Становление механизмов регуляции и морфологического развития сердца у хоккеистов 12-13 лет

E.F. Surina-Marysheva1, , http://orcid:0000-0001-7770-4338

E.N. Ermolaeva2, , http://orcid:0000-0003-0309-5802

T.A. Nomerovskaya3, , http://orcid:0009-0002-6345-7895

A. E. Vlasov4, , http://orcid:0009-0005-6142-3984

Введение. В результате адаптации к воздействию систематических интенсивных физических нагрузок в организме спортсменов происходят морфофункциональные изменения, обеспечивающие согласование работы опорно-двигательного аппарата и систем, обеспечивающих адекватное энергообеспечение [5, 10, 14]. Наблюдаемые морфологические эффекты должны обуславливать функциональные изменения в системах внутренних органов и их регуляции [6, 12, 13, 16]. Адаптационные перестройки в сердечнососудистой системе спортсмена результиру- ются в ремоделировании отделов сердца [17]. В соответствии с биологическими закономерностями онтогенеза, существует гетерохронность в развитии структурных компонентов тела, внутренних органов и систем организма. В целях своевременной диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы, сформировавшихся de novo, которые обозначают собирательным термином «дистрофия миокарда вследствие хронического физического перенапряжения» (А.Г. Дембо, 1960) или «стрес-сорная кардиомиопатия спортсмена» (Э.В. Зем-цовский, 2002), необходимо выявлять и распо- знавать варианты нормы и патологии [9]. Исследование референсных границ нормальных, адаптационных изменений в структуре сердца спортсменов в ответ на систематические интенсивные физические нагрузки в разные возрастные периоды необходимо для скрининга спортсменов для выявления как предпатоло-гических, так и патологических изменений.

В связи с вышеуказанным необходимо выявить особенности взаимоотношений структуры, функциональных возможностей сердца, а также регуляции работы миокарда у хоккеистов в зависимости от возраста и динамики параметров физического развития.

Цель исследования: определить особенности формирования сердца и становления механизмов регуляции у хоккеистов 12–13 лет.

Материалы и методы. Проведено проспективное поперечное исследование в рамках работы федеральной экспериментальной (инновационной) площадки Министерства спорта Российской федерации «Внедрение комплекса мер по медицинскому, медикобиологическому и научно-методическому обеспечению в детско-юношеском спорте на территории субъекта Российской Федерации» на 2023–2024 гг. Работа была организована на базах: научно-исследовательского центра спортивной науки Института спорта, туризма и сервиса «ЮУрГУ (НИУ)», научно-исследовательского института олимпийского спорта «УралГУФК» и Челябинского областного врачебно-физкультурного диспансера (г. Челябинск). Обследованы хоккеисты «ОСШ по хоккею «Трактор» (Челябинск) 12 и 13 лет мужского пола в количестве 44 человека: 12 лет (n = 21) и 13 лет (n = 23). Возраст на момент обследования определялся как хронологический по общепринятой методике [7].

Антропометрические исследования включали измерения длины тела (ДТ), массы тела (МТ) по общепринятой методике с использованием стандартных инструментов – ростомера и медицинских весов. Рассчитывали индекс массы тела – «ИМТ» [7]. Условия проведения измерений были стандартизированы: утреннее время, натощак, один и тот же исследователь [4]. Состав массы тела определяли посредством расчетных параметров, полученных при измерении обхватов конечностей на разных уровнях и толщины подкожной жировой складки в состоянии физиологического покоя:

• абсолютное значение мышечного компонента (кг) = рост х средняя величина радиусов за вычетом подкожного слоя в степени 2 × × 6,5 / 1000;

• абсолютное значение жирового компонента (кг) = средняя толщина подкожного жира с толщиной кожи × поверхность тела × × 1,3;

абсолютное значение костного компонента (кг) = рост х ((обхват нижней трети плеча + обхват нижней трети предплечья + + обхват нижней трети бедра + обхват нижней трети голени) / 4) × ((обхват нижней трети плеча + обхват нижней трети предплечья + + обхват нижней трети бедра + обхват нижней трети голени) / 4) × 1,2 / 10000.

Эхокардиография. Эхокардиография (ЭхоКГ) проводилась на лицензированном оборудовании – эхокардиографе Samsung MySono U6 (Южная Корея) – по стандартному протоколу с определением конечнодиастолического размера левого желудочка, конечно-систолического объема, толщины межжелудочковой перегородки, толщины задней стенки левого желудочка, фракции выброса, массы миокарда и индекса массы миокарда левого желудочка, относительной толщины стенки левого желудочка, диаметра аорты и легочной артерии [11].

