ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ У СТУДЕНТОВ СПОРТИВНОГО ВУЗА

МЕДИЦИНСКИЙ КОНТРОЛЬ В СПОРТЕ

Abstract

PECULIARITIES OF HEMODYNAMICS IN SPORT UNIVERSITY STUDENTS

G.A. Kuraev, M.I. Lednova, V.M. Barshay, M.I. Ogarev

Educational Research Institute of Valeology of Rostov State University.

Key words: sportsmen, anthropometric indices, rheographical parameters of total hemodynamics

Hemodynamics parameters were studied in athletes in relation to the athletic activity types. Anthropometric indices (height, weight, breast circumference, pulmonary volume, blood pressure, heart rate) were studied and rheographical parameters of total hemodynamics were recorded in 70 healthy students (17,8 years of age).

Physical development peculiarities as well as hemodynamical parameters differences were shown to correlate with athletic activity types.

ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ У СТУДЕНТОВ СПОРТИВНОГО ВУЗА

Доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки Г.А. Кураев
Кандидат биологических наук М.И. Леднова
Профессор, заслуженный работник физической культуры РФ В.М. Баршай
Аспирант М.И.

ОгаревРостовский государственный педагогический университет, Ростов-на-Дону

Ключевые слова: показатели центральной гемодинамики, антропометрические показатели, спортсмены.

Введение. В клинических и научных работах при оценке нормативных значений кровообращения гемодинамические показатели принято рассматривать в рамках средних статистических данных. При этом допускаются неточности, так как анализ зачастую проводится без учета типа гемодинамики. Однако в настоящее время многими исследователями уже принято считать, что центральная гемодинамика здоровых лиц может быть подразделена на три типа: гипокинетический, эукинетический и гиперкинетический, представляющие собой варианты нормы. Кроме того, как указывают некоторые авторы, неоднородность типов гемодинамики является конституциональной, генетически обусловленной нормой здоровья [4, 13, 18].

В основе деления на вышеуказанные типы гемодинамики лежит один из основных показателей в характеристике кровообращения - сердечный индекс (СИ), который представляет собой отношение минутного объема крови к единице поверхности тела [2, 18, 19]. Значительный диапазон колебаний этого индекса и позволил выделить три типа гемодинамики. Гипокинетический тип характеризуется низкими значеними СИ, гиперкинетический - высокими. При среднем значении СИ тип кровообращения называют эукинетическим [3].

К сожалению, работ, посвященных типам гемодинамики, мало. Нет, например, ясности в том, каково соотношение этих типов у здоровых людей. У одних авторов гипо- и гиперкинетические типы встречаются в одинаковом проценте случаев [1, 15], у других один из них преобладает [16, 18]. Не решен вопрос об их происхождении. Исследование типов гемодинамики у детей привело к представлению о том, что они генетически детерминированы, но этому противоречит неодинаковый процент этих типов в различных возрастных группах [3].

Цель нашей работы - исследование корреляции особенностей центральной гемодинамики с уровнем физического развития студентов спортивного вуза. Решались следующие задачи: 1) выявить особенности физического развития и центральной гемодинамики у студентов спортивного вуза; 2) выявить особенности физического развития и центральной гемодинамики у студентов с разным уровнем физической подготовки ("разрядников" и "неразрядников"); 3) выявить особенности физического развития и центральной гемодинамики у студентов с высоким уровнем физической подготовленности, занимающихся разными видами спорта.

Методика исследования. В исследовании приняли участие 70 студентов -юношей 1-го курса Института физкультуры Ростовского государственного педагогического университета (РГПУ). Средний возраст обследуемых составил 17,83±0,11 года.

