Подготовка лыжников-гонщиков в соревновательном периоде с использованием анализа вариабельности сердечного ритма

В настоящее время популярность лыжного спорта в мире требует постоянного творческого поиска новых методов и технологий совершенствования спортивной подготовки. В процессе труда — спортивной деятельности — спортсмен-лыжник сталкивается с высоким физическим напряжением в тренировочной и соревновательной деятельности.

Проведенный анализ этапов развития спорта, в частности лыжных гонок, показывает, что проблема расширения функциональных возможностей организма и достижения все более высоких спортивных результатов решалась в основном за счет наращивания объема и интенсивности физических нагрузок [Верхошанский, 2005, с. 6].

В то же время практика показывает, что с увеличением объемов физических нагрузок растет и количество отрицательных отклонений в функциональном состоянии организма спортсменов. Все это дает основание говорить о невозможности сохранения тенденции постоянного стремления к достижению высоких показателей специальной работоспособности только за счет повышения объема и интенсивности тренировочного процесса [Будагаев, Лебединский, 2011, с. 363].

Поэтому на современном этапе развития лыжных гонок происходит поиск оптимальных физических нагрузок, основанных на знании специфических закономерностей изменений функциональных систем организма, присущих процессу становления спортивного мастерства и определяющих динамику их развития [Завьялов и др., 2002, с. 35].

Одна из разработанных в космической медицине технологий — исследование вариабельности сердечного ритма (ВСР) — уже давно используется для выявления перенапряжений и адекватного управления тренировочным процессом [Баевский и др., 2001, с. 65; Берсенев, 2008, с. 40].

В ВСР имеются периодические и непериодические составляющие. Периодические составляющие, выделенные на основании кратковременных записей в состоянии покоя, представлены высокочастотными, низкочастотными и очень низкочастотными колебаниями. Высокочастотные колебания (high frequency — HF) сопряжены с дыханием и отражают преимущественно влияние парасимпатической нервной системы на сердечную мышцу. Низкочастотные колебания (low frequency — LF) связаны с активностью постганглионарных симпатических волокон и отражают модуляцию сердечного ритма симпатической нервной системой. Природа очень низкочастотных колебаний (ultra low frequency - VLF) в настоящее время остается наименее изученной [Кудря, 2009, с. 37].

Согласно некоторым источникам [Терещенко, 2010, с. 9], VLF характеризует влияние высших вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр и может быть использован как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными. Их повышение является вегетативным коррелятом тревоги и наблюдается при физической нагрузке и стрессе. Другие авторы приводят результаты своих исследований, на основании которых VLF волны имеют метаболическое происхождение и связаны с наработкой и использованием энергии за счет анаэробных путей ресинтеза аденозинтрифосфата. Повышение мощнос- ти исходно низких показателей VLF колебаний кардиоритма сопровождается увеличением анаэробного порога и повышением физической работоспособности организма спортсменов. Отношение низких к мощности высоких частот (LF / HF) считается коэффициентом вагосимпатического баланса. Снижение данного показателя считается нормой у тренированных спортсменов [Сивохов и др. 2010, с. 25].

Также в практике анализа ВСР используется такой показатель, как индекс напряжения (ИН), который характеризует активность симпатической регуляции, состояние центрального контура регуляции. В норме ИН колеблется в пределах 10—100. Этот показатель чрезвычайно чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы. Небольшая нагрузка (физическая или эмоциональная) увеличивают ИН в 1,5— 2 раза. При значительных нагрузках он возрастает в 5-10 раз [Терещенко, 2010, с. 8].

Результаты ранних исследований дают основание для формулировки гипотезы о наличии специфического для каждого вида спорта «вегетативного портрета».

Выделяют четыре группы регуляции сердечного ритма: два с преобладанием центрального контура регуляции (умеренное (I тип) и выраженное (II тип)) и два с преобладанием автономной регуляции (умеренное (III тип) и выраженное (IV тип)). Спортсмены лыжники-гонщики как представители спорта с характерным проявлением выносливости отнесены к III типу — с умеренным преобладанием автономной регуляции, который характеризуется незначительным преобладанием HF над LF волнами [Шлык и др., 2008, с. 335].

Исходя из того, что ВСР спортсменов, занимающихся видами спорта с проявлением выносливости, недостаточно изучена [Викулов и др. 2005, с. 58], была выбрана тема данного исследования.

Цель исследования: выявить зависимость значений ВСР от характера тренировочной нагрузки студентов лыжников-гонщиков и сформировать рекомендации по построению тренировочного процесса.

В эксперименте принимали участие студенты-лыжники Национального исследовательского Иркутского государственного технического университета (1 разряд — КМС, n = 12). Учебно-тренировочный сбор проходил в г. Ангарске на БО «Юбилейный» с 1 по 10 марта 2012 г. Средний возраст спортсменов составил (20 ± 2,3) года, стаж спортивной деятельности (6 ± 3,1) года. Обследование проводилось в середине соревновательного периода, поэтому некоторые из спортсменов находились в утомленном состоянии. Было произведено их подразделение на контрольную (n = 6) и экспериментальную (n = 6) группы.

Контрольная группа (КГ) тренировалась по заранее намеченному тренировочному плану без внесения корректировок в процессе его реализации. Нагрузка в экспериментальной группе (ЭГ) подбиралась на основании показаний ВСР.

Регистрация ЭКГ-сигнала проводилась утром после сна и вечером после тренировки с помощью аппаратно-программного комплекса фирмы «МКС» (г. Зеленоград) «Карди 2», результаты записи были представлены на персональном компьютере в программе «EScreen».

При анализе использовались короткие (5 мин.) записи в соответствии с международными стандартами. Статистическая обработка полученных данных выполнена в программе Statistica 6.1 непараметрическими методами на персональном компьютере с использованием U -критерия Манна — Уитни. Полученные данные представлены в виде медианы (Me) и перцентилей 25 %; 75 %.

Перед сбором была проведена контрольная тренировка, лыжники пробежали на время 10 км, на основании результатов сформирована табл. 1. Из неё видно, что перед учебно-тренировочным сбором спортсмены как в контрольной, так и в экспериментальной группе имели практически одинаковое функциональное состояние, различие между ними было не существенно и не достоверно.

Таблица 1

Результаты контрольной тренировки до проведения эксперимента

Me (25 %; 75 %)

Результат (мин.: сек.)
(1) Контрольная группа	(2) Экспериментальная группа
В 30:34	И 30:47
С 32:01	К 31:34
П 31:13	Д 29:37
Р 33:37	Д 31:05
Н 29:58	А 30:54
И 29:25	А 30:23
30:53(29:41;31:37)	30:50(30:00;30:59)
( 1 - 2 )p> 0,05

В течение сбора как экспериментальная, так и контрольная группа проводила по две тренировки в сутки, соревнования приходились на 3-е и 9-е число, скоростные тренировки на 5-е и 7-е число. Показания ВСР у ЭГ в утренние часы представлены в табл. 2.

Таблица 2

Показания ВСР в утренние часы экспериментальной группы

Me (25 %; 75 %)

Дата	ИН (у.е)	LF/HF (у.е)	TP (мс)	VLF (мс)	LF (мс)	HF (мс)
1.03	7,4	1,0	22412,2	12293,7	5067,2	4822,2
2.03	9,4	0,9	23257,5	13713,0	4525,5	4984,5
3.03	8,9	1,1	17634,2	10272,8	3456,3	3772,5
4.03	9,6	1,4	28407,0	16079,3	6685,0	5955,2
5.03	7,1	1,3	29348,2	17563,7	6616,0	4603,7
6.03	7,4	1,3	25466,8	15341,8	4817,3	4086,2
7.03	11,0	1,1	22010,5	10699,7	5995,2	4187,0
8.03	5,4	1,6	42149,5	27569,5	8576,8	5029,5
9.03	9,1	1,2	17027,0	9052,7	4379,5	4468,2
10.03	6,0	1,3	22996,8	12358,5	5875,7	5615,2
Итого	8,15 (6,55; 9,25)	1,3 (1,05; 1,35)	23127,15 (19822,35; 26936,9)	13035,75 (10486,25; 15710,55)	5471,45 (4452,5; 6305,6)	4712,95 (4136,6; 5007)

На основании полученных результатов в это время можно сделать заключение о том, что показатели общей мощности (ТР) увеличиваются на следующий день после выполнения стрессовой нагрузки в среднем на 61,7 %, (VLF = 83 %; LF = 56 %; HF = 34 %) ( д< 0,05). Коэффициент вагосимпатического баланса (LF / HF) имел высокие значения на утро следующего дня после стрессовой тренировки, что было свидетельством того, что организм спортсмена еще был недостаточно восстановлен. Спортсменам с высоким отношением вагосимпатического баланса тренером давалось задание на выполнение легкой восстановительной тренировки.

На основании результатов, полученных в вечерние часы после тренировок (табл. 3), также можно сделать следующие заключения: общая мощность спектра снижается к концу дня на 61,1 %, VLF компонента — на 54,2 %, LF компонента — на 56,2 %, HF — на 36,6 % (р< 0,05), а после нагрузок скоростной направленности ТР снижается на 84,3 %, VLF компонента — на 68,4 %, LF компонента — на 81,7 %, HF —на 67 % (р < 0,05). Показатель ИН возрастал на 83,3 % в дни нагрузок скоростной направленности, а в остальные дни данный показатель возрастал только на 29,3 % (р< 0,05).

Таблица 3

Показания ВСР в вечерние часы экспериментальной группы

Me (25 %; 75 %)

Дни	ИН (у.е)	LF/HF (у.е)	TP (мс)	VLF (мс)	LF (мс)	HF (мс)
1.03	15,9	0,9	9559,5	3649,0	3227,3	3188,2
2.03	13,8	0,8	9698,7	3265,0	2802,5	3631,0
3.03	30,0	1,1	4273,8	1395,7	1297,2	1581,0
4.03	15,6	1,5	14278,8	6700,8	3640,7	3937,2
5.03	40,0	0,8	10543,3	5118,8	2448,7	2975,3
6.03	10,5	1,1	12635,7	4981,7	3529,5	4124,5
7.03	34,0	0,9	3463,3	980,8	1096,8	1385,3
8.03	12,9	1,0	8899,5	3590,2	2345,0	2994,2
9.03	21,9	1,2	4471,3	3365,2	1702,4	1722,8
10.03	13,1	0,5	8734	4087,7	2058,6	3558,6
Итого	18,9 (13,35;32)	1,05 (0,85;1,15)	9229,24 (4936,35;10121)	5970,8 (3445,5;6623,6)	2396,85 (1427,9;2762,4)	2984,5 (1651,9;3409,6)

По окончании сбора также была проведена контрольная тренировка, результаты которой представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты контрольной тренировки после проведения эксперимента

Результат (мин.: сек.)
Контрольная группа (3)		Экспериментальная группа(4)
В 29:23		И 29:57
С 31:56		К 29:54
П 31:45		Д 30:04
Р 32:23		Д 29:36
Н 30:05		А 30:25
И 28:45		А 28:57
30:55(29:54;31:55)		29:55(29:45;30:00)
( 1 - 3 )р> 0,05	( 3 - 4 )р< 0,05		( 2 - 4 )р< 0,05

На её основании можно сделать заключение о том, что результаты в КГ остались на прежнем уровне ( р> 0,05), в ЭГ спортсмены улучшили свои результаты в гонке на 10 км, в среднем по группе — на 3,5 % ( р <  0,05), по сравнению с результатами в КГ — на 5,3 % ( р< 0,05).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что под действием физических нагрузок у спортсменов-лыжников (студентов) отмечается снижение общей мощности спектра ВСР за счет снижения низкочастотной компоненты, а ИН, наоборот, увеличивается. Выявлено наличие большого разброса показателей ВСР, а также ярко выраженных индивидуальных особенностей ВСР. Для лучшей интерпретации данных ВСР необходимо отслеживать динамику конкретного спортсмена, выявлять средние значения и на их основании строить тренировочный процесс. В целом, хочется отметить большие показатели ТР в утренние часы, которые могут быть связаны с адаптационными изменениями организма, так как они на протяжении учебного года редко выезжают на учебно-тренировочные сборы и выполняют обычно по 1 тренировке в день.

На основании проведенного исследования можно сформулировать следующие рекомендации: так, если в утренние часы показатель ТР существенно ниже средних значений для определённого спортсмена, а ИН выше в 2—4 раза, то данному спортсмену рекомендованы отдых или проведение восстановительных тренировок при пульсе 130—140 уд / мин. Если показатели ТР, ИН находятся в пределах средних значений, наиболее часто встречающихся для данного спортсмена, а коэффициент вагосимпа-тического равновесия (LF / HF) меньше единицы, то можно выполнять значительные нагрузки как по объему, так и по интенсивности.