Объективизация функционального состояния детского организма в условиях системной физической нагрузки

Введение. Совершенствование физического развития детского организма средствами физической культуры – один из традиционных и надежных путей формирования здорового поколения. При использовании тренировочных нагрузок следует учитывать складывающиеся в современном обществе тенденции снижения уровня здоровья и роста заболеваемости организма детей [1, 4, 5]. В растущем организме через двигательную активность реализуется генетическая программа роста и развития организма. Этим отчасти объясняет- ся огромное желание детей заниматься различными видами спорта, порой без «логического» объяснения, почему он пришел в спортивную секцию. Движителем в данном случае выступают «внутренние» механизмы, ответственные за реализацию наследственной программы. Современные дети различаются по темпам, направленности и гармоничности развития, что требует внимательного персонифицированного подхода при определении объема и мощности физической нагрузки с учетом биологического возраста, конституции и гендерной принадлежности [3, 10]. Тренеры указывают на достаточно высокую текучесть среди начинающих спортсменов, что не в последнюю очередь определяется несоответствием функциональных возможностей организма предъявляемым физическим нагрузкам. Как отмечает Folgado Hugo с соавторами [9], эффективность подготовки юных футболистов определяется комплексным анализом технических, физических и физиологических характеристик спортсменов. Основной «опасностью» для организма занимающихся является тотальный подход к предъявлению занимающимся физических нагрузок и практическое отсутствие индивидуального подхода. Такой подход часто заканчивается уходом из спортивной секции. Среди причин тренеры и родители отмечают рост частоты заболеваний различной этиологии, ухудшение успеваемости, повышение раздражительности и конфликтности в семье. За всем этим специалисты в области спортивной физиологии и спортивной медицины усматривают отсутствие регулярного мониторинга за функциональным состоянием. Незаменимую помощь в этих условиях оказывают современные методы исследования, позволяющие мониторить динамику функционального состояния. Одним из них является метод математического анализа сердечного ритма. Использование метода вариационной пульсометрии доказало эффективность его применения для индивидуального и группового контроля за функциональным состоянием тренирующегося организма [2, 6, 12]. В предпубертатном возрасте уровень развития нервной системы достаточен для обеспечения эффективной регуляции движений [7, 8, 11], что делает актуальным использование метода вариационной пульсометрии для объективизации адаптационных возможностей юных футболистов.

Цель исследования . Изучить динамику функционального состояния юных футболистов в возрасте 10–11 лет на основе типологических особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма и индивидуальной реактивности на физическую нагрузку.

Методы и организация исследования. В исследовании участвовало 28 мальчиков в возрасте 10–11 лет, регулярно посещающих спортивную секцию по футболу при ДЮСШ. Разрешения на исследование каждого ребенка были получены с письменного согласия роди- телей после разъяснения сущности методики, ее безболезненности и безопасности для организма. Исследование проводилось дважды: в начале учебного тренировочного года и в конце. Испытуемые входили в группу начальной подготовки второго года обучения. Использовали физические нагрузки, разработанные тренером согласно годичному плану на основе рекомендаций Министерства спорта.

Состояние регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы оценивали методом вариационной пульсометрии с помощью аппаратно-программного комплекса «Варикард 2.51» («Рамена», РФ). Оценку состояния механизмов регуляции проводили по общепринятым временным (Mx-Mn, RMSSD, SI, IC, LF/HF) спектральным (TP, HF, LF, VLF) характеристикам. Результаты представлены в виде средних величин и стандартной ошибки средней величины (M ± m). Оценка достоверности различий средних величин проведена с использованием t-критерия Стьюдента. Уровень значимости считали достоверным при р < 0,05. Состояние гомеостатической устойчивости организма к физическим нагрузкам оценивали по величине частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Результаты исследования и их обсуждение. По результатам первого исследования были выявлены три типа регуляции сердечного ритма по классификации Н.И. Шлык [6]. Умеренное преобладание автономного контура регуляции (III тип) зарегистрировано у 13 мальчиков (46 %), умеренное преобладание центрального контура регуляции (I тип) – у 12 мальчиков (43 % ) и выраженное преобладание центрального контура регуляции (II тип) – у 3 мальчиков (11 %). Через 6 месяцев занятий численность занимающихся уменьшилась до 25 футболистов. Важно отметить, что число юных футболистов с III типом регуляции по сравнению с первым исследованием увеличилось до 17 (68 %) испытуемых. Численность выросла за счет перехода четырех мальчиков из группы с I типом при сохранении всех футболистов с изначально III типом. В результате количество футболистов с I типом уменьшилось до 7 испытуемых (28 %). Одновременно в группу перешел юный футболист из II группы. Со II типом регуляции продолжил тренироваться один мальчик. Трое испытуемых с I и II типами регуляции прекратили посещение из-за частых заболеваний и снижения успеваемости. В ходе анализа состояния регуляторных механизмов в каждом из типов выявлена следующая динамика. Наибольшая стабильность регуляторных механизмов характерна для юных футболистов с III типом регуляции. За 6 месяцев тренировочного процесса улучшилось функциональное состояние и расширился адаптационный резерв организма. Это проявилось в усилении активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС), что сопровождается повышением экономичности работы организма в целом. Так, показатель RMSSD достоверно увеличился на 71 % (р < 0,05), Mx-Mn – на 18 % (р > 0,05), HF – на 116 % (р < 0,05) (см. таблицу). Активность симпатического отдела ВНС недостоверно снижается, о чем свидетельствует снижение показателя АМо на 10 % , но при этом повышается показатель активности сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга (LF-спектр). Как отмечает Е.А. Гаврилова [2], между централизацией ритма сердца, показателем симпатической активности и успешностью тренировочного процесса существует тесная зависимость, которая отражает уровень готовности к тренировочной деятельности. В целом на снижение централизации управления сердечным ритмом указывает статистически надежное снижение показателей централизации CI на 74 % (р < 0,05) и LF/HF на 46 % (р > 0,05). Снижение напряженности со стороны регуляторных систем подтверждается увеличением показателя суммарного спектра (ТР) на 35 % и снижением стресс-индекса (SI) – на 62 % (р < 0,05). За время тренировочного процесса на 17 % недостоверно снижается вклад корково-гуморальных механизмов регуляции. На это указывает отрицательная динамика величины VLF-спектра, значения которого изначально максимально высокие по сравнению с I и II типами регуляции (см. таблицу).

В группе юных футболистов с I типом регуляции также отмечается положительное влияние систематических занятий футболом на функциональное состояние организма. Несмотря на повышенную напряженность механизмов регуляции, обусловленную умеренным преобладанием центральных механизмов регуляции, наблюдается тенденция усиления парасимпатических влияний, что уменьшает энергетические затраты организма и повышает его пластические ресурсы. В частности, показатель RMSSD недостоверно повышается на 26 %, HF – на 64 % и Mx-Мn – на 55 % (р > 0,05). Активность продолговатого центра снижается на 45 %, индекс централизации снижается на 152 % (р < 0,05), вегетативного баланса LF/HF – на 142 % (р < 0,05). При этом сохраняется умеренная напряженность регуляции, что сопровождается повышенным расходованием энергии. В результате показатель суммарной мощности спектра как отражение состояния регуляторных процессов в целом практически не изменяется, а величина стресс-индекса недостоверно снижается на 16 %, оставаясь сравнительно высокой. Вклад корково-гуморального контура регуляции снижается на 58 % (р > 0,05). У юных футболистов со II типом регуляции ввиду малой выборки статистический анализ не проводился. Однако при оценке индивидуальных показателей отчетливо просматривается тенденция на снижение вклада центральных механизмов регуляции при усилении активности автономного контура управления сердечным ритмом, что косвенно позволяет делать заключение о росте адекватности функционального состояния организма объему физических нагрузок при занятиях футболом. Например, величина RMSSD в среднем повышается на 29 %, Mx-Mn – на 6 %, а HF снижается на 21 %. При исходном максимально высоком показателе SI под влиянием систематических тренировок его величина снижается на 31 %. Однако снижается и величина суммарной мощности спектра, отражая состояние повышенной напряженности регуляторных систем. Обращает внимание скачкообразное падение вклада VLF-колебаний в суммарную мощность спектра, что предположительно свидетельствует об истощении высших корковогуморальных центрах управления сердечным ритмом.

Под влиянием систематических физических нагрузок повышается гомеостатическая устойчивость организма, о чем свидетельствует снижение показателя ЧСС независимо от типа вегетативной регуляции сердечного ритма. Однако наибольшая устойчивость характерна для юных футболистов с III типом регуляции, у которых за исследуемый период величина ЧСС достоверно уменьшилась на 25 %, тогда как у испытуемых со II типом наблюдается снижение на 6 и 11 % – у футболистов с I типом регуляции.

Динамика показателей вариабельности сердечного ритма у юных футболистов в зависимости от преобладающего типа вегетативной регуляции (М ± m) Dynamics of heart rate variability in young football players depending on the predominant type of vegetative regulation (M ± m)

Примечание. * – различия между «до» и «после» достоверны при р < 0,05; ** – данные приведены по одному испытуемому.

Note. * – the differences between “before” and “after” are significant at p < 0.05; ** – the data are given only for one participant.

Заключение. Таким образом, результаты исследования убеждают в необходимости включения в тренировочный процесс персонифицированного подхода к оценке функционального состояния организма юных футболистов и дозированию объема и мощности физической нагрузки в зависимости от адаптационных возможностей организма тренирующихся.