Особенности насосной функции сердца у мальчиков экспериментальной и контрольной группы в период восстановления после выполнения стандартизированной мышечной нагрузки
Автор: Ибрагимов И.Ф., Рахимов М.И., Абзалова С.В.
Статья в выпуске: 3 т.231, 2017 года.
Бесплатный доступ
В данной статье описана методика определения изменений величин насосной функции сердца на мышечную нагрузку, а также дана сравнительная характеристика изменений в работе сердца у мальчиков экспериментальной, т.е. регулярно занимающихся греко-римской борьбой и у мальчиков контрольной группы, не занимающихся спортом. В течение трехлетних систематических мышечных тренировок у экспериментальной группы мальчиков выявлены значительные изменения величин насосной функции сердца по сравнению с мальчиками контрольной группы. Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве дополнительного критерия для тренеров в процессе оценки уровня физической подготовленности и эффективности тренировочного процесса.
Экспериментальная группа, контрольная группа, насосная функция сердца, чсс, уок, мок, опсс, греко-римская борьба, мышечная нагрузка
Короткий адрес: https://sciup.org/14289005
IDR: 14289005
Текст научной статьи Особенности насосной функции сердца у мальчиков экспериментальной и контрольной группы в период восстановления после выполнения стандартизированной мышечной нагрузки
Особенности изменений насосной процессе многолетних мышечных трениро- функции сердца развивающегося организма в вок были в центре внимания различных уче- ных [1, 3, 4]. Ежегодно все большее и большее количество детей и школьников проявляют желание заниматься тем или иным видом спорта, в частности и к занятиям грекоримской борьбой. Однако в изученных нами материалах найдены незначительные данные об изменениях величин насосной функции сердца у мальчиков 8-14 лет, регулярно занимающихся греко-римской борьбой.
Ориентиром работы являлся анализ насосной функции сердца молодых спортсменов, регулярно занимающихся греко-римской борьбой. В результате проведенного исследования было протестировано девяносто молодых спортсменов мужского пола от восьми до четырнадцати лет, регулярно занимающихся греко-римской борьбой в Детской Спортивной Школе №2 г. Чистополя, РТ. Тестируемые были распределены точно по трем возрастным группам и с учетом спорт -квалификации: первая - юноши от восьми до десяти лет (продолжительность занятий борьбой - 1 год), вторая - от десяти до двенадцати лет (продолжительность- 2 года) и третья - от двенадцати до четырнадцати лет (продолжительность - 3 года).
Методы организации исследования. Испытания проводились в январе, в мае и в октябре мес., иными словами в начале, середине и окончании учебно-тренировочного года. Частоту сердечных сокращений (ЧСС) и ударный объем крови (УОК) изучали до мышечной нагрузки и в восстановительном периоде уже после нагрузки на мышцы в виде Гарвардского степ - теста. Характеристики насосной (нагнетательной) функции сердца измеряли способом тетраполярной грудной реографии по Кубичеку (1966г.) в модификации Ю.Т. Пушкаря и соавторов (1977г.) [5, 6]. Исходя из имеющейся методики, 2 токовых электрода накладывали на шейную и брюшную области, а 2 других были съемными (регистрирующими разность потенциалов), и их накладывали на шею, чуть ниже токового электрода, и на грудную клетку на уровне мечевидного отростка.
Достоверность отличий квалифицировалась с применением обычных значений t-критерия Стьюдента.
Результаты исследований и их анализ. У мальчиков восьми и десяти лет (табл. 1), регулярно занятых греко-римской борьбой на протяжении первого года, наблюдается снижение ЧСС вплоть до начального уровня на 5 минуте отдыха в конце года. В контрольной же группе мальчиков в том же году исследований ЧСС не восстанавливает- ся до исходных величин в течение всего года. Позитивная динамика возобновления ЧСС уже после исполнения Гарвардского степ -теста, была выявлена у молодых спортсменов десяти и двенадцати лет, регулярно занятых греко-римской борьбой в ходе 2-ух лет. Отсюда следует, в октябре, а именно в начале учебно-тренировочного года ЧСС восстановилось до исходного значения на 5 минуте, в середине года (в январе) на 4 минуте, в конце года (в мае) на третьей минуте.
