Seasonal variability in indicators of autonomic regulation of the cardiovascular system in young female athletes


Cite item

Full Text

Abstract

Long - term monitoring studies, including the practice of medical maintenance in sports activities and rehabilitation of athletes in intervals between competitions should take into account the seasonal variability of the monitored parameters. In this investigation, a comparative study of common functional indices of the cardiovascular system and the performance of their autonomous regulation in summer (April - June) and winter (November - February) periods was done. The study involved 65 young women between the ages of 18 to 25 years: students of Moscow colleges and universities involved in sports clubs and physical education teachers of Moscow schools. This work method spiroarteriokardioritmograf allowing in addition to assessing the main functional parameters of the cardiovascular system (heart rate, blood pressure), to carry out a simultaneous analysis of variability of heart rate and blood pressure, as well as to assess the sensitivity of spontaneous arterial baroreflex. In parallel with the registration parameters of the cardiovascular system evaluated the psychological condition of the subjects using a questionnaire Being - Activity - Mood. It is shown that in the winter records were obtained higher values of heart rate, higher values of the absolute and relative power of the LF band in systolic blood pressure spectrum, and decrease of the absolute power of VLF band in the heart rate variability spectrum. The lack of seasonal changes in the value of the spontaneous arterial baroreflex sensitivity suggests a leading role in the variability of heart rate neuro-autonomic regulation systems. Seasonal changes in the autonomic regulation of the cardiovascular system of young women were accompanied by a decrease in their well - being in winter.