Для определения физического развития и особенностей сердечно-сосудистой системы у испытуемых измерялись антропометрические показатели: рост, вес, окружность грудной клетки (ОГК) в покое, жизненная емкость легких (ЖЕЛ), артериальное давление по Короткову - систолическое (СД) и диастолическое (ДД), частота сердечных сокращений (ЧСС) на основе записи электрокардиограммы. Проводилась регистрация показателей центральной гемодинамики по методике Тищенко при помощи реографа - полианализатора РГПА-6/12 "РЕАН-ПОЛИ" фирмы "Медиком МТД" (г. Таганрог). Анализировались следующие показатели: МОК - минутный объем крови (л/мин), УОК - ударный объем крови (мл), УИ - ударный индекс (мл/м²), СИ - сердечный индекс (л/(мин*м²)), ОПСС - общее периферическое сопротивление (дин/с/см^-5 ) и ОСВ - объемная скорость выброса (мл/с). Автоматически полианализатор рассчитывал тип гемодинамики (ТГД).

Таблица 1. Усредненные антропометрические показатели в выделенных группах студентов

Группа	Средний возраст, лет	Рост, см	Вес, кг	ЖЕЛ, мл	ОКГ, см	СД, мм рт.ст.	ДД, мм рт.ст.	ЧСС, уд/мин
Общая, n = 70	17,83±0,11	176,41 ±0,69	70,05 ±0,94	4638,57 ±87,06	90,93±0,61	120,79±0,81	72,35±0,52	59,23±1,16
"Разрядники", n = 33	17,97±0,17	176,70 ±1,04	69,55 ±1,37	4751,52 ±155,95	90,58±0,89	120,76±1,11	73,94±0,81	57,61±1,68
"Неразрядними", n = 37	17,70±0,14	176,15 ±0,93	70,50 ±1,31	4537,84 ±87,19	91,24±0,84	120,81±1,17	71,89±0,65*	60,68±1,59

Здесь и в табл 3*-достоверные (р<0,05) различия между группами (описание в тексте)

Таблица 2. Усредненные показатели гемодинамики в выделенных группах студентов

Группа	МОК л/мин	УОК, мл	УИ, мл/м²	СИ, л/(мин х м²⁾	ОПСС, дин/с/см²	ОСВ, мл/с
Общая, n =70	4,89±0,13	74 73±1,89	40 55±1,08	2,67±0,07	1643,43±54,53	264,68±6,88
Разрядники, n=33	4,8±0,17	74 21±2,33	40 22±1,25	2,64±0,09	1647,06±68,68	266,23±7,03
Неразрядники, n=37	4,93±0,19	75,19±2,93	40,84±1,73	2,70±0,11	1640,19±83,93	263,29±11,49

Таблица 3. Усредненные антропометрические показатели студентов по видам спорта

Показатели Группы по видам спорта	Средний возраст, лет	Рост, см	Вес, кг	ЖЕЛ, мл	ОГК, см	СД, мм рт.ст.	ДД, мм рт.ст.	Пульс, уд/мин
"Игровые", n = 16	17,75±0,21	175,31±0,89	67,98±1,02	4593,75 ±171,87	88,88 ±0,75	120,31 ±1,16	75,31±1,16*	54,56±2,61*
"Единоборства", n = 6	18,83±0,54*	179,33±3,93	73,83±3.79*	5166,67 ±670,16	94,33 ±1.33*	120,00 ±3,42	72,50±2.50	59,00±3,60
"Гребля", n = 3	18,33±0,33	175,50±1,61	68,00±3,61	4266,67 ±185,59*	89,67± 1,45	121,67 ±7,26	75,00±2,89	63,67±5 33
"Гимнасты", n =5	17,40±0,24*	173,50±1,97	62,30±2,67	4680,00 ±224 50	87,40 ±3,14	119,00 ±1,87	72,00±1,22	58,00±3,81

Обследуемые были разделены на две группы: "неразрядники" и "разрядники". К первым относились студенты, занимающиеся физической культурой в рамках учебной программы по Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования (от 14. 04. 2000 г. номер государственной регистрации - 363 пед./сп), ко вторым - занимающиеся спортом и имеющие 2-й и выше взрослый разряд. Студенты "разрядники", в свою очередь, были разделены по видам спорта на четыре подгруппы: первая - "игровые" (гандбол, футбол, баскетбол), вторая - "единоборства" (греко-римская борьба, бокс, айкидо), третья - "гребля" и последняя - "гимнастика".

