Возрастные аспекты развития сердца у футболистов 14–15 лет

Сурина-марышева Е.Ф.; Ермолаева Е.Н.; Номеровская Т.А.; Власов А.Е.; Surina-marysheva E.F.; Ermolaeva E.N.; Nomerovskaya T.A.; Vlasov A.E.

doi:10.14529/hsm250207

Возрастные аспекты развития сердца у футболистов 14–15 лет

Автор: Сурина-марышева Е.Ф., Ермолаева Е.Н., Номеровская Т.А., Власов А.Е.

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 2 т.25, 2025 года.

Бесплатный доступ

Цель: определить особенности формирования сердца и становление механизмов регуляции у футболистов 14-15 лет в зависимости от возраста.

Морфология сердца, вегетативная регуляция, физическое развитие, футболисты 14-15 лет

Короткий адрес: https://sciup.org/147251205

IDR: 147251205 | УДК: 796.01:6 | DOI: 10.14529/hsm250207

Age-related aspects of heart development in football players aged 14-15 years

Aim. To investigate age-dependent cardiac structural development and autonomic regulation in adolescent football players aged 14-15 years. Material and methods. A study of 33 football players aged 14 (n = 15) and 15 (n = 18) was conducted using standardized anthropometry, echocardiography, and heart rate variability (HRV) analysis. Correlation analysis was used to assess relationships between anthropometric, cardiac morphofunctional, and autonomic parameters.

Текст научной статьи Возрастные аспекты развития сердца у футболистов 14–15 лет

E.F. Surina-Marysheva1, ,

E.N. Ermolaeva2, ,

T.A. Nomerovskaya3, ,

A.E. Vlasov4, ,

Введение. Общебиологические закономерности адаптации к воздействию экзогенных факторов среды, в том числе физическим нагрузкам, формируются путем структурнофункциональных перестроек в ведущих системах организма, непосредственно обеспечивающих выполнение мышечной деятельности [11]. Эффективность адаптационных перестроек зависит от многих факторов – вида нагрузок, их объема и интенсивности, а также возраста [4, 10, 13]. Помимо опорно-двигательного аппарата ведущее значение в приспособлении к специфической мышечной деятельности имеет кардиореспираторная система. Сердце и сосуды спортсменов подвергаются адаптационным изменениям, происходит переход на новый уровень функцио- нирования сердечно-сосудистой системы, что вызывает ремоделирование камер сердца. Этот факт находится под тщательным анализом спортивных врачей [7, 8]. Одной из биологических закономерностей онтогенеза является гетерохронность в развитии систем организма. Возраст 14–15 лет характеризуется как период «вытягивания», в котором годовая прибавка длины тела составляет 6–8 см и более. Высокие темпы изменений в антропометрическом профиле на фоне систематических воздействий специфических физических нагрузок у футболистов должны отразиться на процессах ремоделирования сердца и сосудов [12, 14]. Таким образом, актуальной задачей спортивной физиологии является выявление специфичности коммуникаций анатомо-функ- циональных характеристик сердца и крупных сосудов, а также механизмов регуляции отделов вегетативной нервной системы у подростков 14–15 лет, занимающихся футболом, в зависимости от возраста и параметров физического развития.

Цель исследования: определить особенности формирования сердца и становление механизмов регуляции у футболистов 14–15 лет в зависимости от возраста.

Материалы и методы. Проспективное поперечное исследование проведено для решения задач 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. на базе 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 34 подростка областной спортивной школы по футболу (Челябинск), из них 14-летних – 15 человек и 15-летних – 18 человек.

Антропометрические исследования . Длину и массу тела определяли стандартными методами, по формуле рассчитывали индекс массы тела – «ИМТ» [5]. Для стандартизации показателей исследования проводили утром натощак [3]. Состав массы тела оценивался по содержанию мышечной, жировой и костной составляющих [4].

Эхокардиография. Исследования проводились на лицензированном эхокардиографе Samsung MySono U6, производство Южная Корея, согласно Международному стандартному протоколу [9].

Вариабельность сердечного ритма (ВСР). Кардиоритмограмма регистрировалась посредством компьютерного электрокардиографа «ВНС-МИКРО» с программным обеспечением «ПолиСпектр» (Россия. Нейрософт). При анализе ВСР использовали общепризнанные методы с учетом методики экспресс-ана-лиза вегетативной регуляции Н.И. Шлык [1, 6].