Full Text

Введение Медицинское сопровождение спортивной деятельности, особенно в спорте высшего мастерства, включает длительные мониторинговые исследования всех систем и органов атлетов [1]. Поэтому для врача важно понимать, что регистрируемые показатели могут меняться не только в зависимости от спортивного сезона (проведения измерений в тренировочный или соревновательный период) [2], но и от календарного сезона - от времени года. Известно, что во взрослой популяции основные показатели состояния сердечно-сосудистой системы - частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД) - обладают сезонной вариабельностью: наивысшие значения обоих показателей регистрируются в зимний период [3, 4]. В школьном возрасте также описана вариабельность различных параметров сердечно-сосудистой системы, что весьма существенным образом затрудняет интерпретацию результатов наблюдений за здоровьем школьников в течение учебного года [5]. В задачи настоящего исследования входила оценка сезонных изменений показателей автономной регуляции сердечно-сосудистой системы у молодых женщин, оцениваемых на основании параметров вариабельности сердечного ритма (СР) и пальцевого АД, с использованием метода спироартериокардио - ритмографии (САКР) [1, 2, 5]. Материалы и методы В исследовании приняли участие 65 молодых женщин в возрасте от 18 до 25 лет: студенток московских колледжей и вузов, занимающихся в спортивных секциях, и учителей физкультуры московских школ. Регистрацию показателей сердечно - сосудистой системы проводили на аппаратно - программном комплексе САКР (производитель - ООО «Интокс», Санкт-Петербург). Поведено две независимые серии регистраций: летом (апрель - июнь, n = 32), и зимой (n = 32, ноябрь - февраль). В каждой серии дли тельность записей на приборном комплексе САКР составляла 2 мин. Данный комплекс предназначен для регистрации потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, измерения показателей пальцевого АД методом ненагруженной артерии (методом Пеназа), и записи электрокардиограммы в 1 - м стандартном отведении, с расчётом спектральных показателей вариабельности СР и пальцевого АД. Состояние систем автономной регуляции сердечно-сосудистой системы оценивали по показателям вариабельности СР и АД, по величине чувствительности спонтанного артериального барорефлекса (опция комплекса САКР), а также по стресс - индексу (по Баевскому), рассчитываемому отдельной программой на основании данных САКР. Параллельно с регистрацией показателей сердечно - сосудистой системы проведена оценка психологического состояния испытуемых с использованием опросника САН (Самочувствие - Активность - Настроение). Выборки испытуемых, привлечённых к регистрации на приборе САКР и тестированию по САН, совпадали частично. Статистическую обработку полученных данных проводили на основе алгоритмов непараметрической статистики (пакет статистических программ Statistica 6.0), с расчётом медианы (Me), нижней (Q1) и верхней квартилей (Q3), и стандартного отклонения (SD). Результаты и их обсуждение Как показали результаты нашего исследования, у молодых женщин с достаточно высоким уровнем физической нагрузки наблюдаются статистически значимые сезонные колебания ЧСС, с минимальными величинами в конце весны - начале лета (рис. 1, А). В уровне АД наблюдалась сходная тенденция, однако, не достигшая уровня статистической достоверности: по критерию Манн - Уитни для систолического АД и диастолического АД, p = 0,164 и p = 0,118 соответственно (рис. 1, Б и рис. 1, В).Приведённые Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 45 Вестник восстановительной медицины № 5 • 2015 90 - 85 - 80 - 75 - 70 - 65 • 60 - 145 140 135 130 1- о 125 1- Œ 2 2 120 115 110 105 100 120,3 Б 100 95 85 ^ 80 о £ 85 2 5 75 70 65 60 В лето зима лето зима лето зима Рис. 1. Основные показатели сердечно-сосудистой системы у молодыхженщин - спортсменок в разные сезоны года (Me, Q1 - Q3). А - ЧСС (уд./мин), Б - систолическое АД (мм рт.ст.), В - диастолическое АД (мм рт.ст.). Обозначения статистической значимости отличий от летних результатов: * - p < 0.05 по непараметрическому критерию Манн - Уитни. данные, полученные на независимых выборках, в целом совпадают с результатами мониторинговых исследований [3, 6], причём даже на мужских выборках [7]. Данное обстоятельство стало дополнительным верификатором применимости метода САКР для выполнения поставленной в данном исследовании задачи. По существующим в настоящее время представлениям, в качестве неинвазивных методов оценки состояния систем автономной регуляции сердечнососудистой системы допустимо использовать статистические, геометрические и спектральные методы анализа вариабельности СР и АД, а также величину чувствительности артериального барорефлекса, в том числе - спонтанного, возникающего в процессе произвольного дыхания. В нашем исследовании выявлено, что у молодых женщин - спортсменок на протяжении календарного года регистрируются флуктуации мощности диапазона VLF в спектре вариабельности СР, диапазона LF в спектре вариабельности систолического АД, но не стресс - индекса и чувствительности барорефлекса (таблица 1). Отсутствие сезонной изменчивости чувствительности артериального барорефлекса предполагает, что основным механизмом в изменении базовых показателей работы сердечно-сосудистой системы (ЧСС и АД) являются процессы на уровне нейро - вегетативной регуляции. Большая индивидуальная вариабельность стресс - индекса (см. величину SD) не позволяет включать данный показатель в список значимых при анализе независимых выборок. Сезонные изменения мощности диапазона VLF в спектре вариабельности СР, хотя и не достигающие уровня статистической достоверности, представлены также в работе Н.