Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

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

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

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.