Вариабельность сердечного ритма у юных футболистов и баскетболистов 10-15 лет в зависимости от соматотипа Шаханова А.В., Кузьмин А.А. Адыгейский государственный университет, г. Майкоп kuz@maykop.ru В настоящее время одной из основных проблем детской спортивной физиологии является поиск оптимальных режимов тренировок, повышение спортивной работоспособности и профилактика дезадаптационных состояний, в том числе обусловленных спортивной гиперкинезией (А.В. Чоговадзе, 2004; А.В. Шаханова с соавт., 2009). Это ставит на первое место вопрос соблюдения принципа адекватности физических нагрузок. Понятие адекватности физических нагрузок должно объединять все приспособительные свойства функциональных систем и организма в целом, т.е. высокие значения эффективности и экономичности, резервных возможностей, надежности и качества регулирования. Эти свойства в определенной степени взаимосвязаны, но характер, теснота взаимосвязей, их количественные значения будут различными в зависимости от приспособительных качеств (Ю.А. Макаренко, 1989). В качестве интегральной оценки адекватности нагрузок и адаптивных свойств организма наиболее часто в детской спортивной медицине используются функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, которая является функциональной системой не только гомеостатического, но и адаптивного уровня, особенно у детей (В.П. Казначеев с соавт., 1980; Р.М. Баевский, 2002, С.Б. Тихвинский с соавт, 1991; О.А. Бутова с соавт., 2008; А.В. Шаханова, А.А. Кузьмин, 2008; А.А. Псеунок, 2010). В настоящее время достаточно информативным методом оценки функциональных резервов сердечно-сосудистой системы, степени напряжения регуляторных механизмов, «физиологической цены» адаптации является оценка вариабельности сердечного ритма, отражающая активность вегетативных механизмов регуляции сердечной деятельности Текущая активность симпатического и парасимпатического звена регуляции ритма сердца является кумулятивным результатом многоконтурной и многоуровневой реакции системы кровообращения на регулярные тренировочные нагрузки, позволяющие судить о регуляторно-адаптивном статусе организма в целом (Р.М. Баевский с соавт., 1997, 2002; Р.А. Абзалов, Р.Р. Нигматуллина, 1999; A.M. Bianchi et al., 1990, 1992; A.R. Gujjar et al., 2004). Как правило, нарушения в состоянии регуляторных систем организма предшествуют появлению метаболических, энергетических и гемодинамических нарушений, т.е. являются наиболее ранними прогностическими признаками срыва процессов адаптации (Р.М. Баевский с соавт., 2002; A. Malliani et al., 1994). Учитывая, что морфофункциональное и адаптивное развитие юных спортсменов тесно сопряжены (В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин, 2000), то представлялось интересным рассмотреть зависимость показателей вариабельности сердечного ритма от соматотипа. Соматотип представляет собой интегральную модель жизнедеятельности организма и характеризует индивидуальные аспекты физического состояния (В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин, 2000). Изучение данной проблемы даст возможность существенно приблизиться к решению вопроса индивидуальной адаптации, позволит использовать в тренировочном процессе адекватные регуляторно-адаптивному статусу ребенка спортивные физические нагрузки, повысит мотивацию школьников к занятиям игровыми видами спорта. В детской спортивной физиологии подобные исследования носят фрагментарный характер, отсутствуют лонгитюдинальные исследования особенностей вариабельности сердечного ритма в комплексе с показателями морфофункционального развития, что не позволяет в полной мере охарактеризовать регуляторно-адаптивные возможности организма юных спортсменов на разных этапах онтогенеза с учетом их спортивной специализации и стажа. Необходимость глубокого изучения данной проблемы диктуется и тем, что в принципиально изменившейся демографической ситуации и социально-психологической сфере жизнедеятельности общества при комплектовании групп к занятиям в спортивных секциях на базе ДЮСШ привлекается все большее количество детей разного возраста, с разным уровнем здоровья и работоспособности. Эксперимент проводился в лонгитюдинальном режиме в течение 3-х лет на одних и тех же детях и подростках, регулярно занимавшихся спортом в режиме спортивных секций детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва (ДЮСШОР) г. Майкопа. Обследовано 60 мальчиковфутболистов и 60 мальчиков-баскетболистов в возрасте 10–15 лет. В эксперименте на добровольной основе участвовали практически здоровые дети. Для стандартизации условий все исследования проводились в первой половине дня (9–12 часов), в условиях температуры комфорта (18–20о С) на базе лаборатории физиологии развития ребенка НИИ комплексных проблем Адыгейского государственного университета. При оценке возраста мы исходили из методических рекомендаций А.В. Ставицкой и Д.И. Арон (1959). В соответствии с возрастной периодизацией, рекомендованной Институтом возрастной физиологии РАО (1965), обследуемый контингент был разделен на два возрастных периода развития: второе детство (10– 12 лет) и подростковый возраст (13–15 лет). Исследование волновой структуры вариабельности сердечного ритма проводилось в лабораторных условиях при соблюдении требований, предусмотренных «Международным стандартом» (Task Forse of the Europe, 1996) для коротких записей. Для записи электрокардиограммы использовался аппаратно-программный комплекс «Поли-Спектр-12». Полученные ритмограммы контролировались вручную с целью исключения возможных артефактов. На основании интегрального анализа соматических показателей юные спортсмены в зависимости от спортивной специализации с помощью компьютерной программы «Антропометрия», составленной по методике Н. Шевкуненко в модификации С.Ю. Моргалева (С.Ю. Моргалев с соавт., 2006), были распределены в пределах каждого возрастного периода развития (второе детство и подростковый период) по трем соматотипам: брахиморфный (Б), мезоморфный (М), долихоморфный (Д). Исследования вариабельности сердечного ритма юных спортсменов разных соматотипов показали, что в возрастном периоде 10–12 лет для представителей мезоморфного типа телосложения, составлявших 66,7% юных футболистов и 20,0% баскетболистов (М-тип), характерно преобладание парасимпатического звена в регуляции ритма сердца наряду с умеренной активностью симпатического звена и относительно небольшой активностью надсегментарных центров (таблица 1). Данный вегетативный баланс свидетельствует о хорошем функционально-адаптивном состоянии юных спортсменов М-типа (Р.М. Баевский, 2002; А.П. Жужгов с соавт., 2004, А.В. Шаханова, С.С. Гречишкина, 2010). Как видно из табл. 1, спектральные составляющие сердечного ритма юных футболистов и баскетболистов М-типа практически не отличаются (P>0,05). Таблица 1 Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у юных футболистов и баскетболистов 10–15 лет разных соматотипов 10-12 лет Показатели ВСР 13-15 лет Юные футболисты Б-тип М-тип М-тип Д-тип Д-тип Б-тип %HF 40,3±0,3 36.2±04* 23,5±0,2* 48,1±0,3 35,2±0,4* 27,3±0,2* %LF 33,5±0,2 32,6±0,2 35,5±0,3* 31,4±0,1 34,0±0,3 33,5±0,3 %VLF 26,2±0,4 31,2±0,6* 41,0±04* 20,5±0,4 30,8±04* 33,2±0,5* Д-тип Б-тип Юные баскетболисты Б-тип М-тип М-тип Д-тип %HF 41,6±0,2 38,0±0,2* *31,6±0,7* *41,0±0,6* *38,7±0,2* *33,2±0,4* %LF 32,8±0,1 34,3±0,4* 35,6±0,5 *36,0±0,5 *30,1±0,5* 35,0±0,4* %VLF 25,6±02 *27,7±0,3* *27,7±0,3 *23,0±0,1 31,2±03* 31,8±0,3 Примечание: (слева) — достоверность различий (р<0,05)* между показателями юных футболистов и баскетболистов одного соматотипа; (справа) — достоверность различий (р<0,05)* между соматотипами в пределах одного возраста. В возрасте второго детства (10–12 лет) представители долихоморфного типа телосложения (Д-тип) составляли 20,0% у юных футболистов и 73,6% у баскетболистов, и данный контингент практически не изменялся к подростковому возрасту. Для представителей Д-типа было характерно преобладание парасимпатических влияний над симпатическими. Вместе с этим была отмечена относительно более высокая активность надсегментарных структур, чем у представителей М-типа (таблица 1). Повышение доли медленных компонентов спектра сердечного ритма и соответственное уменьшение доли быстрых волн указывает на включение надсегментарных механизмов регуляции сердечного ритма (А.Н. Флейшман, 1999; Р.М. Баевский, 2002; С.С. Гречишкина, 2009), что является признаком снижения функционально-адаптивных возможностей организма юных спортсменов Дтипа по сравнению с М-типом. При этом юные баскетболисты Д-типа телосложения имели более благоприятный вегетативный баланс, чем их сверстники-футболисты Д-типа. Наиболее неблагоприятный вегетативный баланс наблюдался у представителей брахиморфного типа телосложения (Б-тип), составлявших 13,3% среди юных футболистов и 10,0% среди юных баскетболистов. У представителей Б-типа телосложения как среди юных футболистов, так и среди юных баскетболистов наблюдалось преобладание симпатических влияний над парасимпатическими на фоне высокой активности надсегментарных центров регуляции сердечной деятельности. Это можно расценивать как напряжение адаптационных систем у юных спортсменов данного соматотипа. Причем неблагоприятный вегетативный баланс был сильнее выражен у юных спортсменов представителей Б-типа, занимавшихся футболом (таблица 1). В подростковый период (13–15 лет) у юных футболистов М-типа телосложения (в 73,3% случаев) наблюдалось превалирование парасимпатических влияний над симпатическими на фоне относительно небольшого влияния надсегментарных структур на сердечный ритм (таблица 1). В данном возрастном периоде у юных футболистов наблюдался рост доли HFволн и уменьшение доли LF- и VLF-волн. У юных баскетболистов М-типа телосложения (в 13,4% случаев) в возрасте 13–15 лет, равным образом как и у юных футболистов, в спектре сердечного ритма преобладала высокочастотная составляющая над низкочастотной на фоне относительно небольшой доли VLFколебаний. Вследствие этого у юных футболистов наблюдался более благоприятный вегетативный баланс, а следовательно, и более высокий регуляторно-вегетативный статус, чем у юных баскетболистов данного типа телосложения. Вегетативный баланс представителей долихоморфного соматического типа среди юных футболистов в данном возрастном периоде характеризуется снижением доли HF-составляющей спектра сердечного ритма на фоне увеличения доли LF- и VLF-составляющей (таблица 1). В отличие от футболистов в вегетативном балансе юных баскетболистов данного соматического типа преобладают вагусные влияния на ритм сердца при относительно высокой доли низкочастотных колебаний. В подростковый период, равным образом как и в возрасте второго детства, вегетативный баланс у представителей Б-типа как среди юных футболистов (в 6,7% случаев), так и среди юных баскетболистов (в 10,0% случаев) характеризовался преобладанием симпатических влияний на ритм сердца над парасимпатическими и высокой долей VLF-колебаний (таблица 1), что свидетельствует о значительном влиянии церебрально-эрготропных механизмов на регуляцию ритма сердца и усиление центральных механизмов регуляции. При этом преобладание симпатических влияний над парасимпатическими значительно сильнее выражено у юных футболистов Бтипа. Это противоречит результатам, полученным Т.В. Казаковой (2009), согласно которым, в спокойном состоянии все показатели, характеризующие деятельность вегетативной нервной системы, у юношей разных соматотипов достоверно не различались. Но при этом согласуются с результатами исследований А.Я. Соколова с соавт. (2006), Р.И. Айзмана с соавт. (2002), Т.С. Копосовой (2008), в работах которых показано, что большей адаптированностью к условиям внешней среды обладают дети мышечного соматотипа, тогда как большую степень функционального напряжения организма испытывают дети астенического (долихоморфного) и дигестивного (брахиморфного) соматотипов. Все выше сказанное позволяет сделать следующие выводы: - юные спортсмены мезоморфного соматотипа за счет доминирования в суммарной мощности спектра вариабельности сердечного ритма волн, отражающих активность парасимпатического звена регуляции (HF-волны), отличаются более экономичной и эффективной деятельностью сердечнососудистой системы, особенно это выражено у юных футболистов; - у юных футболистов долихоморфного соматотипа в спектре вариабельности сердечного ритма снижается мощность высокочастотных HFволн на фоне повышения мощности очень медленных VLF-волн, что указывает на включение центральных механизмов регуляции сердечной деятельности и энергодефицитное состояние. У юных баскетболистов Д-типа рассматриваемые отрицательные эффекты сводятся к минимуму; - группу риска составляют представители брахиморфного типа, отличающиеся высоким напряжением механизмов регуляции сердечной деятельности; - определение типологической принадлежности юного спортсмена и оценка его функционально-адаптивных резервов составляют единый комплекс информации, на основе которого можно разработать адекватные и персонифицированные рекомендации, ведущие к оптимизации двигательных режимов для отдельной группы занимавшихся. Список литературы: 1. Абзалов, Р.