Изменение показателей бинокулярной пупиллометрии после высокой физической нагрузки у лиц, занимающихся спортом

В настоящее время развивается направление спортивной медицины, связанное с разра- боткой и применением новых методов обследований, которые позволяют более полно и эффективно оценивать функциональное состояние спортсменов для выявления отклонений состояния здоровья во время тренировок и для предотвращения нежелательных последствий во время соревнований и после них. Пупиллометрия является одним из перспективных объективных методов оценки состояния вегетативной нервной системы для комплексной оценки функционального состояния у спортсменов, испытывающих высокие физические нагрузки.

Цель исследования – определить особенности изменения показателей бинокулярной пупиллометрии при физической нагрузке на беговой дорожке для выявления изменений вегетативной активности у лиц, занимающихся спортом.

Материал и методы исследования. В исследовании принимали участие 25 мужчин в возрасте от 19 до 34 лет, регулярно занимаю- щихся спортом, отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Работы велись в соответствии с Хельсинкской декларацией. Исследование одобрено комиссией Локального Этического Комитета ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России (протокол № 2 от 12.03.2018 г.).

Для оценки функционального состояния ВНС использовали оценку зрачковой реакции с обоих глаз на световой стимул с помощью бесконтактного пупиллометра [4] в естественных условиях сначала в состоянии покоя (до физической нагрузки), затем сразу после физической нагрузки и через 5, 15 и 30 минут. Бесконтактный пупиллометр, разработанный ООО «КВАЗАР» (г. Москва) при научнометодическом сопровождении НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека (г. Санкт-Петербург), включает в себя следующие элементы: корпус, держатель, приемник, температурный датчик, камеру, кожух, индикатор положения, два инфракрасных (ИК) светодиода, красный светодиод, источник белого света, датчик освещенности и компьютер с программным обеспечением. Наиболее близким по технической сущности к указанному пупиллометру является разработанный ранее в научно-исследовательском институте гигиены, профпатологии и экологии человека (ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России) стационарный цифровой бинокулярный комплекс КСРЗРц-01 [5].

График зависимости диаметра зрачка от времени при реакции зрачка на световой стимул представляется пупиллограммой. Характерный вид пупиллограммы представлен на рис. 1. В зрачковой реакции выделяют три характерные фазы: латентную фазу (Фл), фазу сужения (Фс), фазу расширения (Фр).

Для количественной оценки зрачковой реакции проводилась математическая обработка пупиллограммы по ряду общепринятых пупиллометрических параметров, таких как: Дн, мм – начальный диаметр зрачка, предшествовавший стимулу; Дк, мм – конечный диаметр зрачка; Тл, с – время латентного периода зрачковой реакции; Тс, с – время сужения зрачка (парасимпатическая фаза); Тр, с – время расширения зрачка (симпатическая фаза); Vc, мм/с – средняя скорость сужения зрачка; Vp, мм/с – средняя скорость расширения зрачка; Ас, мм – амплитуда сужения зрачка.

Время сужения и время расширения зрачка отражают функции холинергической (парасимпатической) и адренергической (симпатической) составляющих двойной иннервации зрачка. Скорости сужения и расширения указывают на активность парасимпатической и симпатической составляющих в фазе сужения и расширения зрачка, амплитуда сужения свидетельствует о вегетативной активности в пу-пилломоторной системе.

Физическая нагрузка проводилась в специально оборудованном помещении при температуре окружающей среды от +20 до +24 °С, относительной влажности воздуха до 40–80 % с применением аттестованной беговой дорожки Intertrack-750 (SchillerAG, Швейцария). Начальная скорость движения дорожки соответствует 5 км/ч. В дальнейшем происходит увеличение скорости на 1,5 км/ч каждые 2 минуты. При достижении 18,5 км/ч

Рис. 1. Вид пупиллограммы и ее фазы Fig. 1. Pupillogram and its phases

скорость более не увеличивается, а удерживается. Нагрузка производилась до достижения испытуемым пульса, рассчитываемого по формуле «220 – возраст (полных лет)», или до отказа испытуемого продолжать бег. Статистическая обработка осуществлялась с использованием t-критерия Стьюдента в программе GraphPadPrism 6.

Результаты исследования и их обсуждение. На основании результатов, полученных по данным пупиллометрии, выявлены некоторые особенности изменения показателей. В целом по выборке согласно результатам, представленным в таблице, выявлены следующие достоверные (p < 0,05) изменения показателей зрачковой реакции относительно фоновых данных: сразу после окончания бега начальный диаметр зрачков (Дн) был достоверно увеличен, через 5 минут он восстанавливался и появлялась тенденция к уменьшению этого показателя, через 15 и 30 минут наблюдалось достоверное уменьшение диаметра зрачков (такой же направленности было уменьшение конечного диаметра зрачков).