Вариабельность ритма сердца. Регистрация ритмокардиограммы проводилась с использованием компьютерного электрокардиографа «ВНС-МИКРО» с программным обеспечением «ПолиСпектр» (Россия, Нейрософт). Анализ ВРС проводился с использованием общепризнанных методов [1, 2]. Тип регуляции ритма сердца определялся по методике Н.И. Шлык [8].

Статистическая обработка результатов исследования выполнена посредством программы Statistica 10.0. Полученные результаты обрабатывались методами вариационной статистики. Отсутствие нормального распределения данных исследования определило выбор непараметрических критериев определения достоверности различий по критерию Манна – Уитни, корреляционного анализа – ранговому критерию Спирмена [3].

Результаты. С возрастом происходит увеличение показателей физического развития: в 13 лет у хоккеистов определено достоверно значимое увеличение массы и длины тела, индекса массы тела, содержание мышеч-

Таблица 1

Table 1

Морфологическая характеристика хоккеистов 12 и 13 лет

Morphological characteristics of the sample

Показатель / Parameter Возраст, лет / Age, years p 12 (n = 21) M ± m, σ 13 (n = 23) M ± m, σ Длина тела, см / Body length, cm 163,98 ± 1,45; 7,27 171,54 ± 2,06; 9,64 P ≤ 0,05 Масса тела, кг / Body mass, kg 51,50 ± 1,76; 8,80 60,57 ± 2,78; 13,02 P ≤ 0,05 ИМТ, кг/м2 / BMI, kg/m2 19,04 ± 0,49; 2,44 20,60 ± 0,61; 2,84 P ≤ 0,05 Мышечная масса тела, кг / Muscle mass, kg 23,52 ± 1,06; 5,29 28,93 ± 1,37; 6,42 P ≤ 0,05 Жировая масса тела, кг / Fat mass, kg 5,00 ± 0,26; 1,32 5,76 ± 0,48; 2,24 P ≥ 0,05 Костная масса тела, кг / Bone mass, kg 12,05 ± 0,51; 2,57 14,25 ± 0,70; 3,30 P ≤ 0,05 ной и костной массы тела относительно возраста 12 лет (табл. 1).

Корреляционные связи между морфологическими параметрами тела и сердца у хоккеистов 12 и 13 лет представлены в табл. 2. В 12 лет выявлены статистически значимые корреляционные связи между индексом массы тела и объемом левого предсердия, а также массой миокарда левого желудочка (R = 0,76 и R = 0,79 соответственно); мышечной массой и массой миокарда левого желудочка (R = 0,83); базальным размером правого желудочка и объемом левого предсердия (R = 0,72); объемами правого и левого предсердий (R = 0,81); толщиной межжелудочковой перегородки и массой миокарда левого желудочка (R = 0,72). Показатель толщины задней стенки левого желудочка у хоккеистов 12 лет коррелирует не только с параметрами левых отделов сердца, но и с правыми, имеет статистически значимую корреляционную связь с объемом правого предсердия. В 13 лет количество и сила корреляционных связей уменьшаются: определены статистически значимые корреляционные связи между массой миокарда левого желудочка и толщиной задней стенки левого желудочка, а также размером правого желудочка (R = 0,71 и R = 0,78 соответственно).

Между функциональными характеристиками сердца и морфологическими параметрами проксимальных отделов магистральных сосудов (диаметрами) выявлено большое количество статистически значимых корреляционных связей малой силы (табл. 3). В 12 лет выявлены статистически значимые корреляционные связи между конечно-диастолическим размером левого желудочка и конечносистолическим объемом, индексом массы миокарда, диаметрами аорты и легочной артерии (R = 0,90, R = 0,79, R = 0,58, R = 0,46

и R = 0,48 соответственно); между конечносистолическим объемом и фракцией выброса (R = 0,83), а также массой миокарда левого желудочка (R = –0,60). В 13 лет регистрируется более высокая плотность корреляционных связей малой силы, как между функциональными характеристиками сердечной деятельности, так и между размерами проксимальных отделов аорты и легочной артерии. Выявили статистически значимые связи между конечнодиастолическим размером и конечно-систолическим объемом левого желудочка, диаметрами аорты и легочной артерии (R = 0,72, R = 0,52, R = 0,51 соответственно), между конечно-систолическим объемом и фракцией выброса (R = –0,70), индексом массы миокарда (R = 0,47), диаметром аорты (R = 0,47), диаметром легочной артерии (R = 0,38). Соотношение диаметров легочной артерии и аорты, которое характеризует согласованность функционирования кругов кровообращения, не выявило значимых корреляционных связей с функциональными показателями сердца.

