Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ ПОВЫШАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТИ НА КАРДИОРЕСПИРАТОРНУЮ СИСТЕМУ СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Ванюшин М.Ю. 1 Елистратов Д.Е. 1
1 ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет», Казань
Изучено влияние нагрузки повышающейся мощности на показатели кардиореспираторной системы спортсменов в зависимости от типов кровообращения. Показано, что инотропная функция сердца выше в группе спортсменов с гипокинетическим типом кровообращения. Это можно рассматривать как наиболее эффективный механизм проявления срочной адаптации минутного объема крови к нагрузке. У представителей с гиперкинетическим и эукинетическим типами кровообращения увеличение минутного объема крови происходило за счет частоты сердцебиений. Хронотропный механизм повышения сердечного выброса в группе спортсменов с гиперкинетиче­ским типом кровообращения начинал проявляться с нагрузки мощностью в 50 Вт, а в группе спортсменов с эукинетическим типом кровообращения – со 100 Вт. Наиболее экономное дыхание отмечалось в группе спортсменов с гипокинетическим типом кровообращения.
кардиореспираторная система
спортсмены
типы кровообращения
1. Ванюшин М.Ю., Ванюшин Ю.С. Адаптация кардиореспираторной системы спортсменов разных видов спорта и возраста к физической нагрузке. - Казань: Изд-во ООО «Печать-Сервис-XXI век», 2011. - 138 с.
2. Ванюшин Ю.С. Компенсаторно-адаптационные реакции кардиореспираторных систем: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Казань, - 2001. - 46 с.
3. Ванюшин Ю.С., Ситдиков Ф.Г., Хаматова Р.М Типологические особенности реакций центральной гемодинамики детей и подростков на физическую нагрузку // Казанский медицинский журнал. - 2003. - Т.84, № 3. - С. 215-216.
4. Оганов Р.Г., Бритов А.Н., Гундарев И.А. Дифференцированный подход к разработке физиологических нормативов и его значение для профилактической кардиологии // Кардиология. - 1984. - Т.24, № 4. - С. 52.
5. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики / Н.Н. Савицкий. - Л.: Медицина, 1974. - 307 с.
6. Федоров Н.А., Ванюшин Ю.С. Влияние типологических особенностей кровообращения на показатели насосной функции сердца спортсменов при нагрузке повышающейся мощности // Теория и практика физической культуры. - 2009. - № 10. - С. 10-12.
7. 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. - С. 393-396.
8. Шхвацабая И.К., Константинов Е.Н., Гундарев И.А. О новом подходе к пониманию гемодинамической нормы // Кардиология. - 1981. - Т.21, № 3. - С. 10-14.
9. Braun I.T. Physiologic versus pathologic hypertrophy: endurance exercise and chronic pressure overload //
J. Cardiovasc. Nurs. - 1994. - Vol. 8, № 4. - Р. 39-56.
10. Urbansen A. Sports-specific adaptation of left ventricular muscle mass in athletes heart: An echocardiographic study with 400-m runners and soccer players/. A. Urbansen, T. Monz, W. Kindermann // Int. J. Storts. Med. - 1996. - Vol. 17, Suppl. 3. - S. 152-156.

Впервые на типологические особенности кровообращения обратил внимание Н.Н. Савицкий [5]. Взяв за основу величину сердечного индекса (СИ), он выделил три типа кровообращения: гиперкинетический (ГрТК) - с высокими значениями СИ, гипокинетический (ГТК) - с низкими и эукинетический (ЭТК) со средними значениями СИ. В начале 80-х годов И.К. Шхвацабая с соавт. [8], Р.Г. Оганов с соавт. [4] предложили использовать представление о типах кровообращения для оценки состояния центральной гемодинамики у здоровых лиц и решения проблемы гемодинамической нормы. Дальнейшие исследования показали целесообразность использования концепции о типах кровообращения для разработки гемодинамических нормативов и доказали, что представители различных типов отличаются по физиологическим механизмам гемодинамического обеспечения организма и имеют разные адаптационные возможности [3, 6, 7].

Целью наших исследований явилось изучение влияния нагрузки повышающейся мощности на кардиореспираторную систему спортсменов в зависимости от типов кровообращения.

Материалы и методы исследований

Исследования проводились в лаборатории функциональной диагностики на кафедре «Физического воспитания» Казанского государственного аграрного университета.

В исследованиях принимали участие 105 спорт­сменов-мужчин в возрасте от 18 до 35 лет, занимающихся различными видами спорта и имеющих спортивную квалификацию от мастера спорта до 2 разряда. При разделении спортсменов в зависимости от типологических особенностей кровообращения нами был использован подход, рекомендованный Р.Г. Огановым с соавт. [4], в соответствии с которым по величине сердечного индекса (СИ) были сформированы три однородные группы соответственно трем типам кровообращения. Однородным по определенному признаку считалось такое множество элементов, коэффициент вариации которого не превышал 10 %.

Для оценки функциональных возможностей кардиореспираторной системы применялась нагрузка повышающейся мощности на велоэргометре от 50 до 200 Вт без пауз отдыха. По дифференциальной реограмме определялись следующие показатели насосной функции сердца: частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный объем крови (УОК) и минутный объем кровообращения (МОК).