У мальчиков экспериментальной группы двенадцати и четырнадцати лет, в процессе 3-ех лет, ЧСС восстановилось до начального уровня в процессе учебнотренировочного года на 2-ой минуте отдыха. Однако у мальчиков контрольной группы ЧСС восстанавливается на втором и третьем году исследований только на 4-ой минуте восстановительного периода на протяжении всего года. Таким образом, в ходе исследования молодых борцов выявлено, что уже после выполнения стандартизированной мышечной нагрузки время восстановления ЧСС существенно уменьшается.
У мальчиков экспериментальной группы восьми и десяти лет (табл. 2) на протяжении уч.-тренировочного года, восстановление УОК до исходного уровня наблюдается в мае м-це на 5-ой минуте отдыха, а у мальчиков контрольной группы восьми и десяти лет на первом году исследований восстановления УОК на протяжении 5-ти минут отдыха не отмечалось. У мальчиков экспериментальной группы на протяжении 2-ух лет, восстановление УОК до исходного уровня наблюдалось в октябре на 4-ой минуте, в январе и в мае на 3-ей минуте восстановительного периода. В контрольной группе мальчиков в возрасте десяти-двенадцати лет в октябре и январе УОК восстановилось на 5-ой минуте, а в мае месяце на 4-ой минуте отдыха. Оптимальная динамика восстановления УОК была выявлена у мальчиков третьего года занятий греко-римской борьбой. УОК у борцов восстановился до исходного уровня еще на первой и второй минутах отдыха, в то время как в группе мальчиков, не занимающихся спортом двенадцати и четырнадцати лет УОК восстанавливается только к 4-ой минуте отдыха.
У борцов 12-14 летнего возраста на протяжении 3-ех лет, в конце года май м-ц), выявлена «отрицательная фаза» УОК в восстановительном периоде после выполнения мышечной нагрузки в виде Гарвардского степ-теста. Тем не менее, на иных стадиях восстановительного периода похожие изменения найдены не были. Значит, понижение УОК ниже начальных величин выражается только на третьем году регулярных занятий греко-римской борьбой, а именно на стадии превосходной спортивной подготовки. Вероятно, это происходит благодаря тому, что сердце после мышечной нагрузки стремится к покою и это вызывает естественное уменьшение УОК. При уменьшении УОК появляется возможность для развития сердечной мышцы [8]. В свою очередь развитие сердечной мышцы приводит к усилению сердечного сокращения. Для тренированного сердца, характерно увеличение объема сердца на фоне большого сердечного выброса без предварительной дилатации, т.е. увеличение, происходит за счет более сильного сокращения сердечной мышцы [9]. Таким образом, как не парадоксально, отмечаемое снижение систолического объема крови ниже исходных величин в процессе восстановления после выполнения Гарвардского степ - теста содействует повышению систолического выброса крови.
У мальчиков (табл. 3) экспериментальной группы на протяжении первого года МОК восстанавливается в начале учебнотренировочного года, т.е. в октябре на 4-ой минуте, в январе года и в мае месяце на 3-ей минуте отдыха. В группе мальчиков, не занимающихся спортом на протяжении первого года исследований МОК восстанавливается в октябре и в январе на 4-ой минуте, в месяце мае на третьей минуте. На втором году у экспериментальной группы в октябре и в ян- варе МОК восстановился до исходных величин на 3-ей минуте, а в мае месяце понижение МОК наблюдается на 1-ой минуте отдыха. В контрольной группе на втором году в результате проводимых экспериментов выявлено, сто снижение МОК в начале (октябрь), в половине (январь) и в завершении года (май месяц) наблюдалось на 3-ей минуте отдыха. У экспериментальной же группы на протяжении 3-х лет, восстановление МОК до исходного уровня наблюдалось на первой минуте отдыха. В контрольной группе мальчиков МОК восстановилось на третьем году изучений на 3-ей минуте. Согласно исследованиям восстановление МОК у мальчиков контрольной группы, было несколько замедлено. Возможно, это объясняется тем, собственно, что в ходе мышечной нагрузки не достигается нужная степень кровообращения действующих мышц, доставка к ним кислорода, и вывод продуктов метаболизма продолжается также после мышечной нагрузки за счет удержания высоких величин МОК.