А. Изменение показателей насосной функции сердца у спортсменов и неспортсменов при выполнении мышечных нагрузок повышающейся мощности / Р.А. Абзалов, P.P. Нигматуллина // ТиПФК. – 1999. – № 8. – С. 24-26. 2. Баевский, P.M. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / P.M. Баевский, А.П. Берсенева. – М.: Медицина, 1997. – 236 с. 3. Баевский, Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине / Р.М. Баевский // Физиология человека. – 2002. – Т. 28, № 2. – С. 70-82. 4. Бутова, О.А. Соматическая и функциональная антропология: учеб. пос. / О.А. Бутова. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2000. – 124 с. 5. Бутова, О.А. Степень напряжения механизмов регуляции кардиоритма профессиональных спортсменов с различной двигательной активностью / О.А. Бутова, С.В. Масалов, А.Э. Мабулов // Физиология адаптации: материалы I Всеросс. науч.-практ. конф. – Волгоград, 7–17 окт. 2008. – Волгоград: Волгоградское науч. изд-во, 2008. – С. 339-342. 6. Возрастные особенности симпато-адреналовой системы детей 7–17 лет / А.А. Псеунок [и др.] / XXI съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова: тез. докл. – М.-Калуга: ООО «БЭСТ-принт», 2010. – С. 506. 7. Гречишкина, С.С. Регуляторно-адаптивные возможности спортсменовдзюдоистов по данным вариабельности ритма сердца и спирометрии / С.С. Гречишкина // Труды Кубанского аграрного государственного университета. - вып. 2 (21), 2009 г. – С. 106-111. 8. Индивидуальные особенности вариабельности сердечного ритма и кардиореспираторной системы у спортсменов, занимающихся различными видами спорта / А.П. Жужгов [и др.] // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова: тез. докл. – СПб.: Наука, 2004. – Ч. 2. – Т. 90, № 8. – С. 192. 9. Зайцева, В.В. Компьютерные технологии в физическом воспитании / В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин // Физиология развития ребенка / под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. – М.: Образование от А до Я, 2000. – С. 296-312. 10. Казначеев, В.П. Современные аспекты адаптации / В.П. Казначеев. – Новосибирск, 1980. – 190 с. 11. Макаренко, Ю.А. Принципы оценки состояния здоровья детей / Ю.А. Макаренко // Советская педиатрия: ежегодные публикации об исследованиях советских авторов / под. ред. М.Я. Студиникина: АМН СССР. – М: Медицина, 1989. – С. 5-25. 12. Тихвинский, С.Б. Влияние систематических занятий спортом на систему дыхания юных спортсменов / С.Б. Тихвинский // Детская спортивная медицина: рук-во для врачей. – М., 1991. – С. 119-128. 13. Флейшман, А.Н. Медленные колебания гемодинамики / А.Н. Флейшман. – Новосибирск, 1999. – С. 264. 14. Чоговадзе, А.В. Роль амбулаторно-поликлинической и врачебнофизкультурной службы в формировании физического здоровья населения / А.В. Чоговадзе, Б.А. Поляев // Теория и практика оздоровления населения России: материалы II Национ. науч.-практ. конф. с междунар. участием. – М.: Центр ЛФК и СМ Росздрава, 2004 – С. 219-220. 15. Функциональные и адаптивные изменения сердечно-сосудистой системы студентов в динамике обучения / А.В. Шаханова [и др.] // Вестник Адыгейского государственного университета. – 2008. – № 9. – С. 60-70. 16. Шаханова, А.В. Возрастная динамика вариабельности сердечного ритма юных спортсменов 10-15 летнего возраста на примере футбола и баскетбола / А.В. Шаханова, А.А. Кузьмин // Вестник Адыгейского государственного университета. – Майкоп: Изд-во АГУ. – 2008. – № 4 – С. 90-95. 17. Шаханова, А.В. Особенности адаптации сердечно-сосудистой системы спортсменов разных видов спорта по данным вариабельности ритма сердца / А.В. Шаханова, Я.К. Коблев, С.С. Гречишкина // Вестник АГУ. Сер. естественно-математических и технических наук. – 2010. – Вып. 1 (53). – С. 102-107. 18. Heart rate variability and outcome in acute severe stroke: role of power spectral analysis / A.R. Gujjar [et al.] // Neurocrit Care. – 2004. – № 1 (3). – P. 347-354. 19. Malliani, A. Cardiovascular neural regulation explored in the frequency domain / A. Malliani [et al.] // Circulation 84. – 1994. – P. 482-492. 20. Spectral analysis of heart rate variability signal and respiration in diabetic subjects / A.M. Bianchi [et al.] // Med. Biol. Eng. Comput. 28, 1990. – P. 205-211.