Цель исследования
Изучение адаптивных реакций сердечо-сосудистой системы студентов-спортсменов с различной вестибулярной устойчивостью и вегетативной регуляцией.
Материал и методы исследования
В исследовании приняли участие 110 юношей-студентов Института физической культуры и спорта Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского в возрасте 17-19 лет, занимающихся легкой атлетикой и игровыми видами спорта. Все обследованные юноши не имели высокой спортивной квалификации. Для выявления признаков вестибулярной дисфункции проводили пробы вертикального и горизонтального письма - «пишущие тесты» [8]. Оценка степени вестибулярной устойчивости юношей осуществлялась с использованием 2-минутной пробы непрерывной кумуляции ускорений Кориолиса (НКУК) по методике Н.Н. Лозанова и И.П. Байченко [5]. Для оценки процессов вегетативной регуляции сердечной деятельности проводили математический анализ сердечного ритма по методу Р.М. Баевского [1] с учетом следующих показателей: моды (Мо), амплитуды моды (АМо), вариационного размаха динамического ряда R-R интервалов (∆Х), индекса напряжения (ИН), индекса вегетативного равновесия (ИВР), вегетативного показателя ритма (ВПР), показателя адекватности процессов регуляции (ПАПР). Кроме того, изучение вестибуло-вегетативных реакций юношей, возникающих при проведении пробы НКУК, осуществлялось по показателям частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (САД), диастолического (ДАД) и пульсового артериального давления (ПД), систолического (СО) и минутного объемов (МО) крови, коэффициента выносливости Квааса (КВ), вегетативного индекса Кердо (ВИК) и адаптационного потенциала (АП) [4]. Условия проведения исследования полностью соответствовали этическим требованиям Хельсинкской декларации всемирной медицинской ассоциации (2000). Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ «Statistica - 6». По каждой группе данных вычислялись среднее значение (М), ошибка среднего (m). Достоверность различий оценивалась по t-критерию Стьюдента при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
По результатам функциональной пробы НКУК у студентов-спортсменов показатель вестибулярной устойчивости варьировал в пределах от 3,25 до 5 баллов. В соответствии с методикой Н.Н. Лозанова и И.П. Байченко обследуемые юноши были распределены на 2 группы: с высокой (1 группа) и средней (2 группа) устойчивостью вестибулярной сенсорной системы (ВСС). В 1 группе у юношей игровых видов спорта средние значения вестибулярной устойчивости составили 4,55±0,04 балла, а во 2 группе у студентов-легкоатлетов - 3,75±0,01 балла.
Анализ результатов «пишущего теста» показал, что у студентов 1 группы средняя величина угла отклонения столбика цифр от линии в пробе вертикального письма составила 9,3±0,30, а в пробе горизонтального письма - 2,89±0,20. Во 2 группе результаты спортсменов были достоверно выше по сравнению с таковыми лиц 1 группы: 13,5±0,60 и 4,96±0,30 соответственно (р<0,05). Отметим, что у юношей 1 группы по результатам «пишущего теста» признаки вестибулярной дисфункции не выявлены, тогда как во 2 группе они установлены у 28,1% обследованных в пробе горизонтального письма и у 33,3% лиц в пробе вертикального письма. Результаты наших исследований согласуются с данными, подтверждающими наиболее высокую устойчивость системы равновесия спортсменов игровых видов к вращательным нагрузкам в отличие в лиц, занимающихся видами спорта с преимущественно прямолинейными перемещениями [7].
Проведенный математический анализ сердечного ритма и показателей гемодинамики у юношей-спортсменов с различной вестибулярной устойчивостью выявил индивидуальные особенности состояния регуляторных механизмов системы кровообращения. В связи с этим, на основании анализа базисных показателей ИН, ЧСС, АД и ВИК юноши в каждой группе были распределены на 2 подгруппы по типам вегетативной регуляции: 1 подгруппа - с преобладанием центральных влияний («симпатикотоники»), 2 подгруппа - с преобладанием автономного типа регуляции («ваготоники»). Отметим, что в обеих группах преобладали студенты с ваготоническим типом регуляции.
