Особенности хроно- и инотропной функции у девушек-спортсменок при различной активности механизмов регуляции ритма сердца

Роль физических нагрузок в становлении регуляторных механизмов очевидна. Учитывая совокупность факторов, в первую очередь, гуморальногормональных, определяемых возрастными перестройками организма девушек, влияние специфики физических нагрузок, представляет интерес оценка связи активности различных уровней регуляции деятельности ССС с ее функциональным состоянием (наличие адаптивного и дезадаптивного ре-гирования на фунциональные пробы).

Целью работы является изучение особенностей функционального состояния центрального звена сердечно-сосудистой системы девушек-спортсменок, в структуре физических нагрузок которых преобладают скоростно-силовые нагрузки.

Материал и методы исследования. Обследовано 56 спортсменок в возрасте 15-19 лет, занимающихся легкой атлетикой и конькобежным спортом, специализирующихся в беге на короткие дистанции (спринт). Исследования проведены в состоянии покоя (исходное положение лежа) и сразу после проведения пробы активного ортостаза в начале подготовительного этапа учебно-тренировочного процесса.

Метод исследования - импедансная реогра-фия, запись велась на протяжении 500 последова тельных кардиоциклов, проводился спектральный анализ с определением общей мощность спектра и ее распределения по 4 диапазонам: в ультранизко-частотном (УНЧ) - до 0,025 Гц (отражает активность метаболической регуляции); очень низкочастотном (ОНЧ, 0,025-0,075 Гц, отражает активность высших центров вегетативной регуляции); низкочастотном (НЧ, 0,075-0,15 Гц) — отражает активность симпатического отдела ВНС; в высокочастотном (ВЧ, 0,15-0,5 Гц) - отражает влияние парасимпатического отдела ВНС [1].

Результаты исследования. Нами было установлено, что в целом влияние скоростно-силовых нагрузок определяет значимость нейрогумораль-ных механизмов и высших вегетативных центров (ОНЧ-диапазон) и симпатического отдела ВНС (НЧ-диапазон) хронотропной деятельности сердца: абсолютная мощность ОНЧ- и НЧ-колебаний была достоверно выше, чем УНЧ- и ВЧ-колебаний (р < 0,01-0,001).

В исходном положении наиболее высокой была доли флюктуаций в ОНЧ-диапазоне, которая (более 37,5 %) превышала значения, характерные для здоровых взрослых лиц (до 30 %) [1, 7, 9]. Согласно данным литературы, это указывает на напряжение адаптационных механизмов. В частности, в руководстве «Вегетативные расстройства. Клиника, диагностика, лечение» под ред. А.М. Вейна превалирование ОНЧ-колебаний над ВЧ- и НЧ-колебаниями определяется как «напряженный вегетативный баланс» [8].

В то же время, данные литературы свидетельствуют о том, что для лиц женского пола более характерно наличие высокой доли ОНЧ-колебаний, а для мужчин - НЧ-колебаний, усматривая в установлении такого нейровегетативного гомеостаза роль женского полового гормона эстрогена [3, 11-14]. ОНЧ-диапазон отражает процессы межсистемной интеграции на уровне высших отделов головного мозга. А.Н. Флейшман (1999) рассматривает высокий по сравнению с нормой уровень ОНЧ-колебаний как гиперадаптивное состояние, а сниженный -как энергодефицитное состояние [9].

Весьма значима доля НЧ-колебаний (симпатический отдел ВНС) (более 36 %), что в целом укладывается в диапазон нормального распределения ОМС (норма от 15 до 35-40 % по Р.М. Баевскому). Что касается ВЧ-диапазона спектра, доля ВЧ-модуляций (около 15 %, нижняя граница нормы у взрослых лиц) свидетельствует об относительно низкой значимости парасимпатического отдела ВНС в регуляции ритма сердца. Как правило, увеличение доли высокочастотных модуляций наблюдают при высоком уровне функционального состояния ССС, обусловленных занятиями циклическими видами спорта с аэробной направленностью тренировочного процесса [2, 6]. В частности, расчет индекса вагосимпатического взаимодействия (НЧ/ВЧ) показал, что его величина составляет 2,33 ± 0,14, следовательно, хронотропная функция у спортсменок-спринтеров в большей степени подвержена влияниям симпатического отдела ВНС.

ности спектра в диапазонах, отражающих активность симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы и их относительных характеристик. Такого рода динамика представляется нам отражением адаптационных перестроек механизмов регуляции ритма сердца под влиянием занятий спортом.

Далее нами был проведен сравнительный анализ показателей гемодинамики и их спектральных характеристик в зависимости от преобладания ОНЧ- (1-я группа) или НЧ-колебаний (2-я группа) в общей мощности спектра ритма сердца спортсменок, специализирующихся в спринте.