В целом, высокие показатели реакции МОК на мышечную нагрузку у мальчиков, занимающихся борьбой, свидетельствуют о том, что сердце, постоянно функционируя в условиях повышенной нагрузки, привыкает к недостатку питательных веществ и кислорода. То есть, сердце приспосабливает силу своего сокращения к количеству притекающей к нему крови. И, как известно из литературных источников, от массы подаваемой сердцу крови будет зависеть его наполнение, а, следовательно, и сокращение (и МОК) [7].
Таблица 1 - Частота сердечных сокращений (уд/мин) у мальчиков экспериментальной группы, до мышечной нагрузки и в период восстановления после выполнения Гарвардского степ-теста
|
Возраст, (лет |
Стаж , (лет) |
Этапы исследования |
ЧСС до году мышечной нагрузки |
ЧСС на последней минуте мышечной нагрузки |
ЧСС в восстановительном периоде после нагрузки |
||||
|
1 мин |
2 мин |
3 мин |
4 мин |
5 мин |
|||||
|
f 0 |
f 1 |
f 2 |
f 3 |
f 4 |
f 5 |
||||
|
8-10 лет |
1 год |
Октябрь |
86,2±3,9 |
135,2±5,2*# |
127,3±5,9 * |
118,1± 4,3* |
104,1± 4,9* |
99,7±4, 1* |
100,3± 3,8* |
|
Январь |
84,3±4,0 |
131,4±5,6*# |
128,8±5,3 * |
116,6± 4,1* |
103,5± 3,7* |
97,6±3, 9* |
101,1± 3,7* |
||
|
Май |
80,6±4,5 |
127,2±6,7*# |
114,3±6,3 * |
106,2± 3,7* |
99,6±4, 8* |
94,8±4, 2* |
85,2±3, 8 |
||
|
10-12 лет |
2 года |
Октябрь |
81,2±4.2 |
118,9±5,7*# |
103,1±4,2 * |
99,5±4, 0* |
93,6±3, 9* |
93,5±4, 1* |
91,3±3, 6 |
|
Январь |
79,3±4,6 |
118,3±6,1*# |
101,2±4,0 *# |
100,0± 3,9* |
98,6±3, 3* |
92,3±4, 3 |
90,1±3, 8 |
||
|
Май |
76,2±5,0 |
113,5±6,5*# |
97,3±4,5* |
92,1±4, 1* |
86,5±4, 2 |
88,0±4, 3 |
88,5±4, 0 |
||
|
12-14 лет |
3 года |
Октябрь |
77,3±4,7 |
112,5±5,9*# |
97,1±4,9* |
91,3±4, 3* |
84,7±3, 9 |
86,1±4, 1 |
79,4±4, 0 |
|
Январь |
74,2±5,0 |
108,4±5,3*# |
92,5±4,8* # |
88,9±3, 7* |
86,1±4, 1 |
83,2±4, 6 |
77,8±3, 9 |
||
|
Май |
68,4±5,2 |
102,6±6,3*# |
117,9±5,5 *# |
82,7±4, 9# |
78,2±4, 6 |
76,8±4, 7 |
71,2±4, 0 |
Примечание: * достоверность естаразличий по сравнению минутес исходными данными мышечнуюдо нагрузки (Р<0,05)
# достоверность годаразличий по сравнению бразомс показателями предыдущей количествуминуты регистрации (Р<0,05)
Таблица 2 - Ударный объем крови (уд/мин) у мальчиков экспериментальной группы, до мышечной нагрузки и в период восстановления после выполнения Гарвардского степ-теста
|
Возраст, (лет |
Стаж , (лет) |