В.Вороновой и соавт. [6], причём в 3 - х фазах менструального цикла из 4 - х. Известно, что мощность диапазона VLF отражает, в том числе, влияния на СР со стороны гумораль ных факторов. Принимая во внимание, что сезонная изменчивость в работе сердечно-сосудистой системы является звеном в общих хронобиологиче - ских закономерностях [8 - 10], можно предположить, что изменения в СР связаны с сезонными изменениями в содержании гормонов, опосредующих влияние гипоталамо - гипофизарной системы на симпато - адреналовую составляющую автономной регуляции [10]. Об участии в конечном эффекте на СР и АД симпатической иннервации свидетельствуют недавние данные об усилении зимой активности симпатических нервов, полученные в мониторинговых исследованиях [11]. Важно, что аналогичные сезонные изменения ЧСС и АД регистрируются не только у женщин, но и у мужчин [7, 12], причём вне зависимости от типа вегетативной регуляции их организма. Данные литературы по результатам оценки симпатической активности по вариабельности СР (мощность диапазона LF) также подтверждают наличие сезонной изменчивости в виде возрастания данного показателя в зимний период [6, 13]. Однако в нашем исследовании степень возрастания как абсолютной, так и относительной мощности диапазона LF в спектре вариабельности СР уровня статистической значимости не достигла (критерий Манн - Уитни; p = 0,118 и p = 0,345 соответственно). Однако в спектре вариабельности систолического АД, также связанного с активностью симпатического звена автономной регуляции, выявлено статистически значимое возрастание как абсолютной, так и относительной мощности данного диапазона (таблица 1). Сезонные изменения в состоянии сердечнососудистой системы не могут не отражаться на психоэмоциональном статусе испытуемых, особенно женщин. Как показано в работах других исследователей, процессы адаптации человека к средо - вым факторам, включая климато - географические, с одной стороны, коррелирует с особенностями 46 Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации Вестник восстановительной медицины № 5 • 2015 Таблица 1. Статистические показатели параметров автономной регуляции сердечно-сосудистой системы у молодыхженщин - спортсменок в разные сезоны года Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 47 Вестник восстановительной медицины № 5 • 2015 6.5 6,0. 5.5 _ з 5,0 _ СО xi va 4,5 _ 4.0 3,5 _ 3.0 А 6,0 5,5 5,0 - D Е= 4,5 4.0 3,5 3.0 Б 7.0 6.5 6.0 5.5 з 5 5,0 4.5 4.0 3.5 3.0 В 6,00 лето зима лето зима лето зима Рис. 2. Показали самооценки психологического статуса (по опроснику САН) у молодыхженщин - спортсме - нок в разные сезоны года (Me, Q1 - Q3). А - самочувствие (баллы), Б - активность (баллы), В - настроение (баллы). Обозначения статистической значимости отличий от летних результатов: * - p < 0.05 по непараметрическому критерию Манн - Уитни. его психики [14], с другой стороны, оказывает на неё выраженное влияние в виде смещения шкалы ценностей в сторону сохранения собственного здоровья [15]. В нашей работе у молодых женщин - спортсменок выявлено снижение в зимних тестированиях уровня самооценки собственного самочувствия (по опроснику САН) (рис. 2, А). Тенденции к снижению активности и настроения уровня статистической значимости не достигли (критерий Манн - Уитни; p = 0,124 и p = 0,102 соответственно). Результаты аналогичных обследований у молодых мужчин приведены в работе И.А.Варенцовой и соавт. [7]. Однако в данной работе сезонных изменений показателей САН не выявлено, хотя у мужчин степень влияния симпатических влияний на сердечно - сосудистую систему гораздо выше, чем у женщин. По - видимому, у женщин изменения в психологическом состоянии связаны с их большей чувствительностью к сезонным сдвигам в гормональных регуляторных системах [8, 10]. Заключение Данные, полученные в настоящем исследовании методом спироартериокардиоритмографии, под - твержают наличие сезонной изменчивости различных показателей состояния сердечно-сосудистой системы у молодых женщин с высоким уровнем физической активности. При этом изменениям подвержены как интегральные параметры (частота сердечных сокращений, артериальное давления), так и показатели, характеризующие уровень функциональной активности систем автономной регуляции. Важно, что сезонным изменениям в работе системы автономной регуляции сердечно-сосудистой системы сопутствует снижение самочувствия в зимний период. Полученные результаты представляют практический интерес для спортивных врачей и специалистов, осуществляющих медицинское сопровождение спортивной деятельности и реабилитации в межсоревно - вательный период - для корректной оценки эффективности (или её отсутствия) проводимых мероприятий.
×

