Вариабельность сердечного ритма как индикатор функционального состояния организма у профессиональных спортсменов (стр. 1 )

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования

«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ

КАФЕДРА ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Специальность: 012000 (ОКСО 020205) - ФИЗИОЛОГИЯ

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Дипломная работа

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА КАК ИНДИКАТОР ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА У ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ СПОРТСМЕНОВ

Работа завершена:

“___” ____________ 2016г. _____________________ ()

Работа допущена к защите:

Научный руководитель

к. б.н., ассистент

“___”__________ 2016 г. _____________________ ()

Заведующий кафедрой

д. б.н., профессор

“___”__________ 2016 г. _____________________ ( )

Казань – 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1  История развития анализа вариабельности сердечного ритм 7

1.2  Основные механизмы формирования ритма сердца 9

1.3  Влияние систематических физических нагрузок на показатели вариабельности сердечного ритма 11

1.4  Измерение вариабельности сердечного ритма 14

1.5  Основные методы анализа вариабельности сердечного ритма 15

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 22

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 24

ВЫВОДЫ 38

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 39

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВИК - вегетативный индекс Кердо

ИВР - индекс вегетативной регуляции

ВПР - вегетативный показатель ритма

ИН - индекс напряжения

АМо – амплитуда моды

Мо – мода

ВНС - вегетативная нервная система

ВСР - вариабельность сердечного ритма

СКО - среднеквадратичное отклонение

СУ – синоатриальный (синусовый узел)

ЦНС — центральная нервная система

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ – электрокардиограмма

HF (High Frequency) — высокочастотный диапазон

LF (Low Frequency) — низкочастотный диапазон

VLF (Very Low Frequency) - очень низкочастотный диапазон

ВВЕДЕНИЕ

Контроль над функциональным состоянием с целью выявления оптимальных физических нагрузок индивидуальных для каждого профессионального спортсмена является главным фактором динамики тренировочного процесса. Тяжелая физическая нагрузка при неправильном планировании тренировочного процесса может привести к перетренировке, а так же способствовать возникновению патологии в организме спортсмена. Под действием длительных и интенсивных тренировок происходит переутомление сердечно-сосудистой системы, что может вызывать существенное снижение его функциональных показателей [Anderson et al., 2012].

Нарушения в механизмах вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы служат достоверным признаком срыва адаптационно-приспособительной деятельности организма к физическим нагрузкам и могут привести к ухудшению дееспособности спортсмена [Приходько, Беляева, 1996.] При активации симпатического отдела вегетативной нервной системы организм работает в состоянии стрессового напряжения. Постоянное и непрерывное влияние такого стресса может внезапно привести организм спортсмена к органическим нарушениям [Оржонокидзе, Павлов, 2008]. Достижение высоких спортивных результатов прочно связано с повышением эффективности тренировочного процесса спортсменов [Абзалов, Ситдиков, 1998]. Одной из наиболее значимых основ разработки тренировочного процесса является соответствие физических нагрузок к исходному функциональному состоянию организма спортсмена [Граевская, 2004; Платонов, 2004].

Современные технологии, которые создают для оценки функционального состояния организма профессиональных спортсменов, представляют собой большой интерес для спортивной физиологии и медицины, так как спортсмены испытывают большие физические и психо-эмоциональные нагрузки во время тренировок и соревнований. В последние годы для оценки функционального состояния организма спортсменов все более популярным становится анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) [Баевский c cоавт., 2002, Михайлов, 2002]. Анализ вариабельности сердечного ритма является методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций организма человека и животных, в частности, общей активности механизмов нейрогуморальной регуляции сердца. Математический анализ сердечного ритма является специфическим методом оценки вегетативного гомеостаза, дает возможность извлечь скрытую информацию, понять характер текущего взаимодействия звеньев управления ритмом сердца и оценить состояние и степень напряжения регуляторных механизмов целостного организма [Куприянова, 1998; Ревина, 2006].

Таким образом, изучение особенностей вегетативной регуляции сердечной деятельности у спортсменов имеет большое значение для формирования знаний об основных физиологических механизмах адаптации организма к физическим нагрузкам.

Цель исследования:

Определить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции сердечной деятельности у профессиональных спортсменов.

Задачи:

1. Оценить восстановительный и мобилизующий потенциал у профессиональных спортсменов.

2. Установить тип вегетативной регуляции у профессиональных спортсменов.

3. Оценить степень напряжения регуляторных систем у профессиональных спортсменов.

4. Определить адекватность процессов регуляции сердечной деятельности у профессиональных спортсменов.

Структура работы: дипломная работа изложена на 45 стр.; состоит из списка сокращении, введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения и вывода. Работа иллюстрирована 18 графиками. Список цитированной литературы содержит 63 наименований, из них 23 - зарубежных авторов.

Работа выполнялась на базе Института фундаментальной медицины и биологии КФУ (Казань), Поволжской государственной академии физической культуры, спорта и туризма (Казань), Студенческой поликлиники, Деревни универсиады (Казань). Исследование проводилось в течении 2015 -2016 учебного года.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1  История развития анализа вариабельности сердечного ритма

У здоровых людей интервал времени между циклами сердечного сокращения неодинаков и находится в изменчивом состоянии. Первым это обнаружил швейцарский анатом и физиолог А. Галлер в 1760 году [Haller, 1760]. Это явление назвали вариабельностью сердечного ритма (ВСР). Непостоянство интервала между циклами сердечного сокращения (длительность кардиоциклов) находится на границах некоторой величины, которая является оптимальной для конкретного функционального состояния организма. ВСР следует оценивать только при стационарных состояниях, так как при любом изменении статуса организма частота сердечных сокращений (ЧСС) начинает подстраиваться под новый функциональный уровень [Бокерия, 2009].

О ВСР обычно судят по длительности RR - интервалов ЭКГ, то есть интервалов времени между соседними R - зубцами, хотя правильнее будет рассмотреть интервал между соседними P - зубцами, так как начало Р - зубца является началом нового сердечного цикла, который связан с возбуждением синатриального узла. Так как R - зубец наибольший по амплитуде, по сравнению с другими зубцами ЭКГ, его легче распознать из сигнала ЭКГ при обработке компьютером, поэтому обычно для проведения анализа ВСР используют именно RR-интервал [Malik, Camm,1993].

Для изучения ВСР кроме ЭКГ можно использовать и другие методы, осуществляющие регистрацию циклов сердечных сокращении (реографию, плетизмографию, допплерографию магистральных артерий, эхокардиографию) [Павлова, 2008].

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) начали использовать в СССР в начале 1960-х годов для оценки вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы у космонавтов [Калакутсикий, Манелис, 2001]. На Западе анализ ВСР был применен 1965 году. Исследователи отметили, что дистрессу плода предшествовала альтернация интервалов между сокращениями до того, как произошли какие-либо различимые изменения в собственно сердечном ритме [Hon, Lee,1965].

В 1966 году в Москве состоялась первая конференция по вариабельности сердечного ритма (по математическому анализу ритма сердца) [Парин, 1968]. В 1977 году, когда метод анализа ВСР получил широкое применение в самых разных областях клинической медицины и прикладной физиологии, состоялся 2-ой Всесоюзный симпозиум [Томина, Яблучанский, 2008].

В 1970-х годах и другие исследователи применили методику ВСР у пациентов с сахарным диабетом: они предложили ряд тестов, которые можно выполнить у постели пациента, с помощью которых по кратковременным изменениям RR-интервалов выявлялась вегетативная нейропатия [Ewing et al., 1985]. В 1996 году были опубликованы Евро-Американские стандарты по анализу ВСР [Баевский, 2003].

Несмотря на то, что методику ВСР начали использовать в различных сферах медицины, основной интерес к этой методологии в течение длительного периода наблюдался в кардиологии. В 1977 году Вольф M. M. и другие исследователи изучили ВСР у пациентов, ранее перенесших инфаркт миокарда [Wolf et al., 1978]. Полученные результаты исследования показали, что риск смерти у таких больных значительно выше при сниженных показателях ВСР. Результаты были подтверждены и другими исследованиями, которые показали, что изменения показателей ВСР при инфаркте миокарда являются маркерами заболевания [Bigger et al., 1992].

В 1970-1980-х годах в СССР наблюдалась высокая активность исследователей, которые работали в области анализа вариабельности сердечного ритма. Исследования этих учёных обобщили и занесли в монографию, вышедшую в 1984 году [Баевский, 1984].

В отечественной физиологии вариабельность сердечного ритма понимается как процесс активации различных регуляторных механизмов, обеспечивающих поддержание сердечно-сосудистого гомеостаза и приспособление организма к изменениям условий окружающей среды [Гринене c cоавт., 1990; Зубов c cоавт., 2001; Глазачев, 2006; Ревина, 2006]. Зарубежные исследователи в основном рассматривают вариабельность сердечного ритма как показатель состояния симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной систем.