Особенности функционального состояния и специальной работоспособности высококвалифицированных спортсменов с учетом типа вегетативной регуляции сердечного ритма

Полный текст

Введение. Неуклонно возрастающий уровень спортивных достижений в соревновательной деятель- ности легкоатлетов-многоборцев, сопряженный с ис- пользованием функциональных резервов организма и выходом на границы адаптационного потенциала, требует постоянного контроля за состоянием орга- низма как в соревновательной деятельности, так и в восстановительном периоде. Научно обоснованная методика подготовки спортсменов выступает важ- нейшим условием повышения уровня физической и функциональной подготовленности и непосред- ственно влияет на результаты их выступлений на соревнованиях различного масштаба [3, 6]. Набор дисциплин, входящих в летнее десятиборье у мужчин и семиборье у женщин, требует наличия максималь- ных скоростных (100 м), скоростно-силовых качеств (прыжок в длину с разбега; прыжок в высоту с разбега и с шестом; метание диска и копья; толкание ядра), специальной выносливости (бег 400 м; бег 110 м с барьерами; бег 1500 м). В этой связи требуется знание индивидуальных функциональных особенностей, обе- спечивающих высокую работоспособность и успеш- ность выступления на соревнованиях по отдельным видам спорта [4, 7]. Однако научно необоснованное построение тренировочного процесса в годичном цикле подготовки без учета генетически обусловленных и фенотипически приобретенных индивидуальных морфофункциональных особенностей конкретных спортсменов не позволяет многим атлетам реализо- вать в соревновательной деятельности возможности организма, способствующие достижению максималь- ного спортивного результата [1, 5, 9]. Актуальным яв- ляется знание состояния регуляторных механизмов, в частности, вегетативной регуляции органов и систем организма, что позволяет получить методика оценки вегетативной регуляции сердечного ритма. Работами последних лет показано, что функциональные возмож- ности спортсменов, адаптационный потенциал и уро- вень профессионального мастерства в значительной мере определяются типом вегетативной регуляции сердечного ритма. Ряд авторов [2, 8, 10] выделяют четыре типа вегетативной регуляции сердечного рит- ма: I и II типы регуляции с умеренным и выраженным (соответственно) доминированием центрального механизма регуляции и III, IV типы регуляции с до- минированием автономного механизма регуляции. Потенциально высокими возможностями обладают спортсмены с умеренно автономным механизмом регуляции. Однако в зависимости от этапа годичного тренировочного цикла, вида спорта высокие функцио- 28 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования нальные возможности показывают спортсмены с I и IV типами регуляции сердечного ритма. В частности, на соревновательном этапе спортсмены с IV типом обладают суперадаптивными возможностями, как правило, в аэробных видах спорта. Спортсмены с I типом регуляции демонстрируют максимально вы- сокие функциональные возможности в анаэробных видах спорта на предсоревновательном и соревно- вательном этапах годичного цикла. Цель исследования. Проанализировать анаэ- робные возможности у высококвалифицированных многоборцев (мужчин и женщин) на соревнователь- ном этапе годичного цикла в зависимости от типа вегетативной регуляции сердечного ритма. Материалы и методы. В исследовании участво- вало 29 высококвалифицированных многоборцев (мастера спорта и мастера спорта международного класса), из них 18 мужчин и 11 женщин. Предваритель- но в ходе пилотного исследования определены типы вегетативной регуляции сердечного ритма с помощью аппарата «Варикард 2.51» общества с ограниченной ответственностью «Институт внедрения новых меди- цинских технологий Рамена» (г. Рязань) по методике Н.