Результаты исследований и их обсуждение

Перед нагрузкой самые низкие величины ЧСС отмечались в группе спортсменов с ГТК (табл. 1). По-видимому, данный тип кровообращения способствует совершенствованию деятельности сердца, проявляющемуся, прежде всего, в снижении частоты сердцебиений. В этом случае осуществляется принцип «минимального обеспечения целостной функции» [1]. В указанной группе ЧСС находилась в пределах 62,24 ± 1,36 уд./мин, что на достоверную величину меньше, чем в группах спортсменов с ГрТК и ЭТК. Однако уменьшение ЧСС в покое не снижает эффективности кровообращения, а наоборот, расширяет диапазон функциональных возможностей сердца.

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

ЭТК

ГТК

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

Примечания:

* - 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.

Величины ударного и минутного объе­мов крови были больше в группах спорт­сменов с ЭТК и ГрТК. Вероятно, у спорт­сменов данных групп отмечались большие объемы левого желудочка, конечно-диастолический диаметр и толщина стенок. На это в своих исследованиях указывает ряд зарубежных авторов [9-10].

В наших исследованиях с повышением мощности выполняемой работы на велоэргометре наблюдалось достоверное увеличение МОК, который по сравнению с предрабочим уровнем вырос в 3-4 раза, и составил у спортсменов с ГрТК 18,34 ± 0,84 л/мин, с ЭТК - 19,48 ± 0,40 л/мин, а у спортсменов с ГТК - 19,40 ± 0,37 л/мин. По-видимому, такое увеличение одного из параметров сердечной деятельности физиологически обоснованно и направлено, прежде всего, на поддержание оптимального кислородного режима организма при мышечной деятельности. Это может свидетельствовать о повышении сократительной способности миокарда.

В группах спортсменов-мужчин независимо от типологических особенностей кровообращения при увеличении мощности нагрузки от 100 до 200 Вт феномен экономизации кровообращения по показателю сердечного выброса не реализуется, т.к. минутные объемы в исследуемых обеих группах были примерно одинаковые. Это проявляется только при нагрузке мощностью 50 Вт, когда самый низкий показатель МОК отмечался в группе спортсменов с ГТК, и он равнялся 8,77 ± 0,23 л/мин, что на достоверную величину меньше, чем в группах спортсменов с ГрТК (11,05 ± 0,48 л/мин) и ЭТК (10,46 ± 0,32 л/мин). Однако при этом спортсмены с ГТК сохраняли определенные резервы в деятельности сердца: у них меньше была хронотропная реакция сердца на нагрузку, что при возрастающей нагрузке дальнейшее увеличение ЧСС может способствовать значительному росту МОК.

Увеличение сердечного выброса достигалось различным способом. У спортсменов с ГТК возрастание сердечного выброса шло как по пути увеличения ЧСС, так и УОК. Это может рассматриваться в качестве одного из механизмов, который характеризует ГТК. Полагают, что данный механизм является наиболее эффективным.

В наших исследованиях увеличение инотропизма миокарда приводит к росту УОК за счет полного использования базального резервного объема крови и образования дополнительного резервного объема крови [2]. Чем значительнее этот объем, тем в большей степени максимизация УОК будет способствовать увеличению МОК. В результате гемодинамический эффект увеличения УОК перекрывает эффект частоты сердцебиений.

У представителей с ГрТК и ЭТК увеличение МОК происходило в результате хронотропной реакции сердца. При этом хронотропный эффект увеличенной частоты сердцебиений перекрывал инотропный, связанный с неизменностью УОК, что мы и наблюдали в данных группах, начиная с нагрузок мощностью в 50 и 100 Вт.

Выполнение нагрузки на велоэргометре мощностью в 200 Вт привело к дальнейшему росту частоты сердцебиений в исследуемых группах. Данный показатель значительно увеличивался в группе спортсменов с ГрТК и в группе спортсменов с ЭТК, достигая соответственно 168,04 ± 2,83 и 157,73 ± 2,71 уд./мин. В этих группах повышение МОК происходило в основном за счет хронотропного эффекта, при котором учащение деятельности сердца свидетельствовало о переносимости применяемой нагрузки.

В группах спортсменов с гиперкинетическими, эукинетическими и гипокинетическими особенностями кровообращения при нагрузке повышающейся мощности показатели МОД на всех ступенях работы на велоэргометре были одинаковые независимо от типа кровообращения (табл. 2). 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 внешнего дыхания. В группах спортсменов с гиперкинетическими особенностями кровообращения на всех ступенях нагрузки отмечалось более частое дыхание с низкими показателями ДО.

Таблица 2 Показатели внешнего дыхания ЧД (дых/мин), ДО (мл), МОД (л/мин) в группах спортсменов с различными типами кровообращения при нагрузке повышающейся мощности

Условия снятия показателей

Показатели

Группы спортсменов

ГрТК

ЭТК

ГТК

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

Примечания:

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

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

Заключение

Приведенные данные свидетельствовали 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 происходило 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. Наиболее экономное дыхание отмечалось в группе спортсменов с ГТК.

Рецензенты:

Вахитов И.Х., д.б.н., профессор, зав. кафедрой медико-биологических основ физической культуры ФГАОУ ВПО «Казанский федеральный университет», Министерство образования и науки РФ, г. Казань;


Библиографическая ссылка

Ванюшин М.Ю., Елистратов Д.Е. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ ПОВЫШАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТИ НА КАРДИОРЕСПИРАТОРНУЮ СИСТЕМУ СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ КРОВООБРАЩЕНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3-2. – С. 241-244;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29583 (дата обращения: 19.05.2022).

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 = 1.074