По данным исследований установлены статистически значимые отличия в показателях сердечного ритма у спортсменов с различной вегетативной регуляцией (табл. 1).
Таблица 1
Средние показатели сердечного ритма студентов-спортсменов с различной вестибулярной устойчивостью и вегетативной регуляцией при проведении пробы НКУК (М±m)
Показатели |
Этап |
Уровень вестибулярной устойчивости |
|||
средний |
высокий |
||||
тип вегетативной регуляции |
|||||
«симпатико- тоники» n=23 |
«ваго- тоники» n=34 |
«симпатико-тоники» n=16 |
«ваго- тоники» n=37 |
||
Мо, с |
до |
0,65±0,01 |
0,86±0,01∞ |
0,69±0,01◊ |
0,93±0,01∞∆ |
после |
0,82±0,02* |
0,8±0,01* |
0,64±0,01*◊ |
0,77±0,01*∞∆ |
|
∆Х, с |
до |
0,23±0,01 |
0,32±0,01∞ |
0,26±0,01◊ |
0,37±0,01∞∆ |
после |
0,31±0,01* |
0,28±0,01*∞ |
0,21±0,01*◊ |
0,27±0,01*∞ |
|
АМо, % |
до |
43,8±0,7 |
30,4±0,2∞ |
42,8±1,5 |
28,2±0,35∞∆ |
после |
39,3±0,9* |
27,1±0,4*∞ |
38,4±1,6 |
26,4±1,0∞ |
|
ИН, усл.ед |
до |
146,6±3,5 |
56,4±1,1∞ |
122,6±3,0◊ |
41,2±1,2∞∆ |
после |
77,7±2,8* |
61,9±2,7∞ |
141,6±1,6*◊ |
67,5±5,6*∞∆ |
|
ИВР, усл.ед |
до |
190,5±4,2 |
97,0±2,3∞ |
168,8±5,7◊ |
76,3±1,7∞∆ |
после |
127,2±3,9* |
98,3±3,4∞ |
181,9±1,9*◊ |
102,2±6,9*∞ |
|
ВПР, усл.ед |
до |
6,8±0,2 |
3,7±0,07∞ |
5,8±0,3◊ |
2,93±0,07∞∆ |
после |
3,98±0,2* |
4,6±0,2*∞ |
7,5±0,4*◊ |
5,05±0,2*∞ |
|
ПАПР, усл.ед |
до |
67,4±1,3 |
35,4±0,4∞ |
62,2±2,4 |
30,4±0,6∞∆ |
после |
48,1±1,2* |
34,2±0,7∞ |
59,5±2,5◊ |
34,9±1,9*∞ |
Примечание: * - р<0,05 - сравнивались показатели до и после пробы НКУК; ∞ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с симпатической регуляцией; ◊ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с симпатической регуляцией со средней вестибулярной устойчивостью; ∆ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с парасимпатической регуляцией со средней вестибулярной устойчивостью.
Установлено, что юноши с ваготоническим типом регуляции, независимо от уровня вестибулярной устойчивости, характеризовались достоверно высокими значениями Мо, ∆Х и низкими показателями АМо, ИН, ИВР, ВПР и ПАПР в отличие от спортсменов симпатикотонического типа (p<0,05). Однако у юношей ваготонического типа с высокой вестибулярной устойчивостью преобладание парасимпатических влияний над симпатическими и автономный тип регуляции хронотропной функции сердца выражены в большей степени по сравнению с их сверстниками со средней вестибулярной устойчивостью. На этот факт указывают наиболее высокие значения показателей Мо и ∆Х и, напротив, наиболее низкие показатели АМо, ИН, ИВР, ВПР и ПАПР у данного контингента обследуемых (p<0,05). У студентов симпатикотонического типа со средней вестибулярной устойчивостью ИН, равный 146,6±3,5 усл. ед., свидетельствует о напряжении в деятельности центральных механизмов управления сердечным ритмом.
Абсолютные значения гемодинамических показателей у юношей во всех обследуемых группах соответствуют физиологической норме (табл. 2).