Этапы исследования |
УОК до мышечной месяц нагрузки |
УОК на последней минуте мышечной нагрузки |
УОК в восстановительном периоде после нагрузки |
||||
|
1 мин |
2 мин |
3 мин |
4 мин |
5 мин |
|||||
|
f 0 |
f 1 |
f 2 |
f 3 |
f 4 |
f 5 |
||||
|
8-10 лет |
1 год |
Октябрь |
24,5±2,6 |
42,3±4,8*# |
40,3±4,7* |
40,5±4, 3* |
39,1±4, 0* |
37,2±3, 6* |
36,4±3, 7* |
|
Январь |
28,2±2,8 |
45,6±4,9*# |
44,2±4,3* |
43,5±3, 9* |
41,4±3, 9* |
40,2±3, 5* |
34,7±3, 1 |
||
|
Май |
36,4±2,9 |
55,7±5,1*# |
52,1±4,2* |
52,2±3, 8* |
50,4±3, 9* |
48,1±2, 9* |
41,9±3, 3 |
||
|
10-12 лет |
2 года |
Октябрь |
37,3±2,5 |
58,4±4,3*# |
52,2±4,6* |
49,5±3, 5* |
46,1±3, 1* |
41,3±3, 2 |
39,6±2, 9 |
|
Январь |
38,1±2,2 |
58,4±4,0*# |
51,3±4,2* |
51,5±3, 9* |
45,2±4, 0 |
41,5±3, 6 |
41,1±3, 2 |
||
|
Май |
55,7±1,8 |
79,1±4,5*# |
71,5±3,6* |
67,9±4, 1* |
60,0±4, 1 |
58,7±2, 8 |
57,3±2, 6 |
||
|
12-14 лет |
3 года |
Октябрь |
56,2 ±3,1 |
75,3± 3,9*# |
68,4± 4,1* |
57,2±3, 6 |
55,9±3, 5 |
56,4±3, 1 |
57,1±3, 4 |
|
Январь |
61,7 ±2,9 |
80,5± 4,1*# |
65,1± 4,3# |
62,2±3, 9 |
60,4±3, 6 |
61,0±3, 9 |
61,3±3, 1 |
||
|
Май |
65,8±3,7 |
93,1±4,2*# |
50,1±3,7* # |
66,4±3, 3# |
66,1±3, 1 |
66,3±2, 3 |
65,5±2, 9 |
||
Примечание: То же, что и в таблице 2 (Р<0,05)
Таблица 3 - Минутный объем кровообращения (л/мин) у мальчиков экспериментальной группы, до мышечной нагрузки и в период восстановления после выполнения Гарвардского степ-теста
|
Возраст, (лет |
Стаж , (лет) |
Этапы исследования |
МОК до мышечной нагрузки |
МОК на последней минуте мышечной нагрузки |
МОК в восстановительном периоде после нагрузки |
||||
|
1 мин |
2 мин |
3 мин |
4 мин |
5 мин |
|||||
|
f 0 |
f 1 |
f 2 |
f 3 |
f 4 |
f 5 |
||||
|
8-10 лет |
1 год |
Октябрь |
2,21±0,4 |
5,61±0,8*# |
5,23±0,6* |
4,11±0, 6* |
3,96±0, 6* |
3,84±0, 7 |
3,55±0, 7 |
|
Январь |
2,27±0,4 |
5,89±0,7*# |
5,59±0,8* |
4,42±0, 8* |
4,14±0, 7 |
4,01±0, 8 |
3,99±0, 7 |
||
|
Май |
2,88±0,6 |
6,96±0,8*# |
5,84±0,7* |
5,29±0, 8* |
4,82±0, 8 |
4,68±0, 8 |
4,12±0, 6 |
||
|
10-12 лет |
2 года |
Октябрь |
3,14±0,6 |
6,86±0,9*# |
5,47±0,8* |
5,34±0, 8* |
4,23±0, 8 |
3,96±0, 5 |
3,52±0, 8 |
|
Январь |
3,45±0,6 |
6,94±0,9*# |
5,29±0,8* |
5,13±0, 7* |
4,28±0, 7 |
3,88±0, 7 |
3,64±0, 6 |
||
|
Май |
4,16±0,8 |
8,76±1,1*# |
6,84±1,2 |
5,69±1, 0 |
5,26±0, 8 |
5,12±1, 0 |
4,35±0, 9 |
||
|
12-14 лет |
3 года |
Октябрь |
4,24±0,7 |