Статистическая обработка результатов. Использовали программу Statistica 10.0, методы вариационной статистики. Для оценки достоверности различий непараметрических результатов исследования применяли крите- рий Манна – Уитни, для выявления корреляционных взаимосвязей при ненормальном распределении исходных данных – ранговый критерий Спирмена [2].

Результаты. Оценивая морфологические характеристики футболистов 14–15 лет, выявили, что с возрастом увеличивается длина тела (14 лет – 170,93 ± 0,09; 15 лет – 174,81 ± ± 1,99 см, p ≤ 0,05), что связано с закономерностью «периода вытягивания». По остальным параметрам – масса тела (14 лет – 58,35 ± 2,15; 15 лет – 60,09 ± 2,17 кг), содержание мышечной (14 лет – 26,83 ± 1,35; 15 лет –26,35 ± 1,26 кг), жировой (14 лет – 6,05 ± 0,25; 15 лет – 5,86 ± ± 0,30 кг), костной массы (14 лет – 14,55 ± ± 0,61; 15 лет – 14,06 ± 0,57 кг) и индекс массы тела (14 лет – 19,88 ± 0,44; 15 лет – 19,19 ± ± 0,39) – не выявлено статистически значимых изменений (p ≤ 0,05).

Корреляционные взаимосвязи между весоростовыми показателями тела и сердца у футболистов 14 и 15 лет представлены в табл. 1. Независимо от возраста длина и индекс массы тела связаны с массой миокарда ЛЖ и объемом ПП (14 лет – длина тела R = 0,60, R = 0,51, индекс массы тела R = 0,75, R = 0,54; 15 лет – длина тела R = 0,64, R = 0,58, индекс массы тела R = 0,75, R = 0,51 соответственно). В 14 лет длина тела имеет корреляционные взаимосвязи с базальным размером ПЖ (R = 0,67), конечно-систолическим и конечнодиастолическим размерами ЛЖ (R = 0,80, R = 0,76 соответственно). Выявлены корреляционные связи между индексом массы тела и толщиной как межжелудочковой перегородки (R = 0,57), так и задней стенки ЛЖ (R = 0,67). В 15 лет зарегистрированы корреляционные связи между длиной и индексом массы тела и базальным размером ПЖ (R = 0,50, R = 0,54 соответственно), толщиной задней стенки ЛЖ (R = 0,61, R = 0,69) и объемами предсердий (левого предсердия – R = 0,69, R = 0,66, правого – R = 0,58, R = 0,51). Оценивая наиболее значимые корреляционные взаимосвязи между морфологическими характеристиками сердца, зарегистрировали: в 14 лет – объем ПП и толщины межжелудочковой перегородки, базальным размером ПП и параметрами ЛЖ: конечно-диастолическим размером, конечносистолическим размером, массой миокарда ЛЖ, толщиной задней стенки ЛЖ (R = 0,79, R = 0,56, R = 0,67, R = 0,58, R = 0,50, R = 0,58 соответственно); в 15 лет – объем ЛП и массой миокарда ЛЖ, толщиной задней стенки ЛЖ, конечно-диастолическим размером, ко- нечно-систолическим размером (R = 0,81, R = 0,61, R = 0,76, R = 0,61соответственно).

Зарегистрировано значительное число статистически значимых корреляционных связей (p ≤ 0,05) между параметрами внутрисердечной морфологии и поперечным сечением крупных сосудов: аорты и легочной артерии (табл. 2). И в 14, и в 15 лет зарегистрированы наиболее значимые корреляционные взаимосвязи между массой миокарда ЛЖ и диаметром аорты (R = 0,81, R = 0,70), базальным размером ПЖ и диаметром легочной артерии (R = 0,78, R = 0,86 соответственно). В 14 лет – конечно-диастолический размер ЛЖ с поперечным сечением легочного ствола (R = 0,77).

В 14 лет мощность влияния очень низкочастотных волн – VLF, мс2 (центрально-эрго-торопный механизм регуляции работы сердца) – связана с диаметром восходящей части аорты и передне-задним размером ЛП (R = = –0,56 и R = 0,71 соответственно); MxDMn (вариационный размах кардиоинтервалов) – с внутренним диаметром аорты (R = –0,61), размерами и объемом ЛП (R = 0,51 и R = 0,69 соответственно), конечно-систолическим размером ЛЖ (R = –0,58). «Стресс-индекс» имеет корреляционные связи с внутренним диаметром аорты (R = 0,71), размерами ЛП и ПП (R = –0,76 и R = 0,64 соответственно), массой миокарда ЛЖ (R = 0,63) и толщиной задней стенки ЛЖ (R = 0,70). Выявлены корреляционные связи показателей стресс-индекса («SI») в ответ на ортостатическую нагрузку с соотношением диаметров легочной артерии и аорты и поперечным сечением легочного ствола (R = 0,61 и R = 0,59 соответственно). Выявлены отрицательные корреляционные связи «К30:15» – индекса, отображающего реактивность вагусной части вегетативной нервной системы в ответ на ортостаз с поперечным сечением восходящей части аорты (R = –0,54) и толщиной межжелудочковой перегородки (R = –0,62). В 15 лет «К30:15» зарегистрированы корреляционные взаимосвязи с соотношением диаметров легочной артерии и аорты (R = 0,71). Зарегистрированы отрицательные корреляционные связи ЧСС покоя с массой миокарда ЛЖ (R = –0,62) и индексом массы миокарда (R = –0,53).

