СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС
у представителей различных видов спорта по показателям вариабельности сердечного ритма
Действительный член РАМН, РАЕН, РЭА, доктор педагогических наук, профессор НА Агаджанян Кандидат биологических наук, доцент Т.Е. Батоиыренова
Директор института внедрения новых медицинских технологий «Рамена» Ю.Н. Семенов Кандидат биологических наук А.Н. Кислицын, заслуженный тренер РФ, доцент С.В. Иванов
Abstract
INVESTIGATION OF COMPETITION STRESS OF ATHLETES GOING IN FOR DIFFERENT KINDS OF SPORT ACCORDING TO INDICES OF HEART RATE VARIABILITY N.A. Agadzhanyan, the full member of Russian Academy of Medical Science, Russian Academy of Natural Science, Russian Economic Academy, Dr. Hab, professor T.E. Batotsyrenova, Ph. D, lecturer Yu.N. Semenov, the head of institute of application of new medical technologies «Ramena» A.N. Kislitsyn, S.V. Ivanov
Key words: athletes, sport competitions, stress, heart rate variability vegetative regulation
The article deals with the results of investigations of the competition stress of the athletes going in for different kinds of sport according to the indices of the heart rate variability (HRV). 94 participants of competitions of different levels going in for such sport games as volley-ball, minifootball, boxing, free wrestling, power-lifting, bullet shooting have been investigated. In order To analyze the heart rate variability APK "Varicard" and ISKIM-6 software have been used. The quantitative estimation of the stress level that the athletes have during competitions have been made in terms of indices of the heart rate variability. It has been shown that the changes of the vegetative regulation under the conditions of the competition stress have been characterized by the considerable reduction of the indices reflecting the activity of the parasympathetic part (pNN50, RMSSD, SDNN, HF%) and the activity increase of the sympathetic part (SI, AMo) of the vegetative nervous system. The direction and availability of dynamics of the indices changes of heart rate variability depend on kind of sport, type of vegetative regulation and class of athletes and the importance of competitions.
Ключевые слова: спортсмены, соревнования, стресс, вариабельность сердечного ритма, вегетативная регуляция.
Введение. С развитием компьютерных технологий и программного обеспечения в последние десятилетия отмечается новый подъем интереса к исследованию вариабельности сердечного ритма (ВСР) как в клинической практике, так и в прикладной физиологии. В то же время число работ, посвященных изучению ВСР у спортсменов, несмотря на актуальность исследований, недостаточно и в настоящее время отмечается неразработанность данного направления [6, 7, 9].
Цель работы - исследование функционального состояния спортсменов, занимающихся различными видами спорта, в условиях соревнований по показателям вариабельности сердечного ритма.
Организация и методика исследований. Для решения поставленной цели были обследованы спортсмены - участники соревнований различного уровня (республиканских, областных, городских, вузовских), которые проходили в 2003 и 2004 гг. во Владимире и Улан-Удэ. Всего в исследованиях приняли участие 94 спортсмена-добровольца, занимающихся спортивными играми (волейбол, мини-футбол), единоборствами (вольная борьба, бокс), силовым троеборьем (пауэрлифтинг) и пулевой стрельбой (табл. 1).
У каждого обследуемого кроме основных антропометрических показателей определяли индекс массы тела (ИМТ), насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом (Эр02), измеряли артериальное давление (АД), записывали электрокардиограмму (ЭКГ) в одном из стандартных отведений. Запись ЭКГ осуществляли в положении сидя до и после выполнения соревновательной нагрузки. Длительность регистрации ЭКГ - 5 мин.
Для анализа ВСР использовали серийно выпускаемый программно-аппаратный комплекс «Варикард» [10]. Параметры ВСР оценивали при помощи программного обеспечения ИСКИМ 6. Применяли временные и частотные методы анализа ВСР. Рассчитывалось до 40 показателей, характеризующих ВСР и соответствующих требованиям международных стандартов, опубликованных в 1996 г. [4]. Данные лиц с нарушениями ритма сердца из обработки исключали. Полученный экспериментальный материал был сведен в электронные таблицы «Microsoft Excel XP» и обработан с использованием общепринятых математико-статистических методов расчета основных параметров выборочных распределений.
Результаты исследований и их обсуждение. Достижение того или иного уровня функционирования организма или его определенных систем обеспечивается благодаря деятельности механизмов регуляции и управления. Мобилизация резервов происходит в результате изменения уровня активности регуляторных систем, в частности это связано с усилением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Анализ показателей ВСР, полученных до и после соревновательной нагрузки, выявил значительные изменения в реакции сердечно-сосудистой системы во всех исследуемых группах. Наибольшие изменения претерпевал индекс напряжения (ИН) (по РМ. Баевскому) или стресс-индекс (SI), характеризующий степень напряжения регуляторных систем. Этот показатель вычисляется на основании анализа графика распределения кардиоинтервалов - вариационной кривой (функции распределения - FNN). Для более точного построения функции плотности следует переходить от ее эмпирического представления в виде гистограммы к более точному - в виде производной от вариационной кривой (fNN=F'NN). Хорошее приближение к вариационной кривой дает гладкая аппроксимация ее эмпирического аналога - полигона
Таблица 1. Основные показатели, характеризующие обследуемые группы, М±т
Виды ^\спорта Показатели^ Волейбол, п = 21 Мини-футбол, п = 13 Вольная борьба, п = 21 Бокс, п = 12 Пауэрлифтинг, п = 17 Пулевая стрельба, п = 10
Возраст 20,5 ±0,5 24,9 ±3,0 19,9 ±0,6 18,7 ±0,2 19,6 ±0,4 18,0 ±0,9
Рост 184,2± 2,7 178,9 ±2,0 168,0 ± 1,4 173,8± 1,8 172,0 ± 1,9 171,0 ±4,5
Вес 73,9 ± 1,7 69,8 ±2,9 65,5 ±2,0 69,1 ±2,2 78,3 ±4,7 63,5 ±3,3
ИМТ 21,8 ±0,6 21,8 ±0,9 23,1 ± 0,4 22,9 ±0,7 26,4 ± 1,4 21,7 ±0,7
частот методом наименьших квадратов. Полигон частот определяется как частота попадания NN-интервалов в диапазон (от - ^ до NN) и строится следующим образом: NN-интервалы сортируют в порядке возрастания, отчего образуется вариационный ряд, элементы которого (называемые порядковыми статистиками) являются абсциссами полигона частот; а соответствующие ординаты, называемые накопленной частотой, рассчитываются по формуле:
Fi(NNi)=(i-0,5) / n, i=1,2.....n,
где i - номер текущего элемента вариационного ряда, а n - общее количество NN-интервалов. Вариационная кривая содержит более точную информацию о свойствах вариационного ряда, чем полигон частот.
Стресс-индекс определяли по формуле:
SJ _ АМо(%)
,
где: AMo - максимальное значение функции плотности fNN AMo означает приращение вариационной кривой (функции распределения FNN), соответствующее ширине класса ANN, и определяется как произведение тангенса угла наклона касательной к функции распределения Fnn в точке моды (Mo) на ширину класса гистограммы - ANN (использовался стандартный шаг гистограммы - ANN=50 мс). Амплитудное значение функции плотности характеризует количество кардиоинтер-валов (в процентах от общего количества NN-интерва-лов) в классе гистограммы шириной ANN, при условии их равномерного распределения в этом классе с плотностью, соответствующей тангенсу угла наклона касательной к функции распределения FNN в текущей точке аргумента. Mo - значение аргумента, соответствующее максимальной точке функции плотности распределения кардиоинтервалов. MxDMn - вариационный размах.
Известно, что в норме ИН колеблется в пределах 80150 условных единиц (у.е.). Этот показатель чрезвычайно чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы. Небольшая нагрузка (физическая или эмоциональная) увеличивают ИН в 1,5-2 раза, значительные нагрузки - в 5-10 раз. У больных с постоянным напряжением регуляторных систем ИН в покое равен 400-600 уе. У больных с приступами стенокардии и инфарктом миокарда ИН в покое достигает 1000-1500 уе. [1, 3].
Реакция на соревновательную нагрузку была однотипной, но с различной силой проявления. Разным был и предстартовый уровень напряжения регуляторных систем, как у отдельных спортсменов, так и у представителей различных видов спорта. Самый низкий ИН до соревнований был отмечен у волейболистов и футболистов, т.е. у представителей командных игровых видов спорта. В тех видах спорта, в которых успех в соревнованиях зависит от индивидуальных усилий спортсмена, стресс-индекс (SI) до начала со-
ревнований был значительно выше.
Наиболее высокие абсолютные значения Б! как до, так и после соревнований были зарегистрированы у боксеров, что, видимо, обусловлено уровнем экстремальности данного вида спорта. Так, у спортсмена Ф. перед боем Б! составил 4118,27 уе., после него - 2739,42. У боксера П. - 246,11 и 7698,56 соответственно. Оба спортсмена имеют примерно одинаковый уровень спортивной подготовленности и достигли своих целей, выиграв поединки, но физиологическая «цена» победы у каждого своя.
Сравнительный анализ уровня ИН у боксеров в условиях тренировки и соревнований показал, насколько велика разница уровня Б!. Видимо, она обусловлена моментом соревнований, эмоциональным фактором, при том что физическая нагрузка на тренировках продолжительностью 2 ч интенсивнее.
Наиболее информативными временными показателями ВСР были АМо, рЫЫ50, RMББD, D, БDNN. Причем наибольшие изменения претерпевала АМо. Известно, что активация центрального контура управления согласно двухконтурной модели РМ. Баевского, усиление симпатической регуляции во время психических или физических нагрузок проявляется в стабилизации ритма, уменьшении разброса длительностей кардиоинтервалов, увеличении количества однотипных по продолжительности интервалов, т. е. ростом АМо. В наших исследованиях она увеличивалась на 145,97% у волейболистов, на 154,5% - у футболистов, на 173,92% - у борцов и уменьшалась на 22,5% у стрелков.
З
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.