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 | УДК: 57.054
Features of the pumping function of the heart in boys of experimental and control group during the recovery period after performing a standardized muscular load
This article describes the method of determining value changes in the pumping function of the heart in a muscular load, and also gives the comparative characteristics of changes in the hearts of the boys of the experimental, i.e. regularly engaged in Greco-Roman wrestling and boys of the control group, not involved in sports. Over a three-year systematic muscle training in the experimental group of boys revealed significant changes in the values of the pumping function of the heart compared to boys in the control group. The results obtained can be used as additional criteria for trainers in the process of assessing the level of physical fitness and efficiency of the training process.
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.