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием стандартных методов.

Результаты обследования и их обсуждение. Анализ антропометрических данных (табл. 1) выявил, что средние величины исследованных показателей у всей группы студентов Института физкультуры соответствуют наиболее распространенным в литературе нормативам этих показателей. Соответствие возрастным нормам наблюдается и в таких показателях, как СД и ДД, пульс [5, 7, 10].

Значения гемодинамических показателей представлены в табл. 2. Сопоставление их с литературными данными выявило, что в нашем исследовании такие параметры гемодинамики, как СИ, УИ, ОПСС [2], УОК, МОК [7], имеют близкие значения.

Распределение студентов по типам гемодинамики позволило обнаружить в общей группе наибольший процент обследуемых с гиперкинетическим типом (53%), наименьший - с гипокинетическим (11%). Похожее соотношение типов с преобладанием гиперкинетического получили Е.И. Соколов с соавт. [6,11,14, 17]. Большой процент лиц с гиперкинетическим типом гемодинамики авторы объясняют молодым возрастом обследованных. Некоторые авторы приводят для юношей этого возраста другие соотношения. Так, А.Г. Дембо, А.Г. Полухина указывают на преобладание гипокинетического типа (54%) в этой возрастной группе [3].

Считается, что для гиперкинетического типа ведущим механизмом в поддержании уровня среднего динамического давления крови является сердце с его большими СИ и мощностью сокращения левого желудочка при низких величинах общего периферического сопротивления. При гипокинетическом типе, наоборот, преобладающее значение в поддержании гомеостаза имеет артериолярный тонус, ОПСС в этом случае максимальное, а СИ и мощность сокращения левого желудочка - минимальные. Промежуточное положение занимает эукинетический тип [4].

Разделение студентов на группы "неразрядников" и "разрядников" выявило следующее. В целом в этих группах получены очень близкие значения антропометрических показателей (см. табл. 1), так как группа студентов была очень однородной. Это подтверждается и при рассмотрении гемодинамических показателей в группах "разрядников" и "неразрядников" - все значения очень близки в двух рассматриваемых группах (табл. 2). Кроме того, у всех приводимых показателей очень низкие значения ошибки при вычислении среднего. ДД было значимо выше, а ЧСС ниже (на границе достоверности) у "разрядников" по сравнению с "неразрядниками" (см. табл. 1).

Рис. 1. Показатели гемодинамики МОК (А), УОК (Б), УИ (В), СИ (Г), ОПСС (Д), ОСВ (Е) в подгруппах по видам спорта: 1 - "игровые", 2 - "единоборства", 3 - "гребля", 4 - "гимнастика"

Сравнение соотношения гемодинамических типов в выделенных группах показало, что среди студентов -разрядников низкий процент людей с гиперкинетическим и гипокинетическим типами, причем гипокинетического типа наблюдалось почти в три раза меньше по сравнению с группой "неразрядников", и более высокий процент с эукинетическим типом. При этом многие авторы указывают на то, что работу сердца у лиц с эукинетическим типом гемодинамики можно охарактеризовать как наиболее экономичную [4, 7]. Поэтому можно предположить, что сердце у "разрядников" работает в более выгодном, более экономичном режиме.

Далее исследуемые показатели были проанализированы в подгруппах по видам спорта. По общепринятой классификации физических упражнений, предложенной В.С. Фарфелем, единоборства и спортивные игры относятся к видам спорта с нестандартными, или ситуационными движениями [12]. Они характеризуются смешанной (циклической и ациклической) структурой движения, с преобладанием динамической скоростно-силовой работы. В данных видах спорта вместе с постоянными изменениями структуры двигательных действий и направлений движений наблюдается переменная мощность работы (от максимальной до полной остановки спортсмена). Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно ниже, чем в циклических. Ведущими системами являются центральная нервная система, сенсорные системы, двигательный аппарат.

Стандартные циклические движения выполняют спортсмены, занимающиеся греблей. Здесь преобладают нагрузки анаэробно-аэробного характера. Ведущими физиологическими системами обеспечения работоспособности являются кислородтранспортные системы - кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система.

Для гимнастов характерны стандартные ациклические движения, где сочетается динамическая и статическая работа анаэробно-аэробного характера, которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности. Суммарные энерготраты у гимнастов невысоки из-за краткости выполнения упражнений. Ведущими физиологическими системами являются центральная нервная система, сенсорные системы, двигательный аппарат [12].

Самой старшей была подгруппа "единоборцев" - 18,83±0,54 года, достоверно старше (p<0,05) по сравнению с "игровыми " видами спорта и" гимнастами ". Самой младшей оказалась подгруппа "гимнастов ", имеющая достоверно меньший (p<0,05) возраст по сравнению с "гребцами " (табл. 3). Рост в подгруппах по видам спорта был самым большим у "единоборцев". Вес и окружность грудной клетки у единоборцев также были достоверно выше (p<0,05) по сравнению с тремя остальными подгруппами. У "гимнастов " ОГК наименьшая. У студентов, занимающихся греблей, наблюдается самое низкое значение ЖЕЛ, достоверно ниже (p<0,05) по сравнению с "единоборцами ". У студентов "игровых" видов спорта и у "гимнастов" показатель ЖЕЛ находился примерно на одном уровне (см. табл. 3). Таким образом, подгруппа "единоборцев " существенно выделялась по антропометрическим показателям. Мы полагаем, что это обусловлено как их большей физической сформированностью (по данным [7] физическое развитие существенно увеличивается с 17 до 18 лет и его стабилизация наступает в 18-21 год), так и спецификой тренировочного процесса, приводящего к большей мышечной массе.

При анализе показателей сердечно-сосудистой системы в подгруппах не выявлено достоверных различий по систолическому давлению. Достоверно (p<0,05) более высоко ДД было зарегистрировано у студентов, занимающихся игровыми видами спорта, по сравнению, с гимнастами. Пульс в подгруппах значимо не различался (см. табл. 3).

При рассмотрении показателей гемодинамики в четырех подгруппах, выделенных по видам спорта, выявлено, что МОК у студентов, занимающихся игровыми видами спорта, единоборствами и греблей, находился примерно на одном уровне, а у "гимнастов" был достоверно (p<0,05) ниже по сравнению с двумя первыми подгруппами (рис. 1 А). Показатели УОК, УИ, СИ, ОСВ у гимнастов были ниже по сравнению с остальными подгруппами, достоверно (p<0,05) по отношению к подгруппам "игровиков" и "единоборцев", а ОПСС выше, достоверно (p<0,05) по сравнению с "единоборцами" (рис. 1, Б, В, Г, Д, Е).

Рис. 2. Соотношение типов гемодинамики в подгруппах по видам спорта: А - "игровые", Б - "единоборства", В - "гребля", Г - "гимнастика"

Анализ соотношения типов гемодинамики по видам спорта у студентов-"разрядников" выявил, что наибольший процент юношей с гиперкинетическим типом наблюдался среди тех, кто занимается единоборствами и игровыми видами спорта (83 и 56% соответственно), у "гимнастов" же и студентов, занимающихся греблей, эти доли имели близкие процентные значения и были меньше (20 и 33% соответственно). При этом в литературе наличие гиперкинетического типа кровообращения в покое характеризуется как ограничивающее резервные возможности гемодинамического ответа на фоне физических нагрузок [7, 8]. Гребцы и гимнасты имели наибольший процент людей с эукинетическим типом гемодинамики (67 и 60% соответственно) по сравнению с другими подгруппами. Необходимо отметить отсутствие гипокинетического типа в подгруппах единоборцев и гребцов. Относительно больший процент его был представлен у "гимнастов" по сравнению с "игровыми" видами спорта (20 и 6% соответственно) (рис. 2). Гипокинетический тип является наиболее экономичным, так как сердечно-сосудистая система при этом обладает большим динамическим диапазоном [4, 7].

