Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы спортсменов-единоборцев якутов в возрасте 14-19 лет

V.A. Alekseeva, , A.B. Guryeva, , North-Eastern Federal University, Yakutsk, Russia

Введение. Сердечно-сосудистая система является наиболее динамичной системой, быстро реагирующей на различные факторы внешней и внутренней среды: психоэмоциональное состояние, физические нагрузки, погодные условия и т. д. [4, 5, 11, 13]. Исследование функционального состояния сердечнососудистой системы спортсменов является важным, так как имеет значение для оценки адекватности физических нагрузок и адаптации к ним, а также для определения морфофункциональных особенностей организма [12]. Особый научный и практический интерес вызывает определение влияния систематических физических нагрузок на организм подростка, так как в этот возрастной период происходят значимые морфофункциональные изменения в организме. Например, наблюдается несоответствие размеров сердца к диаметру кровеносных сосудов и клапанам сердца, отставание развития сердца от скорости увеличения габаритных размеров тела. Все это может привести к возникновению функциональных шумов и развитию так называемого «капельного сердца». Данные изменения связаны с возрастной морфологической и физиологической перестройкой эндокринной и нервной систем организма [9]. Эти процессы, происходящие в сердечно-сосудистой системе подростка, увеличивают риск развития вегетососудистых дистоний и подростковой гипертонии [10, 14]. Поэтому оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы подростков, занимающихся спортом, необходима для определения влияния систематических физических нагрузок на организм подростка.

Цель работы: оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы спортсменов-единоборцев якутской национальности в возрасте от 14 до 19 лет.

Материалы и методы исследования. Исследование проводилось среди спортсменов ГБУ РС (Я) «Школа высшего спортивного мастерства». Морфофункциональное обследование проведено на 42 учащихся мужского пола в возрасте от 14 до 19 лет. На основании анкетных данных была установлена этническая принадлежность. Определено, что все обследованные спортсмены – якутской национальности, родились и проживают в Якутии постоянно. По возрастной классификации 22 мальчика относились к подростковому возрасту (14–16 лет), 20 – к юношескому периоду (17–21 лет) онтогенетического цикла человека. Все обследованные спортсмены занимались единоборствами (бокс, вольная борьба). Научная работа проведена после добровольного подписания участниками исследования информированного согласия. Были исключены лица с острыми заболеваниями и обострением хронических болезней на момент обследования.

Антропометрическое исследование включало измерение габаритных размеров тела – длины и массы тела. Измерения АД и подсчет пульса проводились до и сразу после физической нагрузки, затем на пятой и десятой минутах после нагрузки. В качестве физической нагрузки спортсменам предложили полное приседание с вытянутыми вперед руками со скоростью 20 приседаний за 30 секунд. Определены систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и высчитано пульсовое давление (ПД) по формуле ПД = САД – ДАД.

Проведена оценка функционального со- стояния системы кровообращения. ИФИ (индекс функциональных изменений) является показателем адаптационного потенциала системы кровообращения. Был рассчитан по формуле: ИФИ = 0,011×ЧСС + 0,014×САД + + 0,008×ДАД + 0,014×В + 0,009×ВТ – 0,009× × Р – 0,27, где ЧСС – частота сердечных сокращений в покое (уд./мин), САД – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.), ДАД – диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.), В – возраст (лет), ВТ – вес тела (кг), Р – рост (см). Значение ИФИ до 2,6 характеризует удовлетворительную работу системы кровообращения. Показатель ИФИ от 2,6 до 3,1 говорит о напряжении функции, от 3,1 до 3,5 – о неудовлетворительной функции, от 3,5 и выше – о срыве функции системы кровообращения.

Среднее АД характеризует состояние кровоснабжения периферического сосудистого русла и рассчитывается по формуле АДср = = (САД – ДАД)/3 + ДАД, мм рт. ст. ДП (двойное произведение) было рассчитано по формуле: ДП = ЧСС×САД/100, у. е., где ЧСС – частота сердечных сокращений за 1 минуту, САД – систолическое артериальное давление. ДП отражает функцию миокарда. Значение ДП 75 усл. ед. и меньше расценивается как «выше среднего», от 76 до 89 усл. ед. – «среднее», 90 и выше – «ниже среднего». КВ (коэффициент выносливости) = ЧСС×10/(САД – – ДАД), у. е. Показателем нормы является величина от 12 до 16 усл. ед., увеличение KB свидетельствует о детренированности сердечно-сосудистой системы (ССС), уменьшение показателя – об усилении ССС. КВ свидетельствует о функциональных возможностях сердечно-сосудистой системы.

ВИК (вегетативный индекс Кердо) используется для оценки влияния вегетативной нервной системы на систему кровообращения. Определен по формуле ВИК = (1 – ДАД/ЧСС) × × 100, у. е. Отрицательный показатель индекса означает преобладание парасимпатической нервной системы (ваготония), а положительный – симпатической (симпатикотония). Нулевое значение индекса показывает равновесие в вегетативной нервной системе.

Систолический объем крови (СОК) характеризует силу миокарда левого желудочка сердца, его оценивали непрямым методом по формуле Старра: СОК = 90,97 + (0,54 × ПД) – – (0,57 × ДД) – (0,61 × В), где СОК – систолический объем крови – это объем крови, выбра- сываемой левым желудочком сердца в аорту (правым – в легочный ствол) за одну систолу (мл); ПД – пульсовое давление (мм рт. ст.); ДД – диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.); В – возраст испытуемого в годах. Величина СОК в условиях нормальной работы сердца должна составлять 45–70 мл [2, 15]. Минутный объем крови (МОК) рассчитывали по формуле: МОК = УО × ЧСС мл/мин, где УО – ударный объем сердца (мл); ЧСС – частота сердечных сокращений в минуту (уд./мин).

Среднее динамическое артериальное давление (СДД) определяли по формуле Хикема: СДД = ДАД + (САД – ДАД)/3, мм рт. ст., где ДАД – диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.); САД – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.). Показатель нормы СДД равен 75–85 мм рт. ст. Величину общего периферического сопротивления (ОПСС) рассчитывали по формуле Пуазейля: ОПСС = = 1330 × 60 (СДД/МОК), дин·с·см–5; где 1330 – множитель для перевода давления (мм рт. ст.) в дины; 60 – число секунд в минуте; СДД – среднее динамическое давление (мм рт. ст.); МОК – минутный объем кровотока (мл/мин). Нормальным считалось значение ОПСС от 1400 до 2500 дин·с·см–5 [3].

Статистический анализ полученных данных проведен с применением параметрических и непараметрических методов с использованием пакета прикладных программ SPSS 17,0. Вычислены распределения признаков и оценка характеристик распределения (минимум, максимум, среднее, стандартное отклонение). Оценка межгрупповых различий проведена по U-критерию Манна – Уитни. Различия считались достоверными при р < 0,05 [7].

Результаты исследования. Первым этапом исследования явилось определение габаритных размеров тела спортсменов. Среднее значение длины тела было равно 164,26 ± 7,85 см (минимум – 150,0 см; максимум – 180,0 см), массы тела – 54,38 ± 7,64 кг (минимум – 42,0 кг; максимум – 72,5 кг). Полученные данные соответствуют общепринятым возрастным, половым и региональным нормам [6]. Вторым этапом исследования был анализ функциональных показателей сердечно-сосудистой системы до и после физической нагрузки. Средние показатели САД и ДАД до физической нагрузки (исходный уровень артериального давления) составили 116,7 ± 9,15 мм рт. ст. и 64,4 ± 8,23 мм рт. ст. соответственно и были в пределах нормальных значений (табл. 1).

Таблица 1

Table 1

Показатели систолического и диастолического давления спортсменов до и после физической нагрузки Systolic and diastolic pressures in athletes before and after exercise

Параметры Parameter	Минимум Minimum	Максимум Maximum	Среднее Mean	Стандартное отклонение Standard deviation
САД, мм рт. ст. до физической нагрузки SBP, mm Hg before exercise	102	124	116,7	9,15
САД1, мм рт. ст. / SBP1, mm Hg	104	131	122,1	9,67
САД2, мм рт. ст. / SBP2, mm Hg	101	125	115,4	7,63
САД3, мм рт. ст. / SBP3, mm Hg	104	127	111,7	6,53
ДАД, мм рт. ст. до физической нагрузки DBP, mm Hg before exercise	44	77	64,4	8,23
ДАД1, мм рт. ст. / DBP1, mm Hg	48	82	69,9	7,76
ДАД2, мм рт. ст. / DBP2, mm Hg	57	98	71,0	11,36
ДАД3, мм рт. ст. / DBP3, mm Hg	53	74	63,6	6,53

Примечание. САД¹, САД², САД³ – систолическое артериальное давление сразу после физической нагрузки, через 5 минут, через 10 минут; ДАД¹, ДАД², ДАД³ – диастолическое артериальное давление сразу после физической нагрузки, через 5 минут, через 10 минут.

Note. SBP¹, SBP², SBP³ – systolic blood pressure immediately after exercise, in 5 minutes, in 10 minutes; DBP¹, DBP², DBP³ – diastolic blood pressure immediately after exercise, in 5 minutes, in 10 minutes.

Показатели пульсового давления и частоты сердечных сокращений спортсменов до и после физической нагрузки Pulse pressure and heart rate measurements in athletes before and after exercise

Таблица 2

Table 2

Параметры Parameter	Минимум Minimum	Максимум Maximum	Среднее Mean	Стандартное отклонение Standard deviation
АД пульсовое, мм рт. ст. до физической нагрузки PBP, mm Hg. before exercise	38	77	54,3	9,41
АД пульсовое1, мм рт. ст. / PBP1, mm Hg	45	78	59,2	7,15
АД пульсовое2, мм рт. ст. / PBP2, mm Hg	20	60	44,4	12,07
АД пульсовое3, мм рт. ст. / PBP3, mm Hg	38	57	48,1	5,90
ЧСС, уд./мин, до физической нагрузки Heart rate, bpm, before exercise	51	100	74,5	15,35
ЧСС1, уд./мин / Heart rate1, bpm	62	115	85,9	17,21
ЧСС2, уд./мин / Heart rate2, bpm	58	109	80,2	16,67
ЧСС3, уд./мин / Heart rate3, bpm	60	107	79,8	15,50

Примечание. АД пульсовое¹, АД пульсовое², АД пульсовое³ – пульсовое артериальное давление сразу после физической нагрузки, через 5 минут, через 10 минут; ЧСС¹, ЧСС², ЧСС³ – частота сердечных сокращений сразу после физической нагрузки, через 5 минут, через 10 минут.

Note. PBP¹, PBP² , PBP³ – Pulse blood pressure immediately after exercise, in 5 minutes, in 10 minutes; heart rate¹, heart rate², heart rate³ – immediately after exercise, in 5 minutes, in 10 minutes.

Измерение величин САД и ДАД сразу после проделанной физической нагрузки выявило увеличение показателей на 6,6 и 5,5 мм рт. ст. соответственно. Анализ динамики величин артериального давления выявил, что показатели достигли исходного уровня: САД – через 5 минут, ДАД – через 10 минут после физической нагрузки.

Таким образом, на 5-й минуте после физической нагрузки достоверно снижается уровень систолического давления, а на 10-й минуте – диастолического давления до исходного уровня (p < 0,001). Средняя величина пульсового давления до физической нагрузки была равна 54,3 ± 9,41 мм рт. ст. (табл. 2). Частота сердечных сокращений в среднем была равна 74,5 ± 15,35 уд./мин. После физической нагрузки пульсовое давление повысилось на 4,9 мм рт. ст., ЧСС – на 11,4 уд./мин. Анализ динамики показателей определил их восстановление до исходного уровня на пятой минуте после физической нагрузки.

На основании полученных данных высчитаны индексы, определяющие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы [1]. Средняя величина ИФИ у обследованных спортсменов была равна 1,96 (минимум – 1,48, максимум – 2,4, стандартное отклонение – 0,26). По ИФИ определено удовлетворительное функционирование ССС у всех обследованных лиц. Неудовлетворительная функция, напряжение и срыв функции ССС не наблюдались. АД среднее составило 82,06 мм рт. ст. (минимум – 67,00; максимум – 92,00; стандартное отклонение – 7,17). ДП является индексом миокардиального потребления кислорода, в среднем составил 89,45 усл. ед. (минимум – 56,65; максимум – 124,62; стандартное отклонение – 20,31). Значение ДП «выше среднего» определено у 28,6 % обследованных, «среднее» значение – у 28,6 %, «ниже среднего» – 42,8 %. Анализ показал, что в обследованной нами группе спортсменов у большинства лиц ДП находилось в диапазоне от 76,0 и выше. Полученные результаты означают, что у спортсменов в условиях покоя сердце функционирует в более экономичном режиме, при меньшем потреблении кислорода. Среднее значение КВ составило 14,35 у. е. (минимум – 7,79; максимум – 23,08; стандартное отклонение – 3,71). По КВ детренированность, т. е. ослабление функций сердечно-сосудистой системы выявлена у 23,8 % обследованных спортсменов. У 33,3 % спортсменов определялось увеличение функциональных возможностей ССС, что указывает на утомление системы кровообращения. Нормальный КВ определен у 42,9 % спортсменов.

Анализ ВИК показал, что у всех обследованных юных спортсменов выявляется ваго-тония. Среднее значение ВИК было равно 86,41 у. е. (минимум – 125,49; максимум – 46,74, стандартное отклонение – 18,57). У подростков г. Якутска, не занимающихся спортом, было установлено преобладание симпа-тикотонии [8]. Преобладание тонуса парасимпатической нервной системы в организме человека показывает более экономное использование энергетических и функциональных резервов организма, что свидетельствует о благоприятном течении адаптационных процессов в организме.

Среднее значение систолического объема крови (СОК) до физической нагрузки было равно 72,65 ± 8,86 мл. После физической нагрузки величина СОК достоверно не изменилась и в среднем составила 73,44 ± 6,13 мл (минимум – 63,98 мл, максимум – 90,23 мл). Минутный объем крови (МОК) – это объем крови, проходящий через поперечное сечение аорты из левого желудочка сердца (и легочного ствола из правого желудочка) за одну минуту. Величина МОК зависит от возраста, пола, габаритных размеров тела, интенсивности физической нагрузки. В обследованной группе спортсменов среднее значение МОК было равно 5476,92 мл/мин.

Среднее динамическое артериальное давление – практически не изменяющаяся величина, которая отражает степень эластичности артериальной стенки и показывает согласованность регуляции сердечного выброса и периферического сопротивления сосудов. По величине СДД 47,6 % обследованных спортсменов имели нормальное значение показателя, величина «ниже нормы» и «выше нормы» регистрировалась в статистически одинаковых долях 23,8 % и 28,6 % соответственно.

Заключение. Проведенное морфофункциональное обследование выявило, что габаритные размеры тела спортсменов от 14 до 19 лет, занимающихся единоборствами, соответствуют общепринятым возрастным, половым и региональным нормам. Были измерены основные гемодинамические показатели до и после физической нагрузки и высчитаны индексы, определяющие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Средние показатели САД, ДАД, пульсового давления были в пределах нормы. Анализ динамики показателей систолического и пульсового давлений определил их восстановление до исходного уровня на пятой минуте, а диастолического давления – на 10-й минуте после физической нагрузки. Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы выявила, что по ИФИ у всех обследованных лиц определяется удовлетворительное функционирование ССС. По параметру ДП у большинства обследованных спортсменов установлено более экономное потребление кислорода миокардом, а по КВ большая доля обследованных имела нормальную выносли- вость сердечно-сосудистой системы. Анализ ВИК показал, что у всех обследованных спортсменов выявляется доминирование парасимпатической нервной системы. Параметры СОК, МОК, СДД и ОПСС находились в пределах нормы.

Таким образом, интенсивность физических нагрузок, предъявляемая в тренировочном процессе, соответствует функциональным возможностям сердечно-сосудистой системы обследованной группы спортсменов и является адекватной их возрасту.