Обсуждение. В 14–15 лет изменения тела независимо от возраста сопровождаются синхронным увеличением массы миокарда левого желудочка и объемных размеров правых отделов сердца. В 14 лет более «жесткая» мор- фофункциональная система периода «ростового скачка» обуславливает наличие связи длины и индекса массы тела с размерами и толщиной левого желудочка. В 14 лет на фоне «ростового скачка» возрастает внутрисистемная «жесткость» работы правых отделов сердца, о чем свидетельствует наличие большого числа корреляционных взаимосвязей и, соответственно, уменьшение степеней свободы системы. В 15 лет с увеличением длины тела происходит соразмерная аналогичная по направлению динамика изменений объемов предсердий сердца. Внутрисистемные морфофункциональные отношения изменяются, повышается роль левых отделов сердца. Наиболее интересна картина соответствия работы магистральных сосудов и морфофункциональных параметров сердца.

Независимо от возраста диаметр аорты изменяется в соответствии с массой миокарда левого желудочка, а легочной артерии – с размерами правого желудочка, что позволяет сохранять объемные параметры кровотока в обоих кругах кровообращения. В 15 лет наблюдается более согласованная работа правых отделов сердца, о чем свидетельствует наличие корреляционной связи между базальным размером ПЖ и диаметром легочной артерии. В 14 лет наблюдаем очень «жесткую» систему регуляции работы левых отделов сердца и аорты, что подтверждается наличием большого числа статистически значимых корреляционных связей. На регуляцию работы левых отделов сердца и размер диаметров аорты оказывает влияние функциональное состояние синусового узла (связи с показателем вариационного размаха – MxDMn). Централизация в регуляции сердечно-сосудистой системы приводит к напряжению функционирования левых отделов сердца и объемных параметров выхода крови в большой круг кровообращения. Напряжение в регуляции работы сердца по параметрам «стресс-индекса» и «К30:15» (коэффициент реактивности парасимпатического отдела ВНС в ответ на ортостаз), по-видимому, является три-герным фактором увеличения размеров камер сердца и устьев крупных сосудов. С возрастом (15 лет) повышается эффективность функционирования сердца за счет снижения напряжения в его работе. Этот факт находит подтверждение наличием статистически значимой корреляционной взаимосвязи между массой миокарда ЛЖ и частотой сердечных сокращений.

2 £ 1 I^е. 2 ^ ^ й я cd

\о я q *= Я с О Е S «^ £■ а£ >

ОС Ml

Ml о

сч о

о o’

о II cd

00 о

СП о

ГМ o'

II cd

зя я i я £

5s23s>-§^ 5 Д О 5. о ^ W

о ел з Е

* ^ 2 ° ^

о'

o' II cd

о"

о о

«1^2 2 > ^ X и О О * УЬИП

^L о ⁴ S

so о

ем 00

о 7

о о

о II cd

л 4 § о

S й О С Cl сл

1 О о g

о й 3 «

s _ g

о II cd

о" и

о о

II cd

о о

о II cd

мз тг о'

о II id

_я -Л ^ ^ св 5 ^u л с/Г о >» о я « о ± g S х о g ^ Я 5=

\о о II cd

о II cd

о"

см о" II cd

о о

ОО о

о II cd

О Ml

।

О • О £ 75 _о °

S о II cd

so o'

о о

ос о'

о'

o' ll cd

о mi о'

г 2 i ~ ^Е$ О О 5 « = ^Оч| ^

о so

о II cd

№

so о

11 cd

о о

тГ О ?