Рис. 3. Диаграмма корреляционных связей антропометрических и гемодинамических показателей по общей группе студентов

Для определения взаимосвязи между исследуемыми показателями был проведен корреляционный анализ. На рис. 3 показаны достоверные (p<0,05) корреляционные связи между показателями. Наблюдается большое количество связей между основными показателями физического развития, что свидетельствует о пропорциональности и гармоничности телосложения юношей этого возраста. Важно отметить наличие положительных корреляционных связей между типом гемодинамики и такими гемодинамическими показателями, как МОК, УОК, УИ, СИ, ОСВ, а также отрицательные корреляционные связи гемодинамики с ЖЕЛ и ОПСС. То есть чем больше ЖЕЛ и ОПСС, тем тип гемодинамики ближе к гипокинетическому, и наоборот, чем меньше ЖЕЛ и ОПСС, тем ближе тип гемодинамики к гиперкинетическому. Таким образом, полученные результаты согласуются с данными литературы о том, что тип гемодинамики определяется антропометрическими показателями, поскольку ЖЕЛ, в свою очередь, связана с ними (рост, вес, ОГК) положительными корреляционными связями и реципрокными отношениями периферического сопротивления (ОПСС) и других гемодинамических характеристик СИ, УИ, МОК [13, 18].

Выводы. 1. Для группы обследованных студентов в целом характерны гармоничность физического развития, а также преобладание гиперкинетического типа гемодинамики. 2. У студентов с разным уровнем физической подготовленности антропометрические показатели имеют сходные значения. Среди студентов с высоким уровнем физической подготовленности значительно ниже процент испытуемых с гипокинетическим типом по сравнению со студентами с низким уровнем физической подготовки. 3. Антропометрические характеристики и особенности гемодинамики специфичны для видов спорта: спортсмены-единоборцы имеют большие антропометрические показатели (рост, вес, ОГК) по сравнению с "игровиками", "гребцами" и "гимнастами"; у "игровиков" и "единоборцев" преобладает гиперкинетический тип гемодинамики, а у "гребцов" и гимнастов - эукинетический.

Литература

1. Апанасенко Г.Л. Характер саморегуляции кровообращения как критерий устойчивости организма к внешним воздействиям // Космическая биология и авиокосмическая медицина. 1975, № 1, с. 56-59.

2. Гундаров И.А., Пушкарь Ю.Т., Константинов Е.Н. О нормативах центральной гемодинамики, определяемых методом тетраполярной грудной реографии // Тер. арх. 1983, № 4, с. 26-28.

3. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Спортивная кардиология: Руководство для врачей. Л.,1989. - 464 с.

4. Зияев Ю.Н., Никитин Н.П., Гоур Шундор Шаха. Реакция на физическую нагрузку в зависимости от типа кровообращения // Мед. Журнал Узбекистана. 1991, № 8, с. 57-60.

5. Киеня А.И., Бандажевский Ю.И. Здоровый человек: основные показатели: Справочник. Минск, 1997. - 108 с.

6. Коркушко О.В. Гемодинамика и возраст // Физиология человека. 1976, т. 2, № 4, с. 633-638.

7. Лёвушкин С.П. Комплексная оценка физической работоспособности юношей // Физиология человека. 2001, т. 27, № 5, с. 68-75.

8. Маколкин В.И., Аббакумов С.А., Бажанов Н.Н. и др. Состояние центральной гемодинамики у больных нейроциркуляторной дистонией в покое и при проведении тестов с нагрузкой // Кардиология. 1987, т. 27, № 12, с. 62-65.

9. Осколкова М.К., Вульфсон И.Н. Возрастная динамика основных функциональных показателей системы кровообращения у здоровых детей // Физиология человека. 1978, т. 4, № 4, с. 723-733.

10. Практикум по валеологии для высших учебных заведений /Под редакцией проф. Г.А. Кураева. - Ростов-на-Дону: Изд-во "ЦВВР". 2001. - 251 с.

11. Соколов Е.И., Ольха Р.П., Софиева И.Э. и др. Изменения системной и внутрисердечной гемодинамики у здоровых лиц под влиянием эмоционального напряжения // Кардиология. 1987, т. 27, № 6,с. 93-96.