Исходные показатели ЧСС и его спектральные характеристики в группах сравнения достоверно различались: в 1-й группе ЧСС была ниже, а ОМС больше, чем во 2-й (р < 0,05); у девушек-спортсменок с преобладанием ОНЧ-колебаний (1-я группа, р < 0,001 по сравнению со 2-й) существенно выше активность гуморально-метаболических факторов регуляции, о чем также свидетельствуют значительно более высокие величины мощности в УНЧ-диапазоне спектра (р < 0,001) (табл. 1).

Таблица 1

Показатели общей мощности спектра ритма сердца и ее распределение по диапазонам в положении лежа (М ± т)

Показатель	1-я группа	2-я группа	Р
ЧСС, уд./мин	61,94 ±2,23	69,70 ±2,30	<0,05
УНЧ, усл. ед.	5,77 ±0,46	1,26 ±0,43	<0,001
ОНЧ, усл. ед.	13,66 ±1,40	5,65 ± 0,55	< 0,001
НЧ, усл. ед.	5,15 ±0,50	8,31 ±0,86	<0,01
ВЧ, усл. ед.	1,69 ±0,21	3,82 ± 0,40	< 0,001

Индекс централизации (ИЦ = (ОНЧ % + НЧ %) / ВЧ %) составил в исходном положении лежа 4,81 ± ± 0,27 усл. ед., таким образом, можно говорить о централизации управления деятельностью ССС у девушек в период пубертатного развития при занятиях скоростно-силовыми видами спорта. В процентном отношении преобладали девушки с более высоким уровнем ОНЧ-колебаний (ОНЧ > НЧ) - 58,3 %.

После выполнения пробы активного ортостаза общая мощность спектра определялась прежде всего значительно более высокими величинами мощности низко- (40,9 %) и высокочастотных (16,7 %) колебаний (р < 0,05 и р < 0,001 соответственно). Величина индекса вагосимпатического взаимодействия составила 2,46 ± 0,21 усл. ед. (изменения по сравнению с исходной величиной не достоверны).

Доля колебаний в УНЧ- и ОНЧ-диапазонах составила 9,6 и 32,8 %. Повышение доли НЧ-колебаний при переходе в вертикальное положение также отражает участие барорефлекторных механизмов регуляции хронотропной функции при ортостатических пробах; отмечена однонаправленность изменений абсолютных значений мощ-

Во 2-й группе хронотропная функция находилась под контролем симпатического отдела ВНС (НЧ-колебания). В целом, мощность колебаний в ОНЧ-диапазоне спектра в 1-й группе превышала более чем в 2,5 раза мощность НЧ-колебаний. Напротив, во 2-й группе мощность НЧ-колебаний в 1,5 раза, чем больше ОНЧ-колебаний. Соответственно, значимость этих уровней регуляции хронотропной функции была доминирующей.

В 1-й группе при ортопробе достоверно снизилась абсолютная мощность колебаний в УНЧ- и ОНЧ-диапазоне спектра и повысилась в НЧ-диапазоне, что отражает снижение активности гуморально-метаболических факторов регуляции. Основное значение в этой группе имели барорефлекторные механизмы и влияние симпатического отдела ВНС. Во 2-й группе мощность колебаний в НЧ-диапазоне также была наибольшей, но увеличение не было достоверно значимым. В обеих группах в вертикальном положении наибольшей была относительная мощность колебаний в диапазоне низких частот, при этом доля колебаний во всех четырех диапазонах спектра в группах сравнения практически не различались. Отдельного

Интегративная физиология

интереса заслуживает анализ динамики показателей абсолютной и относительной мощности спектра в группах сравнения.

В 1-й группе произошло существенное снижение активности надсегментарного уровня регуляции и гуморально-метаболических факторов. Во 2-й группе мощность УНЧ-колебаний увеличилась, но оставалась меньше, чем в 1-й группе. Изменения мощности ОНЧ-колебаний в группах сравнения противоположны, а уменьшение их доли во 2-й группе незначительна (менее 3 %, в 1-й группе более 15 %). Указанные особенности спектральных показателей ритма сердца позволяют заключить, что они во многом отражают правило исходного уровня: так, изменения мощности НЧ-колебаний в 1-й группе более значительны, что может быть связано с их исходно существенно меньшими величинами по сравнению со 2-й группой. В то же время, определенная «ригидность» спектральных характеристик может отражать большее напряжение регуляторных механизмов ритма сердца у девушек-легкоатлеток 2-й группы.

Величина ударного объема, его ОМС и мощности спектра в изучаемых диапазонах в группах сравнения не имели различий. Следует отметить, что в 1-й группе наиболее высокая мощность колебаний была в ОНЧ-диапазоне (достоверно больше, чем в других диапазонах спектра) и в целом преобладали механизмы регуляции, связанные с гуморально-метаболическими влияниями (УНЧ-и ОНЧ-колебания в сумме более чем в 1,6 раза превышали суммарную мощность НЧ- и ВЧ-коле-баний). Во 2-й группе в состоянии покоя инотропная функция определялась паритетом влияния сегментарного и надсегментарного уровней регуляции (НЧ + ВЧ и ОНЧ + УНЧ), симпатического отдела ВНС (НЧ-колебания) и гуморальных факторов (ОНЧ-колебания) (табл. 2).