About the authors

N. B Pankova

Research Institute of General Pathology and Pathophysiology

Email: nbpankova@gmail.com
Moscow, Russia

A. G Fesenko

Orenburg State University

Orenburg, Russia

References

  1. Эйгель М.Я., Кузнецов П.П., Панкова Н.Б., Фесенко А.Г., Карганов М.Ю. Инновационные подходы к созданию автоматизированного рабочего места (АРМ) спортивного врача. Врач и информационные технологии. 2013; 1: 27 - 31.
  2. Панкова Н.Б., Архипова Е.Н., Фесенко А.Г., Алчинова И.Б., Карганов М.Ю. Влияние коррекции элементного статуса на динамику функционального состояния организма девушек - регбисток в соревновательный период (по результатам полисистемного мониторинга) // Вестник восстановительной медицины. 2011; 5 (45): 60 - 66.
  3. Verdon F., Jacot E., Boudry J.F., Chuat M., Truong C.B., Studer J.P. [Seasonal variations of blood pressure in normal subjects and patients with chronic disease]. Arch. Mal. Coeur. Vaiss. 1997; 90 (9): 1239 - 1246. [Article in French] PMID: 9488770.
  4. Modesti P.A. Season, temperature and blood pressure: a complex interaction. Eur. J. Intern. Med. 2013; 24 (7): 604 - 607. doi: 10.1016/j.ejim.2013.08.002. PMID: 23972926.
  5. Панкова Н.Б., Карганов М.Ю. Методологические подходы к оценке здоровьесберегающего потенциала образовательных стандартов нового поколения. Здоровьесберегающее образование. 2012; (21): 87 - 92.
  6. Воронова Н.В., Мейгал А.Ю., Елаева Л.Е., Кузьмина Г.И. Влияние сезона года и фазы менструального цикла женщины на параметры кардиоинтервалограммы. Экология человека. 2015; 2: 20 - 26.
  7. Варенцова И.А., Чеснокова В.Н., Соколова Л.В. Сезонное изменение психофункционального состояния студентов с разным типом вегетативной регуляции сердечного ритма. Экология человека. 2011; 2: 47 - 52.
  8. Радыш И.В. Адаптивные изменения гормонального и элементного статуса у здоровых женщин в различные сезоны года // Вестник восстановительной медицины. 2013; S1: 47 - 50.
  9. Sinha P., Singh N.P, Taneja D.K., Sah R. Does blood pressure variability affect the summer associated symptoms amongst females? J. Assoc. Physicians India. 2010; 58: 225 - 228. PMID: 21046875
  10. Walton J.C., Weil Z.M., Nelson R.J. Influence of photoperiod on hormones, behavior, and immune function. Front. Neuroendocrinol. 2011; 32(3): 303 - 319. doi: 10.1016/j.yfrne.2010.12.003. PMID: 21156187.
  11. Cui J., Muller M.D., Blaha C., Kunselman A.R., Sinoway L.I. Seasonal variation in muscle sympathetic nerve activity. Physiol. Rep. 2015; 3(8). pii: e12492. doi: 10.14814/phy2.12492. PMID: 26265752.
  12. Мирошников С.В., Нотова С.В., Алиджанова И.Э., Кияева Е.В. Вариабельность сердечного ритма и элементного статуса у юношей студентов // Вестник восстановительной медицины. 2013; 2: 44 - 47.
  13. Kristiansen J., Olsen A., Skotte J.H., Garde A.H. Reproducibility and seasonal variation of ambulatory short - term heart rate variability in healthy subjects during a self - selected rest period and during sleep. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 2009; 69 (6): 651 - 661. doi: 10.3109/00365510902946984. PMID: 19424916.
  14. Звоников В.М., Ройзман И.В. Взаимосвязь показателей адаптивности с акцентуациями характера у студентов // Вестник восстановительной медицины. 2014; 2: 2 - 5.
  15. Мезенцева О.А., Овсянникова Н.Н. Психофизиологическая адаптация студентов - бакалавров младших и старших курсов с учётом их ценностных ориентаций. Актуальные проблемы естественнонаучного образования, защиты окружающей среды и здоровья человека. 2015; 1 (1): 104 - 107.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2015 Pankova N.B., Fesenko A.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies