Физиологические особенности вегетативного статуса у квалифицированных бадминтонистов юношеского возраста
На правах рукописи
Чан Дык Ньан
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОГО СТАТУСА У КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ БАДМИНТОНИСТОВ ЮНОШЕСКОГО ВОЗРАСТА
Специальность 03.03.01 – Физиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Краснодар - 2013
Диссертация выполнена в Кубанском государственном университете
физической культуры, спорта и туризма
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор
Алексанянц Гайк Дереникович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Поварещенкова Юлия Александровна
Национальный государственный
университет физической культуры, спорта
и здоровья имени П.Ф. Лесгафта,
профессор кафедры физиологии
(г. Санкт-Петербург)
доктор медицинских наук, профессор
Бердичевская Елена Маевна
Кубанский государственный университет
физической культуры, спорта и туризма, заведующая кафедрой физиологии
(г. Краснодар)
Ведущая организация: Московская государственная академия
физической культуры
(Московская область, п. Малаховка)
Защита состоится «25» декабря 2013 года в 11 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 311.009.01 при Кубанском государственном университете физической культуры, спорта и туризма по адресу: 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма.
Автореферат разослан « » ноября 2013 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор педагогических наук,
профессор М.М. Шестаков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В настоящее время достижение высоких спортивных результатов требует предельной мобилизации всех функцио-нальных систем организма спортсмена, включая вегетативную нервную систему (ВНС), в связи с участием последней в адаптивных механизмах регуляции физиологических процессов.
Важную роль в обеспечении срочной адаптации организма к возрастающим по объему и интенсивности физическим нагрузкам играет сердечно-сосудистая система (ССС), которая, являясь существенным компонентом, одновременно лимитирует уровень развития приспособительных реакций, является индикатором интегративно-адаптационных процессов, и одной из первых манифестирует признаки физического перенапряжения (Т. М. Брук и соавт., 2011; Н. А. Агаджанян, 2012; Г. А. Макарова и соавт., 2013; R. D. Duncer et al., 2011 и др.).
Функциональные критерии, отражающие характер вегетативной регуляции деятельности сердца, могут служить объективными показателями оценки текущего состояния организма спортсменов (Р. М. Баевский, Е. Ю. Берсенев, 2010; Н. И. Шлык и соавт., 2012; C. F. Chen et al., 2011).
Изменение ритма сердца в связи с включением механизмов гуморальной и нервной регуляции позволяет расценивать это как следствие активности отделов ВНС, модулирующих сердечную деятельность, в том числе сердечного ритма. В последние десятилетия изучению сердечного ритма в процессе адаптации к тренировочным и соревновательным нагрузкам уделяется большое внимание (А. В. Шаханова и соавт., 2010; Н. И. Шлык, 2011; A. Molfino et al., 2009; C. K. Karmakar et al., 2010 и др.).
Одной из необходимых причин глубокого изучения этой проблемы является и то, что нарушениям в состоянии регуляторно-приспособительных систем организма, в основном предшествуют появление метаболических, гемодинамических и др. расстройств, которые являются первыми признаками срыва процессов адаптации (Р. М. Баевский и соавт., 2002; Е. М. Бердичевская и соавт., 2008; Н. И. Шлык, 2009; D. J. Berkoff et al., 2007; T. G. Dao, T. K.T. Nguyen, 2011).
Вместе с тем, как показывает анализ научной литературы, воздействие занятий бадминтоном на основные системы организма спортсмена практически не рассматривается. У бадминтонистов разной квалификации не установлены типы вегетативной регуляции сердечного ритма в состоянии покоя, варианты специфических реакций ССС на стандартную физическую нагрузку и при проведении ортостатической пробы и т. д.
Таким образом, исследование регуляторно-приспособительных систем организма бадминтонистов позволяет считать данную проблему значимой для спортивной физиологии, теории и практики спортивного бадминтона, что обуславливает актуальность настоящей работы.
Объект исследования: физиологические закономерности функционирования вегетативной нервной системы у квалифицированных бадминтонистов.
Предмет исследования: функциональное состояние вегетативной нервной системы у квалифицированных бадминтонистов.
Целью работы является определение особенностей вегетативного статуса у квалифицированных бадминтонистов на отдельных этапах тренировочного цикла.
Задачи исследования:
- Исследовать кумулятивные особенности вариабельности сердечного ритма (ВСР) у бадминтонистов с разной активностью вегетативной регуляции в состоянии относительного мышечного покоя.
- Изучить показатели ВСР и их взаимосвязи у бадминтонистов при ортостатическом тестировании и после стандартной физической нагрузки в PWC170.
- Сравнить динамику показателей ВСР у бадминтонистов в процессе различных периодов годичной подготовки.
- Выявить особенности вегетативного тонуса у бадминтонистов с различной активностью вегетативной регуляции.
Научная новизна исследования:
1. Установлено, что у спортсменов специализирующихся в бадминтоне, имеет место умеренная активность парасимпатического отдела ВНС и центральных конструкций регуляции ритма сердца при снижении симпатических влияний.
2. У бадминтонистов установлены разнонаправленные варианты реакций ССС при ортостатическом тестировании с доминированием автономно-центрального типа.
3. Показаны различные варианты реакций ССС у бадминтонистов с разной исходной активностью вегетативной регуляции на стандартную физическую нагрузку в PWC170: у лиц с преобладанием симпатических влияний и центральных механизмов регуляции в основном центральным вариантом реакции, а у спортсменов с умеренной активностью парасимпатического отдела ВНС – автономно-центральным.
4. Определены сдвиги в функциональном состоянии вегетативного тонуса у бадминтонистов с преобладанием парасимпатического компонента.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Сопоставление различных функциональных сдвигов в деятельности сердца показывает, что подавляющее большинство спортсменов, специализирующихся в бадминтоне, имеют характерные признаки вегетативной регуляции ритма сердца, которые укладываются в следующую картину: сочетанное доминирующее влияние парасимпатического отдела ВНС и центральных компонентов регуляции ритмом сердца.
- Основной физиологической реакцией ССС (специфической) при определении функциональных резервов (во время ортостатической пробы) является автономно-центральный вариант.
- Ответные реакции на стандартную физическую нагрузку в PWC170 у бадминтонистов зависят от исходного уровня активности регуляторных систем. Повышением тонуса центральных структур регуляции на фоне рассогласования баланса отделов ВНС реагируют бадминтонисты, у которых преобладают симпатические влияния; автономно-центральный вариант “ответа” характерен для бадминтонистов с умеренной активностью парасимпатического отдела и центральных механизмов регуляции.
- Наращивание спортивного мастерства бадминтонистов ассоци-ируется с ростом интенсивности адаптационных механизмов и активности парасимпатического звена регуляции.
Теоретическая значимость исследования. Результаты настоящего исследования углубляют научные знания о закономерностях взаимодействия организма спортсмена с окружающей средой, участии отделов ВНС в адаптации к спортивной деятельности.
Выявленные физиологические признаки различных адаптационных ответов (вариантов реакций) ССС при ортостатической пробе, после стандартной физической нагрузки в PWC170, а также показатели нервно-сосудистых реакций кожи и вегетативного тонуса позволяют формировать современные представления о функциональных возможностях спортсмена при занятиях бадминтоном.
Установленные в отдельных периодах тренировочного процесса изменения ВСР дополняют знания о динамике функционального состояния бадминтонистов в течение разных периодов тренировочного процесса.
Обоснование особенностей вегетативной регуляции у бадминтонистов расширяет научные представления по спортивной физиологии и может применяться при проведении научных исследований по данной проблеме.
Практическая значимость результатов исследования. Обнаруженные в диссертационной работе факты и их интерпретация представляют значительный методический интерес, поскольку становятся важным ориентиром при осуществлении спортивного отбора и построении тренировочного процесса у бадминтонистов, а также могут служить сопоставительным материалом при выполнении аналогичных исследований в других видах спорта.
Полученные сведения об особенностях вагосимпатического взаимо-действия при осуществлении нервной регуляции сердца могут быть эффективно использованы для предупреждения состояния дезадаптации, раннего выявления перенапряжения и перетренированности.
Результаты диссертационной работы могут быть включены в учебный процесс, что позволит повысить профессиональную компетентность обучающихся на биологических факультетах университетов и вузов физической культуры по спортивной физиологии.
Апробация работы. Основные результаты, положения и выводы диссертации доложены на Международных научных конференциях: «Priorities for Science, Technology and Innovation» (Egypt, Sharmel-Sheikh, 2011), «Modern science technology» (Spain, Tenerife, 2012), «Современные вопросы науки - ХХI век» (г. Тамбов, 2011), «Современное состояние и перспективы развития физической культуры и спорта в образовательных учреждениях» (г. Владимир, 2012), на Всероссийских научно-практических конференциях: «Ресурсы конкуренто-способности спортсменов: теория и практика реализации» (г. Краснодар, 2011), «Физическая культура, спорт и туризм в высшем профессиональном образовании» (г. Ростов-на-Дону, 2012), «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации» (г. Краснодар, 2012), «Современность как предмет исследования» (г. Москва, 2013), на Всероссийском форуме «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ – 2012» секция «Психолого-педагогические и медико-биологические аспекты спортивной подготовки» (г. Москва, 2012), региональной научно-практической конференции (г. Краснодар, 2012).
Внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты диссертации изложены в 15 публикациях, 5 из которых размещены в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.
Результаты диссертационного исследования апробированы и внедрены в учебно-тренировочный процесс подготовки бадминтонистов в специализированных СДЮШОР Федерации бадминтона Краснодарского края, используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедрах физиологии, анатомии Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма, что подтверждено соответствующим актами внедрения.
Объем и структура диссертации. Общий объем диссертации составляют 143 страницы компьютерного текста. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, актов внедрения, содержит 7 таблиц, иллюстрирована 18 рисунками. Список литературы включает 182 источника, из них 153 работы отечественных авторов и 29 – иностранных.
МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводилось на базе СДЮШОР № 9 г. Краснодара, специализированных СДЮШОР по бадминтону Краснодарского края и лаборатории кафедр физиологии, анатомии Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма. В обследовании участвовали 59 спортсменов (перворазрядники, кандидаты в мастера и мастера спорта) в возрасте 17–21 года. Контрольную группу составили 35 практически здоровых сверстников, не занимающихся спортом. Спортсмены, занимавшиеся бадминтоном и практически здоровые юноши, принимали участие в обследовании на добровольной основе, было получено письменное информированное согласие.
Для исследования показателей ВСР использовался аппаратно-программный комплекс "ВНС-Спектр" фирмы "Нейрософт" (Россия, г. Иваново). Исследования проводились в утренние часы. Осуществлялась 5-минутная запись ЭКГ в помещении, с постоянной температурой (22°С). Для обследуемого бадминтониста период адаптации к условиям исследования (горизонтальное положение тела) составлял 10 мин. Запись выполнялась при ровном дыхании, без глубоких вдохов. Бадминтонисты в дни обследований в тренировках не участвовали (Н. Г. Аришнова и соавт., 2010).
Анализ ВРС осуществлялся с помощью вариационной пульсометрии по Р. М. Баевскому (2002) и по результатам исследования волновой структуры сердечного ритма (спектральный анализ) (В. М. Михайлов, 2002).
Во время исследования оценивались следующие показатели: Мода (Мо), амплитуда моды (АМо), вариационный размах динамического ряда R-R интервалов - Х, SDNN – стандартное отклонение величин нормальных интервалов.
При исследовании степени адаптации ССС и оценке адекватности процессов регуляции определялся ряд параметров – производные классических статистических показателей (индексы Р. М. Баевского, 2002): индекс напряжения (ИН), индекс вегетативного равновесия (ИВР), вегетативный показатель ритма (ВПР), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР).
При спектральном анализе определялись следующие параметры: ТР (tоtаl роwеr) – общая мощность спектра, характеризующая ВРС; HF (high frеquеnсу) – высокочастотные колебания; LF (lоw frеquеnсу) – низкочастотные колебания; VLF (vеrу lоw frеquеnсу) – очень низкочастотные колебания.
Вычисляли LF/HF – значение соотношения (баланс) симпатических и парасимпатических влияний.
С целью оценки функционального резерва (готовности) и адаптивных возможностей ССС проводилось исследование деятельности сердца у квалифицированных бадминтонистов в условиях как относительного покоя, так и при выполнении ортостатической пробы (возмущающие воздействия).
В качестве стандартной физической нагрузки использовался общепринятый интегральный тест PWC170. Абсолютная физическая работоспособность определялась в степ-тесте с применением формулы В. С. Карпмана и соавт. (1969), относительную – на кг массы исследуемого.
С целью изучения нервно-сосудистых реакций использовался дермографизм. При изучении дермографизма использовался дермограф В. А. Мадорского.
Для исследования вегетативного тонуса использовались вегетативные индексы: вегетативный индекс Кердо, вегетативный индекс Хилдебранта.
Анализ полученных данных проводили с помощью общепринятых статистических методов, с использованием t–критерия Стьюдента, при сравнении выборочных средних – критерия F-Фишера (С. Гланц, 1999). Статистическая обработка проводилась с использованием программы «Microsoft Eхcel 2010».
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Особенности вариабельности сердечного ритма у бадминтонистов в покое и в процессе годичной подготовки
Среди обследованных нами квалифицированных бадминтонистов установлены две группы спортсменов, имеющих разнохарактерный уровень напряжения систем регуляции (по классификации Н. И. Шлык (2009) - 1 и 3 группы), которые различаются по количественно-качественным соотношениям показателей вегетативной регуляции сердечного ритма, проявляющимся в разной степени активности отделов ВНС и центральных конструкций управления ритмом сердца (табл. 1).
Так, к 1 группе вегетативной регуляции были отнесены 18,6% квалифицированных бадминтонистов, у которых регистрировалось снижение активности автономного контура регуляции (низкие показатели SDNN) и умеренная активность симпатического отдела ВНС (высокие показатели АМО и ИН).
Таблица 1
Показатели вариабельности сердечного ритма у квалифицированных бадминтонистов с разной активностью вегетативной регуляции в покое (М±m)
| Показатели ВСР | Группы вегетативной регуляции | ||
| 1 n=11 | 3 n=48 | р | |
| ЧСС (уд/мин) | 80,4 ±3,8 | 69,7 ±2,3 | р<0,05 |
| SDNN (мс) | 49,0 ±1,2 | 76,0 ±2,1 | р<0,01 |
| АМо (%) | 39,2 ±1,7 | 33,8 ±1,9 | р<0,05 |
| ИН (у. е.) | 98,6 ±9,4 | 54,2 ±10,9 | р<0,01 |
| ТР (мс/Гц) | 4067 ±120 | 5815 ±235 | р<0,001 |
| HF (мс/Гц) | 1294 ±104 | 2900 ±98 | р<0,001 |
| LF (мс/ Гц) | 1158 ±191 | 1180 ±204 | р>0,05 |
| VLF (мс/ Гц) | 1656 ±210 | 1772 ±112 | р>0,05 |
| LF/ HF | 0,86 ±0,02 | 0,40 ±0,01 | р<0,001 |
Примечание: р – достоверность различий между показателями 1 и 3 групп вегетативной регуляции.
Так же отмечена повышенная мощность спектра очень низкочастотных волн (большие значения VLF), которые характеризуют умеренное влияние высших нервных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр (рис. 1, 2).
При этом, исходя из статистического анализа показателей ВСР у обследуемых из первой группы вегетативной регуляции, механизмы управления сердечным ритмом проявились в усилении влияния симпатического отдела ВНС корковых и подкорковых конструкций центральной регуляции, это указывает на то, что системы организма, отвечающие за регуляцию, в том числе и трофических процессов, вызывают ускорение последних, несмотря на значительные энергетические возможности спортсмена.
Включение в процесс управления центрального звена регуляции дестабилизирует управляемую систему, которой является организм спортсмена. В то же время у бадминтонистов 3 группы вегетативной регуляции доминировала умеренная активность парасимпатического отдела, что подтверждается рядом параметров ИВР, ВПР, ПАПР (рис. 3, 4).
Проведенное на разных этапах подготовки в пределах годичного тренировочного цикла обследование (троекратно) квалифицированных бадминтонистов показало, что с учетом двухконтурной модели управления ритмом сердца изменение вегетативного гомеостаза в ответ на физическую нагрузку зависит от этапа подготовки.
Так, в подготовительном периоде в 3 группе вегетативной регуляции отмечено повышение значений индекса напряжения (67,8±3,6 у.е.), уменьшение показателей SDNN (60,4±2,3 мс) и значений общей мощности спектра (ТР) (4275±205 мс/Гц), при этом высокочастотная (HF) (1763±126 мс/Гц) и очень низкочастотная (VLF) (1344±96 мс/Гц) составляющие так же снижались, т. е. наблюдается увеличение напряжения механизмов центральной регуляции.
При анализе вариабельности сердечного ритма у квалифицированных бадминтонистов этой же группы в соревновательном периоде регистрировалось снижение влияния центрального контура и нарастание активности автономного компонента (увеличивается вариационный размах (0,382±0,013 с), общая мощность спектра (6812±324 мс/Гц) со всеми спектральными составляющими), т. е. адаптация к физическим нагрузкам достигала оптимального уровня.
В переходном периоде у квалифицированных бадминтонистов, отнесенных к 3 группе вегетативной регуляции, так же отмечено влияние автономного контура: уменьшается ИН (49,1±3,6 у.е), повышаются показатели: Х (0,361±0,004 с), ТР (5982±34 мс/Гц), HF (2806±224 мс/Гц), LF (1296±186 мс/Гц), VLF (1867±128 мс/Гц). При этом нужно отметить, что значения этих показателей были меньше, чем в соревновательном периоде.
У квалифицированных бадминтонистов 1 группы вегетативной регуляции в различные периоды тренировочного годичного цикла регистрируются противоположные коллегам 3 группы закономерности функционального состояния регуляторных систем. В подготовительном тренировочном периоде несколько возрастает активность автономного контура. При этом уменьшается ИН (89,1±4,1 у.е.). Анализируя полученные показатели ВСР в соревновательный период, нужно отметить увеличение централизации сердечного ритма и снижение активности автономного контура, т. е. присутствует умеренная активность симпатического отдела ВНС. Что касается переходного периода, то у спортсменов 1 группы вегетативной регуляции преобладает влияние центральной регуляции: низкие значения SDNN (39,4±1,2 мс), высокие показатели АМо (40,1±1,4%) и ИН (109,4±6,5 у.е.), увеличивается так же и ТР (4641±144 мс/Гц) при значительных спектральных составляющих HF, LF, VLF. Однако при этом реакция регуляторных систем в различные периоды тренировочного цикла происходила без значительного нарушения вегетативного гомеостаза.
Преобладание у спортсменов 1 группы вегетативной регуляции централизации сердечного ритма на фоне сверхвысоких физических нагрузок требует больших затрат метаболических, энергетических и иных ресурсов, превышающих функциональные возможности организма и может приводить к дизрегуляторным последствиям в результате дезадаптации кардиорегуляторных механизмов. Т. е. увеличение симпатических влияний и централизация процессов управления сердечным ритмом к концу соревновательного периода может служить донозологическим признаком развивающегося переутомления вследствие влияния на организм стрессовых соревновательных нагрузок. Осуществление лонгитюдинальных исследований вегетативной регуляции сердечного ритма позволяет выявить индивидуальный портрет ВСР бадминтониста и оценить его функциональную готовность к соревнованиям. Следует отметить, что динамические наблюдения в годичном подготовительном цикле показали, что у квалифицированных бадминтонистов выявленный тип автономной или центральной регуляции сохраняется. Т. е., при повторном проведении исследования, характеристики (качественные) вариабельности сердечного ритма в состоянии относительного мышечного покоя не изменяются, а их количественные показатели не выходят за пределы границ значений, которые характерны для определенного типа вегетативного регуляции.
Вегетативная реактивность у квалифицированных бадминтонистов при различных возмущающих воздействиях
Исследуя ответную реакцию на активную ортостатическую пробу у квалифицированных бадминтонистов в зависимости от направленности (активности) симпатического отдела ВНС и центральных структур управления ритмом сердца, нами были выявлены 3 варианта (из четырех, по классификации Н. И. Шлык, 2009) адаптивной реакции ССС на ортостатическую пробу: автономно-центральный (I), автономный (II), центральный (III). Тормозной (IV) вариант у обследуемых нами квалифицированных бадминтонистов не определялся.
У чуть большей половины квалифицированных бадминтонистов 1 группы вегетативной регуляции вариантом реакции был I – автономно-центральной тип реакции (54,5%). При этом варианте реакции у наблюдаемых по отношению с исходным показателям было отмечено увеличение значения индекса напряжения на 95,6% (р<0,001), прирост амплитуды Мо - на 19,3% (р<0,05), возрастание вазомоторных LF - на 28,0% (р<0,05), очень низкочастотных колебаний VLF - на 18,9% (р<0,05) и уменьшение значений: SDNN - на 16,7% (р<0,05), снижение суммарной мощности дыхательных волн HF - на 24,7% (р<0,05), - как следствие повышения симпатических и центральных влияний на ритм сердца.
У 45,5% квалифицированных бадминтонистов 1 группы вегетативной регуляции был зарегистрирован центральный вариант реакции. Так, наблюдается увеличение SDNN на 30,0% (р<0,01) (что связано с возрастанием центральных влияний на ритм сердца), повышение суммарной мощности вазомоторных волн LF - на 14,0% (р<0,05), VLF - на 21,1% (р< 0,05). Однако мощность дыхательного центра (HF) снизилась на 17,0% (р < 0,05). Вместе с тем падает и активность симпатического отдела ВНС – уменьшаются показатели амплитуды Мо на 29,7% (р<0,01), индекса напряжения – на 26,3% (р<0,01).
При этом у квалифицированных бадминтонистов с автономно-центральным и центральным типами реакций регистрировалось перераспределение мощности спектральных компонентов: уменьшение HF и увеличение LF. Т. е., увеличивается вклад симпатической и уменьшается парасимпатической составляющих в регуляции деятельности сердца.
Мощность спектра нейрогуморальной реакции у квалифицированных бадминтонистов 1 группы вегетативной регуляции в ответ на ортостатическую пробу практически не менялась, вместе с тем было отмечено включение в процесс адаптации центральных звеньев регуляции (повышение мощности LF-волн, показателей центрального контура регуляции и индекса вегетативного баланса LF/HF и снижение HF), в связи с чем можно предположить о мобилизации функциональных резервов и повышении адаптационных возможностей организма спортсмена.
При изучении динамики ВСР во время проведения ортостатической пробы у квалифицированных бадминтонистов, включенных в 3 группу вегетативной регуляции, были выявлены следующие типы реакции: у 81,3% - автономно-центральный, у 10,4% - автономный и у 8,3% - центральный.
У квалифицированных бадминтонистов при автономно-центральном варианте реакции на переход из горизонтального в вертикальное положение отмечалось повышение активности симпатической и центральной регуляции сердечного ритма, что проявлялось в увеличении в среднем показателей: частоты сердечных сокращений (ЧСС) - на 26,9% (р<0,05), индекса напряжения - на 195,2% (р<0,01), амплитуды Мо - на 31,6% (р<0,01), VLF - на 11,4% (р<0,01) и в уменьшении значений: SDNN - на 41,7% (р<0,001), HF - на 81,7% (р<0,001), LF - на 17,3% (р<0,01). При этом показатель ТР (мощность спектра нейрогуморальной регуляции) снизился.
При автономном варианте зафиксирована значительная активность симпатического отдела ВНС при уменьшении действия структур цент-ральной регуляции: увеличивалась в среднем ЧСС на 22,9% (р<0,05), амплитуда Мо - на 43,4% (р<0,01), индекс напряжения - на 219,1% (р<0,001) и уменьшались значения: SDNN - на 43,0% (р<0,01), HF - на 78,7% (р<0,001), LF - на 13,2% (р<0,05) и VLF - на 38,0% (р<0,01). Мощность спектра нейрогуморальной регуляции при этом варианте уменьшилась почти вдвое.
Для центрального варианта реакции характерно повышение в среднем значений: ЧСС - на 9,4% (р<0,05), SDNN - на 10,5% (р<0,05) (в связи с некоторым увеличением парасимпатических влияний), HF - на 7,6% (р <0,05), LF - на 6,2% (р<0,05), VLF - на 11,0% (р<0,05), т. е. происходит повышение активности центральной регуляции. Вместе с тем падает активность симпатического отдела ВНС – уменьшились показатели амплитуды Мо на 31,9% (р<0,01), индекса напряжения - на 8,5% (р<0,05). Мощность спектра нейрогуморальной регуляции при этом варианте не изменилась.
Следовательно, независимо от типа вегетативной регуляции у бадминтонистов чаще регистрируется (при проведении ортостатической пробы) автономно-центральный тип реакции, что позволяет предположить ее специфическую направленность у обследуемых.
При изучении срочных адаптационных реакций бадминтонистов с различным исходным уровнем вегетативной регуляции ССС на стандартную физическую нагрузку было выявлено, что спортсмены, отнесённые к 1 группе вегетативной регуляции, “ответили” следующим образом: центральный вариант реакции зарегистрирован у 63,6% спортсменов и автономно-центральный - у 36,4%.
При анализе центрального варианта реакции у наблюдаемых после стандартной физической нагрузки были получены следующие результаты: увеличение ЧСС - на 37,2 % (р<0,001), SDNN - на 87,8 % (р<0,001), уменьшение амплитуды моды - на 24,3% (р<0,05) и ИН - на 28,0% (р<0,01). Спектральный анализ так же подтвердил повышение активности центральных структур и снижение тонуса автономных механизмов управления (повышение значений HF - на 12,2% (р<0,05), LF - на 80,5% (р<0,001) и VLF - на 53,4% (р<0,001). При этом мощность спектра нейрогуморальной регуляции ТР увеличивалась на 41,3% (р<0,001). Баланс отделов вегетативной нервной системы (LF/HF) демонстрировал преобладание активности симпатического отдела ВНС.
У бадминтонистов с автономно-центральным вариантом реакции на стандартную физическую нагрузку, отмечался прирост ЧСС на 61,7% (р<0,01), увеличение амплитуды моды и ИН - на 48,2% (р<0,01) и на 97,8% (р<0,001). При этом регистрировалось уменьшение значений SDNN на 21,2% (р<0,05) и мощности HF - на 53,4% (р<0,01). Что касается показателей LF и ТР, то они практически не менялись.
Бадминтонисты 3 группы вегетативной регуляции в результате проведенных исследований продемонстрировали следующие варианты реакции: автономно-центральный – у 62,5% спортсменов, автономный у - 8,3% и центральный – у 29,2%.
Анализ показателей бадминтонистов 3 группы вегетативной регуляции с автономно-центральным вариантом реакции на стандартную физическую нагрузку показал, что прирост ЧСС у них составил 41,0% (р<0,01), увеличение ИН - на 63,5% (р<0,001). Отмечалось и повышение мощности LF на 29,3% (р<0,05), VLF - на 13,4% (р<0,05). В то же время зарегистрировано уменьшение показателей SDNN на 10,0% (р<0,05), HF - на 68,9% (р<0,01) и ТР - на 23,2% (р<0,05). LF/HF указывает на симпатикотонию.
При автономном варианте реакции на стандартную физическую нагрузку у бадминтонистов было отмечено доминирование симпатической части ВНС при одновременном снижении функции компонентов центральной реакции: в среднем увеличилась ЧСС на 27,9% (р<0,01), амплитуда моды - на 21,5% (р<0,05), индекс напряжения - на 75,2%; уменьшились значения показателей SDNN на 55,2%, HF - на 74,4% (р<0,01), LF - на 20,8% (р<0,01) и VLF - на 27,9% (р<0,01). При этом значение TP снизилось на 48,3%. LF/HF имел четкую направленность в сторону симпатикотонии. Т. е., происходит еще большее напряжение центральной регуляции. Подобная динамика показателей ВСР в ответ на стандартную физическую нагрузку у квалифицированных бадминтонистов отражает нарастающее утомление и как следствие усиления процессов дизрегуляции.
При центральном варианте реакции на стандартную физическую нагрузку имела место сравнительно схожая картина. Увеличились средние значения ЧСС на 21,4% (р<0,05), SDNN - на 62,1% (р<0,05), LF - на 20,3% (р<0,05), VLF - на 77,4% (р<0,01), TP - на 12,3% (р<0,05). В то же время уменьшились показатели амплитуды моды на 35,7% (р<0,01), индекса напряжения - на 12,4% (р<0,05). Показатель HF практически не изменился. Баланс отделов ВНС LF/HF имел тенденцию в сторону парасимпатических влияний.
Полученные показатели ВСР подтверждают, что тождественные тренировочные нагрузки у квалифицированных бадминтонистов с разным типом вегетативной регуляции по-разному проявляются на адаптационных возможностях организма спортсмена. Если в 1 группе вегетативной регуляции большинство бадминтонистов с центральным вариантом реакции, то в 3 группе – с автономно-центральным вариантом. Увеличение диапазона границ адаптации и создание оптимального исходного состояния организма спортсменов связано с развитием функциональных систем, которые обеспечивают процессы оптимизации функций.
Физиологические особенности нервно-сосудистых реакций кожи у бадминтонистов с разным типом вегетативной регуляции
Анализ полученных данных, касающихся латентного периода дермографизма бадминтонистов, в 3 группе показал, что у 41,7% исследуемых отмечалась нормальная, у 8,3% - повышенная (симпатикотония), а у 50,0% - пониженная возбудимость (парасимпатические влияния) вазомоторного аппарата.
В 1 группе отмечалось большее количество спортсменов с повышенной возбудимостью вазомоторного аппарата по сравнению с 3 группой более чем в 2 раза, а с пониженной почти в 2 раза меньше. Нормальная возбудимость бадминтонистов первой группы была на 7,1% больше, чем у спортсменов третьей группы.
При исследовании продолжительности дермографизма в обследуемых группах были получены результаты, аналогичные тем, которые были определены при изучении латентного периода.
Что касается окраски дермографизма у бадминтонистов, то у спортсменов третьей группы выявлены бадминтонисты с симпатикотонией, нормотонией и ваготонией такие же, как и при определении латентного периода и длительности дермографизма.
В первой группе у 19,2% спортсменов обнаружен белый дермографизм, у 55,4% регистрировалась окраска от розового цвета до красного (на 4,3% больше, чем при определении латентного периода и длительности дермографизма), а у 25,4% отмечен разлитой красный дермографизм.
Таким образом, при изучении латентного периода, длительности и цвета полос дермографизма у бадминтонистов установлено, что в 3 группе вегетативной регуляции у половины спортсменов имеется сдвиг в функциональном состоянии нервно-сосудистого аппарата кожи с преобладанием парасимпатического компонента. В 1 группе вегетативной регуляции подобные изменения отмечены у трети исследуемых, а у почти 20% этих бадминтонистов регистрировались симпатические влияния.
Особенности вагосимпатического взаимодействия у бадминтонистов с разным типом вегетативной регуляции
При изучении соотношения возбудимости симпатического и парасимпатического отделов ВНС (индекс Кердо) установлено, что чуть более чем у половины бадминтонистов 3 группы вегетативной регуляции отмечались уравновешенные симпатические и парасимпатические влияния; у 45,8% из этой группы определена парасимпатикотония и у 1 бадминтониста выявлена симпатикотония. В первой группе вегетативной регуляции было больше спортсменов с симпатикотонией (27,3%) и меньше с парасимпатикотонией (18,3%). Процентное соотношение бадминтонистов с нормотонией в анализируемых группах было примерно одинаковым.
С помощью коэффициента Хильдебранта установлено, что почти у половины бадминтонистов третьей группы вегетативной регуляции показатели находились в пределах нормы. В то же время у 33,3% обследуемых наблюдался сдвиг в сторону парасимпатикотонии, а у 8,3% спортсменов отмечен сдвиг в сторону симпатикотонии. У бадминтонистов 1 группы показателей в пределах нормы было несколько меньше, чем у спортсменов 3 группы, сдвиг в сторону симпатикотонии отмечен у 36,4% бадминтонистов, а у 18,2% - усиление парасимпатических влияний.
Учитывая, что у большинства обследованных определена нормотония, которая является отражением равновесия вегетативных механизмов регуляции, следует отметить, что у четверти бадминтонистов парасимпатический отдел ВНС более интенсивно выполняет свою функцию, что, по всей видимости, связано со спецификой тренировочных и соревновательных нагрузок, поскольку большинство спортсменов имели высокую спортивную квалификацию.
ВЫВОДЫ
- Изучение у бадминтонистов показателей временных и спектральных значений ВСР в состоянии относительного мышечного покоя позволило установить две группы спортсменов, которые имеют разнохарактерный уровень напряжения регуляторных систем. Для подавляющего большинства бадминтонистов – 81,4%, была характерна умеренная активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, для остальных – умеренная активность симпатического отдела ВНС и центральной регуляции.
- В зависимости от активности регуляторных систем у бадминтонистов основной физиологической реакцией ССС (специфической) при определении функциональных резервов является автономно-центральный вариант. Наибольшие функциональные возможности ССС показывают спортсмены с умеренной активностью парасимпатического отдела ВНС.
- У спортсменов, специализирующихся в бадминтоне, физиологические реакции на стандартную физическую нагрузку в PWC170 зависят от исходного уровня активности регуляторных систем. Повышением тонуса центральных структур регуляции на фоне рассогласования баланса отделов ВНС реагируют бадминтонисты, у которых преобладают симпатические влияния; автономно-центральный вариант “ответа” характерен для бадминтонистов с умеренной активностью парасимпатического отдела и центральных механизмов регуляции.
- Используя анализ ВРС в различные периоды годичного подготовительного цикла можно установить типологические особенности вегетативной регуляции и определить функциональное состояние некоторых звеньев организма бадминтонистов. С учетом двухконтурной модели управления ритмом сердца у бадминтонистов в 3 группе вегетативной регуляции в подготовительном периоде годичного цикла подготовки регистрируется увеличение напряжения механизмов центральной регуляции. В соревновательном периоде нарастает активность автономного компонента и дальнейшее снижение центрального контура. В переходном периоде отмечено влияние автономного контура. Т. е., системы регуляции особенно устойчивы в соревновательный период. У бадминтонистов 1 группы вегетативной регуляции зарегистрированы противоположные закономерности (в подготовительном периоде – возрастает активность автономного контура, в соревновательном – увеличивается централизация ритма, в переходном – преобладает влияние центральной регуляции). Происходит снижение функционального состояния регуляторных систем, напряжение адаптационных механизмов к концу соревновательного периода.
- При изучении латентного периода, длительности и цвета полос дермографизма у бадминтонистов установлено, что в 3 группе вегетативной регуляции у половины спортсменов зарегистрированы изменения нервно-сосудистого аппарата кожи с преобладанием парасимпатического компонента; в 1 группе вегетативной регуляции подобные изменения отмечены у трети исследуемых и почти у 20% - регистрировалось симпатическое влияние.
- Вариабельность сердечного ритма, дермографизм, индексы Кердо и Хильдебранта, характеризующие вагосимпатическое взаимодействие и вегетативный тонус выявили у бадминтонистов 3 группы вегетативной регуляции рост активности парасимпатического отдела ВНС, у 1 группы вегетативной регуляции более интенсивно выполняет свою функцию симпатический отдел ВНС. Определение функциональных резервов и вегетативного тонуса может использоваться для создания “вегетативного портрета” квалифицированных бадминтонистов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
При спортивном отборе в бадминтоне необходимо учитывать различный уровень напряжения регуляторных систем. Распределение по группам вегетативной регуляции создает условия для:
- рационального управления тренировочным процессом;
- раннего выявления перенапряжения и перетренированности;
-возможности объективно прогнозировать перспективность спортсмена, специализирующегося в бадминтоне.
На начальных этапах занятий бадминтоном, при проведении тренировочного процесса, у спортсменов необходимо учитывать исходные показатели функционального состояния регулирующих систем и адаптивные возможности организма, это позволяет, учитывая степень напряжения регуляторных систем, нормировать физические нагрузки.
Анализ показателей ВСР у бадминтонистов допускает:
- проведение оценки функциональных резервов (путем исследования стандартной физической нагрузки), как одно из непременных условий контроля организма спортсменов;
- определение функциональной готовности организма к соревнованию.
СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК
- Чан Дык Ньан. Анализ вариабельности сердечного ритма у спортсменов-бадминтонистов в переходный период годичного тренировочного цикла / Чан Дык Ньан, Г. Д. Алексанянц, Ю. А. Кудряшова // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия «Педагогика и психология». - Майкоп. - 2012 – № 2. – С. 266–272.
- Чан Дык Ньан. Особенности вегетативных регуляций у спортсменов–бадминтонистов различной квалификации / Чан Дык Ньан // Физическая культура, спорт – наука и практика. - Краснодар. – 2012. - № 3. – С. 65-68.
- Чан Дык Ньан. Показатели физической работоспособности спортсменов-бадминтонистов разной квалификации / Чан Дык Ньан // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - № 1 (26). - 2013. - С. 197-201.
- Чан Дык Ньан. Особенности сердечного ритма у бадминтонистов в ответ на ортостатическую пробу / Чан Дык Ньан, Г. Д. Алексанянц // Физическая культура, спорт – наука и практика. - Краснодар. – 2013. - № 4. – С. 70-84.
- Чан Дык Ньан. Особенности вариабельности сердечного ритма у бадминтонистов в покое / Чан Дык Ньан, Г. Д. Алексанянц // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - № 4. - 2013. – С. 186-199.
Работы, опубликованные в других изданиях
- Чан Дык Ньан. Физиологические особенности нервно-сосудистых реакций кожи у юных бадминтонистов / Чан Дык Ньан, О. В. Маякова // Современные вопросы науки - ХХI век. - 2011. - № 2. - С. 132-133.
- Чан Дык Ньан. Физиологические особенности вегетативных регуляций у бадминтонистов / Чан Дык Ньан // Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации». – Краснодар, 2011. – С. 179.
- Chan Dik Nyan. Some showings of variability of heart rate within young badminton players / Chan Dik Nyan // European Journal Of Natural History. - 2011. - № 5. – С. 13.
- Чан Дык Ньан. Особенности адаптации организма бадминтонистов в подготовительный период годичного макроцикла / Чан Дык Ньан // Материалы III Международной дистанционной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития физической культуры и спорта в образовательных учреждениях». – Владимир, 2012. – С. 120-121.
- Кудряшова, Ю. А. Анализ адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы бадминтонистов различной квалификации / Ю. А. Кудряшова, Чан Дык Ньан, К. В. Поспелова // Материалы II всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации». – Краснодар, 2012. – С. 66-68.
- Чан Дык Ньан. Особенности реакций вегетативной нервной системы у юных бадминтонистов / Чан Дык Ньан // Материалы Всероссийского форума «Молодые ученые -2012». - М. – Т. 2. - С. 102-103.
- Чан Дык Ньан. Влияние занятий спортивным бадминтоном на функциональное состояние вегетативной регуляции сердечной деятельности / Чан Дык Ньан // Материалы ХХIII-й всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Физическая культура, спорт и туризм в высшем профессиональном образовании». - Ростов-на-Дону, п. Новомихайловский, 2012. – С. 61-63.
- Кудряшова, Ю. А. Сравнительная оценка вегетативной регуляции у спортсменов-бадминтонистов / Ю. А. Кудряшова, Чан Дык Ньан // Материалы II всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации». – Краснодар, 2012 – С. 66-68.
- Chan Dik Nyan. Reactions of vegetative nervous system and their special features in young badminton player / Chan Dik Nyan // European Journal Of Natural History. - 2012. - № 6. - С. 20.
- Чан Дык Ньан. Влияние стандартной физической нагрузки на вариабельность сердечного ритма бадминтонистов с разной вегетативной регуляцией / Чан Дык Ньан // Материалы сборника «Современность как предмет исследования. Проблемы олимпийского движения». – М.: МГАФК, 2013. - С. 58-64.
