Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,118

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ПОВЫШАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТИ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПОЛОГИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Хайруллин Р.Р. 1 Косарева О.В. 2
1 ГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет», Казань
2 ФГАОУВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Казань
В зависимости от показателей сердечного индекса спортсмены были разделены на 3 группы по типам кровообращения: гиперкинетический, эукинетический, гипокинетический. При нагрузке повышающейся мощности инотропная реакция сердца была выше в группе спортсменов с гипокинетической особенностью кровообращения. У представителей с гиперкинетической и эукинетической особенностями кровообращения увеличение сердечного выброса происходило в большей степени за счет хронотропной реакции сердца. В группах спортсменов с эукинетической и гипокинетической особенностями кровообращения наблюдалось редкое дыхание, которое компенсировалось высокими показателями дыхательного объема. В группах спортсменов с гиперкинетической особенностью кровообращения на всех ступенях нагрузки отмечалось более частое дыхание с низкими показателями дыхательного объема.
кардиореспираторная система; гиперкинетический
эукинетический
гипокинетический типы кровообращения; функциональная система; пневмотахограф; велоэргометр
1. Ванюшин Ю.С., Ситдиков Ф.Г. Взаимосвязь показателей гемодинамики и физического развития детей и подростков с различными типами кровообращения // Физиология человека. – 2003. – Т. 29, №3. – С 139–142.
2. Ванюшин М.Ю. Адаптация кардиореспираторной системы спортсменов к физической нагрузке повышающейся мощности: дис. ... канд. биол. наук. – Казань, 2003.
3. Определение сердечного выброса методом тетраполярной реографии и его методологические возможности / Ю.Т. Пушкарь, В.М. Большов, Н.А. Елизарова и др. // Кардиология. – 1977. – С. 85–90.
4. Углов Ф.Г., Гавриленков В.И., Гриценко В.В. Оценка гемодинамической реакции при возрастающей физической нагрузке // Медицинский реф. журнал, – 1982. – № 11. – С. 244.
5. Хайруллин Р.Р. Влияние нагрузки повышающейся мощности на типы адаптации кардиореспираторной системы спортсменов: дис. … канд. биол. наук. – Казань, 2009.
6. Pelliccia A. Determinants of morphologic cardiac adaptation in elite athletes: the role athletic training and constitutional factors // Int. J. Sports. Med. – 1996. – Vol. 17, Suppl. 3. – S. 157–163.
7. Nose H. et al. Right atrial pressure and forearm blood flow during prolonged exercise in a hot environment // Pflugers. Arch. – 1994. – Vol. 426, № 3–4. – Р. 177–182.

В середине двадцатого века работы по изучению функций кровообращения и дыхания послужили основой для развития физиологии спорта. На данный период времени эта проблема разрабатывается многими отечественными и зарубежными исследователями [1, 2, 5, 6]. Однако изучение таких вопросов, как адаптация сердца и состояние внешнего дыхания у спортсменов с различными типологическими особенностями кровообращения к нагрузке повышающейся мощности, типы приспособительных реакций кардиореспираторной системы спортсменов к нагрузке повышающейся мощности, остаются до сих пор недостаточно изученными.

Целью работы явилось изучение влияния физической нагрузки повышающейся мощности на показатели кардиореспираторной системы спортсменов с различными типологическими особенностями кровообращения.

Материалы и методы исследования

В исследованиях приняли участие 105 человек мужского пола в возрасте от 18 до 35 лет.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы: тетраполярной грудной реографии, пневмотахографии и физической нагрузки повышающейся мощности.

Во время выполнения физической нагрузки повышающейся мощности на велоэргометре без пауз отдыха в диапазоне от 50 до 200 Вт дифференциальную реограмму регистрировали методом тетраполярной грудной реографии за 15-20 с до конца каждой ступени нагрузки [3].

Анализировались следующие показатели насосной функции сердца: частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный объем крови (УОК), минутный объем кровообращения (МОК).

Для оценки функций дыхания нами был использован прибор пневмотахограф (ПТГ3-01) Казанского «Медфизприбора». Контакт испытуемого с прибором осуществлялся через загубник.

Анализу подвергались следующие параметры внешнего дыхания: частота дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД).

Результаты исследования и их обсуждение

Из наших исследований видно, что наибольшее количество спортсменов (51 чел.) относится к гипокинетическому типу кровообращения (ГТК), что составляет 49 % от общего количества испытуемых. К эукинетическому типу кровообращения (ЭТК) относится 36 спортсменов, и это составляет 34 % всех испытуемых. По результатам наших исследований к гиперкинетическому типу кровообращения (ГрТК) относятся 18 спортсменов, что составляет 17 % от общего количества обследуемых спортсменов.

Перед нагрузкой у лиц с ГрТК зарегистрированы наибольшие значения ЧСС и МОК (табл. 1). Лица, имеющие ГТК, характеризуются наименьшими значениями вышеперечисленных показателей, а также УОК. Эукинетический тип кровообращения занимает промежуточное положение, кроме УОК, который в группе спортсменов с ЭТК имеет наибольшее значение.

Таблица 1

Показатели деятельности сердца (ЧСС уд/мин, УОК мл, МОК л/мин)
в группах спортсменов с различными типами кровообращения при нагрузке повышающейся мощности

Условия снятия
показателей

Показатели

Группы спортсменов

ГрТК

n = 18

ЭТК

n = 36

ГТК

n = 51

Исходное состояние

ЧСС

78,53 ± 2,27

68,69 ± 1,38*

62,24 ± 1,36+^

УОК

76,39 ± 2,62

82,81 ± 1,88*

73,16 ± 1,42^

МОК

6,64 ± 0,14

5,68 ± 0,08*

4,48 ± 0,07+^

50 Вт

ЧСС

105,09 ± 2,15

95,45 ± 1,71*

88,24 ± 1,59+^

УОК

106,03 ± 4,97

110,39 ± 3,51

99,95 ± 2,32^

МОК

11,05 ± 0,48

10,46 ± 0,32

8,77 ± 0,23+^

100 Вт

ЧСС

121,94 ± 2,47

115,65 ± 2,14

107,49 ± 1,26+^

УОК

111,34 ± 5,01

123,51 ± 3,57*

118,21 ± 2,49

МОК

13,46 ± 0,50

14,11 ± 0,31

12,64 ± 0,25^

150 Вт

ЧСС

147,14 ± 2,92

136,06 ± 2,59*

128,16 ± 1,56+^

УОК

114,14 ± 4,61

126,29 ± 3,75*

128,20 ± 2,96+

МОК

16,70 ± 0,56

16,96 ± 0,39

16,29 ± 0,31

200 Вт

ЧСС

168,04 ± 2,83

157,73 ± 2,71*

150,47 ± 1,86+^

УОК

110,73 ± 6,55

125,47 ± 3,93

130,22 ± 3,10+

МОК

18,34 ± 0,84

19,48 ± 0,40

19,40 ± 0,37

Примечание. * - статистическая достоверность различий между показателями групп спортсменов, относящихся к ГрТК и ЭТК; + - статистическая достоверность различий между показателями групп спортсменов, относящихся к ГрТК и ГТК; ^ - статистическая достоверность различий между показателями групп спортсменов, относящихся к ЭТК и ГТК; _____ - порог адекватной гемодинамической реакции.

С повышением мощности выполняемой работы на велоэргометре наблюдалось достоверное увеличение МОК, который по сравнению с предрабочим уровнем вырос в 3-4 раза (см. табл. 1). Полученные нами величины сердечного выброса, соответствуют нагрузке, связанной с использованием более половины аэробной мощности или 60 % от МПК [7]. По-видимому, такое увеличение одного из параметров сердечной деятельности физиологически обосновано и направлено, прежде всего, на поддержание оптимального кислородного режима организма спортсменов при мышечной деятельности. Это может свидетельствовать о повышении сократительной способности миокарда. Соотношение величины сердечного выброса при работе с его значением в преднагрузочном состоянии, может дать представление о функциональном резерве кардиореспираторной системы [1]. Он оказался значительно выше в группах спортсменов с ГТК и составил 433,04 %, в группах спортсменов с ЭТК и ГрТК был равен соответственно 342,96 и 276,20 %.

Явление, при котором прекращается рост УОК, назвали порогом адекватной гемодинамической реакции [4]. У нас этого порога при нагрузке мощностью в 150 Вт достигли спортсмены с ГТК, спортсмены с ЭТК при нагрузке мощностью в 100 Вт, а спортсмены с ГрТК при нагрузке мощностью в 50 Вт (см. табл. 1). Вероятно, это обусловлено типологическими особенностями кровообращения у спортсменов.

Как видно из табл. 2, в предрабочем состоянии наиболее редкое дыхание было отмечено в группе спортсменов с гипокинетической особенностью кровообращения, которое на достоверную величину было меньше, чем в группе спортсменов с гиперкинетической особенностью кровообращения.

Таблица 2

Показатели внешнего дыхания (ЧД дых/мин, ДО л, МОД л/мин) в группах спортсменов
с различными типами кровообращения при нагрузке повышающейся мощности

Условия снятия
показателей

Показатели

Группы спортсменов

ГрТК

n = 18

ЭТК

n = 36

ГТК

n = 51

Исходное состояние

ЧД

ДО

МОД

17,54 ± 0,89

0,64 ± 0,05

10,60 ± 0,60

15,40 ± 0,70

0,76 ± 0,05

11,14 ± 0,56

15,14 ± 0,44+

0,67 ± 0,03

9,52 ± 0,35

50 Вт

ЧД

ДО

МОД

22,50 ± 1,07

1,18 ± 0,06

25,80 ± 1,15

19,30 ± 0,72*

1,34 ± 0,05

25,50 ± 0,70

19,40 ± 0,62+

1,35 ± 0,06+

25,25 ± 1,60

100 Вт

ЧД

ДО

МОД

22,90 ± 1,20

1,61 ± 0,08

35,24 ± 1,24

19,90 ± 0,64*

1,79 ± 0,05*

35,92 ± 0,98

20,42 ± 0,83

1,80 ± 0,06

35,34 ± 0,98

150 Вт

ЧД

ДО

МОД

27,90 ± 1,65

1,85 ± 0,11

48,98 ± 1,90

22,56 ± 0,72*

2,24 ± 0,07*

50,24 ± 1,44

23,90 ± 0,70+

2,14 ± 0,07

49,12 ± 1,39

200 Вт

ЧД

ДО

МОД

30,50 ± 1,43

2,15 ± 0,10

65,00 ± 2,14

26,05 ± 0,89*

2,52 ± 0,08*

65,17 ± 1,90

27,03 ± 0,77+

2,57 ± 0,09+

67,63 ± 1,84

Примечание. * - статистическая достоверность различий между показателями групп спортсменов, относящихся к ГрТК и ЭТК; + - статистическая достоверность различий между показателями групп спортсменов, относящихся к ГрТК и ГТК.

В результате этого МОД был наименьшим в группе спортсменов с гипокинетической особенностью кровообращения. В этом случае можно предположить, что возрастает экономичность и эффективность дыхания.

Работа на велоэргометре мощностью 50 Вт привела к тому, что наименьшие показатели ЧД были зафиксированы в группах спортсменов с эукинетической и гипокинетической особенностями кровообращения, в то время как показатели ДО были наибольшими в этих же группах. Это привело к увеличению в равной степени легочной вентиляции (МОД) во всех группах испытуемых.

При нагрузке мощностью 100 Вт наиболее редкое дыхание наблюдалось в группах спортсменов с эукинетической и гипокинетической особенностями кровообращения. В этих группах ЧД была на достоверную величину меньше, чем в группе спортсменов с гиперкинетической особенностью кровообращения. Показатели ДО были больше в группах с эукинетической и гипокинетической особенностями кровообращения. При этом показатели МОД были одинаковые во всех группах испытуемых. Следовательно, редкое дыхание компенсировалось большими показателями ДО. Это способствует экономному и эффективному дыханию в группах спортсменов с ЭТК и ГТК.

Нагрузки на велоэргометре мощностью 150 и 200 Вт подтверждают ту закономерность, что нами была выявлена при нагрузках мощностью 50 и 100 Вт, т.е. наименьшие показатели ЧД в группах с эукинетической и гипокинетической особенностями кровообращения компенсировались в этих группах наибольшими значениями ДО, что способствовало одинаковым значениям МОД.

Заключение

Таким образом, полученные данные насосной функции сердца свидетельствуют о различном вкладе в величину сердечного выброса показателей УОК и ЧСС у спортсменов с различными типологическими особенностями кровообращения при нагрузке повышающейся мощности. При этом инотропная функция сердца была выше в группе спортсменов с ГТК. Это можно рассматривать как наиболее эффективный механизм проявления срочной адаптации МОК к нагрузке. У представителей с ГрТК и ЭТК увеличение МОК происходит за счет частоты сердцебиений. Хронотропный механизм повышения сердечного выброса в группе спортсменов с ГрТК начинал проявляться с нагрузки мощностью в 50 Вт, а в группе спортсменов с ЭТК - со 100 Вт. При ГрТК адаптация к физической нагрузке идет за счет инотропной и хронотропной функции миокарда без подключения механизма Франка - Старлинга. Что же касается ГТК, то при физической нагрузке подключается механизм Франка - Старлинга, что, несомненно, свидетельствует о более экономичном характере адаптации.

Показатели МОД в группах спортсменов с гиперкинетическими, эукинетическими и гипокинетическими особенностями кровообращения при нагрузке повышающейся мощности были на всех ступенях работы на велоэргометре одинаковые независимо от типа кровообращения. Однако значения МОД в различных группах испытуемых достигалось разным сочетанием показателей ЧД и ДО. В группах спортсменов с эукинетическими и гипокинетическими особенностями кровообращения наблюдалось редкое дыхание, которое компенсировалось высокими показателями ДО, что указывает на экономную деятельность аппарата внешнего дыхания. В группах спортсменов с гиперкинетическими особенностями кровообращения на всех ступенях нагрузки отмечалось более частое дыхание с низкими показателями ДО.

Рецензенты:

Ситдиков Ф.Г., д.б.н., профессор, профессор кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья человека ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет», Министерства образования и науки РФ, г. Казань;

Ванюшин Ю.С., д.б.н., профессор, зав. кафедрой физического воспитания Казанского государственного аграрного университета, г. Казань.

Работа поступила в редакцию 19.07.2011.


Библиографическая ссылка

Хайруллин Р.Р., Косарева О.В. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ПОВЫШАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТИ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПОЛОГИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 10-2. – С. 393-396;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28830 (дата обращения: 19.06.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252