Динамика RMSSD кардиоинтервалограммы у элитных лыжников-гонщиков в течение годичного макроцикла в зависимости от объема и интенсивности тренировочных нагрузок

Введение. Рабочей группой Европейского кардиологического общества и СевероАмериканского общества стимуляции и электрофизиологии (EKO и NASPLE) рекомендовано использовать ряд временных и спектральных показателей ВСР [7], в том числе общую мощность спектра (ТР), абсолютную мощность НF-, LF-, VLF-волн, относительную мощность НF-, LF- и VLF-волн, выраженную в процентах к TP, т. е. НF %, LF % и VLF %. Ранее мы подтвердили (рис. 1) [1], что эти показатели, зарегистрированные в условиях клиностаза, отражают влияние парасимпатического отдела (ПО), и высказали предположение, что величина VLF% отражает интенсивность синтеза кардиомиоцитами НН-АХ, т. е. ненейронального ацетилхолина [1, 2], а величины HF% и LF% отражают тревожность, формирующуюся в соревновательном периоде [1].

Из временных показателей ВСР нами рассмотрены SI, RRNN, pNN50 % (см. рис. 1). Их анализ подтвердил, что для элитных лыжников характерна высокая активность ПО, а тип вегетативной регуляции сердечной деятельности у элитных лыжников-гонщиков не меняется на протяжении всего годичного цикла и оценивается как выраженная автономная регуляция, судя по критериям, предложенным в [9].

Данная статья является продолжением серии статьей [1, 2], основанных на результатах исследования элитного лыжника-гонщика К.Д. (мастера спорта) и ещё 7 членов сборной команды Республики Татарстан, проведенно- го на протяжении 2019–2020 годов. Целью данной статьи является анализ динамики RMSSD на протяжении трех периодов макроцикла и зависимости RMSSD от длительности тренировочных нагрузок аэробного характера, где RMSSD – это квадратный корень из сред- него квадрата разностей величин последовательных пар интервалов NN. RMSSD отражает влияние ПО на ритм сердца, а его величина при доминировании симпатического отдела (СО) уменьшается, а при доминировании ПО – возрастает [8].

Временные показатели Time indicators

RMSSD (мс) (ms)

мс ms

Спектральные показатели

Spectral indicators

Рис. 1. Динамика медиан SI, RRNN/ЧСС, pNN50%, RMSSD ВСР, а также спектральных показателей TP, абсолютной мощности HF-, VLF-, LF-волн и их относительной мощности, т. е. HF%, VLF%, LF% у элитного лыжника-гонщика К.Д. в течение годичного макроцикла (цифры в индексе означают статистическую значимость различий с соответствующим периодом по критерию Манна – Уитни, р < 0,05). Сведения о величинах абсолютной мощности HF-, VLF-, LF-волн и их относительной мощности, т. е. HF %, VLF %, LF % у элитного лыжника-гонщика К.Д. взяты из наших статей [1, 2]

Fig. 1. Temporal evolution of HR indices and spectral indicators in elite ski racer K.D. throughout the annual macrocycle: SI, RRNN/HR, pNN50%, RMSSD HRV, TP, absolute power of HF-, VLF-, and LF-waves and their relative values (statistical significance of differences between periods is indicated by the corresponding number, p < 0.05, Mann – Whitney test). Information about the absolute power of HF-, VLF-, and LF-waves and their relative values is taken from our articles [1, 2]

Материалы и методы. Поскольку методика исследования детально изложена в наших статьях [1, 2], здесь отметим лишь, что исследование проводили с марта 2019 г. по июнь 2020 г. у спортсмена К.Д. (МС, 27 лет), первого автора статьи, и с июня 2019 г. по февраль 2020 г. у остальных 7 членов сборной Республики Татарстан (5 МС и 2 МСМК). Возраст спортсменов варьировал от 23 до 31 года. КИГ регистрировали на учебно-тренировочных сборах (УТС) или после дня соревнования на протяжении подготовительного и соревновательного периодов (К.Д. и команда РТ), а также в переходный период (только у К.Д). 5-минутную регистрацию КИГ проводили в положении лежа (в комфортных условиях, до завтрака) с помощью МДС «ВНС-Микро» («Нейрософт», г. Иваново). С использованием программы «Поли-спектр» («Нейрософт») рассчитывали все параметры ВСР, в том числе показатель RMSSD. Объем тренировочной нагрузки у спортсмена К.Д. оценивали в мин/за тренировку (V мин ) и в километрах бега на лыжах, роликовых лыжах или кроссового бега за тренировку (V км ). Оценку мощности тренировочных нагрузок (N ЧСС ) проводили по значениям рабочего пульса (ЧСС р.п .), т. е. по средней дистанционной ЧСС, регистрируемой на каждой тренировке с помощью пульсометра POLAR 430, оснащенного GPS-датчиком (Финляндия). Все показатели, т. е. RMSSD, V км , V мин и ЧСС р.п. , рассчитывали для каждого месяца годичного макроцикла и в целом для каждого из трех периодов лыжного сезона на основании анализа данных по каждому дню тренировочных нагрузок текущего месяца, выражая соответствующий показатель в виде медианы, 25 и 75 центилей [3]. Различия между показателями оценивали с помощью критерия Манна – Уитни [3], считая их статистически значимыми при р < 0,05, используя программу BioStat2009 Professional. 5.9.8. (фирма АnalystSoft). С ее помощью для каждого периода и в целом для годичного макроцикла рассчитывали коэффициент корреляции Спирмена [3] для зависимости значений RMSSD от объема (V км и V мин ) нагрузки, выполняемой в аэробном режиме.

Имеется решение этического комитета Вятского государственного университета от 11.01.2022 года, № 2.

Результаты. Объем тренировочных нагрузок у лыжника-гонщика К.Д., выраженный в км дистанции за тренировку (Vкм), в подготовительный период (21 км при вариации от 15,7 до 25,2 км) был значимо выше (р < 0,05), чем в соревновательном периоде (19 км при вариации от 10,7 до 21,5 км), но не отличался от переходного периода (18 км при вариации от 13,5 до 20,4 км (табл. 1). Объем нагрузки, выраженный в мин/за тренировку (Vмин), был примерно одинаков (различия между периодами были незначимы) – в подготовительном периоде он составил 106 мин при вариации от 84 до 129 мин, в соревновательном – 82 мин при вариации от 61 до 94 мин, а в переходный период – 105 мин при вариации от 101 до 119 мин (см. табл. 1). Мощность тренировочной нагрузки (NЧСС), судя по медиане ЧССр.п. была относительно постоянной – в подготовительном, соревновательном и переходном периодах она составила соответственно 121, 121 и 120 уд./мин. (см. табл. 1).

Установлено, что у К.Д. медиана RMSSD на протяжении спортивного сезона менялась от 95 до 119 мс (см. табл. 1), но в целом в подготовительном периоде она составила 108 мс, в соревновательном периоде – 101 мс, а в переходном периоде – 96 мс, т. е. оставалась на уровне 96–108 мс. Различия подготовительного периода (108 мс) с соревновательным (101 мс) и переходным (96 мс) периодами были значимы (p < 0,05); остальные различия были незначимы (p > 0,05) (см. табл. 1; рис. 1). Это означает, что у К.Д. в течение всего сезона медиана RMSSD была относительно стабильной. Показано (рис. 2), что у 8 членов сборной команды РТ, включая К.Д., в подготовительном периоде медиана RMSSD была значимо (р < 0,05) выше, чем в соревновательном периоде, – соответственно 110 мс (92/135) и 96 мс (86/105). Это говорит о том, что у всех членов сборной команды РТ, в том числе и у К.Д., величина RMSSD остается относительно стабильной, а ее снижение в соревновательном периоде мы расцениваем как отражение повышения активности СО вследствие формирования тревожности, что улавливается при регистрации КИГ в условиях клиностаза.

Стабильность величины показателя RMSSD наблюдается и на протяжении мезоцикла (УТС). Анализ данных, полученных при регистрации КИГ на семи УТС подготовительного периода, показал, что у К.Д. медиана и центили RMSSD в начале УТС составили 117 (104/120 мс), в середине УТС –

Таблица 1

Table 1

Медиана, 25 и 75 центилей показателя RMSSD (по данным кардиоинтервалографии, зарегистрированной в условиях клиностаза), а также объем (V км , V мин ) и интенсивность (N ЧСС ) тренировочных и соревновательных нагрузок по месяцам годичного макроцикла у элитного лыжника К.Д.

Median, 25th and 75th centiles of RMSSD (according to cardiointervalography data recorded in clinostasis), as well as volume (V km , V min ) and intensity (N HR ) of training and competitive loads by months of the annual macrocycle for elite skier K.D.

Месяц и год Month and year	RMSSD мс / ms	Объем (V) и интенсивность (N) тренировочных и соревновательных нагрузок Volume (V) and intensity (N) of training and competitive loads
		V км , км/трен V km , km/training	V мин , мин/трен V min , min/training	N ЧСС , уд./мин N HR , beats/min
Соревновательный период / Competitive period
03.19	105 (100/125)	21,5 (14/25)	93 (65/109)	124 (119/131)
04.19	110 (106/112)	14,8 (9/23)	61 (45/90)	112 (106/123)
Переходный период / Transition period
05.19 \	110 (86/117) \	15,5 (9/24)        \	101 (72/146)         1	124 (112/130)
Подготовительный период / Preparation period
06.19	119 (108/132)	22,5 (18/38)	122 (104/158)	125 (115/130)
07.19	114 (106/121)	25,2 (12/44)	124 (103/166)	122 (111/125)
08.19	119 (103/126)	20,6 (13/31)	129 (90/154)	117 (112/131)
09.19	100 (95/117)	21,7 (12/28)	100 (83/133)	115 (110/124)
10.19	118 (99/122)	15,7 (9/23)	91 (71/120)	122 (109/131)
11.19	99 (91/108)	18,7 (13/23)	84 (63/106)	125 (117/133)
Соревновательный период / Competitive period
12.19	99 (97/111)	21,5 (14/26)	88 (64/121)	118 (114/128)
01.20	95 (87/108)	18,6 (11/23)	72 (50/101)	124 (113/136)
02.20	96 (87/99)	15,8 (12/22)	79 (53/93)	123 (114/159)
03.20	106 (105/106)	20,2 (15/22)	94 (82/107)	115 (105/123)
Переходный период / Transition period
04.20	95 (89/98)	13,5 (11/30)	92 (81/117)	113 (104/123)
05.20	100 (91/108)	18,7 (15/60)	119 (87/151)	119 (112/125)
06.20	100 (91/108)	20,4 (16/42)	111 (93/142)	120 (118/125)
	В целом за подготовительный (1), соревновательный (2) и переходный (3) периоды
	In total for the preparation (1), com		petitive (2), and transitional (3) periods
1	108 (97/120)	21 (13/31)	106 (80/145)	121 (112/130)
2	101 (94/111)	19 (12/25)	82 (61/106)	121 (111/130)
3	96 (91/107)	18 (12/37)	105 (85/142)	120 (112/126)
Р < 0,05	1–2; 1–3	1–2	р > 0,05	р > 0,05

Примечание. Символ «–» означает, что различия между периодами (1, 2 и 3) статистически незначимы, р > 0,05.

Note. The “–” symbol means that the differences between periods (1, 2 and 3) are statistically insignificant, p > 0.05.

118 (107/119) мс, а в конце УТС – 98 (93/113) мс, но все эти изменения были незначимы (р > 0,05). Это подтверждает вывод о стабильности медианы RMSSD на протяжении сезона у элитных лыжников.

Для К.Д. установлено, что медиана RMSSD возрастает с повышением длительности тренировочных нагрузок, интенсивность которых, судя по ЧСС р.п , равна 120–121 уд./мин.

Эта зависимость отмечена в целом для всего сезона – коэффициент Спирмена составил 0,15. Но выявить подобную зависимость медианы RMSSD для отдельных периодов, а также выявить ее зависимость от объема нагрузи, выраженной в км/тренировку (V км ), не удалось (табл. 2). Положительную зависимость величины RMSSD от объема аэробной нагрузки выявили и другие авторы [8].

Обсуждение. Нами показано, что у элитного лыжника-гонщика К.Д. динамика величины RMSSD, в отличие от спектральных показателей (TP, HF-, LF-, VLF-волн), стабильна на протяжении всего макроцикла (см. рис. 1). Статистически значимое снижение в соревновательный период мы расцениваем как следствие формирования эмоционального стресса в период стартов, что ранее мы отметили в отношении показателей HF %, LF % [1], и RRNN (см. табл. 1). Стабильность медианы RMSSD подтверждают и данные о величине RMSSD у К.Д. в начале, середине и конце УТС, проведенные в подготовительном периоде.

Из табл. 2 видно, что для всех анализируемых нами спектральных показателей ВСР выявить зависимость от длительности аэробной нагрузки не удалось. В то же время она выявляется для ряда временных показателей ВСР. Это означает, что у элитных лыжников временные показатели ВСР лучше отражают зависимость от длительности тренировок, чем спектральные показатели. Из табл. 2 также следует, что величины ряда спектральных и временных показателей ВСР у К.Д. зависят от объема аэробной нагрузки, выраженной в км дистанции, выполняемой при «рабочем пульсе», равном 120–121 уд./мин. Все это означает, что у элитных лыжников-гонщиков спектральные и временные показатели ВСР по-разному отражают зависимость от объема аэробных тренировочных нагрузок и поэтому требуют дальнейшего исследования.

Ранее мы предположили [1, 2], что при тренировках на выносливость формируется антиапоптическая система миокарда, одним из компонентов которой является ненейрональный АХ (НН-АХ), так как, согласно данным литературы, АХ обладает антиоксидантной, противовоспалительной и противоапоп-тической активностью [6], в основе которой лежит способность АХ за счет активации М3-ХР или альфа7-Н-ХР активировать транскрипционный фактор Nrf-2 [5, 6]. Несомненно, что наше предположение о формировании антиапоптической системы миокарда и о способности кардиомиоцитов продуцировать НН-АХ требует доказательств, например, оценить параметры ВСР элитных лыжников одновременно с оценкой состояния системы синтеза ненейронального АХ, в том числе активности холинацетилтрансферазы, транс- мс ms

RMSSD (мс)

(ms)

но2

1 96

_ Подготовительный период (1) Preparation period

— Соревновательный период (2) Competitive period

Рис. 2. Динамика медианы RMSSD в по венно – 1-й, 2-й столбцы), а также по месяцам у 8 лыжников-гонщиков команды Татарстана. 2 – означает, что различия с соревновательным (2) периодом статистически значимы по критерию Манна – Уитни, р < 0,05; 02* – числа внутри столбцов отражают месяцы, от которых данный месяц статистически значимо (по критерию Манна – Уитни, т. е. p < 0,05) отличается по значениям RMSSD

Fig. 2. Evolution of RMSSD values in the preparatory (1) and competitive (2) periods (1st and 2nd columns, respectively) and by months in 8 cross-country skiers from Tatarstan. ² indicates statistically significant diffe rences compared to the competitive period, (p < 0.05, Mann – Whitney test); 02* within columns represent months with statistically significant (p < 0.05, Mann – Whitney test) differences in RMSSD values

Таблица 2

Table 2

Коэффициент Спирмена для зависимости соответствующего показателя ВСР от объема (V км/трен ; V мин/трен ) и мощности (ЧСС раб ) тренировочных и соревновательных нагрузок в подготовительном (Подг), соревновательном (Сор) и переходном (Пер) периодах и в целом для годичного макроцикла (Сезон) у спортсмена К.Д.

Spearman’s correlation coefficients for HRV indicators and training and competition parameters (V km/train ; V min/train , HR work ) in the preparatory (Prep), competitive (Com), and transition (Tran) periods and in total for the annual macrocycle (Season) for athlete K.D.

Показатель Parameter	Объем нагрузки Training volume
	V(км/трен) / V(km/training)				V(мин/трен) / V(min/training)
	Периоды подготовки / Training periods
	Подгот. Prep.	Соревн. Com.	Переходн. Tran.	Сезон Season	Подгот. Prep.	Соревн. Com.	Переходн. Tran.	Сезон Season
Oбъем нагрузки, V Training volume, V	21 (13/31)	19 (12/25)	18 (12/37)	20,2 (12/26)	106 (80/145)	82 (61/106)	105 (85/142)	95 (70/125)
ЧСС раб, уд./мин Heart rate, bpm	121 (112/ 130)	121 (111/130)	120 (112/126)	121 (112/129)	121 (112/130)	121 (111/130)	120 (112/126)	121 (112/129)
TP, мс2 / ms2	0,04	0,08	0,16	0,18*	–0,06	0,07	–0,03	0,12
HF, мс2 / ms2	–0,01	0,07	0,11	0,12	0,00	0,12	0,04	0,12
LF, %	–0,17	0,06	0,11	0,00	–0,11	0,10	0,10	0,01
VLF, %	0,24*	0,05	–0,17	0,12	0,00	–0,02	–0,16	0,02
SI, усл. ед. / c. u.	–0,10	0,03	0,14	–0,17*	–0,05	–0,01	0,20	–0,20*
RRNN, мс / ms	0,23*	–0,18	0,14	0,15*	0,26*	–0,25*	0,23	0,18*
pNN50, %	0,00	–0,04	–0,01	0,02	0,00	0,03	–0,07	0,02
RMSSD, мс / ms	0,14	–0,04	–0,07	0,12	0,16	0,02	–0,16	0,15*
LF, %	–0,17	0,06	0,11	0,00	–0,11	0,10	0,10	0,01
VLF,%	0,24*	0,05	–0,17	0,12	0,00	–0,02	–0,16	0,02
SI, усл. ед. / c. u.	–0,10	0,03	0,14	–0,17*	–0,05	–0,01	0,20	–0,20*

Примечание. Символ «*» означает, что значение коэффициента Спирмена статистически значимо (р < 0,05). Данные по спектральным и временным показателям рассчитаны по результатам клиностатической КИГ лыжника К.Д. в сезонах 2019–2020 годов.

Note. “*” statistically significant differences (p < 0.05, Spearman’s correlation coefficient). Spectral and temporal values were calculated based on the results of the clinostatic test for skier K.D. in the 2019–2020 seasons.

портера холина-1, везикулярного транспортера АХ и состояния митохондрий как основных источников синтеза АХ, т. е. холина и ацетила [6].

Тот факт, что высокие спортивные показатели у спортсменов на выносливость коррелируют с ростом значений RMSSD [8], а пере-тренированность спортсмена проявляется в снижении величины RMSSD [4], позволяет предположить, что наряду с такими ранее отмеченными нами показателями ВСР, как TP, мощность VLF-волн [1, 2], а также RRNN и pNN50% (см. табл. 2), величина RMSSD отражает формирование синтеза НН-АХ кардиомиоцитами желудочков сердца под влиянием тренировок, которые особенно характерны для подготовительного периода.

Выводы

• 1.    Величина RMSSD в течение всего макроцикла у лыжника-гонщика К.Д. относительно стабильна, тем не менее в подготовительный период (108 мс) она максимальна, в со- 54

• 2.    У лыжника К.Д. медиана RMSSD положительно зависит от длительности нагрузки, выполняемой в аэробном режиме, что характерно в целом по всему лыжному сезону (коэффициент Спирмена r = 0,15).

• 3.    Постулируется, что у элитных лыжников формируется антиапоптическая система миокарда, одним из компонентов которой является ненейрональный ацетилхолин. Не исключено, что медиана RMSSD отражает его синтез.

ревновательный период (101 мс) снижается (p < 0,05) и практически остается на этом уровне в переходный период (96 мс); аналогично у 8 членов сборной Татарстана в подготовительный период медиана RMSSD составила 110 мс, а в соревновательный – 96 мс (p < 0,05). Это дает основание говорить об относительной стабильности величины RMSSD у элитных лыжников на протяжении сезона и о формировании тревожности в соревновательном периоде.