Оценивая взаимоотношения морфологических и функциональных характеристик развития сердца с параметрами регуляции его деятельности, было выявлено незначительное количество статистически значимых корреляционных связей, зависимых от возраста хоккеистов 12 и 13 лет

В 12 лет мощность влияния центрально-эрготоропных механизмов регуляции сердца (мощность очень низкочастотных волн – VLF, мс2) связана с размерами и объемом правого предсердия (R = 0,57 и R = 0,56 соответственно). Объемные параметры работы сердца (фракция выброса и конечно-диастолический размер левого желудочка) имеют связи со стресс-индексом (R = 0,43 и R = 0,52

соответственно). В 13 лет появляется большее количество связей с показателями стресс-индекса («SI») в ответ на ортостаз. Возникают статистически значимые корреляционные связи этого показателя с внутренним диаметром аорты (R = 0,50), диаметром восходящей части аорты (R = 0,53), конечно-диастолическим размером (R = 0,52), конечно-систолическим объемом (R = 0,45) и размером правого предсердия (R = 0,44).

В 12 и 13 лет тип вегетативной регуляции не имеет корреляционных связей ни с одним из показателей морфологических и функциональных характеристик сердца.

Обсуждение. Выявлено значимое увеличение массы тела на 17,6 %, длины – на 4,6 %, индекса массы тела – на 8,2 % в 13 лет относительно возраста 12 лет. Интенсивные изменения параметров тела 13-летних игроков происходят за счет увеличения мышечной массы на 23 % и костной массы на 18,3 %.

Вследствие значительных изменений параметров физического развития хоккеистов 13 лет происходит морфологическая перестройка сердечно-сосудистой системы. Изменения пропорциональности тела, которую характеризует показатель индекса массы тела, обуславливают динамику роста как правых, так и левых отделов сердца. Развитие сердечных камер в совокупности с межжелудочковой перегородкой происходит равномерно, о чем косвенно свидетельствует наличие статистически значимых корреляционных связей между этими параметрами у хоккеистов 12 и 13 лет. Данный факт свидетельствует о завершении морфологической перестройки сердца к концу периода второго детства. В 13 лет – в начале подросткового периода – количество и сила корреляционных связей уменьшается. Это факт можно объяснить становлением интра- и экстракардиальных нейро-миоген-ных механизмов регуляции под воздействием специфических физических нагрузок.

Факт наличия значительного количества статистически значимых корреляционных связей малой силы между функциональными характеристиками сердца и морфологическими параметрами проксимальных отделов магистральных сосудов косвенно свидетельствует о согласованности параметров внутрисердечной гемодинамики. В 13 лет описанные взаимоотношения становятся менее значимыми, что можно объяснить начавшейся активной гормональной перестройкой пубертатного периода онтогенеза.

Оценивая взаимоотношения морфологических и функциональных характеристик развития сердца с параметрами регуляции его деятельности, выявили незначительную степень влияния, что свидетельствует о незавершенности механизмов вегетативной регуляции у хоккеистов в 12 и 13 лет. Объем фракции выброса крови косвенно может быть определен функциональным состоянием системы вегетативной регуляции. Также выявлен интересный факт возможной зависимости объемных характеристик преднагрузки в работе сердца от эмоциогенного фактора у хоккеистов 12 лет.

В 13 лет изменяются взаимоотношения между функциональными характеристиками сердца и морфологическими параметрами магистральных сосудов – появление большого количество слабых связей между показателем функционального состояния вегетативной регуляции и диаметрами аорты, конечно-диастолическим размером и конечно-систолическим объемом левого желудочка и размером правого предсердия косвенно свидетельствует о согласованности гемодинамики между сердцем и проксимальными отделами магистральных сосудов системы кровообращения, а следовательно, в этом возрасте на регуляцию работы миокарда оказывают влияние факторы специфики физических нагрузок и /или спортивного отбора [15]. Тип вегетативной регуляции не имеет значимого вклада в морфофункциональные характеристики сердца, что в совокупности требует дальнейшего исследования.

Заключение. Таким образом, к концу периода второго детства у хоккеистов происходит завершение очередного этапа морфологической перестройки сердца, обусловленное увеличением мышечной массы тела и сопровождающееся согласованностью морфологических и функциональных показателей внутрисердечной гемодинамики. В 13 лет, с продолжающимися интенсивными изменениями мышечного компонента тела, акцент смещается на становление нейро-миогенных механизмов регуляции. Морфологическое соответствие структур сердца параметрам внутрисердечной гемодинамики при этом снижается. Становление механизмов регуляции сократительной функции сердца у хоккеистов 12 и 13 лет еще не завершено. Однако в 13 лет, по-видимому, улучшается сопряженность гемодинамической функции сердца и величины диаметров проксимальных отделов кругов кровообращения.