Взаимосвязь двигательных качеств юных спортсменов и резервных возможностей насосной функции сердца

Введение . Исследование резервных возможностей насосной функции сердца развивающегося организма является чрезвычайно актуальным, ибо охватывает периоды интенсивного физического и физиологического развития организма школьников [6, 7]. На данном возрастном этапе формируются основы физического здоровья – физического состояния организма, имеющего решающее значение для всей последующей его жизнедеятельности. Поэтому изучение резервных возможностей насосной функции сердца представляет значительный интерес не только для определения физиологических возможностей организма, но и для установления закономерностей функционирования сердца в условиях адаптации к различной мышечной деятельности [1, 2, 4, 5, 8–11].

Малоизученной остается проблема фор- мирования резервных возможностей насосной функции сердца в условиях гипо- и гиперкинезии. Исследование резервных возможностей насосной функции сердца в значительной степени способствует решению проблемы отбора и профессиональной ориентации в детско-юношеском спорте [1].

Материал и методы. Для оценки функциональных резервов насосной функции сердца испытуемые выполняли физическую нагрузку на велоэргометре Kettler Ergoracer, где мощность физической нагрузки задавалась и регулировалась специальной компьютерной программой ERGO-KONZEPT, разработанной для этих моделей велоэргометров. Мощность первой физической нагрузки для каждого школьника определялась из расчета 9 кгм/мин (1,5 Вт) на 1 кг массы тела. Частота педалирования составила 65–75 об/мин. Затем через каждую минуту мощность нагрузки плавно увеличивалась на 50 Вт, вплоть до удержания максимально возможного темпа.

Для регистрации реограммы пользовались точечными дисковыми электродами [3, 5], которые были закреплены на эластичную резиновую ленту. Электроды накладывались в области шеи и мечевидного отростка грудной клетки. Применяемые электроды не стесняли движений и не смещались на теле во время выполнения велоэргометрической нагрузки. При регистрации реограммы нами был использован аналого-цифровой преобразователь (АЦП) фирмы Maclab. По данным реографии определяли ударный объем крови (УОК) по формуле Kubicek (1974), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и минутный объем кровообращения (МОК).

Насосная функция сердца у школьников оценивалась по данным реограммы в состоянии относительного мышечного покоя до выполнения физической нагрузки в положении «сидя на велоэргометре» и во время выполнения тестовой физической нагрузки в 10 – 15 заключительных секунд.

Результаты и обсуждение. Разница между показателями ЧСС во время выполнения мышечной нагрузки максимальной мощности, а также данными в покое позволяет определить диапазон хронотропной реакции сердца. Величину этой реакции обозначали как резервные возможности сердца по частоте сердечных сокращений.

Развитие резервных возможностей сердца по частоте сердечных сокращений в условиях мышечных тренировок происходит гетеро-хронно. Некоторое увеличение его показателей происходит в 6 – 7 лет, в последующем возрасте наблюдается стабилизация этого показателя, а возрасте 17 – 18 лет наблюдается наиболее выраженное увеличение.

Самый высокий показатель резерва сердца по ЧСС нами установлен у 17 – 18-летних юношей. Высокие показатели резервных возможностей сердца по ЧСС девушек и юношей в 17 – 18-летнем возрасте достигаются в основном благодаря выраженному уменьшению частоты сердечных сокращений в покое, то есть развитию брадикардии тренированности. Следует отметить, что по мере взросления у исследуемых резервные возможности сердца по частоте сердечных сокращений увеличиваются.

Анализируя изменения показателей ЧСС во время выполнения мышечной нагрузки максимальной мощности по сравнению с данными в покое у школьников, было установлено, что абсолютные показатели ЧСС у них находятся в пределах 183–193 уд./мин. Достоверных различий в показателях ЧСС во время тестовых мышечных нагрузок в разных возрастных группах не наблюдается.

Таким образом, функциональный резерв сердца по ЧСС обеспечивается в основном за счет уменьшения сердцебиения в покое, а максимальные увеличения ЧСС в зависимости от возраста и подверженности мышечным тренировкам достоверных различий не имеют и характеризуются значительными индивидуальными колебаниями.

Разница между показателями УОК, определенными во время мышечной нагрузки максимальной мощности, а также величинами в покое составляет резерв сердца по УОК. Установлено, что функциональный резерв сердца по ударному объему крови у юношей и девушек в процессе их индивидуального развития возрастает.

Показатели резервных возможностей сердца по уровню УОК у 6–7-летних мальчиков группы усиленной двигательной активности составили 103,00 ± 2,34 мл, а у девочек той же группы и возраста – 98,19 ± 2,59 мл.

Следует отметить, что показатели УОК у детей, подверженных систематическим мышечным тренировкам, в покое значительно больше, чем у школьников неограниченной двигательной активности. В возрасте 14 – 15 лет показатели УОК у девушек, подверженных усиленной двигательной активности, при мышечной нагрузке составили 170,30 ± 3,16 мл. По сравнению с данными УОК возраста 10 – 11 лет разница составила 10,83 мл (Р < 0,05). У юношей 14–15 лет данный показатель составил 184,51 ± 2,27 мл, при сравнении с данными УОК 10 – 11 лет сдвиги составили 24,15 мл (Р < 0,05).

Высокий показатель резерва сердца по УОК среди девушек 14–15 лет, адаптированных к двигательной активности, составил 104,37 ± 2,87 мл. У девушек 17–18-летного возраста, подверженных усиленному двигательному режиму, при выполнении мышечной нагрузки максимальной мощности показатели УОК составили 180,83 ± 3,22 мл. А в состоянии покоя у них же УОК равнялся 73,33 ± 2,51 мл, резерв по УОК составил 107,50 ± 2,69 мл. Схожая картина динамики показателей резерва сердца по УОК нами наблюдалась и у юношей.

Разница между показателями МОК, полученными во время выполнения мышечной нагрузки максимальной мощности, а также данными в покое сидя до нагрузки составляет резерв МОК. У девочек данный показатель увеличивается. Наиболее существенные изменения резервных возможностей сердца по МОК девушек происходят в возрастном диапазоне от 10 – 11 до 17 – 18 лет. У юношей этого возрастного диапазона наблюдается более выраженное увеличение резервов по МОК, а также более высоких возможностях насосной функции сердца по сравнению с девушками.

Разница между показателями резервных возможностей сердца по МОК у девочек 6 – 7 лет и девушек 17 – 18 лет в процессе индивидуального развития составляет 8,67 л/мин, а у мальчиков и юношей – 10,83 л/мин.

Сравнивая темпы увеличения резервных возможностей сердца по МОК девочек и девушек неограниченной и усиленной двигательной активности следует отметить, что к 17 – 18-летнему возрасту в обеих группах произошли достоверно выраженные увеличения показателей резервных возможностей сердца по МОК по сравнению с данными 6–7-летнего возраста. Под влиянием усиленного двигательного режима как у девушек, так и у юношей происходит значительное увеличение резерва по величинам МОК по сравнению с данными школьников неограниченной двигательной активности.

Заключение . По результатам наших исследований можно утверждать о том, что с возрастом, особенно при мышечных тренировках, возрастают резервные возможности насосной функции сердца. При этом резервные возможности насосной функции сердца по частоте сердечных сокращений увеличиваются за счет брадикардии тренированности в покое. Увеличение резервных возможностей насосной функции сердца по УОК и МОК происходит гетерохронно, особенно в условиях мышечных тренировок. Периоды ускоренного и замедленного развития резервных возможностей насосной функции сердца в процессе взросления школьников чередуются.