,5 с, интервал между измерениями ~ 60 с, продолжительность светового стимула - 30 мс. Физическая нагрузка проводилась по общепринятому 9-минутному европейскому велоэргометрическому тесту. После пупиллометрии до нагрузки и на 6-8-й мин после нагрузочного теста определялись следующие показатели: 1 - антропометрия: рост, см;масса тела, кг; 2 - жизненная емкость легких (ЖЕЛ), мл3; 3 - гипоксическая проба (задержка дыхания на вдохе - зд/в), c; 4 - параметры сердечно-сосудистой системы: частота сердечных сокращений (ЧСС), 1/мин; артериальное давление (АД), мм рт. ст.; показатели электрокардиографии; 5 - состояние нервной системы: скорость реакции - хронорефлексометрия (хрон/реф), мс; треморометрия (тремор), ош/мин; частота мышечных сокращений (ЧМС), 1/мин; 6 - рефлексодиагностика - средний показатель электропотенциала (элек/п); 7 - уровень здоровья - индекс Махаланоби са (Мах-са); 8 - работоспособность PWC (абсолютные - Ватт (W) и относительные - Ватт/Кг (W/Kg) . Все показатели были статистически обработаны и представлены в виде М± m. Результаты исследования. На основании полученных результатов по данным пупиллометрии были сформированы две основные группы спортсменов. В первую вошли 46 спортсменов (76,6%), у которых до и после нагрузки отмечена стабильность пупиллометрических параметров. Все параметры (стартовые возможности, амплитуда ответа на световой стимул, симпато-парасимпатический баланс, степень восстановления после светового стимула, вектор скорости) соответствовали возрастной норме. Согласно данным табл. 1, у спортсменов всех спортивных специализаций стартовые возможности вегетативной нервной системы достаточно высоки и стабильны. Амплитуда ответа на световой стимул снижена в группе выносливости, что связано с необходимостью беречь силы и распределять их на более длительный период. Вектор скорости выше у спортсменов из группы игровых видов спорта, что отражает их ориентированность на принятие быстрых и нестандартных решений. Степень и индекс восстановления наиболее высоки у спортсменов-игровиков и у представителей группы выносливости. У спортсменов скоростно -силовых видов спорта эти показатели ниже, и это логично, поскольку данные виды предполагают максимальную мышечно-нервную отдачу за короткие промежутки времени при относительно медленном восстановлении затрат. Таблица 1. Показатели состояния зрачковой реакции до нагрузки по отношению к контрольной группе,
Таблица 2. Показатели кардиореспираторной и нервной систем до нагрузки
Таблица 3. Показатели состояния зрачковой реакции после нагрузки по отношению к контрольной группе, %
Таблица 4. Изучаемые показатели после физической нагрузки
Таблица 5. Показатели спортсменов со сниженными резервами нервной системы
Таблица 6. Показатели до и после нагрузки
Из показателей, приведенных в табл. 2, следует, что состояние кардиореспираторной системы, включая данные ЭКГ (показатели ЭКГ не приводятся, т.к. они не имели отклонений от принятой в данном виде спорта нормы), было в пределах нормы. Показатели реакции нервной системы с учетом вида спорта в игровых видах выше, чем в скоростно-силовых и в группе выносливости, что соответствует более высокой адаптационной реакции и подтверждается более высокими показателями ЧМС. Показатели зрачковой реакции до и после физической нагрузки (табл. 3 и 4)колеблются в пределах средней арифметической ошибки, что говорит о стабильности вегетативной регуляции. Из табл. 2 и 4 следует, что все показатели адекватны физической нагрузке. Восстановление вполне достаточное, без признаков утомления. Почти все спортсмены имели средние показатели работоспособности около 2 W/Kg, что соответствует 12 кг/м/кг. Все спортсмены полностью восстанови лись к 10-й мин. По данным рефлексодиагностики по Накатани, средний показатель электропотенциала по меридианам 120 МКВ показал, что адаптация к нагрузке была правильной, а нагрузка не вызвала неадекватных изменений со стороны органов и систем. Показатель уровня здоровья - индекс Махаланобиса - как до, так и после нагрузки практически не изменился, что свидетельствует об отсутствии в органах и системах отклонений от нормы и предпатологических изменений, которые могут быть выявлены при неадекватной функциональному состоянию физической нагрузке (даже если их не было в состоянии покоя). Во вторую группу вошли 14 человек (23,3%). У спортсменов этой группы, по данным пупиллометрии , были обнаружены изменения зрачкового безусловного рефлекса. По степени выраженности изменений пупиллографических параметров нами было сформировано 3 подгруппы (2a, 2b, 2c). В подгруппу 2a было включено 7 (11,6%) спортсменов, у которых пупиллограммы имели нормальные характеристики до нагрузки, но после велоэргометрии было выявлено замедление процесса восстановления в симпатической фазе, уменьшение амплитуды ответа и стартового индекса, что говорит о снижении резервов нервной системы. Как следует из показателей, приведенных в табл. 5, исходные данные у этой подгруппы спортсменов, за исключением несколько повышенного индекса Махаланобиса, не имели отклонений от средних показателей нормы. Однако после физической нагрузки отмечается следующее: повышение индекса Махаланобиса; относительно низкие электропоказатели; снижение ЧМС; снижение скорости реакции (хрон/реф); увеличение показателей треморометрии. У этой же подгруппы спортсменов методом "Диакомс" было отмечено некоторое снижение функциональной активности сердечно-сосудистой системы и поджелудочной железы. Причем у одного из спортсменов рефлексодиагностикой выявлено значительное перенапряжение ЦНС, а не ЭКГ- депрессия зубца TV5 - V6. В подгруппу 2b вошли 4 спортсмена (6,7%), у которых, по данным пупиллометрии, отмечены умеренная нестабильность зрачковых реакций, значительное снижение резервов нервной системы, низкие стартовые возможности, плохое восстановление базовых показателей как до нагрузки, так и после нее. Данные других методов обследования (табл. 6) и рефлексодиагностика "Диакомс" подтвердили, что эти спортсмены находились в состоянии выраженного переутомления с изменениями в вегето-сосудистой системе. На ЭКГ отмечались выраженная аритмия, сглаженный зубец TV4 - V6. Относительная работоспособность в этой подгруппе низкая. Высокие АД и ЧСС на 7-8-й мин после физической нагрузки свидетельствуют о напряженных процессах восстановления у этих спортсменов. Дальнейшим наблюдением за этой подгруппой установлено, что показатели ЧСС и АД пришли к норме только через сутки. В подгруппу 2c было включено 3 человека (4,7%). У них до и после физической нагрузки отмечалась выраженная нестабильность пупиллометрических показателей с резким снижением стартового индекса, амплитуды ответа, вектора скорости, степени и индекса восстановления, что указывает на нарушение вегетативной нервной регуляции. У этих спортсменов имелись признаки воздействия экзогенных токсических веществ. Выводы. Результаты проведенного исследования убедительно показывают высокую степень корреляции данных пупиллометрии с данными комплексного врачебного обследования при оценке функционального состояния спортсменов. Пупиллографические показатели высокоинформа тивны при оценке ресурсов нервной системы, состояния вегетативной регуляции, адаптационных возможностей, скорости восстановления и степени тренированности. Они могут успешно использоваться в качестве дополнительных критериев в следующих случаях: - для выявления скрытой патологии ЦНС, ВНС, психосоматических нарушений, - для спортивной ориентации начинающих спортсменов, - для определения уровня тренированности, - для коррекции тренировочного процесса на разных этапах подготовки спортсменов. Таким образом, проведенное исследование подтверждает целесообразность применения бинокулярного синхронного пупиллографического мониторинга для оценки функционального состояния организма спортсменов, так как в практике спортивной медицины более значимы изменения регуляторных механизмов. Кроме того, предлагаемый метод занимает значительно меньше времени при врачебном обследовании.
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна! |
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме