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

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 | DOI: 10.14529/hsm250207

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.

Статья научная