Амплитуда сужения сразу после окончания бега на дорожке не изменялась относительно фоновых данных, однако через 5 минут появлялась тенденция к уменьшению показателя, а через 15 и 30 минут после прекращения беговой нагрузки Ас достоверно уменьшилась. Скорость сужения зрачков также достоверно падала через 15 и 30 минут после окончания беговой нагрузки. Динамика изменений показателей пупиллометрии представлена графически на рис. 2.

Таким образом, сразу после физической нагрузки мы наблюдаем достоверное увеличение как начального, так и конечного диаметров зрачков, что свидетельствует об активации симпатической составляющей пупил-ломоторной системы. Через 5 минут после физической нагрузки на тредмиле наблюдается тенденция к уменьшению диаметров зрачков, амплитуды их сужения и скорости сужения, а через 15 и 30 минут эти показатели достоверно уменьшаются по сравнению с фоновыми данными, что свидетельствует об активации парасимпатической составляющей автономной нервной системы.

Результаты пупиллометрического исследования свидетельствуют о том, что у лиц, регулярно занимающихся спортом, при максимальной нагрузке, сопровождающейся эмоциональным напряжением, имеет место преобладание симпатической составляющей, а после физической нагрузки, сопровождающейся утомлением и истощением ВНС, имеет место выраженное преобладание парасимпатической активности. Полученные результаты согласуются с данными других авторов,

Изменение показателей пупиллометрии после физической нагрузки на беговой дорожке Changes in pupillometry data after treadmill exercises

Показатели пупиллометрии Parameter	До физической нагрузки Before exercise stress	Сразу после нагрузки Immediately after exercise stress	Через 5 минут после окончания нагрузки 5 min after exercise stress	Через 15 минут после окончания нагрузки 15 min after exercise stress	Через 30 минут после окончания нагрузки 30 min after exercise stress
Дн, мм Initial diameter, mm	4,19 ± 0,15	4,44* ± 0,11	4,11 ± 0,17	3,92* ± 0,16	3,98* ± 0,15
Дк, мм Final diameter, mm	4,08 ± 0,15	4,35* ± 0,11	4,01 ± 0,16	3,89* ± 0,15	3,89* ± 0,11
Ас, мм Constriction amplitude, mm	0,89 ± 0,07	0,89 ± 0,05	0,83 ± 0,08	0,77* ± 0,06	0,76* ± 0,04
Тл, с Latency period, s	0,28 ± 0,01	0,29 ± 0,01	0,29 ± 0,01	0,27 ± 0,01	0,28 ± 0,01
Vc, мм/с Constriction velocity,mm/s	1,30 ± 0,10	1,27 ± 0,07	1,22 ± 0,11	1,16* ± 0,09	1,15* ± 0,06
Vр, мм/с Dilatation velocity, mm/s	0,38 ± 0,03	0,38 ± 0,02	0,35 ± 0,03	0,35 ± 0,03	0,34 ± 0,02

* – различия достоверны (p < 0,05) по сравнению с данными до нагрузки.

* – the differences are significant (p < 0.05) compared with the data obtained before exercise stress.

Рис. 2. Изменение показателей пупиллометрии (Дн, Ас, Vc) по группе после физической нагрузки на беговой дорожке

Fig. 2. Changes in pupillometry (initial diameter, constriction amplitude, constriction velocity) after treadmill exercise

изучавших реакцию пупилломоторной системы у спортсменов при физической нагрузке, в том, что у них имеет место высокая активность парасимпатической составляющей автономной нервной системы [7, 8].

Заключение. Результаты проведенного исследования на бесконтактном пупилломет-ре свидетельствуют о том, что пупиллометри-ческие показатели изменяются при высокой физической нагрузке и представляют интерес при оценке состояния вегетативной регуляции, утомления и адаптационных возможностей, времени восстановления после нагрузки у лиц, занимающихся спортом, во время тренировок. Оценка динамики изменений показателей пупиллометрии поможет корректировать тренировочный процесс, нормировать тренировочные нагрузки, анализировать функциональную и профессиональную пригодность, и, таким образом, проводить более тщательный отбор на соревнования. Итак, полученные данные свидетельствуют о целесообразности применения бинокулярной пу-пиллометрии в качестве дополнительного метода в спортивной медицине для оценки вегетативного тонуса и регуляторных механизмов у лиц, регулярно занимающихся спортом.