достоверно снизились значения ударного объема, в 1-й группе сохранялась наибольшая мощность ОНЧ-колебаний, достоверное снижение определено в диапазонах УНЧ- и ВЧ-колебаний. Во 2-й группе изменения были аналогичными. При пробе активного ортостаза в обеих группах превалировала доля ОНЧ- и НЧ-колебаний: в 1-й группе соответственно 42,81 и 34,08 % и во 2-й группе 38,70 и 38,83 %. Достоверных межгрупповых различий относительной мощности спектра в диапазонах не было установлено.

Изменения абсолютной и относительной мощности ультра низкочастотных колебаний в группах сравнения имели противоположную направленность, в связи с этим во 2-й группе был достоверно значимый уровень различий УНЧ-колебаний с 1-й группой. Динамика относительной мощности ОНЧ-колебаний в группах сравнения была незначительной.

Изменения активности и доли колебаний сегментарного уровня регуляции инотропной функции более значительны. Так, мощность низкочастотных колебаний увеличилась более чем на 20 % в обеих группах, а высокочастотных - снизилась на 50 %. Особенностью изменений спектральных характеристик ударного объема является наличие в группах сравнения относительно одинаковых величин как абсолютных, так и относительных показателей мощности во всех диапазонах спектра в вертикальном положении.

Таким образом, влияние активного ортостаза на механизмы регуляции ударного объема у спортсменок в наибольшей затрагивало изменения активности симпатического отдела ВНС и отражало роль барорефлекторных механизмов, на что указывает возрастание мощности низкочастотных колебаний. В то же время, степень повышения доли НЧ-колебаний во 2-й группе существенно

Таблица 2

Показатели общей мощности спектра ударного объема сердца и ее распределение по диапазонам в положении лежа (М ± гл)

Показатель	1-я группа	2-я группа	Р
УО, мл	68,54 ±3,49	71,85 ±3,70	>0,05
УНЧ, усл. ед.	14,34 ± 1,41	7,39 ± 0,75	<0,001
ОНЧ, усл. ед.	24,97 ±2,50	18,58 ± 1,88	<0,05
НЧ, усл. ед.	16,76 ±1,68	19,45 ± 1,95	>0,05
ВЧ, усл. ед.	6,90 ±0,68	6,94 ± 0,72	>0,05

Относительные спектральные характеристики позволяют отметить, что доля УНЧ-колебаний достоверно больше в 1-й группе, а НЧ-колебаний -во 2-й группе.

Следовательно, во 2-й группе инотропная и хронотропная функции определялись преимущественным влиянием симпатического отдела ВНС, а в 1-й группе превалировали гуморально-метаболические факторы регуляции.

В вертикальном положении в обеих группах меньше, чем в 1-й, что связано с ее исходно более высокими значениями.

Анализ представленных значений ЧСС и УО в группах сравнения позволяет судить о величине МОК (4,33 ± 0,41 л/мин в 1-й группе и 4,98 ± 0,48 л/мин во 2-й группе, р > 0,05) и СИ (2,76 ± 0,25 и 3,19 ± ± 0,32 л/мин/м2 соответственно) и сопоставить его распределение по типам кровообращения. Так, в 1-й группе наибольшее количество спортсменок имело эукинетический ТК (61,9 %), а во 2-й группе - ги- перкинетический (60 %). При проведении ортопробы нами было выявлено большее количество дезадаптивных реакций у лиц с гиперкинетическим ТК в сравнении с эукинетическим ТК: 11,1% против 21,4 %.

Заключение. Данные литературы свидетельствуют о том, что для лиц женского пола более характерно наличие высокой доли ОНЧ-колеба-ний, а для мужчин - НЧ-колебаний, усматривая в установлении такого нейровегетативного гомеостаза роль женского полового гормона эстрогена [10-14]. ОНЧ-диапазон отражает процессы межсистемной интеграции на уровне высших отделов головного мозга. А.Н. Флейшман (1999) рассматривает высокий по сравнению с нормой уровень ОНЧ-колебаний как гиперадаптивное состояние, а сниженный - как энергодефицитное состояние. Полученные нами результаты свидетельствуют о наличии у спортсменок 1-й группы такого гиперадаптивного состояния, что, в свою очередь, свидетельствует о том, что адаптивные перестройки организма, подвергающегося воздействию физических нагрузок, не всегда являются позитивными. С другой стороны, наличие у спортсменок 2-й группы (с исходным преобладанием симпатической регуляции ритма сердца) большего количества дезадаптивных реакций свидетельствует о наличии у них выраженного напряжения адаптационных механизмов.

Таким образом, модельными характеристиками спортсменок, в структуре нагрузок которых преобладает развитие скоростно-силовых возможностей, являются наличие исходного преобладания очень низкочастотных колебаний, эукинетиче-ского типа кровообращения, а при пробе активного ортостаза - высокая реактивность симпатического отдела ВНС и выраженное увеличение мощности и доли НЧ-колебаний.