8,26±1,1*# |
6,74±1,0 |
4,96±0, 9 |
4,73±0, 9 |
4,57±0, 8 |
4,43±0, 8 |
|
Январь |
4,47±0,8 |
8,68±1,3*# |
6,38±0,9 |
5,48±0, 9 |
5,14±0, 8 |
4,84±0, 8 |
4,64±0, 9 |
||
|
Май |
4,58±0,7 |
9,35±1,2*# |
5,90±0,8# |
5,24±0, 9 |
4,96±0, 9 |
4,83±1, 0 |
4,66±0, 8 |
Примечание: То же, что и в таблице 2 (Р<0,05)
Таблица 4 - Общее периферическое сопротивление сосудов (дин/с/см-5) у мальчиков экспериментальной группы, до мышечной нагрузки и в период восстановления после выполнения Гарвардского степ-теста
|
Возраст, (лет |
Ста ж, (лет ) |
Этапы иссле-дова-ния |
ОПСС до мышечной мышечной нагрузки |
ОПСС на последней минуте мышечной нагрузки |
ОПСС в восстановительном периоде после нагрузки |
||||
|
1 мин |
2 мин |
3 мин |
4 мин |
5 мин |
|||||
|
f 0 |
f 1 |
f 2 |
f 3 |
f 4 |
f 5 |
||||
|
8-10 лет |
1 год |
Октябрь |
2654,0±15 4,0 |
980,7±184, 0*# |
1091,6±20 4,0* |
1330,1±16 4,0* |
1439,5±1 61,0* |
1501,3± 198,0* |
1577,4 ±198,0 * |
|
Январь |
2362,8±14 6,0 |
934,8±192, 0*# |
984,1±211, 0* |
1244,4±17 2,0* |
1386,1±1 45,0* |
1379,3± 189,0* |
1403,5 ±176,0 * |
||
|
Май |
1911,2±16 5,0 |
790,9±231, 0*# |
941,1±196, 0* |
1078,9±13 4,0* |
1174,0±1 72,0* |
1369,1± 182,0* |
1359,2 ±212,0 |
||
|
10-12 лет |
2 года |
Октябрь |
1854,3±14 4,0 |
806,9±121, 0*# |
1040,8±12 2,0* |
1109,5±18 1,0* |
1299,3±1 82,0* |
1485,4± 178,0 |
1590,9 ±188,0 |
|
Январь |
1623,1±16 2,0 |
811,5±142, 0*# |
1078,9±13 4,0* |
1104,5±17 3,0* |
1342,9±1 64,0* |
1501,3± 148,0 |
1538,4 ±196,0 |
||
|
Май |
1320,7±12 4,0 |
624,3±111, 0*# |
805,7±126, 0* |
954,0±164, 0 |
1060,6±1 62,0 |
1078,9± 188,0 |
1287,3 ±202,0 |
||
|
12-14 лет |
3 года |
Октябрь |
1290,3±15 4,0 |
661,1±122, 0*# |
843,1±96,0 * |
1157,0±12 1,0 |
1164,2±1 28,0 |
1252,7± 162,0 |
1264,1 ±172,0 |
|
Январь |
1225,3±15 8,0 |
642,2±114, 0*# |
930,2±134, 0 |
1046,7±14 0,0 |
1115,5±1 61,0 |
1181,4± 122,0 |
1206,8 ±169,0 |
||
|
Май |
1244,4±14 5,0 |
586,3±136, 0*# |
1327,0±15 6,0# |
1078,9±13 2,0 |
1104,5±1 34,0 |
1186,4± 106,0 |
1201,7 ±144,0 |
||
Примечание: То же, что и в таблице 2 (Р<0,05)
трольной группы мальчиков 12-14 летнего возраста ОПСС доходит до уровня начальных величин в октябре на 5 минуте, в январе и в мае месяцах на 4 минуте восстановления. Следовательно, у мальчиков, регулярно занятых греко-римской борьбой по мере увеличения стажа занятий, время восстановления ОПСС сокращается.
