УДК 796.01:612

ББК 75.09

Ф 94

Шаханова А.В., Кузьмин А.А., Гречишкина С.С., Петрова Т.Г.

Лаборатория «Физиологии развития ребёнка» НИИ комплексных проблем АГУ

ФУНКЦИОНАЛЬНО-АДАПТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ, ЗАНИМАВШЕЙСЯ МАССОВЫМИ ВИДАМИ СПОРТА В РЕЖИМЕ СПОРТИВНЫХ СЕКЦИЙ В ШКОЛЕ И ВУЗЕ

Определено влияние систематических спортивных физических нагрузок в режиме секций на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы учащейся молодежи, рассмотрены вопросы возрастной динамики показателей спектрального анализа вариабельности сердечного ритма в условиях футбольного и баскетбольного тренинга. Полученные результаты представляют интерес для планирования адекватного тренировочного режима, раннего прогноза перетренированности, профилактики донозологических состояний.

Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, сердечно-сосудистая система, футбол, баскетбол, спортивные секции.

Shakhanova A.V., Kuzmin A.A., Grechishkina S.S., Petrova T.G.

The Child’s Development Physiology Laboratory, Research Institute of Complex Problems, Adyghe State University

FUNCTIONAL AND ADAPTIVE FEATURES OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF STUDENTS ENGAGED IN MASS SPORTS IN A SPORTS SECTION MODE AT SCHOOL AND HIGHER EDUCATION INSTITUTION

This study defines influence of systematic sports physical activities in a sports section mode on a functional condition of students’ cardiovascular system. The age dynamics of spectral analysis indicators of heart rhythm variability is examined in the conditions of football and basketball training. The obtained results are of interest for developing an adequate training mode, for the early forecast of an overtraining and for prevention of the prenosological states.

Keywords: heart rhythm variability, cardiovascular system, football, basketball, sports sections.

Нарастающее в современном мире ограничение подвижности противоречит самой биологической природе человека, нарушая функционирование различных систем организма, снижая работоспособность и ухудшая состояние здоровья [1]. Систематическая умеренная спортивная физическая нагрузка является эффективным универсальным тренирующим фактором, вызывающим благоприятные функциональные, биохимические и структурные изменения в организме [5]. Глобальное тренирующее влияние физической нагрузки обусловлено тем, что организм реагирует на нее системно, вовлекая в процесс механизмы адаптации: нейрогуморальную регуляцию, исполнительные органы и вегетативное обеспечение. Из сказанного очевидна роль развития массовых форм физической культуры, как в условиях школы, так и в условиях обучения в ВУЗе. Секционные занятия игровыми видами спорта служат целям всестороннего физического развития и повышения физической подготовленности [2,3,4,5]. 

Развитие массового спорта как одного из средств укрепления здоровья учащейся молодежи делает особенно актуальным вопрос адекватности физических нагрузок. Нагрузка должна дозироваться с учетом возрастных, морфофункциональных и адаптивных возможностей организма, уровня его тренированности. Целенаправленное и длительное использование спортивных физических нагрузок в режиме дня оказывает существенное влияние на состояние организма, способствует формированию специализированных морфофункциональных модельных характеристик [5,10]. В спортивных школах и ВУЗах наиболее широкое распространение получили спортивные игры (футбол, баскетбол и волейбол). Систематические занятия игровыми видами спорта, способствуют укреплению организма, повышению уровня его физического развития и работоспособности. Как известно это сопровождается специфическими морфофункциональными изменениями основных систем организма, значительным расширением их функциональных возможностей, совершенствованием регуляторных механизмов, увеличением диапазона компенсаторно-адаптационных реакций [5,15]. Спортивные игры, особенно футбол и баскетбол, характеризуется обилием разнообразных технико-тактических приёмов и высоким эмоциональным накалом борьбы [6,11]. Тренировочная и соревновательная деятельность требует выполнения значительно большего объема скоростно-силовых и собственно силовых нагрузок, высокого развития общей и скоростной выносливости.

