Оценка функционального состояния (ФС) и адаптационных резервов у подростков-хоккеистов по данным вариабельности ритма сердца. Влияние физической нагрузки на ФС

В.М. Михайлов (Нейрософт)

Целью настоящей работы являлась оценка функционального состояния и резервов адаптации у хоккеистов-подростков и изменение ФС под влиянием тренировок в течение дня.

Всего обследовано 20 человек в возрасте 16 лет, кандидатов в юношескую сборную страны.

Проводимые исследования:

Исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) осуществлялось на аппаратно-программном комплексе (АПК) Поли-Спектр-8, синхронная регистрация ВРС и пневмограммы — на АПК ВНС-Микро.

Обследование проводилось утром, до подъема, в положении лежа, а затем стоя — ортостатическая проба (ОП). Регистрацию ЭКГ вели в течение 5 мин. Обработка данных и оценка результатов исследования осуществлялись в соответствии с международными стандартами [1]. Кросс-анализ ВРС и вариабельности длительности дыхательного цикла (ВДДЦ) проводился по оригинальной методике [2].

Раздел 1. Характеристика ритма сердца у подростков-хоккеистов. Сравнение с особенностями ритма у подростков-школьников.

Поскольку при расчете показателей ВРС оцениваются только нормальные интервалы RR (RRNN), представляется важным дать характеристику особенностям ритма сердца у подростков данной возрастной группы при 5-минутной записи.

Средняя ЧСС в покое — 59±11.2 сокр/мин. Показатели временного анализа ВРС (M±SD) представлены в табл. 1.

Показатели временного анализа ВРС (M±SD) (Таблица 1)

Таким образом, у подростков-хоккеистов с высоким уровнем тренированности нормальными следует признать колебания RR-интервалов в пределах 510 мс (напомним, что согласно нормам, принятых при записи ЭКГ, при разбросе интервалов RR более 150 мс ритм считается нерегулярным).

Средняя ЧСС у спортсменов (59±11.2 сокр/мин) достоверно ниже средней ЧСС учащихся общеобразовательной школы (83,9±10.4 сокр/мин). Однако столь высокая разница в ЧСС может объясняться не только более высоким уровнем парасимпатической регуляции, но и более частой встречаемостью смещения водителя ритма, в ряде случаев по типу многофокусного ритма, у спортсменов. При смещении водителя ритма урежение ЧСС происходит не линейно и, видимо, не отражает выраженности парасимпатического воздействия. Смещение водителя ритма в пределах зоны правого предсердия (колебания амплитуды и формы Р-волны) хотя бы на протяжении нескольких секунд наблюдалось практически у всех обследуемых спортсменов утром и примерно в трети случаев — вечером, после двух дневных тренировок. Ритмограмма, представленная на рис. 1, является хорошей иллюстрацией момента перехода правопредсердного ритма в синусовый ритм.

Рис. 1.

Несмотря на большую частоту смещения ритма у спортсменов по сравнению с учащимися школы, у спортсменов не было зарегистрировано таких нарушений ритма, как: АВ-диссоциация, эпизодов резкого удлинения интервалов RR, которые можно трактовать как СА блокаду 1 степени, наджелудочковых экстрасистол.

На рис. 2 представлены сравнительные характеристики RR-интервалов у подростков-хоккеистов и подростков-учащихся общеобразовательной школы г.Иванова (учащиеся школы на 1 год моложе спортсменов; регистрация проводилась в первой половине дня, после прихода учащихся в школу).

Рис. 2.

Необходимо принимать во внимание, что смещение водителя ритма и связанное с этим нелинейное увеличение длительности интервалов RR оказывает существенное влияние на интерпретацию спектральных и временных показателей ВРС.

Раздел 2. Спектрально-временные показатели ВРС у подростков-хоккеистов.

В табл.2 представлены результаты спектрального анализа ВРС у подростков-хоккеистов при регистрации показателей утром, до подъема.

Результаты спектрального анализа ВРС у подростков-хоккеистов при регистрации показателей утром, до подъема (Таблица 2*)

* Статистический показатель Ме(25%;75%) выбран с учетом ненормального распределения показателей ВРС [3].

Структура спектральной мощности ВРС представлена в табл. 3.

Структура спектральной мощности ВРС (Таблица 3)

Показатели временного анализа ВРС представлены в табл. 4.

Показатели временного анализа ВРС (Таблица 4)

После тренировки (тренировки проводились дважды в день, утром и вечером), как и следовало ожидать, наблюдалось выраженное снижение общей мощности спектра (TP). До тренировки Ме(25%;75%) = 8743 (18001;2104), после тренировки — 2072 (1427;3641).

На рис. 3 представлена динамика основных показателей спектральной мощности в покое у хоккеистов-подростков до (утром) и после тренировки.

Рис. 3.

Степень выраженности снижения показателей спектральной мощности отражает так называемую «физиологическую цену» деятельности, в данном случае — физиологическую цену тренировки. Диагностическая ценность подобных исследований заключается в том, что они позволяют при повторных регистрациях оценить, какова выраженность снижения и насколько полно восстановились адаптационные резервы (функциональное состояние) организма. В условиях больших по объему и интенсивности тренировочных нагрузок оценка текущего функционального состояния организма дает возможность правильно вести тренировочный процесс, предупредить переход адаптационных изменений за границы целесообразного приспособления. Отсутствие восстановления спектральной мощности ВРС на следующий день после тренировки, избыточное нарастание симпатоадреналовой активности и недостаточная реактивность парасимпатического отдела ВНС при проведении ортостатической пробы, определяемой по коэффициенту 30:15, позволяют осуществлять раннюю диагностику таких состояний, как утомление и переутомление, снижение уровня тренированности.

Сравнительная характеристика показателей спектрального анализа ВРС в покое у хоккеистов и учащихся представлена на рисунке 4.

Рис. 4.

Изменения спектрально-временных параметров ВРС при проведении ортостатической пробы отражены в табл. 5-7.

Показатели спектрального анализа ВРС у подростков-хоккеистов при проведении ортостатической пробы (Таблица 5)

Структура спектральной мощности ВРС у подростков-хоккеистов при проведении ортостатической пробы (Таблица 6)

Показатели временного анализа ВРС у подростков-хоккеистов при проведении ортостатической пробы (Таблица 7)

При сравнении коэффициента 30:15, отражающего реактивность парасимпатического отдела автономной нервной системы и соотношения LF/HF, характеризующего выраженность ответа симпатоадреналовой системы при проведении ортостатической пробы, не было выявлено достоверных различий между хоккеистами и учащимися школы (рис. 5).

Рис. 5.

Как видно из представленных данных, у подростков-школьников по сравнению с подростками-спортсменами более низкие значения ТР, но в наибольшей степени снижена высокочастотная составляющая (HF-компонента), отражающая моделирующее влияние парасимпатического отдела нервной системы на ритм сердца.

Раздел 3. Результаты кросс-анализа ВРС — вариабельности длительности дыхательного цикла (ВДДЦ) у подростков-хоккеистов

В соответствии с методикой, реализованной в АПК фирмы Нейрософт, продолжительность длительности дыхательного цикла в виде гистограммы дыхания накладывается на спектрограмму ВРС. В этом случае сравнивается синхронность колебаний цикла дыхания и парасимпатического (HF) компонента ВРС. Данный прием при обследовании взрослых позволяет [2,4]:

• оценить синхронность работы дыхательного центра и центров блуждающего нерва, иначе говоря, — синхронность работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем;
• уточнить границу между низко- и высокочастотными диапазонами сердечного ритма и, следовательно, более точно определить спектральную мощность диапазонов высокочастотных и низкочастотных колебаний (HF);
• положение пика максимальной мощности высокочастотного компонента (HF) спектра по отношению к моде гистограммы длительности дыхательного цикла позволяет диагностировать десинхронизацию в работе дыхательного и сосудодвигательного центров вегетативной нервной системы;
• изменение паттерна дыхания (гистограмма ВДДЦ полимодального типа), особенно в сочетании с повышением мощности низкочастотного компонента (LF) ВРС, отражает состояние психоэмоционального напряжения. В этом случае выявленные нарушения паттерна дыхания служат основанием для назначения дыхательного тренинга в комплексной терапии больного (4).

