СПЕКТРАЛЬНЫЕ МАРКЕРЫ РЕГУЛЯЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ГЕМОДИНАМИКИ У ЛЕГКОАТЛЕТОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА СПЕЦИАЛЬНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ В ПОЛОЖЕНИИ ЛЕЖА И ПРИ АКТИВНОМ ОРТОСТАЗЕ
, ,
Южно-Уральский государственный университет
*****@***ru
Исследование регуляции кровообращения проводились на спортсменах, специализирующихся на средних дистанциях, концентрированно развивающих локальную мышечную выносливость (ЛМВ), ключевых мышц, обеспечивающих спортивную результативность. Гипотезой исследования явилась сохранность специального биоэнергетического и нейромоторного потенциала в соревновательном периоде и активностью молекулярно-клеточных процессов в мышцах, развивающих ЛМВ. Возникает необходимость изучения регуляции отдельных звеньев системы кровообращения, а не только интегральных оценок организма.
Ключевые слова: регуляция кровообращения, медленноволновая активность, общая мощность спектра, середина спектра, нервная регуляция, гуморально-гормональная, объем-регулирующая, амплитуда реоволн сосудов, нейрогенная, миогенная, барорефлекторная регуляции.
Актуальность настоящих исследований вызвана практической необходимостью улучшения результатов в беге на средние и длинные дистанции на европейском и мировом уровнях. Научно-методическое обеспечение позволит проводить мониторинг регуляции кровообращения на этапах годового цикла подготовки.
Организация и методы исследования. Обследованию подвергались 26 средневиков-легкоатлетов спортивной квалификации кандидата и мастера спорта на специально-подготовительном этапе (декабрь), тренирующихся с акцентом на развитие ЛМВ в 50 % от всего времени тренировочного процесса. В период проходящих стартов в течение недельного микроцикла выполнялись специальные упражнения. Интерференция ЛМВ в специальную выносливость легкоатлетов на 1500-3000 м предполагалась к июню-июлю текущего макроцикла. Обследование проводилось на аппарате МАРГ 10.01 «Микролюкс». Спортсмены обследовались согласно инструкции, в позах лежа-стоя в день отдыха.
Получены 10 значений спектральных характеристик кровообращения (8 показателей). Результаты обследования девушек представлены в таблице 1. Интерпретация результатов проводилась согласно стандартам исследования медленноволновых колебаний параметров гемодинамики [1].
Таблица 1 – Спектральные значения кровообращения легкоатлеток в положениях лежа-стоя (n = 13)
PAR | Power | Fm | P1 | P2 | P3 | P4 | %P1 | %P2 | %P3 | %P4 | |
BP – среднее динимическое давление | Лежа | 64,99± 21,94 | 0,03 0,001 | 22,51± 8,75 | 41,53± 10,05 | 0,95± 0,10 | – | 34,64 | 63,91 | 1,46 | – |
Стоя | 22,62± 1,04 | 0,07± 0,01 | 8,17± 2,46 | 13,58± 3,69 | 0,87± 0,01 | – | 36,11 | 60,05 | 3,85 | – | |
HR –частота сердцебией | Лежа | 30,95± 3,24 | 0,07 0,001 | 1,51± 0,51 | 8,73± 3,51 | 14,07± 3,19 | 6,65± 2,28 | 4,86 | 28,20 | 45,46 | 21,48 |
Стоя | 98,23± 39,35 | 0,07± 0,007 | 12,21± 1,29 | 24,45± 1,55 | 56,88± 11,93 | 4,69± 0,11 | 12,43 | 24,89 | 57,90 | 4,77 | |
SV – ударный объем | Лежа | 40,73± 1,62 | 0,06 0,001 | 5,52± 1,20 | 17,94± 2,12 | 15,92± 2,39 | 1,36± 0,45 | 13,54 | 44,04 | 39,08 | 3,33 |
Стоя | 77,50± 24,14 | 0,08± 0,003 | 9,14± 2,07 | 22,67± 4,52 | 36,55± 8,61 | 9,15± 1,07 | 11,79 | 29,25 | 47,16 | 11,80 | |
CO – минутный объем крови | Лежа | 0,12± 0,05 | 0,10 0,001 | 0,01± 0,001 | 0,03± 0,001 | 0,07± 0,01 | 0,02± 0,002 | 6,94 | 20,83 | 56,94 | 16,67 |
Стоя | 0,45± 0,04 | 0,11± 0,001 | 0,06± 0,27 | 0,12± 0,54 | 0,17± 0,58 | 0,10± 0,007 | 12,31 | 27,24 | 38,43 | 21,64 | |
EF – фракция выброса | Лежа | 5,22± 0,53 | 0,07 0,001 | 0,09± 0,01 | 1,01± 0,09 | 3,76± 0,82 | 0,38± 0,07 | 1,69 | 19,25 | 71,91 | 7,18 |
Стоя | 5,72± 1,81 | 0,06± 0,01 | 0,69± 1,71 | 1,86± 4,38 | 3,03± 0,19 | 0,15± 0,008 | 11,97 | 32,45 | 52,99 | 2,53 | |
FW – диастолическая волна | Лежа | 1,83± 0,27 | 0,05 0,001 | 0,24± 0,04 | 0,60± 0,08 | 0,67± 0,03 | 0,33± 0,03 | 12,94 | 32,53 | 36,41 | 18,18 |
Стоя | 1,18± 0,21 | 0,09± 0,002 | 0,14± 0,47 | 0,24± 0,75 | 0,50± 0,12 | 0,30± 0,08 | 11,60 | 20,23 | 42,29 | 25,74 | |
ATHRX – амплитуда реоволны пальца | Лежа | 4,58± 0,74 | 0,08 0,001 | 0,49± 0,04 | 1,34± 0,26 | 2,32± 0,74 | 0,42± 0,08 | 10,64 | 29,36 | 50,75 | 9,25 |
Стоя | 2,72± 0,75 | 0,13± 0,01 | 0,32± 0,02 | 0,68± 2,05 | 1,54± 0,27 | 0,19± 0,09 | 11,57 | 24,86 | 56,58 | 6,98 | |
ATOE – амплитуда реоволны аорты | Лежа | 526,22± 109,11 | 0,03 0,001 | 247,84± 52,43 | 259,18± 87,39 | 18,50± 3,03 | 0,71± 0,15 | 47,10 | 49,25 | 3,52 | 0,13 |
Стоя | 43,40± 16,91 | 0,03± 0,001 | 17,48± 01,11 | 23,34± 05,89 | 2,34± 0,32 | 0,23± 0,06 | 40,29 | 53,79 | 5,40 | 0,52 |
Как следует из таблицы 1, общая мощность спектра (ОМС) медленноволновых колебаний (МВК) СрД при смене положения лежа-стоя заметно изменялась. Как известно (Исаев с соавт., 2005), она является маркером регулирующих влияний и отражает уровень адаптации СрД и механизмов его регуляции к воздействию факторов внешней и внутренней среды. Середина спектра МВК под влиянием гравитации недостоверно повышалась. Недостоверные различия наблюдались в уменьшенных значениях нейрогенных, гуморально-гормональных (ГГ), барорефлекторных механизмов. Наибольший вклад в регуляцию СрД внесли ГГ воздействия, затем следовали нейрогенные механизмы и незначительное влияние оказывали барорефлекторные. Итак, регуляция СрД на специально-подготовительном этапе зависела от ГГ и нейрогенных механизмов. Следует напомнить, что концентрированные мышечные воздействия оказывали влияние на периферические и центральные звенья сосудов. Это способствовало усилению автономных сдвигов молекулярно-клеточных звеньев кровообращения.
В отличие от СрД регуляция ЧСС при ортопробе характеризовалась увеличением ОМС, неизменностью FM, достоверным повышением нейрогенных, ГГ механизмов (р ≤ 0,05), недостоверной активацией барорефлекторных и некоторым снижением миогенных воздействий (р ≤ 0,05). Вклад в регуляцию ЧСС при активном ортостазе колебался векторно к повышению нейрогенных и барорефлекторных факторов, снижению ГГ и автономных воздействий. Регуляция УО (SV) при ортопробе осуществлялась посредством повышения ОМС, середины спектра (р ≤ 0,01), увеличении вклада нейрогенных, ГГ, барорефлекторных и парасимпатических влияний на уровнях, приближающихся к достоверным. На этом фоне возросли симпатико-парасимпатические и барорефлекторные воздействия, а вклад ГГ и нейрогенных факторов в регуляцию УО при ортопробе снизился.
Регуляция МОК при смене положения характеризовалась существенным увеличением ОМС, относительной стабильностью FM, повышением нейрогенных, ГГ (р ≤ 0,05), барорефлекторных (р ≤ 0,05), внутрисердечных воздействий. На этом фоне увеличилось воздействие нейрогенных, ГГ, внутрисердечных механизмов и снизилось – ГГ.
В регуляции фракции выброса при ортопробе значения ОМС и FM существенно не изменялись. Достоверно повысились нейрогенные влияния (р ≤ 0,05), ГГ, снизились соответственно барорефлекторные и внутрисердечные. При активном ортостазе спектр регуляции сместился векторно к повышению нейрогенных и ГГ факторов. Значительно снизилось воздействие барорефлекторных и внутрисердечных механизмов. Следовательно, на фоне неизменного времени изгнания и времени предизгнания из левого желудочка сократимость миокарда спортсменок подвергались ГГ и нейрогенным регуляторным воздействиям.
Регуляция Fw при смене положения тела несколько снижалась ОМС, достоверно смещалась Fm (р ≤ 0,01). Существенно уменьшались значения Р2 (р ≤ 0,05) при общей тенденции снижения регуляторных вкладов (Р1, Р3, Р4). Повысился вклад барорефлекторных и внутрисердечных влияний, снизились ГГ воздействия, а вклад нейрогенных механизмов уменьшился незначительно. Итак, венозный возврат при ортопробе замедляется, а вариабельность показателей кровообращения возрастает на фоне тенденции к снижению вкладов всех регуляторных влияний с компенсацией барорефлекторного и внутрисердечного свойства.
В регуляции МВК мелких сосудов при ортопробе произошли существенные сдвиги в FM (р ≤ 0,05). Значения Р1, Р2, Р3 снижались недостоверно, а Р4 несколько повысилось. На фоне увеличения барорефекторных и нейрогенных механизмов регуляции ATHRX при ортопробе снизился вклад ГГ и внутрисердечных влияний. Следовательно, при ортопробе уровень уровень адаптации мелких сосудов оставался отностельно стабильным.
В регуляции крупных сосудов (АТОЕ) значения ОМС существенно снижались (р ≤ 0,05), а Р4 – недостоверно. Усилился вклад ГГ, барорефлекторных и внутрисердечных влияний и, снизился – нейрогенных.
Таким образом в регуляции центральной гемодинамики преобладали соответсвенно следующие механизмы: СрД (ГГ, нейрогенные); ЧСС (барорефлекторные, ГГ, внутрисердечные); УО (ГГ, барорефлекторные, нейрогенные); МОК (барорефлекторные, ГГ, внутрисердечные). В регуляции МВК крупных сосудов при ортопробе доминировал вклад ГГ и нейрогенных механизмов, и в меньшей степени барорефлекторных.
В регуляции МВК мелких сосудов при ортопробе соответственно доминировали барорефлекторные мехаизмы, далее следовали ГГ, нейрогенные и внутрисердечные воздействия. Венозный возврат при смене положения тела вызывал активацию соответственно барорефлекторных и внутрисердечных воздействий.
Можно говорить о перестроечных процессах в регуляции компонентов кардиогемодинамики в связи с усилением периферического и магистрального кровотока под влиянием двигательных действий на развитие ЛМВ.
Результаты спектральных характеристик ровообращения легкоатлетов юношей представлены в таблице 2.
Сравнение значений СрД в положении лежа-стоя выявило некоторое снижение ОМС и увеличение Fm. Показатели Р1-Р3 существенно возрастали при ортопробе (р ≤ 0,05). При этом наблюдалось доминирование ГГ и нейрогенных факторов в горизонтальной позе и возрастание ГГ влияний и снижение нейрогенных механизмов при вставании. В последнем случае несколько повысились симпатические влияния и барорефлекторные механизмы воздействия.
Влияние активного ортостаза сказалось на существенном повышении ОМС ЧСС (р ≤ 0,05), Fm (р ≤ 0,01), Р1 (р ≤ 0,01), Р4 (р ≤ 0,05). Значения Р2 и Р3 статистическо значимо не изменились. В порядке рангового распределения в покое доминировали ГГ воздействия, барорефлекторные и миогенные механизмы. Более низкую роль в регуляции ЧСС играли нейрогенные факторы. При ортопробе возросла роль ГГ и нейрогенных факторов и снизилось влияние барорефлекторных и, особенно, автономных механизмов регуляции ЧСС.
Таблица 2 – Спектральные значения кровообращения легкоатлетов в положениях лежа-стоя (n = 13)
PAR | Power | Fm | P1 | P2 | P3 | P4 | %P1 | %P2 | %P3 | %P4 | |
BP – среднее динимическое давление | Лежа | 47.12± 4.23 | 0,03± 0,001 | 31.95± 17,75 | 44,95± 26,22 | 0,96± 0,20 | – | 41,43 | 38,29 | 0,28 | – |
Стоя | 40.25± 6.09 | 0,04± 0,03 | 64,12± 13,71 | 96,78± 26,01 | 2,25± 0,55 | – | 34,05 | 64,59 | 1,36 | – | |
HR –частота сердцебией | Лежа | 25,62± 7,19 | 0,05± 0,001 | 10,43± 40,2 | 22,57± 8,26 | 29,35± 6,67 | 24,35± 6,67 | 15,69 | 32,25 | 26,03 | 26,03 |
Стоя | 53,32± 10,25 | 0,09± 0,007 | 84,72± 15,93 | 24,55± 10,22 | 79,75± 10,75 | 10,45± 2,09 | 24,88 | 46,04 | 20,17 | 3,92 | |
SV – ударный объем | Лежа | 70,91± 14,62 | 0,06 0,003 | 32,14± 4,20 | 44,15± 2,12 | 46,89± 6,20 | 0,97± 0,03 | 9,42 | 29,71 | 40,58 | 21,01 |
Стоя | 120,72± 23,03 | 011± 0,05 | 19,20± 4,72 | 32,03± 3,63 | 51,81± 9,29 | 18,23± 5,35 | 10,98 | 31,77 | 44,83 | 12,43 | |
CO – минутный объем крови | Лежа | 0,14± 0,05 | 0,08 0,03 | 0,06± 0,01 | 0,12± 0,004 | 0,21± 0,06 | 0,11± 0,03 | 9,42 | 29,71 | 44,58 | 24,01 |
Стоя | 0,67± 0,11 | 0,16± 0,05 | 0,06± 0,27 | 0,17± 0,04 | 0,32± 0,11 | 0,13± 0,05 | 70,1 | 20,56 | 51,87 | 24,50 | |
EF – фракция выброса | Лежа | 3,75± 0,90 | 0,05 0,03 | 0,83± 0,24 | 4,10± 0,61 | 4,74± 0,67 | 0,66± 0,33 | 12,94 | 32,53 | 36,41 | 18,18 |
Стоя | 8,44± 2,27 | 0,08± 0,01 | 3,43± 0,66 | 4,65± 1,47 | 4,52± 1,06 | 0,36± 0,07 | 20,29 | 45,02 | 32,40 | 2,23 | |
FW – диастолическая волна | Лежа | 1,81± 0,65 | 0,05 0,01 | 1,01± 0,24 | 1,86± 0,60 | 2,58± 0,67 | 2,81± 0,33 | 12,44 | 32,53 | 36,41 | 18,18 |
Стоя | 3,86± 0,34 | 0,07± 0,02 | 0,81± 0,23 | 1,11± 0,54 | 1,18± 0,79 | 0,66± 0,30 | 12,34 | 28,76 | 42,54 | 16,09 | |
ATHRX – амплитуда реоволны пальца | Лежа | 4,58± 0,74 | 0,08 0,03 | 2,39± 0,49 | 1,34± 0,70 | 2,32± 1,84 | 0,42± 0,41 | 10,64 | 29,36 | 50,75 | 9,25 |
Стоя | 2,65± 0,71 | 0,25± 0,02 | 3,14± 0,41 | 0,64± 0,35 | 2,28± 0,47 | 0,39± 0,12 | 6,78 | 25,85 | 57,20 | 10,17 | |
ATOE – амплитуда реоволны аорты | Лежа | 760,47± 79,11 | 0,03 0,002 | 191,67± 115,04 | 459,84± 115,39 | 108,96± 86,73 | 43,84± 6,20 | 25,20 | 60,47 | 14,33 | – |
Стоя | 477,22± 71,57 | 0,10± 0,002 | 233,93± 31,44 | 212,90± 35,42 | 81,29± 14,72 | 73,69± 7,80 | 43,93 | 49,49 | 6,59 | – |
В регуляции ударного объема возросла роль ОМС (р ≤ 0,05) и несколько повысилась Fm. Значения Р1, Р2 значимо снизились, а Р3 повысились недостоверно, Р4 – существенно (р ≤ 0,01). Вклад различных уровней регуляции при ортопробе заключался в повышении, соответственно, барорефлекторных и ГГ механизмов и снижении автономных влияний. Значения нейрогенных механизмов достоверно не изменились.
Общая мощность спектра МОК под воздействием гравитации значимо повысилась (р ≤ 0,01). При этом середина спектра медленноволновых колебаний увеличивалась несущественно. Достоверных изменений в значениях Р1-Р4 не наблюдалось. Вклад механизмов регуляции МОК по степени значимости, соответственно распределился: барорефлекторные, ГГ, миогенные и нейрогенные.
В регуляции фракции выброса при ортопробе в срочных реакциях смены позы вклад ОМС вырос существенно (р ≤ 0,05). Достоверно увеличились значения Р1 (р ≤ 0,01). Остальные показатели регуляции медленноволновой активности значимо не изменились. Процентное распределение фоновых данных (лежа) выявило соответственное распределение значений от барорефлекторных, ГГ, автономных и нейрогенных механизмов.
Значения ОМС Fw под воздействием ортопробы повысились существенно (р ≤ 0,01). Показатели Р1-Р4 снижались. При этом параметр Р4 достоверно (р ≤ 0,01). Вклад в регуляцию диастолической волны наполнения сердца лежа осуществлялся соответственно барорефлекторными, ГГ, миогенными и нейрогенными механизмами. После ортопробы возросла роль барорефлекторных воздействий и снизились ГГ и автономные факторы. Роль нейрогенных механизмов существенно не изменилась при смене позы.
Общая мощность спектра амплитуды реоволны периферических сосудов под воздействием активного ортостаза снижалась достоверно (р ≤ 0,05), а середина спектра повышалась (р ≤ 0,01). Значения Р1-Р4 существенно не изменялись, но векторно различались. Вклад в регуляцию ATHRX в позе лежа соответственно обеспечивали следующие механизмы: барорефлекторные, ГГ, нейрогенные, миогенные и автономные. В положении активного ортостаза: барорефлекторные, ГГ, миогенные и нейрогенные.
Общая мощность спектра амплитуды реоволны крупных сосудов существенно снижалась при воздействии ортопробы (р ≤ 0,01), а середина спектра достоверно повышалась (р ≤ 0,05). Показатели Р1-Р4 изменялись разнонаправлено. При этом значения Р2 снижались существенно (р ≤ 0,05), а Р4 повышались (р ≤ 0,01). В позе лежа доминировали соответсвенно ГГ, нейрогенные и барорефлекторные воздействия. В позе стоя снизилось влияние ГГ и барорефлекторных факторов, повысились нейрогенные воздействия.
Таким образом, во всех звеньях регуляции системы кровообращения при ортопробе доминировали гуморально-гормональные факторы, затем следовали нейрогенные воздействия, барорефлекторные и миогенные автономные. При этом в условиях ортопробы медленноволновая регуляция изменялась векторно: к повышению шли три фактора регуляции (8), соответсвеноо к понижению четыре фактора (12).
Наибольшие значения ОМС были в крупных сосудах, УО, ВР, ЧСС, что отражает уровни адаптации отдельного звена центральной гемодинамики. На более низком уровне проявлялась ОМС фракции выброса, ATHRX. На самом низком уровне отличалась ОМС Fw, МОК.
В регуляции гемодинамики при ортопробе у легкоатлетов доминировали ГГ и барорефлекторные S-PS воздействия, затем следовали нейрогенные факторы. Роль автономных миогенных влияний при ортопробе проявлялись согласно распределению по звеньям гемодинамики: МОК, УО, Fw, ATHRX, ЧСС. В показателях ВР и АТОЕ автономные влияния регуляции не проявлялись.
В отличие от девушек у юношей легкоатлетов отсутствовали автономные факторы в регуляции АТОЕ. У девушек более значимо проявлялись барорефлекторные механизмы EF, ЧСС. Среди автономных миогенных механизмов регуляции у девушек доминировали в следующих показателях гемодинамики по сравнению с юношами: ЧСС, EF, Fw, ATOE. В значения Р1 преобладал у юношей вклад следующих компонентов гемодинамики: ВР, ЧСС, EF. В регуляции ВР у юношей преобладали ГГ и барорефлекторные факторы; ЧСС – нейрогенные и ГГ воздействия; УО – ГГ и барорефлекторные влияния; МОК – нейрогенные, ГГ; EF – нейрогенные автономные; Fw – барорефлекторные; ATHR – нейрогенные, ГГ; ATOE – нейрогенные, ГГ и барорефлекторные.
Литература
Колебательная активность показателей функциональных систем организма спортсменов и детей с различной двигательной активностью: монография / , , и др.// под науч. ред. . – Челябинск: >ЮУрГУ, 2005/ – 268 c.
