ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АДАПТАЦИОННЫХ РЕЗЕРВОВ ПО ДАННЫМ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА ПРИ ОБУЧЕНИИ ДАЙВИНГУ В БАССЕЙНЕ

Доктор педагогических наук, профессор А.В. Аикин
Кандидат биологических наук, доцент С.К. Поддубный
Аспирантка М.Ю. Максимова

Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, Омск

За относительно короткий пери од времени, менее чем за 20 лет, дайвинг стал одним из самых популярных и быстро прогрессирующих видов активного отдыха. Прежде всего это связано с проявлением интереса к анной разновидности оздорови тельной деятельности и появлением в связи с этим большого количества дайв-клубов во многих странах мира.

Несмотря на то что оздоровительное плавание благотворно влияет на организм, укрепляя сердечно сосудистую и другие физиологические системы человека, дайвинг, как любое физическое упражнение, на первом этапе обучения вызывает напряжение адаптационных механизмов организма пловца подводника (дайвера). Поэтому необходим определенный период адаптации к подводной среде.

Результаты исследований [2, 3] позволяют утверждать, что разработанный комплекс специальных упражнений на релаксацию в условиях плавательного бассейна на глубине до 4 м оказывает положительное влияние на регуляторные механизмы деятельности сердечно сосудистой системы (ССС).

После соответствующей подготовки релаксационный дайвинг можно использовать как один из видов двигательной подготовки, применяемый с целью оздоровления и восстановления.

В общем комплексе физиологических реакций адаптации к погружению под воду у человека ведущее значение имеют приспособительные реакции ССС - непрерывно следующие друг за другом переходные процессы, требующие определенного напряжения регуляторных механизмов [1]. Для оценки функционального состояния человека широко используются данные анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР). Это связано с тем, что частота сердечных сокращений (ЧСС) рассматривается как универсальный показатель напряжения ССС, которая напрямую зависит от интенсивности той или иной физической или эмоциональной нагрузки [4, 9].

Цель настоящей работы состояла в изучении изменения временных и спектральных показателей ВСР у подводных пловцов при релаксационном дайвинге.

Материал и методы исследования. К исследованиям было привлечено 12 студентов Сибирского государственного университета физической культуры и спорта мужского пола в возрасте 20,7±2,1 года специализации "безопасность жизнедеятельности", ранее никогда не занимавшихся дайвингом.

Все испытуемые до и после каждого занятия по обучению дайвингу прошли кардиоинтервалографическое обследование с применением диагностического комплекса "ВНС Спектр" ("Нейрософт", г. Иваново).

Погружения с аквалангом на глубину 4 м проводились в крытом бассейне при температуре воды 26-27оС. Одновременно под водой автоматически регистрировалась кардиоритмограмма. Измерялись все интервалы времени между зубцами RR нормальных комплексов QRS. Исходные записи предварительно были визуально отредактированы от артефактов и отобраны для последующей обработки. У всех испытуемых регистрировался синусовый ритм. Продолжительность записи сердечного ритма составляла 35-40 мин. При обработке запись была разделена на отрезки, соответствующие изучаемым состояниям, каждый из которых в отдельности анализировался. Временной и спектральный анализы ВСР осуществляли при помощи аппаратно программного комплекса (Polar Electro OY - Polar Precision Performance SW v. 03.040) [6, 7]. Оценка показателей ВСР проводилась в соответствии с Международным стандартом (1996) [10].

Изучались следующие показатели ВСР: НR - частота сердечных сокращений в минуту; Minimum R R Interval - минимальная ЧСС в минуту; Average R R Interval (RRNN) - средние значения длины RR интервалов кардиоинтервалограммы (мс); Maximum R R Interval - максимальная ЧСС в минуту; Standard Deviation (SDNN) - стандартное отклонение всех RR интервалов (нормальных интервалов RR, мс) отражает все циклические компоненты, ответственные за вариабельность в течение периода записи; pNN50 - про цент соседних RR интервалов, отличающихся друг от друга более чем на 50 мс (%), полученных за весь период записи; RMSSD - квадратный корень из средней суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов RR (мс); Max/min ratio - отношение максимального значения кардиоинтервалограммы к минимальному; Weighted RR Average - средневзвешенное значение кардиоинтервалограммы (мс); RMSSD (мс) - квадратный корень из средней суммы квадратов разностей между соседними RR интервалами - отражает активность парасимпатического звена вегетативной регуляции; pNN50 - количество пар соседних RR интервалов, различающихся более чем на 50 мс, делённое на общее количество зарегистрированных RR интервалов, отражает степень преобладания парасимпатического звена регуляции над симпатическим (относительное значение).

Исследовались спектральные характеристики ритма: Total Power (TP) - общая мощность спектра (в мс²) - спектральная мощность записи за весь период, характеризующая общую сумму регуляторных влияний на синусовый узел и отражающая суммарные резервы регуляции сердечного ритма; VLF (мс²) - мощность в диапазоне очень низких частот, соответствующем часто те колебаний от 0,003 до 0,04 Гц, характеризующая активность гуморальных и центрально рефлекторных механизмов регуляции; LF (мс²) - мощность в диапазоне низких частот, соответствующем частоте 0,04-0,15 Гц, характеризующая активность симпатического отдела ВНС (преимущественно сосудодвигательного центра); HF (мс²) - мощность высокочастотной составляющей спектра, определяемой в диапазоне 0,15-0,4 Гц, характеризующая вклад парасимпатических влияний в модуляцию сердечного ритма (преимущественно воздействие дыхательной синусовой аритмии); LF/HF-ratio - отношение мощностей низкочастотной и высокочастотной областей спектра (LF/HF), отражающее симпато-парасимпатический баланс [5, 9].

Статистические показатели рассчитывались с по мощью ППК "Statistica - 6.0 for Windows" (Stat. Soft. Inc, 2001).

Результаты исследования. Прежде всего отметим, что при обучении дайвингу в результате опроса и психологического тестирования улучшение общего самочувствия отмечалось уже на 5 8 м погружении. В это время человек практически привыкает к новой среде, у него пропадает страх находиться под водой и появляется чувство невесомости, легкости движений.

Наше исследование даёт основание считать, что динамика показателей ВСР зависит от целого ряда факторов, которые действуют на человека при подводном плавании. Мы предполагаем, что в наибольшей степени на показатели ВСР влияет сочетанное воз действие температуры и давления воды, уровень гипероксии в тканях, эмоциональное состояние.

Визуальная оценка кардиоритмограммы позволила ориентировочно характеризовать адаптационные возможности организма. Так, например, у всех испытуемых отмечались флюктуации сердечного ритма, их размах и регулярность дали возможность судить о широком диапазоне регуляторных возможностей организма. Использование мониторирования сердечного ритма в процессе тренировок позволило установить, что у испытуемых не было зарегистрировано нарушений пейсмекерной активности синусного узла.

Перед погружением в воду в состоянии свободной двигательной активности ЧСС у испытуемых составляла 91,0±8,5 уд/мин. При погружении под воду у всех подводников уже на 1-й мин отмечалась отрицательная хронотропная реакция сердца. В некоторых случаях происходило урежение сердечного ритма до 50% от исходного уровня. В дальнейшем ЧСС повышалась в течение 1-2 мин, а степень выраженности брадикардии зависела от степени тренированности организма к нырянию. В целом ЧСС в конце подводного погружения уменьшалась на 8-20% от исходного уровня (см. рисунок).

Обсуждая изложенные выше данные, заметим, что снижение ЧСС при погружении в воду может быть обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, это можно объяснить некоторым уменьшением потребления кислорода организмом. Во-вторых, снижение ЧСС обусловлено комбинацией "рефлекса погружения лица в воду", рефлекторным раздражением терморецепторов кожи и вазоконстрикцией, повышением активности блуждающего нерва [6]. На наш взгляд, вторая точка зрения для полученных экспериментальных фактов предпочтительнее.

Во время свободного подводного плавания ЧСС постепенно возрастала и достигала наибольших величин - 121,0±10,3 уд/мин. При выполнении упражнений на релаксацию ЧСС снижалась и составляла в среднем 78,0±3,4 уд/мин.

Для определения функционального состояния организма использовались показатели общей мощности спектра и структуры спектральной мощности ВСР в начале и конце подводного погружения (TP, HF, LF, VLF). Так, в конце погружения незначительно снизилась общая спектральная мощность. В то же время наблюдалось достоверное увеличение pNN50 на 60% и RMSSD на 40%. В структуре спектральной мощности достоверно снизился показатель VLF, т.е. уменьшился вклад очень низких колебаний, и увеличился вклад медленной составляющей ВСР (LF). Данный факт свидетельствует о снижении активности симпатоадреналовой системы, церебральных эрготропных и гуморально-метаболических влияний, отражающих степень выраженности стресса. Вместе с тем мощность высокочастотной составляющей спектра (HF) - быстрой системы реагирования, характеризующей вклад парасимпатических влияний в модуляцию сердечного ритма, значительно увеличилась.

Кардиоритмограмма здорового подводного пловца с высоким уровнем регуляторных возможностей

После занятий дайвингом у большинства испытуемых возросли показатели общей мощности спектра (ТР), что указывало на улучшение текущего функционального состояния организма. Динамика показателя LF/HF, отражающего баланс симпатического и парасимпатического отделов ВНС, свидетельствовала о повышении парасимпатической реактивности и снижении симпатоадреналовой активности в конце погружения. Данный показатель в среднем увеличился на 30 40% по сравнению с исходным уровнем, что указывает на повышение адаптационных резервов организма.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют, что методику ВСР целесообразно использовать как одно из высокоинформативных и неинвазивных средств комплексной диагностики функционального состояния организма при подводных погружениях.

Результаты наших исследований свидетельствуют, что вегетативные показатели у здоровых лиц, занимающихся оздоровительным дайвингом, характеризуются снижением тонуса симпатической нервной системы, повышением адаптационных резервов организма в среднем к 5-8-му занятию.

Продемонстрирована эффективность использования результатов мониторинга ЧСС для планирования и построения содержания тренировочных занятий дайвингом.

Экспериментально обоснована возможность использования релаксационного дайвинга в условиях плавательного бассейна для повышения функциональных резервов занимающихся.

1. Агаджанян, Н.А. Учение о здоровье и проблемы адаптации // Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. - Ставрополь: изд во СГУ, 2000. - 204 с.

2. Аикин, В.А. Релаксационный дайвинг / В.А. Аикин // Матер. Всерос. науч.-практ. конф. "Экономико-правовые и организационно управленческие аспекты деятельности в сфере физической культуры и спорта". - Омск, СибГУФК, 2006. - С. 9-13.

3. Аикин, В.А. Релаксационный дайвинг в бассейне / В.А. Аикин // Теория и практика физ. культуры. - 2007. - № 3. - С. 74.

4. Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода. Изд. второе, перераб. и доп. / В.М. Михайлов. - Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2002. - 290 с.

5. Ноздрачев, А.Д. Современные способы оценки функционального состояния автономной (вегетативной) нервной системы / А.Д. Ноздрачев, Ю.В. Щербатых // Физиология человека. - 2001. - № 6. - С. 95-101.

6. Потапов, А.В. Влияние температуры воды на развитие у человека брадикардии при погружении лица в воду / А.В. Потапов // Кардиология. -1995, - № 4. - С. 68.

7. Яблучанский, Н.И. Основы практического применения неинвазивной технологии исследования регуляторных систем человека / Н.И. Яблучанский, А.В. Мартыненко, А.С. Исаева. - Харьков: Основа, 2000. - 88 с.

8. Horn, A. Correlations between endurance level and HRV at rest and in dynamic exercise / A. Horn, H. Schulz, H. Heck // Book of abstracts of 6-th annual congress of the European College of Sport Science, 15 th congress of the German Society of Sport Science. - Koln: Sport und Buch Strauss, 2001. - P. 942.

9. Stauss, H.M. Heart rate variability / H.M. Stauss // Am. J. Physiol.: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. -2003. - №285(5). - Р. 927-931.

10. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standards of Measurements, Physiological interpretation, and Clinical Use // Circulation. - 1996. - № 93. - Р. 1043-1065.