Сравнительный анализ ВДДЦ и ВРС у подростков-школьников и подростков-спортсменов позволил выявить следующие особенности:

Во-первых, если у подростков-школьников, как правило, регистрируется 3-5 (3.5±1.0) пиков гистограммы ВДДЦ, то у подростков-спортсменов таких пиков 3-4 (3.0±0.72), что отражает тенденцию к стабилизации паттерна дыхания.

Во-вторых, особенности положения пиков гистограммы дыхания: если у хоккеистов 1-й, наиболее высокий пик (мода гистограммы дыхания), находится на частоте 0.24±0.05 Гц, что соответствует ЧД 15 в 1 мин, то у подростков мода гистограммы дыхания регистрируется на частоте 0.32±5.19 Гц (19 - 20 в 1 мин), т.е. наблюдается большая частота дыхания.

Основные различия ВДДЦ — ВРС у юношей (возраст 19.4±1.18), подростков-хоккеистов (16 лет) и подростков-школьников (возраст 14.8±0.62) представлены в табл. 8.

Основные различия ВДДЦ — ВРС у юношей (возраст 19.4±1.18), подростков-хоккеистов (16 лет) и подростков-школьников (возраст 14.8±0.62) (Таблица 8)

Большое число пиков гистограммы ВДДЦ у подростков отражает неполную синхронизацию кардиореспираторных взаимоотношений. У подростков, как правило, не удается выявить четко выраженной синхронизации между пиком HF-компоненты ВРС и модой гистограммы ВДДЦ, что отражает несовершенство нейрогуморальной регуляции — «поисковая стадия» адаптационного процесса.

Выводы:

• Динамика показателя ТР наиболее полно характеризует текущее функциональное состояние организма у подростков-хоккеистов;
• Структура спектральной мощности ВРС достоверно не различается у подростков-хоккеистов и подростков-учащихся общеобразовательной школы;
• При проведении ортостатической пробы имеет место тенденция к повышению парасимпатической реактивности (К 30:15) и меньшей выраженности напряжения симпатоадреналовой системы (LF/HF), однако достоверных различий в динамике показателей между хоккеистами и учащимися не выявлено;
• В тех случаях, когда на фоне смещения водителя ритма наблюдаются очень высокие значения ТР, не следует трактовать их как проявление высоких адаптационных резервов организма. Как правило, повышение ТР у подростков обусловлено смещением водителя ритма, чаще всего в пределах правопредсердного пейсмекерного комплекса, и косвенно указывает на несовершенство нейрогуморальной регуляции. В то же время отказываться от анализа спектральных характеристик ВРС при наличии смещения водителя ритма не следует. Динамика показателей, результаты функциональных проб позволяют вполне корректно оценить текущее функциональное состояние организма, его адаптационные резервы;
• Синхронная регистрация ВРС и пневмограммы дают возможность оценить степень синхронизации кардиореспираторных соотношений, что, в свою очередь, отражает степень завершенности поисковой стадии адаптации;
• У подростков-хоккеистов по сравнению с подростками-учащимися имеет место тенденция к более полной синхронизации кардиореспираторных соотношений, однако она не достигает той степени синхронизации, которая имеет место у юношей 19-20 лет. Данный факт, вероятно, можно использовать как один из отборочных критериев (критерий «зрелости») при принятии решения о переходе игрока из юношеской (молодежной) команды во взрослую.

Литература:

1. (Task Force of the Euoрean of Cardiology and the North American Society of Рacing and Electroрhysiology. Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Рhysiological Interрretation, and Clinical Use. Circulation. 1996;93:1043-1065).

2. Михайлов В.М. Диагностическая значимость вариабельности ритма сердца и вариабельности длительности дыхательного цикла при проведении лечебно-оздоровительных и реабилитационных мероприятий. // Медленные колебательные процессы в организме человека. Сб. материалов III Симпозиума и Школы. Под ред. А.Н. Флейшмана: Изд. НИИ КПГ ПЗ СО РАМИ, Новокузнецк, 2001. С.232 - 237.

3. Реброва О.Ю. Описание процедуры и результатов статистического анализа медицинских данных в научных публикациях. МЖМП 2000;4:43-45.

4. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. Иваново., 2000. 182 с.

Кардиографы • Вегетотестеры • Публикации