Спироартериокардиоритмографические критерии физической работоспособности высокого уровня

Романчук А.П.

Южно-украинский национальный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, г. Одесса, Украина

К системам, определяющим функциональное состояние организма спортсменов, в первую очередь относятся: вегетативная нервная система (ВНС), обеспечивающая адекватное течение адаптационных процессов через регуляцию деятельности всех висцеральных систем организма, а также сердечно-сосудистая и дыхательная системы, обеспечивающие кислородтранспортную функцию, наиболее лимитирующую возможности физической работы [4].

Цель исследования: определение критериев высокого уровня физической работоспособности (ФР) при исследовании с применением спироартериокардиоритмо-графии (САКР).

Методы исследования: Для достижения поставленной цели использовался современный метод исследования, разработанный ООО «Интокс» (г. Санкт-Петербург) – САКР [2]. Напомним, что метод САКР позволяет адекватно определить возбудимость и проводимость по миокарду (по данным ЭКГ в 1 отведении), вегетативное обеспечение сердечного ритма (по данным вариабельности сердечного ритма – ВСР), систолического и диастолического давления (по данным вариабельности систолического и диастолического давления – ВСД и ВДД, соответственно), спонтанного дыхания (Вдых), показатели паттерна дыхания. Кроме перечисленных параметров, которые будут обсуждаться в данном сообщении, метод САКР позволяет адекватно определить показатели системной гемодинамики, изменчивость показателей ЧСС и АД в дыхательном цикле, а при проведении различных тестов с управляемым дыханием и физической нагрузкой, реактивность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в ответ на предлагаемый раздражитель.

Результаты исследования. Интегральным показателем функционального состояния организма и кардиореспираторной системы является ФР. Для определения ФР с использованием Гарвардского степ-теста были обследованы 100 квалифицированных спортсменов (53 кмс, 34 мс и 13 мсмк) в возрасте от 18 до 28 лет, занимающихся различными видами спорта (в основном ациклической направленности), из них 69 мужского и 31 женского пола. По результатам выполнения Гарвардского степ-теста высокий уровень ФР отмечался у 54 спортсменов (41 мужчин, 13 женщин).

Для определения САКР-критериев нами анализировались варианты граничных отклонений отдельных показателей, попадающих в диапазоны <5% и >95% встречаемости, в соответствии с разработанными ранее центильными таблицами [1, 3].

Анализ показатей ЭКГ позволил установить, что для спортсменов с высоким уровнем ФР характерным является выраженная брадикардия, замедление AV-проводимости с выраженной тенденцией к увеличению преднагрузки на сердце (удлинение Р), укорочению времени деполяризации желудочков и удлинению QT. При сравнении со спортсменами с выше среднего и средним уровнями PWC для высокого уровня PWC характерным является выраженная брадикардия покоя с умеренной тенденцией к увеличению преднагрузки на сердце и ускорению реполяризации желудочков, что в целом обеспечивает эффективность насосной функции сердца в условиях выполнения физических нагрузок.

Анализ показателей ВСР позволил установить, что характерным для высокого уровня ФР является повышение ТР за счет увеличения LF и HF-компонент и интактности VLF-компоненты ВСР. При более низких уровнях ФР повышается вклад VLF-компонент в увеличение ТР, а соотношение LF и НF-компонент, которое связывают с преобладанием тонуса ВНС не является информативным в отношении уровня ФР.

Анализ показателей ВСД показал, что регуляторные влияния на СД при высоком уровне ФР четко дифференцируются отсутствием вариантов выраженного снижения и увеличения TP_СД при условии выраженной тенденции к снижению НF-компоненты и увеличения соотношения LF/HF, свидетельствующего о преобладании симпатикотонических влияний на СД .

Анализ показателей ВДД показал, что характерной особенностью регуляции ДД у спортсменов является рассогласованность автономных влияний с преимущественным преобладанием симпатикотонии от 46,7 до 63% случаев, тенденцией к снижению HF-компоненты. Уровень ФР дифференцируется только по степени снижения надсегментарной составляющей (VLF_ДД) регуляции ДД, которая при высоком уровне ФР является максимально сбалансированной.

Информативными оказались показатели Вдых, которые свидетельствовали о выраженной тенденции к снижению ТРдых и VLFдых у спортсменов вне зависимости от уровня ФР. Характерной для высокой ФР была тенденция к увеличению LF-дых, более выраженное снижение HFдых, что характеризовалось выраженным увеличением соотношения LF/HFдых.

Значимыми были также особенности паттерна спонтанного дыхания, которые характеризовали высокий уровень ФР. В первую очередь, по показателям ЧД (выраженное брадипноэ в 32,6% случаев) и ДО, имеющего выраженную тенденцию к увеличению (в 17,8% случаев), которые сопровождались умеренной тенденцией к снижению соотношения Tвд/Tвыд (в 13,3% случаев). У спортсменов с более низкими уровнями ФР тенденции к выраженному брадипноэ не сопровождалось отмеченными объемными и фазовыми характеристиками спонтанного дыхания. При этом необходимо отметить, что при среднем уровне ФР выраженное брадипноэ характеризовалось отсутстивем вариантов увеличенного ДО при более, чем в 2,5 раза частом выраженном удлинении вдоха в сравнении с выдохом.

Выводы. Таким образом, исследование с использованием САКР позволило установить критерии высокого уровня ФР, которые можно охарактеризовать следующим образом:

- по данным кардиоинтервалометрии – выраженная брадикардия покоя с умеренным увеличением преднагрузки на сердце и ускорением реполяризации желудочков;

- по данным ВСР – умеренно выраженное повышение ТР за счет увеличения LF и HF-компонент и интактности VLF-компоненты;

- по данным ВСД – отсутствие вариантов выраженного снижения и увеличения TP_СД при снижении НF_СД-компонента и выраженном увеличении соотношения LF/HF_СД;

- по данным ВДД – максимально сбалансированный VLF_ДД-компонент;

- по данным Вдых – увеличение LFдых-компоненты, выраженное снижение HFдых-компоненты, а также выраженное увеличение соотношения LF/HFдых;

- по данным паттерна дыхания – выраженное брадипноэ на фоне увеличения ДО и умеренного снижения соотношения Tвд/Tвыд.

Полученные данные позволяют использовать тестирование с применением САКР с целью экспрессной оценки функционального состояния кардиореспираторной системы спортсменов в условиях этапных, текущих и оперативных обследований, а также для индивидуального мониторинга лиц, занимающихся физической культурой.

1. Гублер Е.В. Информатика в патологии, клинической медицине и педиатрии – Л.: Медицина –1990. - 376 с.

2. Пивоваров В.В. Измерительно-информационная система функциональной диагностики нервной регуляции кровообращения. Часть I. Разработка. // Датчики и системы. - 2008. - № 10. -С.2-8.

3. Романчук А.П. Комплексный подход к диагностике состояния кардиореспираторной системы у спортсменов / А.П. Романчук, Л.А. Носкин, В.В. Пивоваров, М.Ю. Карганов. – Одесса: «Феникс», 2011. – 256 с.

4. Warburton DER, Sheel WA, McKenzie DC Cardiorespiratory adaptations to training. In: Schwellnus MP, ed. The Olympic Textbook of Sports Medicine. West Sussex, UK: Wiley-Blackwell (2008)