Спектральный анализ сердечного ритма хоккеистов в возрастном аспекте

Введение. Современный спорт характеризуется тем, что привлечение детей к тренировочному процессу происходит в достаточно раннем возрасте, и к подростковому периоду спортивный стаж хоккеиста составляет 6-7 лет. Однако организм юных спортсменов имеет определенные особенности, связанные с адаптацией к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Организм человека представляет собой сложно организованную, систему, в которой все структурные элементы находятся в строгом подчинении друг другу [3, 5, 7]. Система кровообращения и остальные системы в функциональном отношении тесно взаимосвязаны, уменьшение функциональной активности одной системы может привести к усилению функции другой. В этом случае существенная роль принадлежит регуляторным системам организма, в том числе вегетативной регуляции сердечного ритма [1, 2, 6]. Интенсивный тренировочный процесс, характерный для современного хоккея, в том числе и на этапе углубленной специализации, может приводить к нарушениям в состоянии здоровья, дезадаптации и снижению уровня работоспособности спортсмена. На наш взгляд, изучение основных параметров функциональных систем, в частности сердечно-сосудистой, как ин- тегративной позволит расширить теоретические представления об адаптационных процессах организма юных хоккеистов к мышечной деятельности в условиях многолетней спортивной подготовки.

В связи с этим целью исследования явилось изучение особенностей долговременной адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам у хоккеистов в возрастном аспекте.

Методы и организация исследования. Исследования проводились на базе научно-исследовательского института деятельности в экстремальных условиях ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта». В исследовании принимали участие 172 хоккеиста в возрасте от 11 лет до 21 года спортивных клубов г. Омска. Спортивный стаж исследуемых варьировал в диапазоне от 5 до 15 лет. С целью изучения особенностей морфофункционального состояния хоккеистов было выделено 5 возрастных групп: 11-12 лет (n=36), 13-14 лет (n=34), 15-16 лет (n=34), 17-18 лет (n=37) и 19-21 год (n=31), которые соответствовали определенным учебно-тренировочным этапам (табл. 1). В контрольные группы вошли подростки и юноши, не занимающиеся спортом, соответствующего возраста. Количественное распределение испытуемых в каждом возрастном периоде контрольной группы представлено в таблице.

Оценка вариабельности сердечного ритма и показателей спектрального анализа осуществлялась с помощью аппаратно-программного комплекса «Рео-спектр-3» со встроенной программой «Поли-Спектр» фирмы «Нейрософт» (г. Иваново, Россия).

Были изучены и проанализированы следующие показатели спектрального анализа вариабельности ритма сердца:

– общая мощность спектра (TP, мс2) – отражает суммарный уровень активности различных звеньев регуляции;

– абсолютная мощность высокочастотных колебаний (HF, мс2) – характеризует активность парасимпатического кардиоингибиторного центра продолговатого мозга;

– абсолютная мощность низкочастотных колебаний (LF, мс2) – отражает активность симпатических центров продолговатого мозга (вазоконстрикторного, кардиостимулирующего);

– абсолютная мощность очень низкочастотных колебаний (VLF, мс2) – характеризует активность центральных эрготропных и гуморально-метаболических механизмов регуляции сердечного ритма.

В общей мощности спектра определялась доля высокочастотных (HF, %), низкочастотных (LF, %) и очень низкочастотных колебаний (VLF, %).

Используя показатели спектрального анализа, рассчитывали индекс централизации по формуле:

ИЦ = (VLF+ LF)/ HF, усл. ед., а также индекс активации подкорковых центров:

ИАПЦ = LF/ VLF, усл. ед.

Результаты исследования. В состоянии относительного покоя у хоккеистов и лиц, не занимающихся спортом, 11-21 года нами был проведен спектральный анализ вегетативной регуляции сердечного ритма. Выявлено, что суммарная активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм, которая отражается общей мощностью спектра (TР, мс2), имеет максимальные значения как у спортсменов, так и подростков группы сравнения в 13-14 лет (рис. 1). С возрастом наблюдается снижение общей мощности спектра, при этом в возрасте 19-21 года отмечаются его минимальные значения. Необходимо отметить, что показатели общей мощности спектра у хоккеистов значительно превышают данные показатели у лиц, не занимающихся спортом. Полученные нами данные согласуются с данными О. Н. Кудри, полученными с участиями спортсменов без учета вида спорта [4]. По мнению В. М. Михайлова (2002), высокие значения обшей мощности спектра и высокочастотного компонента у подростков можно рассматривать как несовершенство регуляторных механизмов сердечного ритма [6].

Рис. 1. Показатели спектрального анализа у хоккеистов (А) и лиц, не занимающихся спортом (Б), 11-21 года в условиях относительного покоя (абсолютные значения, мс2)

Следует отметить, что абсолютная мощность высокочастотных колебаний (HF, мс2), отражающих влияние на работу сердца блуждающего нерва и связанных с дыхательными движениями, у хоккеистов изучаемых групп с возрастом имеет тенденцию к снижению (рис. 1). Показатели абсолютной низкочастотной (LF, мс2) составляющей, отражающей симпатическую активность регуляции и активность вазомоторного центра, у хоккеистов с 11-12 до 15-16 лет постепенно увеличиваются с возрастом, а в более старших возрастных периодах (17-18 и 19-21 год) отмечается их стабилизация, тогда как у лиц, не занимающихся спортом, тенденция к увеличению нивелируется к 15-16 годам. У хоккеистов в процессе исследования отмечено увеличение значений абсолютной мощности очень низкочастотных колебаний (VLF, мс2), по показателям которой можно судить о гуморально-метаболическом уровне регуляции до возраста 17-18 лет, со стабилизацией данного показателя в последующем возрастном диапазоне, что, вероятно, объясняется окончанием пубертатного периода. В группе лиц, не занимающихся спортом, изменения VLF происходят волнообразно.

Данные, полученные при анализе вклада разных показателей в общий спектр, указывают, что у хоккеистов с возрастом несколько снижается доля высокочастотных колебаний в общем спектре вариабельности ритма сердца при увеличении низкочастотной составляющей (рис. 2А). В возрастных группах 15-16, 17-18 и 19-21 год наблюдается снижение вклада очень низкочастотной составляющей в общей доле спектра. В группах лиц, не занимающихся спортом, с возрастом отмечается увеличение доли высокочастотной составляющей в общей доле спектра, с параллельным снижением низкочастотной составляющей и практически не изменяющейся очень низкочастотной составляющей (рис. 2Б).

□ \11’с 0^1 ■№:   Нитрат тзт

Рис. 2. Распределение составляющих спектра ВРС у хоккеистов (А) и лиц, не занимающихся спортом (Б), 11-21 года в условиях относительного покоя (%)

Распределение составляющих спектра ВРС у лиц, не занимающихся спортом, во всех возрастных группах соответствовало ненапряженному вегетативному балансу – LF>VLFLF (относительная ваготония), в возрасте 15-16 и 17-18 лет наблюдается напряженный вегетативный баланс (HF>LFVLF

Оценка баланса симпатических и парасимпатических влияний на сердечный ритм проводилась по отношению LF/HF. Выявлено, что изменение данного показателя в возрастном аспекте у хоккеистов происходит волнообразно: до 15-16 лет плавное увеличение, затем его снижение (рис. 3А). У лиц, не занимающихся спортом, изменение соотношения LF/HF происходит иначе: увеличение до 19-21 года со снижением в возрасте 1718 лет (рис. 3 Б).

ЕтрЫТ.-ЧИ

Рис. 3. Отношение LF/HF у хоккеистов (А) и лиц, не занимающихся спортом (Б), 11-21 года в условиях относительного покоя (усл. ед.)

Динамика изменения индекса активации подкорковых центров у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, имеет одинаковую направленность, но у хоккеистов 11-12 и 13-14 лет данный показатель значительно выше, чем в группе сравнения. Выявлено, что увеличение ИАПЦ происходит до 13-14 лет и имеет в этом возрасте максимальные значения, тогда как в следующем возрастном периоде (15-16 лет) происходит его снижение с дальнейшей стабилизацией с возрастом (рис. 4).

9 Ъ------------------

11-12     1.1-14 IS-lfr Р-Щ 14-21

Рис. 4. Значения индекса централизации и индекса активации подкорковых центров у хоккеистов (А) и лиц, не занимающихся спортом (Б), 11-21 года в условиях относительного покоя (усл. ед.)

Заключение. Таким образом, установлено, что у хоккеистов и лиц, не занимающихся спортом, выявляются особенности в регуляции сердечного ритма, которые связаны как с возрастными особенностями, так и с процессами долговременной адаптации к напряженной мышечной деятельности. На наш взгляд, высокие значения индекса активации подкорковых центров, а также лабильность основных показателей вариабельности сердечного ритма у хоккеистов 13-14 лет оказались максимальными в силу того, что именно этот возрастной отрезок является критическим в созревании системы кровообращения, что и проявляется высокой активностью сердечно-сосудистого и сосудодвигательного центров. Индекс централизации же характеризует окончание пубертатного периода у хоккеистов в возрасте 15-16 лет, что выражается в высоких его значениях и стабилизации гемодинамических показателей на данном возрастном этапе.