И. Шлык [10]. Среди обследованных многоборцев оказались представители с умеренным преобладани- ем центрального (I тип) и умеренным преобладанием автономного механизма регуляции (III тип) сердечного ритма. Для определения специальной работоспособ- ности использовали модернизированную велоэрго- метрическую методику. Технологическое совершен- ствование методики заключалось во внесении изме- нений в конструкцию велоэргометра «Ergomеdic 894E Peak Bike» фирмы «Monark Exercise AB» (Швеция). Так, для повышения точности определения изучаемых по- казателей в колесе велоэргометра проделаны четыре дополнительных отверстия. Напротив них установлен оптический датчик, сигнал с которого подается на аналоговый цифровой преобразователь (частота об- работки сигнала 22050 Гц) и далее в персональный компьютер. Частота срабатывания датчика составляет 14,85 раза за один оборот педалей велоэргометра. Конструкция велоэргометра позволяла точно под- держивать величину механической нагрузки на про- тяжении всей работы и во всем диапазоне скоростей. Таким образом, с высокой точностью определялась частота вращения педалей и ее колебания, а также мощность выполняемой работы (ошибка измерения не превышала 0,1%). Предлагаемая методика вклю- чает проведение серии нагрузочных проб: - 6-секундная проба (1 и 2 проба, нагрузка 2 и 7% от массы тела) - кратковременные анаэробные про- бы, достаточные, чтобы в полной мере отразить вклад алактатного источника энергии и оценить скоростные и скоростно-силовые способности; - 15-секундная проба (нагрузка 5% от массы тела) - промежуточный анаэробный тест, отражающий па- раметры анаэробной мощности. Согласно анализу научно-методической лите- ратуры, данная велоэргометрическая методика от- личается новизной и не использовалась для оценки специальной работоспособности легкоатлетов. Результаты и их обсуждение. Установлено, что учет типологических особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма позволяет избежать системной ошибки и искажения самих результатов, когда показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) у испытуемых с разными типами регуляции усредняются. Подтверждением служит наличие ста- тистически достоверных различий по исследованным показателям у многоборцев с I и III типами регуляции сердечного ритма независимо от половой принад- лежности (табл. 1). Показано, что при одинаковом уровне мастерства мужчины-многоборцы с I типом Показатели вариационной пульсометрии у легкоатлетов-многоборцев в зависимости от типа регуляции сердечного ритма Таблица 1 Показатель Женщины Мужчины Показатель I тип III тип I тип III тип ЧСС, уд/мин 66,1±1,56 60,2±0,72** 65,6±1,94 54,6±1,6* SDNN, мс 63,11±2,81 76,42±3,74** 52,1±2,15 73,1±3,18* AMo,% 22,84±1,98 17,97±1,23** 41,1±1,6 22,6±0,86* SI, у. е. 152,2±6,02 30,2±1,78** 140,3±4,71 31,3±1,56* TP, мс2 4302±229 5623±135** 3085±184 5001±109* HF, мс 825±111 1302±139** 842±100 1670±105* LF, мс 1830±146 1290±119** 1953±131 1353±135* VLF, мс 456±81 1288±146** 192±25 1011±140* LF/HF, у. е. 2,77±0,25 1,16±0,13** 2,95±0,39 1,42±0,16* Примечание: ЧСС - частота сердечных сокращений; SDNN - среднее квадратическое отклонение; АМо - количество карди- оинтервалов; SI - индекс напряжения (стресс-индекс); TP - суммарная мощность спектра во всех диапазонах; HF - спектральная мощность высокочастотных волн; LF - спектральная мощность низкочастотных волн; VLF - спектральная мощность очень низко- частотных волн; LF/HF - симпатико-парасимпатический баланс (индекс вагосимпатического взаимодействия); * - различия по- казателей у мужчин-многоборцев; ** - у женщин-многоборок, р<0,05. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 2 (62) - 2018 29 Клинические исследования регуляции сердечного ритма при работе в анаэробном режиме развивают более высокую скорость, которая на 4,1% достоверно (р<0,05) выше по сравнению со спортсменами с III типом регуляции. При этом время достижения частоты вращений педалей велоэргоме- тра, равной 70% от максимальной величины, у них на 3% достоверно (р<0,05) меньше. Полагаем, что высокий уровень работоспособ- ности у многоборцев с I типом регуляции сердечного ритма обусловлен повышенной готовностью стресс- реализующей системы к противодействию физи- ческой нагрузке. В пользу данного предположения свидетельствует высокая активность симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС), что подтверждают статистически высокие показатели ВСР. В частности, у многоборцев с I типом регуляции сердечного ритма показатель АМо на 82% достоверно выше, LF - на 44%, LF/HF - на 108% (р<0,05). В то же время VLF на 427% достоверно ниже, что свидетель- ствует о высокой напряженности регуляторных систем с формированием энергодефицитного состояния организма. Из этого следует, что SI у спортсменов с I типом регуляции сердечного ритма на 348% выше по сравнению с многоборцами с III типом регуляции (р<0,05). У многоборцев с III типом регуляции сер- дечного ритма HF достоверно выше на 98%, SDNN повышается на 40%, ТР увеличивается на 62%. Увели- чение у них продолжительности работы в анаэробном режиме активизирует работу корково-подкорковых центров, о чем свидетельствует скачкообразный рост в 5,3 раза спектральной мощности VLF-колебаний. Сходная динамика анаэробной работоспособности в зависимости от типа ВСР отмечена во второй 6-се- кундной пробе по определению скоростно-силовых способностей. У многоборцев с I типом регуляции сердечного ритма максимальная частота движений на 2,5% достоверно выше по сравнению с III типом. При выполнении второй 6-секундной пробы атлеты на 0,038 с быстрее достигают частоты вращения пе- далей велоэргометра, равной 70% от максимальной, развивая при этом на 2,5% больше абсолютную и на 4,5% относительную мощность работы (р<0,05). Гра- диент прироста мощности во время первого вращения педалей велоэргометра оказался на 12,9% выше у испытуемых с III типом регуляции сердечного ритма (р<0,05). Увеличение продолжительности работы в анаэробном режиме до 15 с вносит изменения в реа- лизацию функциональных возможностей многоборцев с разными типами регуляции сердечного ритма. Так, показатели специальной выносливости у атлетов с III типом регуляции сердечного ритма становятся выше по сравнению с многоборцами с I типом регуляции. У легкоатлетов с III типом регуляции сердечного ритма показатель суммарного объема работы достоверно выше на 4,2% (табл. 2). Достоверные различия между многоборцами с разными типами регуляции сердечного ритма уста- новлены и по показателям абсолютной, средней и относительной мощности (2,4, 2,9 и 1,9% соответ- ственно), р<0,05. В результате у спортсменов с III типом регуляции сердечного ритма показатель вы- носливости достоверно (р<0,05) повышается на 1,2%. Показатели анаэробной работоспособности у мужчин-многоборцев с разными типами вегетативной регуляции сердечного ритма, М±m Таблица 2 Показатель Тип вегетативной регуляции сердечного ритма р< Показатель I, n=8 III, n=10 р< Первая 6-секундная проба F max, об/мин 206,60±1,35 198,39±1,7 0,05 t 70%, с 1,790±0,005 1,844±0,003 0,05 Вторая 6-секундная проба F max,об/мин 168,01±1,03 163,88±1,2 0,05 t 70%, с 1,958±0,025 1,996±0,03 0,05 N max, Вт 1002,3±5,45 977,95±5,6 0,05 Not, Вт/кг 13,04±0,04 12,48±0,06 0,05 J, Вт/с 386,75±3,12 342,48±3,9 0,05 15-секундная проба A, Дж 10590,44±20,15 10732,80±22,05 0,05 N max, Вт 808,62±3,5 827,7±3,65 0,05 N ср., Вт 726,79±5,43 748,22±5,57 0,05 Not, Вт/кг 8,59±0,02 8,75±0,04 0,05 КВ 0,946±0,003 0,957±0,008 0,05 Примечание: F max - максимальная частота вращения педалей велоэргометра; t 70% - время достижения частоты вращения педалей велоэргометра, равное 70% от максимально возможной; N max - абсолютная мощность работы; Not - относительная мощность работы; N ср. - средняя мощность работы; КВ - коэффициент выносливости. 