Оcобенности фазовой структуры диастолы сердца в свете анализа устойчивости сердечно-сосудистой системы к действию

Кандидат биологических наук, доцент Е.В. Елисеев, Уральская государственная академия физической культуры, Челябинск

Введение.

Изучение диастолической части сердечного цикла играет значительную роль в оценке процессов деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС) спортсменов [1, 2, 4, 5]. В данный период времени в миокарде создается кислородный резерв и осуществляется основной приток крови в коронарное русло. При этом сердечная мышца "отдыхает", в ней происходит накопление энергии для последующего сокращения [6,9]. Следовательно, выраженность и динамичность подобных процессов в меняющихся условиях спортивной деятельности, безусловно, должны сказаться на устойчивости процессов вегетативной регуляции как кардиоритма спортсменов, так и всей его ССС.

Таким образом, в свете развития теории надежности функциональных систем спортсмена углубление анализа влияния физических нагрузок на фазовую структуру кардиоцикла путем исследования динамики фаз диастолы у лиц, занимающихся и не занимающихся спортом, весьма своевременно и актуально .

Объем, материалы и методы исследования.

Нами была изучена фазовая структура диастолы у квалифицированных айкидоистов различного уровня подготовленности в сопоставлении с лицами, не занимающимися спортом. Всего было обследовано 400 человек в возрасте 18-35 лет. Из них 100 человек - не занимающиеся спортом, 150 человек - представители 2-го и 3-го разрядов по айкидо Тенсинкай, 150 человек - мастера, кандидаты в мастера спорта, спортсмены 1-го разряда [3].

Анализ фазовой структуры диастолы был проведен с помощью метода сейсмокардиографии (СКГ). В основе метода лежит запись низкочастотных колебаний (от 1-2 до 35-40 Гц) сердца в прекардиальной области [7, 8]. Регистрация механической деятельности сердца осуществлялась с помощью герметизированного пьезоэлек трического микрофона на двухканальном электрокардиографе ЭКПСЧ-3 синхронно с записью электрокардиограммы (ЭКГ). Параметры кардиодинамики регистрировались в исходном положении лежа, как для оценки состояния покоя, так и в восстановительном периоде после дозированной физической нагрузки.

Нагрузка представляла собой максимальное количество приседаний за 30 с для каждого обследуемого и далее, сразу после приседаний, сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа за тот же период времени.

Результаты и их обсуждение . Анализ проведенных исследований показал, что у квалифицированных айкидоистов и лиц, не занимающихся спортом (см. таблицу и рисунок), длительность протодиастолического интервала и фазы быстрого наполнения в состоянии покоя практически были одинаковыми. Протодиастолический интервал у всех обследуемых варьировал от 0,03 до 0,04 с. Фазы быстрого наполнения колебались в больших пределах и составляли 0,08--0,14 с. Средняя продолжительность этой фазы у айкидоистов равнялась 0,104±0,0009 с, а у лиц, не занимающихся спортом, - 0,102±0,001 с. Различия в продолжительности последней у айкидоистов той или иной квалификации по группам обследования также были несущественными (р<0,05).

Индивидуальные колебания продолжительности фазы изометрического расслабления в состоянии покоя у обследуемых айкидоистов и лиц, не занимающихся спортом, изменялись соответственно с 0,04 до 0,01 с и с 0,03 до 0,07 с. Средняя продолжительность фазы изометрического расслабления у айкидоистов составляла 0,061±0,001 с, у лиц, не занимающихся спортом, -0,050±0,001 с (р<0,001).

Продолжительность фаз диастолы у аикидоистов различного уровня подготовленности и лиц, не занимающихся спортом, в возрасте от 18 до 35 лет включительно в состоянии покоя (М±т, с)

Установлено, что чем выше уровень подготовленности айкидоистов, тем продолжительнее у них фаза изометрического расслабления. Однако эти различия были статистически значимыми лишь у cпортсменов высокой квалификации (мастеров спорта, кандидатов в мастера, спортсменов 1-го разряда).

Продолжительность фазы медленного наполнения желудочков кровью и систола предсердий у айкидоистов варьируют в более широком диапазоне (соответственно 0,08-0,71 с и 0,07-0,14 с), чем у лиц, не занимающихся спортом (0,05-0,48 с и 0,05-0,12 с). Средняя продолжительность этих диастолических фаз у спортсменов (0,295±0,01 и 0,112±0,002 с) также увеличена по сравнению с нетренированными лицами (0,248±0,01 и 0,091±0,003) (р<0,05).

В группе мастеров спорта, кандидатов в мастера и перворазрядников установлена наибольшая продолжительность фазы медленного наполнения и систолы предсердий, чем у айкидоистов 2-го и 3-го разрядов, а также лиц, не занимающихся спортом.

Характеризуя диастолу в целом, следует отметить ее наибольшую продолжительность и более широкий диапазон колебаний у айкидоистов (от 0,35 до 1,09 с) по сравнению с нетренированными лицами (от 0,33 до 0,78 с). Средняя продолжительность диастолы у спортсменов составляет 0,608±0,013 с, а у лиц, не занимающихся спортом, - 0,530±0,023 с (р<0,01).

Установлено отчетливое увеличение длительности диастолы (в среднем на 0,103 с) у айкидоистов высокой квалификации. У спортсменов 2-го и 3-го разрядов по сравнению с не занимающимися спортом она увеличена всего на 0,05 с. Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что под влиянием систематических занятий айкидо диастола претерпевает существенные изменения. В то же время систола подвержена изменениям в значительно меньшей степени (у спортсменов высокой квалификации она увеличена лишь на 0,03 с).

Продолжительность фаз диастолы (в с) у лиц различного уровня физической подготовленности

У всех обследуемых в условиях выполнения дозированной нагрузки продолжительность протодиастолического интервала и фазы быстрого наполнения желудочков кровью практически не изменилась. Изометрическое же расслабление, медленное наполнение и систола предсердий у лиц, не занимающихся спортом, существенно сокращались по отношению к той же динамике показателей у представителей 2-го и 3-го разрядов и в большей степени - по отношению к показателям мастеров спорта, кандидатов в мастера спорта и перворазрядников айкидо Тенсинкай. Так, у не занимающихся спортом они в среднем были равны соответственно 0,037±0,001 с, 0,077±0,02 с и 0,078±0,002 с. У айкидоистов 2-го и 3-го разрядов, а также высококвалифицированных спортсменов - 0,040±0,001 с, 0,068±0,02 с, 0,082±0,002 с у первых и 0,045±0,001 с, 0,082±0,02 с, 0,102±0,002 с у вторых.

Анализ 3-минутного восстановительного периода показал, что продолжительность диастолических фаз у айкидоистов возвращалась к исходным величинам быстрее (на 2-й мин), нежели у лиц, не занимающихся спортом, у которых исследуемые показатели в среднем восстановились по отношению к фоновым лишь к концу 3-й мин, а в некоторых случаях (n=20) - на 4-й мин реституции.

Выводы

1. Продолжительность протодиастолического интервала и фазы быстрого наполнения кровью левого желудочка сердца у лиц, не занимающихся спортом, и спортсменов практически одинакова как в состоянии покоя, так и под влиянием небольшой по объему и интенсивности физической нагрузки.

2. У спортсменов увеличена продолжительность фаз изометрического расслабления, медленного наполнения и систолы предсердий. В связи с этим диастола у них более продолжительна и во временном отношении претерпевает наибольшие изменения, чем общая систола желудочков.

3. Продолжительность фаз изометрического расслабления, медленного наполнения и систолы предсердий в условиях физической нагрузки сокращается.

4. Период восстановления длительности фаз диастолы до исходных величин у тренированных лиц, т.е. занимающихся айкидо, короче, чем у лиц, не занимающихся спортом.

Практические и теоретические рекомендации

1. Считать процесс увеличения продолжительности диастолы, претерпевающий во временном отношении большие изменения, чем общая систола желудочков спортсмена, одним из проявлений повышенной помехоустойчивости сердца спортсмена к действию физических нагрузок. Есть основания полагать, что чем значительнее эти изменения, тем выше уровень подготовленности спортсмена и больше устойчивая работоспособность его сердца в условиях спортивной деятельности.

2. Значительную роль в помехоустойчивости сердца спортсмена, по-видимому, играет фаза медленного наполнения, т.е. так называемый период отдыха сердца. Учет и контроль величины и интенсивности изменений данной фазы, во время которой происходит наибольшая динамика исследуемых значений, может считаться самым контрастным и информативным критерием анализа устойчивости сердца к помехам экзогенного происхождения.

3. Есть основания полагать, что продолжительность фазы диастолы у айкидоистов связана не только с функциональными и приспособительны ми изменениями в ССС, но и с устойчивостью целого ряда процессов вегетативной регуляции кардиоритма, которые, с одной стороны, наступают в результате длительной и систематической спортивной тренировки, с другой - как следствие повышения устойчивости в реализации механизмов вегетативной регуляции сердечной деятельности, участвующих в формировании особого комплекса (отдельной системы) единой метасистемы помехоустойчивости организма к возмущениям экзогенного проявления (высокий тонус центра блуждающего нерва, активность симпатоингиби торных и холинэргических механизмов, активность метаболических процессов и др.).

Список литературы

1. Воробьев В.И., Куликов Л.М., Рыбаков В.В. и др. Изменение структуры сердечного ритма юных и взрослых спортсменов в связи с тренированностью: Учеб. пос. - Челябинск: УралГАФК, 1999. - 68с.

2. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Новое в исследовании системы кровообращения спортсменов // Теор. и практ. физ. культ. 1986, № 11. с. 42-24.

3. Елисеев Е.В. Единая спортивная классификация в айкидо Тенсинкай. - Челябинск: Экодом, 1999. - 52 с.

4. Елисеев Е.В. Сравнительная характеристика изменений фазовой структуры сердечного цикла при статической физической нагрузке // Проблемы и перспективы здравостроения: Сб. науч. работ / Под ред. А.П. Исаева (отв. за вып.) и др. - Челябинск: ЮУрГУ, 2000. Вып. II, с. 178-184.

5. Меерсон Ф.З. Адаптация сердца к нагрузке и сердечная недостаточность. - М.: Наука, 1975. - 258 с.

6. Меерсон Ф.З. Основные закономерности индивидуальной адаптации // Физиология адаптационных процессов. - М.: Наука, 1986. - 635 с.

7. Меркулова Р.А., Хрущев С.В., Хельбин В.Н. Возрастная кардиогемодинамика у спортсменов. - М.: Медицина, 1989. - 112 с.

8. Хоружаев А.Г. Методы оценки физической работоспособности и функционального состояния сердечно-сосудистой системы в медицине и физиологии. - Челябинск, 1993. - 96 с.

9. Юматов А.Е. Сердечно-сосудистые реакции при эмоциональных напряжениях // Физиология человека, 1980. Т. 6, № 5, с. 893.