Таблица 2
Средние гемодинамические показатели студентов-спортсменов с различной вестибулярной устойчивостью и вегетативной регуляцией при проведении НКУК (М±m)
Показатели |
Этап |
Уровень вестибулярной устойчивости |
|||
средний |
высокий |
||||
тип вегетативной регуляции |
|||||
«симпатико- тоники» n=23 |
«ваго- тоники» n=34 |
«симпатико-тоники» n=16 |
«ваго- тоники» n=37 |
||
ЧСС, уд/мин |
до |
78,4±0,7 |
67,7±0,7∞ |
76,1±1,2 |
63,4±0,6∞∆ |
после |
67,5±0,8* |
75,6±0,7*∞ |
81,3±1,1*◊ |
70,9±0,6*∞∆ |
|
САД, мм.рт.ст |
до |
120,3±1,1 |
116,6±1,2∞ |
119,7±1,3 |
113,8±0,9∞ |
после |
111,9±1,0* |
128,6±1,3*∞ |
125,6±1,2*◊ |
118,1±0,9*∞∆ |
|
ДАД, мм.рт.ст |
до |
75,8±0,8 |
74,6±1,0 |
71,3±1,1◊ |
71,7±0,6∆ |
после |
78,6±1,0* |
73,0±1,0 ∞ |
73,2±1,8◊ |
70,8±0,6 |
|
ПД, мм.рт.ст |
до |
44,6±1,1 |
42,1±0,8 |
48,4±1,3◊ |
42,0±0,6∞ |
после |
33,3±1,1* |
55,6±1,8*∞ |
52,4±2,1◊ |
47,3±0,9*∞∆ |
|
КВ, усл.ед |
до |
17,9±0,5 |
16,4±0,4∞ |
16,1±0,6◊ |
15,3±0,3∆ |
после |
20,8±0,9* |
14,1±0,6*∞ |
15,8±0,7◊ |
15,3±0,4 |
|
ВИК, % |
до |
3,1±1,9 |
-10,8±2,1∞ |
6,2±1,2 |
-13,5±0,9∞ |
после |
-16,9±2,3* |
3,1±1,7*∞ |
9,8±1,99◊ |
-0,25±1,1*∞ |
|
СО, мл |
до |
66,6±1,6 |
65,5±0,7 |
71,0±1,2◊ |
67,4±0,6∞∆ |
после |
59,2±1,5* |
73,2±1,3*∞ |
71,9±1,8◊ |
70,7±0,7* |
|
МО, л/мин |
до |
5,2±0,2 |
4,4±0,07∞ |
5,4±0,08 |
4,3±0,04∞ |
после |
4,0±0,1* |
5,5±0,1*∞ |
5,8±0,2◊ |
5,01±0,05*∞∆ |
|
АП, балл |
до |
2,2±0,03 |
1,99±0,03∞ |
2,1±0,03◊ |
1,87±0,03∞∆ |
после |
1,95±0,03* |
2,23±0,03*∞ |
2,26±0,03*◊ |
2,01±0,01*∞∆ |
Примечание: * - р<0,05 - сравнивались показатели до и после пробы НКУК; ∞ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с симпатической регуляцией; ◊ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с симпатической регуляцией со средней вестибулярной устойчивостью; ∆ - р<0,05 - различия достоверны относительно показателей юношей с парасимпатической регуляцией со средней вестибулярной устойчивостью.
Тем не менее, у лиц с преобладанием автономных механизмов регуляции более низкие значения ЧСС и САД свидетельствуют об экономичной деятельности сердца по сравнению с аналогичными показателями юношей симпатикотонического типа (p<0,05), особенно в группе с высокой устойчивостью ВСС. Средние значения КВ указывают на достаточные функциональные возможности системы кровообращения у студентов ваготонического типа с высокой устойчивостью ВСС (15,3±0,4 усл. ед.), на удовлетворительные - у обследуемых симпатикотонического типа с высокой устойчивостью ВСС (16,1±0,6 усл. ед.) и спортсменов ваготонического типа со средней устойчивостью ВСС (16,4±0,4 усл. ед) и недостаточные - у юношей симпатикотонического типа со средней устойчивостью ВСС (17,9±0,5 усл. ед). Сравнение СО показало, что у юношей с высокой вестибулярной устойчивостью, независимо от типа вегетативной регуляции, средние значения данного параметра достоверно выше, чем у представителей со средней устойчивостью ВСС (p<0,05). На снижение резервных возможностей ССС лиц симпатикотонического типа указывают достоверно более высокие значения МО по сравнению с аналогичными показателями спортсменов ваготонического типа (р<0,05). АП в состоянии относительного физиологического покоя говорит об удовлетворительной адаптации к условиям среды у большинства юношей со средней и высокой устойчивостью ВСС и напряжении механизмов адаптации у их сверстников симпатикотонического типа со средней устойчивостью ВСС.
