Виходячи з того, що ВСР і дихання взаємопов’язані, ми також досліджували рівень СДС. Встановлено, що в стані спокою у спортсменів значення різниць між частотами домінуючої тривалості дихальних циклів та максимальної амплітуди дихальних хвиль було меншим, ніж у студентів контрольної групи та становило в осіб І групи – 0,01 (0,01; 0,03) Гц, в осіб ІІ групи – 0,01 (0,01; 0,03) Гц та в осіб ІІІ групи – 0,02 (0,01; 0,06) Гц. Це, в свою чергу, свідчить про оптимальну регуляцію серцевої діяльності у них, коли відмічається мінімальна участь вищих рівнів управління [Баєвський Р.М., 2002], а також про скоординовану і узгоджену роботу обох вегетативних центрів [Михайлов В.М., 2002, Судаков К.В. та ін., 1995]. Під час ортопроби поряд з посиленням десинхронізації у діяльності судинорухового та дихального центрів в обстежуваних, відмінності між студентами на витривалість та студентами ІІІ групи зберігаються, а між спортсменами силових видів та студентами ІІІ групи зникають. При виконанні розумового та фізичного навантажень міжгрупових відмінностей за значенням різниці між частотами не виявлено, хоча існує тенденція до дещо вищого рівня СДС в осіб І-ї групи. Останнє може мати достатньо логічне пояснення, адже у спортсменів із спрямованістю тренувального процесу на розвиток витривалості результативність виконання фізичної роботи визначається перш за все функціональними можливостями киснево-транспортної системи. Тому, мабуть, для цієї групи обстежених характерна наявність досконаліших зв’язків між дихальним та судиноруховим центрами не лише в спокої, а й при навантаженнях.
Коливання інтервалу R-R та їх хвильова структура при тривалих навантаженнях. Виконання обстежуваними тривалого розумового навантаження призвело до цілком закономірних змін в регуляції ССС: зниженню парасимпатичного тонусу та підвищенню активності симпатичної ланки ВНС. При цьому в другій половині виконання навантаження з 20-22 хвилини у студентів-спортсменів спостерігається значне підвищення потужності коливань серцевого ритму у низькочастотному діапазоні, а у студентів контрольної групи, навпаки – її зниження. Тому для більш детального аналізу нами була вибрана саме ця ділянка запису. З’ясовано, що під впливом тривалого розумового навантаження студенти з спрямованістю на витривалість у порівнянні з студентами ІІІ групи мали менше напруження регуляторних механізмів, ЧСС та більшу ВСР, потужність коливань серцевого ритму в низькому та наднизькому діапазонах. Перші також мали більше значення потужності повільної складової серцевого ритму, ніж студенти, що займаються пауерліфтингом. Разом з цим між останніми та студентами контрольної групи відмінностей за досліджуваними показниками не виявлено. Це дозволяє нам говорити про те, що систематичні тренування витривалості відображаються на ВСР й під впливом тривалого розумового навантаження, а силове тренування не призводить до помітних змін у регуляції ССС при цьому.
Фізичне навантаження обстежуваними виконувалося зі зростаючою потужністю до рівня ПАНО. Аналіз ВСР проводився після семихвилинного відпочинку. По його закінченню у студентів з спрямованістю тренувальних навантажень на витривалість у порівнянні зі студентами силових видів відмічається вірогідне збільшення потужності коливань серцевого ритму в низькому діапазоні, що свідчить про більшу активність симпатичної ланки ВНС у перших. За потужністю хвиль у високочастотному діапазоні відмінностей між досліджуваними групами не виявлено.
Таким чином, під впливом тривалих навантажень у студентів І-ї групи спостерігається більша активність симпато-адреналової системи, ніж у осіб інших груп.
Особливості центральної гемодинаміки та варіабельності серцевого ритму у студентів-спортсменів та неспортсменів при повторних дослідженнях. Враховуючи той факт, що більшість досліджуваних показників характеризуються суттєвою варіативністю, необхідно було встановити наскільки ці показники відтворюються через тривалий проміжок часу. Для виконання цього нами були проведені повторні обстеження в середньому через 246±48 днів (табл.2). За результатами кореляційного аналізу встановлено, що переважна більшість зазначених показників характеризується високодостовірною відтворюваністю через тривалий проміжок часу.
Таблиця 2
Коефіцієнти кореляції між досліджуваними показниками при першому та повторному вимірах
| Показники | Лежачи (n=37) |
Стоячи (n=28) |
Розумове навантаж. (n=15) |
Фізичне навантаж. (n=17) |
| СІ | 0,37* | 0,60** | 0,50* | 0,53* |
| ЗПОС | 0,36* | 0,66** | 0,52* | 0,71* |
| SDNN | 0,67*** | 0,64*** | 0,78*** | 0,54* |
| LF | 0,72*** | 0,58** | 0,75** | 0,67** |
| HF | 0,64*** | 0,81*** | 0,80*** | 0,38 |
Примітка: значущість коефіцієнта кореляції Спірмена (p)
* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001
Виключенням серед показників центральної гемодинаміки є ударний індекс та АТсер , які при навантаженнях не завжди мали вірогідні коефіцієнти кореляції. Це свідчить про те, що дані показники достатньо стабільні, але їхня реактивність при навантаженнях значною мірою може залежати від поточного функціонального стану організму людини.
Щоденні вимірювання ВСР у одних і тих же осіб (7 студентів) вказують на те, що величини досліджуваних нами показників коливаються в досить широких межах протягом усього періоду вимірювання. Разом з цим порівняльний аналіз загальних коефіцієнтів варіації з їхніми індивідуальними значеннями підтверджують, що ця варіативність індивідуальна.
ВИСНОВКИ
У студентів з аеробною спрямованістю тренувальних навантажень в спокої лежачи, при ортопробі, дозованому фізичному навантаженні спостерігається відносно низький рівень серцевого викиду, підвищений загальний периферійний опір судин і за рахунок цього збільшення у порівнянні з неспортсменами середнього артеріального тиску. Студенти з силовою спрямованістю навантажень у цих умовах також мають підвищений рівень середнього тиску за рахунок збільшення серцевого викиду внаслідок значного рівня кровонаповнення органів грудної клітки.
Зміни фази напруження систоли шлуночків серця та тривалості комплексу QRS електрокардіограми при ортопробі вказують на функціональну гіподинамію міокарду у студентів силової спрямованості тренування і, в більшій мірі – аеробної спрямованості. Подібна тенденція спостерігається і при дозованих розумовому та фізичному навантаженнях.
В спокої лежачи у студентів з різною спрямованістю тренувальних навантажень виявлена більша амплітуда коливань тривалості інтервалу R-R та їх складових, ніж у студентів контрольної групи. При ортопробі у студентів-спортсменів відбувається збільшення потужності спектру цього показника у діапазоні 0,04-0,15 Гц, що свідчить про більшу активацію барорефлекторних механізмів регуляції серцевого ритму при цьому, ніж в осіб контрольної групи.
Найбільший рівень симпатичної активації серцевої діяльності спостерігається при дозованій розумовій роботі у студентів контрольної групи, а при дозованій фізичній роботі - у студентів з аеробною спрямованістю тренувальних навантажень.
Рівень дихальної синусової артимїї у студентів-спортсменів незалежно від спеціалізації в спокої лежачи, при регламентованому диханні з частотою 6 циклів за хвилину та ортопробі вищий, ніж у осіб, що не тренуються. При дозованому розумовому навантаженні у студентів силових видів рівень дихальної синусової аритмії вищий ніж в інших групах, а фізичному – нижчий. Високі рівні респіраторних коливань тривалості інтервалу R-R у них досягаються в основному за рахунок більшого його зменшення на вдиху.
Рівень серцево-дихального синхронізму у спокої лежачи у студентів-спортсменів вищий, ніж у неспортсменів, а при ортопробі - вищий тільки у представників видів з аеробною спрямованістю навантажень.
В період найбільших змін серцевого ритму при тривалому розумовому навантаженні найвищий рівень симпатичної активації серцевої діяльності спостерігається у студентів-спортсменів видів аеробної спрямованості. При виконанні фізичної роботи на рівні порогу аеробного обміну найбільше пригніченння коливань тривалостей інтервалу R-R відбуваеться в цій групі вимірюваних, а в період відновлення після навантаження, виконуваного до порогу анаеробного обміну – у студентів силових видів.
За результатами повторних та тривалих повторних вимірювань показники варіабельності серцевого ритму поряд з показниками центральної гемодинаміки можна вважати стійкими, достатньо консервативними індивідуальними характеристиками серцево-судинної системи студента-спортсмена, за якими можна оцінювати та прогнозувати динаміку функціонального стану організму.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Коваленко С.О., Кудій Л.І., Каленіченко О.В. Варіабельність серцевого ритму у людей з різною частотою дихання // Фізіологічний журнал. – 2004. – Т. 50, №6. – С. 43-47. (Здобувач взяв участь в обговоренні результатів та оформленні статті).
Коваленко С.О., Кудій Л.І., Каленіченко О.В. Аналіз реактивності серцевого ритму в чоловіків при розумовому навантаженні // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2004. – Т. 28, №4. – С. 74-80. (Здобувач взяв участь в проведенні досліджень, в обговорені результатів та оформленні статті).
Каленіченко О.В., Коваленко С.О., Кудій Л.І. Центральна гемодинаміка та хвильова структура серцевого ритму у представників видів спорту аеробної спрямованості // Вісник Луганського національного педагогічного університету. – 2005. №6. - С. 74-80. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних, взяв участь в обговоренні результатів).
Коваленко С.О., Кудій Л.І., Каленіченко О.В., Токар С.І. Норми та відтворюваність показників варіабельності серцевого ритму у здорових молодих чоловіків // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2006. – Т. 34, №2. С. 92-95. (Здобувач взяв участь в проведенні досліджень, в обговоренні результатів та оформленні статті).
Каленіченко О.В. Центральна гемодинаміка та фазова структура серцевого циклу у студентів-спортсменів із різною спрямованістю тренувального процесу // Науковий вісник Волинського державного університету імені Лесі Українки. – 2006. - №5. – С. 14-18.
Каленіченко О.В., Коваленко С.О., Грищенко О.В. Центральна гемодинаміка та хвильова структура серцевого ритму у представників видів спорту силової спрямованості // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. пр. – Харків: ХДАДМ, 2005. - №8. – С. 31-37. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних, взяв участь в обговоренні результатів).
Каленіченко О.В., Кудій Л.І. Рівень дихальної синусової аритмії та серцево-дихального синхронізму у спортсменів із різною спрямованістю тренувального процесу // Вісник Черкаського університету. Серія біологічні науки. – 2006. – Вип. 91. – С. 72-77. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних)
Кудий Л.И., Хоменко С.Н., Калениченко А.В. Особенности дыхательного ритма в условиях дозированных нагрузок у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. пр. – Харків: ХДАДМ, 2007. – №8. – С. 70-73. (Здобувач самостійно провів дослідження та взяв участь в обговоренні результатів).
Кудій Л.І., Коваленко С.О., Каленіченко О.В. Індивідуальні особливості варіабельності серцевого ритму у чоловіків 17-23 років // Матер. Всеукр. наук. конф. “Проблеми вікової фізіології” . – Луцьк: РВВ ВДУ “Вежа”, 2005. - С. 147-149. (Здобувач взяв участь в проведенні досліджень, в обговорені результатів та оформленні статті).
Коваленко С.О., Каленіченко О.В. Центральна гемодинаміка та варіабельність серцевого ритму в осіб з різним рівнем фізичної працездатності // (Матер. XVII з’їзду Укр. фізіол. тов.) Фізіологічний журнал. – 2006. – Т. 52, №2. – С. 92-93. (Здобувач взяв участь в проведенні досліджень та в обговоренні результатів).
Каленіченко О.В., Кудій Л.І. Рівень дихальної синусової аритмії та серцево-дихального синхронізму у спортсменів із різною спрямованістю тренувального процесу // Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології: Тези доп. ІІІ Всеукр. наук. конф., присвяч. 70-річчю з дня народження Г.М. Чайченка. – К.: Знання України, 2006. – С. 50. (Здобувач самостійно провів дослідження та взяв участь в обговоренні результатів).
Каленіченко О.В. Центральна гемодинаміка та фазова структура серцевого циклу у студентів-спортсменів із різною спрямованістю тренувального процесу // Матер. Всеукр. наук. конф. “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” . – Черкаси: ЧНУ. – 2006. – С. 35.
Каленіченко О.В. Особливості функціонування серцево-судинної системи у студентів-спортсменів з різним спрямуванням тренувальних навантажень // Матер. Всеукр. наук. конф. “Сучасні питання фізіології та медицини”. – Д.: Вид-во Дніпропетр. ун-ту, 2007. – С. 40.
АНОТАЦІЯ
Каленіченко О.В. Особливості функціонування серцево-судинної системи у студентів в умовах різних навантажень. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини і тварин. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.
Дисертація присвячена дослідженню особливостей функціонування серцево-судинної системи та її реактивності на різні навантаження у здорових молодих студентів, що поєднують навчання з систематичним тренуванням аеробного та силового спрямування.
Виявлено більш високий рівень середнього артеріального тиску у студентів-спортсменів обох груп у порівнянні з контрольною групою. При цьому його збільшення у студентів з аеробною спрямованістю тренувальних навантажень зумовлено підвищенням загального периферійного опору судин, а у студентів з силовою спрямованістю тренувальних навантажень – більшими значеннями серцевого викиду. Більша варіативність тривалості інтервалу R-R та рівень дихальної синусової аритмії в спокої та при навантаженнях у студентів-спортсменів різних груп досягається за рахунок різних механізмів.
Встановлено, що особливості центральної гемодинаміки та варіабельності серцевого ритму є достатньо стійкими індивідуальними характеристиками організму людини, оскільки значення їхніх параметрів відносно стабільні впродовж тривалого проміжку часу.
Ключові слова: центральна гемодинаміка, варіабельність серцевого ритму, дихальна синусова аритмія, фізичні навантаження.
АННОТАЦИЯ
Калениченко А.В. Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы у студентов в условиях разных нагрузок. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2008.
Диссертация посвящена исследованию особенностей центральной гемодинамики, вариабельности сердечного ритма, дыхательной синусовой аритмии, сердечно-дыхательного синхронизма у здоровых молодых студентов, которые наряду с учебной деятельностью занимаются систематическими физическими тренировками с различной направленностью тренировочного процесса. Выявлено более высокое среднее артериальное давление у студентов-спортсменов двух групп. При этом у студентов с аэробной направленностью тренировочного процесса такого рода увеличение обусловлено большим общим периферическим сопротивлением сосудов и меньшим сердечным выбросом, а у студентов с силовой направленностью тренировочного процесса, наоборот, меньшим общим периферическим сопротивлением сосудов и большим уровнем сердечного выброса.
Как в состоянии покоя, так и при различных дозированных нагрузках у студентов-спортсменов в сравнении со студентами, которые не занимаются спортивной деятельностью, отмечается больший тонус парасимпатического звена вегетативной нервной системы. Исключением есть лишь физическая нагрузка на велоэргометре, при которой у студентов-спортсменов с аэробной направленностью тренировочного процесса данное действие достоверно выше, нежели у лиц двух других групп. Уровень дыхательной синусовой аритмии и сердечно-дыхательного синхронизма в состоянии покоя, при регламентированном дыхании, ортопробе у студентов-спортсменов выше, чем у студентов контрольной группы. При выполнении умственной и физической нагрузки за показателем сердечно-дыхательного синхронизма происходит нивелирование межгрупповых отличий. В то же время уровень дыхательной синусовой аритмии при умственной нагрузке был выше у студентов-спортсменов силовых видов, а при физической – у студентов-спортсменов с направленностью тренировочного процесса на выносливость.
При выполнении умственной нагрузки длительностью 40 минут, а также при физической работе до уровня порога анаэробного обмена у студентов-спортсменов с направленностью тренировочных нагрузок на выносливость наблюдается наибольшая активность симпатического звена вегетативной нервной системы.
Установлено, что центральная гемодинамика и вариабельность сердечного ритма - достаточно устойчивые характеристики организма человека, поскольку значения их параметров способны воспроизводиться через длительный промежуток времени. Исследования, проведённые на одних и тех же лицах, доказывают, что изменения показателей вариабельности сердечного ритма во времени происходят в диапазоне отклонений индивидуальных значений.
Ключевые слова: центральная гемодинамика, вариабельность сердечного ритма, дыхательная синусовая аритмия, физические нагрузки.
ANNOTATION
Kalenichenko O.V. The Peculiarities of the Functioning the Students’ Cardio-Vascular System in the Conditions of Different Loadings. – Manuscript.
Thesis on Acquiring the Candidate of Biological Sciences Degree in Speciality 03.00.13. – Physiology of a Man and an Animal. – Kyiv T.Shevchenko National University, Kyiv, 2008.
The thesis is dedicated to the investigation of the peculiarities of the cardio-vascular system functioning and its reactivity on various loadings among the healthy young students who combine their study with regular training of aerobic and power trends.
Higher level of the average blood pressure was found among the sportsmen of both groups if compared with the control one. Its increase is stipulated by the increase of the general peripheral vascular pressure among the sportsmen with aerobic trend of training loadings, and by the highest stroke volume among the students with tghe power trend of training loadings. Higher variability of the R-R interval duration and the level of the respiration sinus arythmia at rest and with loadings among the sportsmen students of the different groups is achieved due to various mechanisms.
The peculiarities of central haemodinamics and heart rhythm variability were discovered to be quite steady individual characteristics of a human organism as their parameters indexes were relatively steady during a long period of time.
Key words: central haemodinamics, heart rhythm variability, respiration sinus arythmia, physical loadings.
8-09-2015, 22:39