Подобного рода тренировочный процесс нуждается в строгом медико-биологическом контроле. Оценка функционального состояния организма имеет и другие практически важные следствия. Одно из них состоит в том, что оценка уровня здоровья вообще, без учета конкретной среды, возраста или соответствующего функционально-адаптивного состояния, является недостаточной. Функциональное состояние организма и, прежде всего, сердечно-сосудистая система (ССС) определяет и лимитирует его адаптационный потенциал [2,3,4]. В плане сказанного большой интерес представляли исследования влияния тренировочных занятий футболом и баскетболом на регуляторно-адаптивные возможности ССС учащихся, занимавшихся в секции футбола и баскетбола. Спортивные физические нагрузки нередко становятся причиной развития дезадаптационных изменений, переходящих границы приспособления ССС, что естественно может привести к развитию патологии [7,9,10]. Эффективное управление тренировочным процессом в игровых секциях невозможно без регулярного контроля над функциональным состоянием ССС, занимающихся спортом школьников и студентов. 

Мониторинг и оценка функционального состояния и адаптационных возможностей ССС школьников и студентов, регулярно тренирующихся в спортивных секциях, позволит своевременно распознавать случаи дезадаптации и предупредить дальнейшее развитие предпатологического и патологического состояния организма за счет коррекции тренировочного режима и адекватного подбора индивидуальных тренировочных нагрузок. Известно, что нарушения в состоянии регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы предшествуют появлению гемодинамических, метаболических, энергетических и структурных нарушений в исполнительных органах, т.е. являются наиболее ранними прогностическими признаками донозологических состояний [2]. Для выявления нарушений в состоянии регуляторных механизмов, в том числе для изучения их возрастных изменений в организме, в настоящее время в физиологии широко используется анализ вариабельности сердечного ритма [2,4,6,9].

Целью нашей работы явилось изучение регуляторно-адаптивных механизмов ССС в условиях стандартных функциональных нагрузок, позволяющих дать качественно-количественную характеристику функциональному состоянию организма школьников и студентов, занимавшихся в режиме спортивных секций игровыми видами спорта (футбол, баскетбол).

Обследованный контингент

Обследовано 120 школьников (60 футболистов и 60 баскетболистов в возрасте 10-15 лет) и 45 студентов (25 футболистов и 20 баскетболистов в возрасте 17-21 года), регулярно занимавшихся спортом в режиме спортивных секций на базах детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва (ДЮСШОР) г. Майкопа и Института физической культуры и дзюдо. Для стандартизации условий все исследования проводились в первой половине дня (9-12 часов), в условиях температуры комфорта (18-20^оС) на базе лаборатории «Физиология развития ребенка» НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета.

Материалы и методы

Запись электрокардиограммы и расчет показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводились с помощью аппаратно-программного комплекса «Поли-Спектр-12» в положении лежа в течение 5 минут. Спектральный анализ заключался в измерении мощности VLF-, LF-, HF-волн в спектре вариабельности сердечного ритма и осуществлялся в процентах от общей мощности спектра (TP), что показывает относительный вклад церебральноэрготропного, симпатического и парасимпатического компонентов в общую мощность колебаний кардиоритма [2].

Результаты исследования

Исследование качества регулирования по спектральному анализу вариабельности сердечного ритма юных футболистов показало, что в возрасте второго детства (10-12 лет) в регуляции сердечной деятельности преобладают симпатические влияния (преобладание LH-волн). Тогда как в подростковом возрасте (13-15 лет) преобладает парасимпатическое звено регуляции сердечной деятельности (преобладание HF-волн) (табл. 1). Это говорит о резистентности организма в силу совершенствования системной организации физиологических функций, что приводит к возрастанию функциональных и адаптационных возможностей организма, отсутствию стрессирующих влияний, как со стороны внешней среды, так и со стороны эндогенных факторов. Заслуживает внимания тот факт, что возраст второго детства характеризуется высокой степенью влияния волн очень медленного диапазона (VHF-волн). По мнению P.M. Баевского [2] волны данного диапазона кардиоритма связаны с активностью надсегментарных центров вегетативной регуляции, которые генерируют медленные ритмы, передающиеся к сердцу через симпатическую нервную систему. Высокий уровень VLF – волн расценивается в практической медицине как признак неблагоприятного функционально-адаптивного состояния кардио-регуляторной системы, что определенным образом подтверждается более низкой физической работоспособностью (PWC₁₇₀) юных футболистов в возрасте второго детства [11]. Данный факт является основанием для пересмотра режима и интенсивности тренировочных нагрузок в возрасте второго детства.

В подростковый период у юных футболистов в покое устанавливается стабильный благоприятный вегетативный баланс, характеризующийся преобладанием парасимпатических (HF-волн) влияний над симпатическими (LF-волн) и стабильным уровнем влияния центральных отделов регуляции (VLF-волн) сердечной деятельности, что связано по-нашему мнению с оптимизацией соотношения автономности и централизованности в регуляции ритма сердца. В литературе такое состояние описано как наиболее оптимальное, [18].