Проведение пробы НКУК у юношей с высокой устойчивостью ВСС с разными типами вегетативной регуляции привело к однонаправленным сдвигам со стороны ССС, что выражалось в снижение влияния со стороны парасимпатического отдела вегетативной нервной системы за счет достоверного уменьшения интервалов R-R и ∆Х (p<0,05). Снижение АМо, напротив, говорит об уменьшении влияния со стороны симпатического отдела вегетативной нервной системы (p<0,05). Повышение ИН у юношей данной группы говорит об увеличении центральных механизмов регуляции, а также экономичной работе сердца при раздражении ВСС и благоприятной вариабельности сердечного ритма (табл.1).
Вестибулярное воздействие у спортсменов с различной вестибулярной устойчивостью и разными типами вегетативного управления сердечным ритмом вызывало разнонаправленные сдвиги изучаемых параметров. У юношей ваготонического типа выявлено увеличение центральных механизмов регуляции сердечной деятельности, тогда как у симпатикотоников, напротив, их уменьшение за счет снижения ИН на 47%. Кроме того, отмечено увеличение Мо на 26,1% от базисного, а также снижение АМо на 10,3% и увеличение ∆Х на 34,8%, что указывает на уменьшение роли симпатического отдела вегетативной нервной системы (p<0,05). Такой тип реакций ССС указывает на напряженность в деятельности сердца после вестибулярной стимуляции.
Ускорение Кориолиса у большинства обследованных юношей привело к увеличению ЧСС и САД, СО и МО, АП, а у лиц симпатикотонического типа со средней вестибулярной устойчивостью, напротив, к уменьшению ЧСС, САД, ПД, СО, МО, АП и увеличению ДАД и КВ (p<0,05). После вестибулярной стимуляции зафиксировано изменение вегетативного статуса. Так, в группе со средней устойчивостью ВСС у симпатикотоников превалирует ваготония, у ваготоников ─ симпатикотония, в группе с высокой вестибулярной устойчивостью у всех обследуемых он остался без изменений. Анализ АП показал, что адаптация к изменяющимся условиям среды протекает удовлетворительно у симпатикотоников со средней вестибулярной устойчивостью за счет снижения большинства гемодинамических показателей и ваготоников с высокой вестибулярной устойчивостью (табл. 2). У юношей ваготоников со средней устойчивостью ВСС и симпатикотоников с высокой вестибулярной устойчивостью выявлено напряжение адаптационных механизмов.
Заключение
- Специфика спортивной деятельности студентов оказывает влияние на уровень вестибулярной устойчивости.
- Функциональное состояние и адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы студентов-спортсменов определяются уровнем их вестибулярной устойчивости, а также индивидуально-типологическими особенностями вегетативной регуляции.
- Адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы студентов-спортсменов с различной устойчивостью системы равновесия и вегетативной регуляцией на вестибулярные воздействия протекают с неодинаковым напряжением регуляторных механизмов.
Рецензенты:
Онищенко А.Н., д.м.н., профессор кафедры физической культуры и спорта ФГБОУ ВПО «Саратовская государственная юридическая академия» Министерства образования и науки Российской Федерации, г. Саратов.
Пучиньян Д.М., д.м.н., профессор, заместитель директора по науке, и.о. главного научного сотрудника группы физиологии и патофизиологии ФГБУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Саратов.