00 о

тГ О

II cd

И cd

? и cd

<4 ГЛ

У й лм

s 0 “ЛII

¹ 2 л *& с ЭД

o' II cd

о о

“Г о о

II cd

o' II cd

о' II cd

о II cd

о о

II cd

00 CM о

II cd

„ 5 к Р

я о

« m

о о

На о

II cd

о о

r? о

о о

II cd

см гп

о н cd

00 о

so o'

⁴ /

о ° 2 5

5 е¹

я >>

Я 75

Я О ч m

гЛ я g * 3 с се сл ^ Л g

к ш

я 2

к S я Он

’О 8 Е a. g

2 я §1 А ей Ю о О U

s о

cd 8 Oh зя E

О ^н

CD CD я § & ^ я 2 6 2

К 75 О й id И

§ 60

5 л ^ s О нН

п Я

8 £ * Я

о .2 S £ S о

о >

d U

Е О

С/Г сл

ЗЯ Я

S £

о В

Я 5

g S s'-

2 Е я

Е Он я

Я О CD н

Н Я £

о о я

И Л

§ .2

О о

зЯ ^

щ 2 й

3 °. Я Е m л о о Я нн Я С/Г

н S j 5

я 75

& я я сл

Он о

S £

§ 3 =

>Я Я В 2 « я 5 О > ^ ^

и ^d

CD я: CD CD Ян я н о >

а-•§ £ 2

О cd

сч (ч ее ф

Р U

д О ^ 3

7 S

-о с г С

q О О 5

d о. ет > .я

й 2 ’Я

^ш £ о ел «

-С

00 o'

00 о

II oi

о оо

**1 o'

о rn o'

о II Qi

б ел я * 5 Ьй ев ^ Q. у — сЛ св q о св о 1-Е = s 5 с .2

Я л > 'О ОС S « О °

со ^J g* g ^s

о"

* СП 40

о:

О II Qi

00 o'

S о

О О

О II о;

° 8 ° 2 я

S S’ Ф

§ § M1

О II Qi

О oi

4 О

О О

g E

co к O

0> S >

- cd

й T

О u

£ 3 “

° M

4 N 40

о о

О N

ай

о (О

CO о o' 7 II

00 о

СП ?

s _s о о g ? Mg w О a л о s И -■’ Mils

s 2 з о

СП ⁰⁰

о о

^ o'

o' II Qi

О II

? s 3 E g ° я ° M £ #

£ о i

« ^й а ⁷³й “■

О о

* о

wn о o'

4 00

S °„.У 2

«§ ^

СЧ o'

СО О

4 <4

M o'

OO o'

СП о"

^ /

МП /

§ Ё ° о

н 2

Он Q

Он

2 о

S О

Ч<

S к °

Он о

Св Св

в *5

« £?

2 S

⁴ &

& я

св Я

Я^ о Он

я н св О

В g О

& 2 ?

S Я о 2 я V

g н | о ММ

Я л Я Sh

О 2 £

К О О о £ 2-М

О Я Он ’О

к s n Oh

C g

О U

® 2

О св б ’О

S -н « 2 о

6 ° ^

Зут

§ М

’св

О g

О Св

св О

Он Св

Me я §!⁶⁰У ^« £ S ^ j Е

о и

& я

Он Г

й § Е ^а - Е Е « Я ^н 3 л w я

3 > Е

8 В Е| pq ^ oi 4з

Заключение. Таким образом, у футболистов 14–15 лет происходит изменение структуры, массы, объемных характеристик сердца и сосудов, что приводит к перестройке работы системы кровообращения. Независимо от возраста у футболистов согласованы изменения показателей антропометрического профиля и массы миокарда левого желудочка, а также объемных размеров правых отделов сердца. Наблюдается сопряженность работы желудочков и связанных с ними сосудов, приводя к согласованности гемодинамики в желудочках сердца и соответствующих им кругов кровообращения, что позволяет сохранять объемные параметры кровотока в обоих кругах кровообращения.

Существуют возрастные различия: относительно 15-летнего возраста в 14 лет морфофункциональная система сердца и централь- ных механизмов гемодинамики обладает меньшей степенью вариативности с ведущей ролью правых отделов сердца. Эти изменения происходят на фоне интенсификации изменений параметров тела. В 15 лет ведущая роль в центральных механизмах работы системы кровообращения отводится левым отделам сердца при более согласованной работе правых предсердия и желудочка.

Напряжение морфофункциональной системы сердца и магистральных сосудов в 14 лет у футболистов обусловлено напряжением в функциональном состоянии сино-атриального узла, что влияет на работу левых отделов сердца и аорты. Это является тригерным фактором увеличения размеров камер сердца и диаметров магистральных сосудов. В 15 лет напряжение в регуляции работы сердца и магистральных сосудов снижается.