В юношеском возрасте (17-21 год) у студентов-футболистов, соотношение быстрых (HF) и медленных (LF и VLF) указывало на достаточно высокое влияние на ритм сердца симпатической нервной системы (табл. 1), что говорит о сниженном регуляторно-адаптивном статусе организма и может быть связано с высоким эмоциональным напряжением характерным для данной игры. При анализе вариабельности сердечного ритма баскетболистов обращает на себя внимание превалирование парасимпатических влияний (HF- компонент) во всех возрастных группах (табл. 1). Отмеченное относительно небольшое влияние VLF – компонента показывает не существенное влияние надсегментарных структур на регуляцию сердечной деятельности баскетболистов. Преобладание HF - компонента в структуре ВСР спортсменов согласуется с представлениями об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающих нервов на сердце и является показателем индивидуальной устойчивости здорового организма к физическим нагрузкам и другим стрессирующим факторам [6,14,16].

Таблица 1 – Показатели (Мm) сердечной деятельности у учащихся, занимавшихся в секциях футбола и баскетбола в зависимости от биологического возраста

Обозначение: * - достоверность различий (р0,05)* между периодами развития в пределах одного вида спорта.

Это позволяет сделать предположение о более гармоничном развитии вегетативных механизмов регуляции ритма сердца у баскетболистов в возрасте второго детства по сравнению с футболистами того же возрастного периода. По видимому, менее интенсивные физические нагрузки и большое время, уделяемое на тактико-техническую подготовку в рамках баскетбольного тренинга, способствует более раннему становлению парасимпатических механизмов регуляции сердечной деятельности.

В подростковом возрасте у баскетболистов, как и у футболистов, наступает стабилизация вегетативной регуляции сердца, связанная с оптимизацией соотношения автономности и централизованности в регуляции ритма сердца.

В юношеском возрасте отмечается преобладание в структуре сердечного ритма HF-волн над LF-волнами у баскетболистов в большой мере, чем у футболистов того же возраста (табл. 1), вследствие этого наблюдалась экономизация функций ССС в покое. Это означает, что под влиянием адекватного расширенного двигательного режима структура сердечного ритма в покое меняется, процессы установления новых, более благоприятных взаимоотношений: снижения симпатических и усиления парасимпатических влияний на сердце. Это очень важно для развития регуляторно-адаптивных возможностей организма, поскольку парасимпатический отдел обеспечивает восстановление различных физиологических показателей, резко измененных после напряженной мышечной работы, пополнение израсходованных энергоресурсов [8,10,18]. Как видно, в условиях меньших по интенсивности спортивных физических нагрузок в рамках баскетбольного тренинга раньше происходит формирование парасимпатического звена регуляции ритма сердца, как следствие – экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения спортивного результата. Таким образом, показатели сердечно-сосудистой системы, ее эффективность реакции на тренировочные и тестирующие функциональные нагрузки позволяют прогнозировать функциональную готовность и возможность достижения спортивного результата, являясь опорными величинами при определении эффективности (экономичности) и адекватности тренировочных нагрузок, при выборе критериев предельно допустимых нагрузок.

Выводы

В условиях меньших по интенсивности спортивных физических нагрузок в рамках баскетбольного тренинга раньше происходит формирование парасимпатического звена регуляции ритма сердца, как следствие – экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения спортивного результата

В подростковом возрасте у баскетболистов, как и у футболистов, наступает стабилизация вегетативной регуляции сердца, связанная с оптимизацией соотношения автономности и централизованности в регуляции ритма сердца.

В целом, в рамках баскетбольного тренинга в большей мере наблюдается доминирование парасимпатического звена регуляции, как следствие, экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения адаптивного результата по сравнению со школьниками и студентами, занимавшихся в секции футбола.

Литература:

1. 1.Апанасенко, Г.Л. Уровень соматического здоровья, его связь с физическим развитием и прогнозирование заболеваемости подростков / Г.Л. Апанасенко, В.К.Казакевич, Л.Д. Коровина // Валеология. -2002. -№ 1. –С. 19-24.
2. 2.Баевский, Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р.М. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клецкин. - М.: Наука, 1984. - 225 с.
3. 3.Викулов, А. Д. Кровообращение у спортсменов-пловцов / А. Д Викулов. — Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2001. - 115 с.
4. 4.Голубчиков, А. М. Кардиоинтервалометрия как экспресс-метод определения функционального состояния организма лиц, занимающихся физкультурой и спортом: Методические рекомендации / А. М. Голубчиков - Сочи, 1983. - 18 с
5. 5.Граевская, Н.Д. Спортивная медицина: курс лекций и практические занятия: учеб. пособие: в 2 ч. Ч.1 / Н.Д. Граевская, Т.И. Долматова. – 2-е изд., стереотип. – М.: Советский спорт, 2008. – 304с.
6. 6.Гречишкина, С.С. Особенности регуляторно-адаптивного и нейрофизиологического статуса студентов, занимавшихся футболом в спортивных секциях / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2011. – Выпуск № 4 (31). – С. 145-149.
7. 7.Дубровский, В. И. Спортивная медицина / В. И. Дубровский. - М.: Владос, 1999. - 480с.
8. 8.Душанин, С. А., . Функция сердца у юных спортсменов / В.В. Шигалевский С.А. Душанин. - Киев: Здоровье, 1988. - 164 с
9. 9.Зайцева В.В. Компьютерные технологии в физическом воспитании / В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин // Физиология развития ребенка / под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер.- М.: Образование от А до Я, 2000.- С.296-312.
10. 10.Казначеев, В.П. Современные аспекты адаптации / В.П. Казначеев. – Новосибирск: Наука, 1980. -190 с.
11. 11.Кузьмин, А.А. Характеристика функционально-адаптивного состояния организма юных футболистов и баскетболистов 10-15 лет в динамике тренировочного процесса / А.А. Кузьмин // Валеология. – 2009. – № 1. – С. 29-36.
12. 12.Кузьмин, А.А. Особенности вариабельности сердечного ритма юных футболистов и баскетболистов 10-15 летнего возраста в зависимости от соматотипа / А.А. Кузьмин // Валеология. – 2008. – № 4. – С. 26-31.
13. 13.Макаренко, Ю.А. Адаптивные возможности организма как показатель уровня здоровья детей // Онтогенетические особенности адаптации детей / Под ред. Ю.Е. Вельтищева. –М., 1985. –С. 31-36.
14. 14.Петрова, Т.Г. Адаптационные возможности сердечно-сосудистой и нервной систем дзюдоистов / С.С. Гречишкина, Т.Г. Петрова, Т.А. Схакумидов // Медицинский академический журнал. Т. 10. – № 5. – 2010. – С. 11
15. 15.Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. – М.: Олимпия Пресс, 2005. – 528с.
16. 16.Тупицын, И.О. Возрастная динамика и адаптационные изменения сердечно-сосудистой системы школьников / И.О Тупицин.- М.: Педагогика.- 1985.-85с.
17. 17.Шаханова А.В. Функциональные и адаптивные возможности юных футболистов и баскетболистов 10–15 лет в зависимости от соматотипа / А.В. Шаханова, А.А. Кузьмин, А.Х. Агиров // Вестник АГУ. Сер. Естественно-математические и технические науки – 2012, №1 – С.55-64.
18. 18.Шаханова, А.В. Особенности адаптации сердечно-сосудистой системы спортсменов разных видов спорта по данным вариабельности ритма сердца / А.В. Шаханова, Я.К. Коблев, С.С. Гречишкина // Вестник АГУ. Сер. естественно-математических и технических наук. ––2010. – Выпуск 1 (53). – С. 102-107.

_______________________________________________________________________________

Шаханова Ангелина Владимировна, доктор биологических наук, профессор, зав.кафедрой физиологии факультета естествознания, проректор по научной работе Адыгейского государственного университета, тел. 89184201021, e-mail: Dissagu@yandex.ru

Кузьмин Андрей Александрович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета, тел. (8772) 593942

Гречишкина Светлана Станиславовна, кандидат биологических наук, физиолог лаборатории «Физиология развития ребенка» НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета, тел. 89034486033, e-mail: S4209691@yandex.ru

Петрова Татьяна Геннадьевна, кандидат биологических наук, физиолог лаборатории «Физиология развития ребенка» НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета, тел. 89034654243, e-mail:tatyana.petrowa-golubencko@yandex.ru

Лаборатория «Физиологии развития ребёнка» НИИ комплексных проблем АГУ