Также необходимо отметить, что у мальчиков 12-14 летнего возраста на 3-ем году регулярных мышечных занятий на 1-ой минуте отдыха выявлено повышение ОПСС. Занимательным фактом считается и то что, повышение ОПСС на 1 минуте восстановительного этапа сопровождается отрицательной фазой УОК. Тогда как на 1-ом и 2-ом году регулярных мышечных тренировок подобные изменения нами не обнаружены. Из полученных экспериментальных данных следует, что увеличение ОПСС проявляется лишь на 3-ем году занятий греко-римской борьбой. По нашему мнению, снижение УОК ниже исходных величин в некоторой степени связано с увеличением ОПСС, т.е. существенное увеличение ОПСС, вполне вероятно, приводит к тому, что значительное снижение венозного возврата крови вызывает «отрицательную фазу» УОК.
Резюме
В данной статье описана методика определения изменений величин насосной функции сердца на мышечную нагрузку, а также дана сравнительная характеристика изменений в работе сердца у мальчиков экспериментальной, т.е. регулярно занимающихся греко-римской борьбой и у мальчиков контрольной группы, не занимающихся спортом. В течение трехлетних систематических мышечных тренировок у экспериментальной группы мальчиков выявлены значительные изменения величин насосной функции сердца по сравнению с мальчиками контрольной группы. Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве дополнительного критерия для тренеров в процессе оценки уровня физической подготовленности и эффективности тренировочного процесса.
Список литературы Особенности насосной функции сердца у мальчиков экспериментальной и контрольной группы в период восстановления после выполнения стандартизированной мышечной нагрузки
- Бальсевич, В.К. Онтокинезиология человека. -М.: ТиПФК, 2000. -275 с.
- Ибрагимов, И.Ф. Особенности изменений показателей насосной функции сердца у мальчиков 8-14 лет, систематически занимающихся греко-римской борьбой. Автореф. дисс.. канд. биол. наук: 03.03.01: И. Ф. Ибрагимов; Тат. гос. гум.-пед. ун-т. -Казань, 2010. -23 с.
- Ибрагимов, И.Ф. Особенности изменений реакции насосной функции сердца на стандартизированную мышечную нагрузку в виде гарвардского степ-теста, у мальчиков, систематически занимающихся грекоримской борьбой//Журнал «Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» -Казань, 2015. -С. 69-73.
- Нигматулина, Р.Р. Насосная функция сердца развивающегося организма и ее регуляция при мышечной тренировке: Дисс.. докт. биол. наук. -Казань, 1999. -455 с.
- Павлова, О. И. Особенности сердечного выброса у спортсменов разной квалификации, специализации и возраста: Канд. дисс. -Казань, 1997. -89 с.
- Пушкарь, Ю.Т. Определение сердечного выброса методом тетраполярной реографии и его методологические возможности/Ю.Т. Пушкарь, В.Н. Большов, Н.А. Елизарова и др.//Кардиология. -1977. -№ 7. -С. 85-90.
- Kubichek, W.Q. Development and evoluation of an impedance cardiacoutput system/W.Q. Kubichek, I.N. Karnegis, R.P. Petterson et al.//Aerosp., med. -1966. -Vol. 37. -№ 12. -P. 1208-1212.
- Теплов, С.И. Кровоснабжение и физиология организма. -Л.: Наука. -1987. -123 с.
- Маркосян, А.А. Вопросы возрастной физиологии./Маркосян А.А.//М.: Просвещение, 1974. -223 с.
- Парин, В.В. Космическая кардиология./Парин В.В., Баевский Р.М., Волков Ю.П. и др./Л.: Медицина, -1967. -267 с.
