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: 27.09.2024).