30 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования Показатели анаэробной работоспособности у женщин-многоборцев с разными типами вегетативной регуляции сердечного ритма, М±m Таблица 3 Показатель Тип вегетативной регуляции сердечного ритма р< Показатель I, n=5 III, n=6 р< Первая 6-секундная проба F max, об/мин 164,42±1,24 161,85±1,12 0,05 t 70%, с 1,918±0,005 1,968±0,003 0,05 Вторая 6-секундная проба F max, об/мин 137,10±1,02 133,95±1,60 0,05 t 70%, с 2,193±0,007 2,257±0,009 0,05 N max, Вт 653,87±4,12 631,22±5,40 0,05 Not, Вт/кг 10,52±0,02 10,21±0,03 0,05 J,Вт/с 342,77±5,45 314,62±6,43 0,05 15-секундная проба A, Дж 6590,95±24,50 6798,75±27,55 0,05 N max, Вт 514,97±5,45 536,84±7,54 0,05 N ср., Вт 438,57±4,50 456,63±4,64 0,05 Not, Вт/кг 7,15±0,04 7,41±0,03 0,05 КВ 0,944±0,003 0,965±0,005 0,05 Рост анаэробной выносливости у спортсменов с III типом кардиорегуляции, по-видимому, связан с уси- лением активности парасимпатического отдела ВНС и активизацией высших корково-подкорковых центров. Выявлено, что скоростные показатели у высоко- квалифицированных женщин-многоборцев с I типом регуляции сердечного ритма по сравнению с III типом статистически более высокие (табл. 3). Женщины-многоборцы с I типом регуляции сер- дечного ритма показывают достоверно (р<0,05) большую скорость вращения педалей велоэргоме- тра, при сокращении времени достижения частоты вращений, равной 70% от максимального значения. Как и у мужчин, во второй 6- секундной пробе лучшие показатели демонстрируют женщины-многоборцы с I типом регуляции сердечного ритма. Напротив, при вы- полнении 15-секундной пробы общий объем работы, максимальная, средняя и относительная мощность достоверно выше у женщин-многоборцев с III типом вегетативной регуляции сердечного ритма. Показано, что при достоверно низких исследуемых показателях в каждой из трех проб у женщин-многоборцев, по сравнению с мужчинами, различия по показателям в зависимости от типов регуляции сердечного ритма примерно одинаковые и не достигают статистически значимого уровня. Следовательно, при одинаковом уровне мастерства, идентичных по направленности физических нагрузках и независимо от пола по- казатели скоростно-силовой работы и анаэробной выносливости в значительной мере зависят от типа вегетативной регуляции сердечного ритма. Заключение. Несмотря на одинаковый уровень мастерства, у женщин и мужчин-многоборцев наблюдаются статистически достоверные различия между показателями скоростной, скоростно-силовой подготовленности и специальной анаэробной вынос- ливости. У многоборцев с преобладанием централь- ного механизма регуляции успешное выполнение функционально-нагрузочных проб скоростной и ско- ростно-силовой направленности обеспечивается за счет усиления симпатического отдела ВНС, а в случае преобладания автономного механизма регуляции лучшие результаты в выполнении проб специальной анаэробной мощности показывают многоборцы с усилением парасимпатического отдела ВНС и корко- во-подкорковых центров. Таким образом, при построении тренировочного процесса, а также в соревновательный период лег- коатлетов-многоборцев необходимо учитывать осо- бенности физиологических механизмов регуляции сердечного ритма.

Об авторах

Т М Брук

Смоленская государственная академия физической культуры, спорта и туризм

Email: bryktmcenter@rambler.ru
Смоленск

Ф Б Литвин

Смоленская государственная академия физической культуры, спорта и туризм

Смоленск

П А Терехов

Смоленская государственная академия физической культуры, спорта и туризм

Смоленск

О А Толстой

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы