Патент на изобретение №2375953

(54) МЕТОД ОЦЕНКИ АДАПТАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ К СИЛОВЫМ НАГРУЗКАМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной физиологии. Предложенный метод включает в себя две функциональные пробы: пробу с натуживанием и изометрическую пробу. У испытуемого до и после нагрузки фиксируется электрокардиограмма, снимаются показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления. Полученные данные подвергаются статистической обработке. Способ позволяет рационально планировать учебно-тренировочный процесс, выявлять состояние перетренированности. 6 табл.

Данный метод функциональной диагностики относится к области естественных наук – медицине, разделе спортивной физиологии.

В настоящее время полноценных аналогов данному методу функциональной диагностики для определения уровня степени адаптации к силовым нагрузкам нет. Существуют только разрозненные функциональные пробы, односторонне характеризующие степень адаптации сердечно-сосудистой системы к силовым нагрузкам. Настоящие способы оценки функционального состояния спортсменов не могут в совокупности оценить воздействие на сердечно-сосудистую систему основных стрессовых факторов, возникающих при выполнении силовых упражнений (натуживание, большая изометрическая работа).

Прототипом данного метода явилось исследование «Реакция на натуживание у тяжелоатлетов по данным измерения артериального давления и частоты сердечных сокращений», в котором А.Ф.Синяков, С.В.Степанова используют пробу с натуживанием следующего содержания: у спортсмена в положении сидя регистрируется электрокардиограмма, по которой определяется частота сердечных сокращений по 5-секундным интервалам в течение 20 секунд. Затем измеряется артериальное давление. После этого спортсмен, сделав глубокий вдох, имитирует выдох в резиновую трубку с мундштуком, соединенную с аппаратом Рива-Роччи, с таким усилием, чтобы давление поддерживалось в диапазоне от 40 до 60 мм рт.ст. в течение 20 сек. Частота сердечных сокращений регистрируется в период натуживания и в продолжении 20 секунд после окончания натуживания. Артериальное давление измеряется сразу после натуживания, затем через 40 секунд после прекращения натуживания [8].

В работе «Применение функциональных проб для оценки адаптации сердечно-сосудистой системы к статической деятельности») [1, 2] академик К.Г.Адамян, М.Г.Агаджанян применили такое сочетание функциональных проб:

1) проба с изометрической нагрузкой заключалась в сжатии кистевого динамометра левой рукой в течение 3 мин с силой в 50% от предельной;

2) проба с натуживанием производилась по общепринятой методике, использованной в исследовании А.Ф.Синякова и С.В.Степановой,заключающейся в 20-секундном натуживании.

До и после проб производится эхокардиографическое исследование с изучением конечно-диастолического и конечно-систолического объемов, ударного объема, минутного объема сердца, фракции выброса, общего периферического сосудистого сопротивления и показателя соотношения скоростей раннего и позднего наполнения.

Анализируя функциональные пробы, использованные авторами в своих работах можно сказать, что данные методы не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к методам оценки функционального состояния. Мышечная работа, производимая во время выполнения этих проб, носит преимущественно локальный характер (изометрическая проба с кистевым динамометром – сгибатели предплечья, проба с 20-секундным натуживанием – дыхательные мышцы), это приводит к недостаточной вовлеченности систем вегетативного обеспечения, вследствие чего предлагаемая физическая нагрузка перестает соответствовать работе, которая выполняется во время силовых движений. В совокупности все эти факторы мешают моделированию тренировочной ситуации и снижают степень информативности проводимых исследований.

Метод оценки адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы к силовым упражнениям, предложенный нами, включает в себя две функциональные пробы:

1) проба с натуживанием;

2) изометрическая проба.

Основным требованием к условиям проведения было проведение их в первой половине дня без предшествующего утомления при нормальных условиях.

Проба с натуживанием. Испытуемый выполняет с использованием станового динамометра тягу 80% от максимальной произвольной силы, определенной накануне, и удерживает ее в течение 10 секунд с задержкой дыхания на вдохе.

У испытуемого до нагрузки фиксируется электрокардиограмма, снимаются показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления. После нагрузки также фиксируется электрокардиограмма, снимаются показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления на 1-, 2-, 3-, 4-, 5-й минуте после окончания пробы в фазе восстановления.

После восстановления показателей частоты сердечных сокращений и артериального давления до исходных величин испытуемый выполняет вторую функциональную пробу с изометрической нагрузкой.

Изометрическая проба. Испытуемый выполняет с использованием станового динамометра тягу 50% от максимальной произвольной силы, определенной накануне, и удерживает ее в течение одной минуты без значительных задержек дыхания.

У испытуемого до нагрузки фиксируется электрокардиограмма, снимаются показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления. После нагрузки также фиксируется электрокардиограмма, снимаются показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления на 1-, 2-, 3-, 4-, 5-й минуте после окончания пробы в фазе восстановления.

Далее проводится анализ изменения параметров центральной гемодинамики и электрокардиограммы.

Целью нашего метода является оценка уровня адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы спортсменов к силовым нагрузкам.

Задачи предлагаемого изобретения:

1) выявление изменений в центральной гемодинамике и структуре сердечного цикла в ответ на натуживание и изометрическую нагрузку;

2) определение типа реакции сердечно-сосудистой системы на различные факторы силовых нагрузок (натуживание, изометрическая работа).

Ожидаемый результат

Будут получены данные об особенностях реакции сердечно-сосудистой системы на натуживание и изометрическую нагрузку у испытуемого, что поможет в диагностировании и профилактике состояний перетренированности у спортсменов.

Будут даны рекомендации, оптимизирующие учебно-тренировочный процесс и повышающие эффективность спортивного отбора в видах спорта, где основным условием является проявление силовых качеств.

В метод включено две пробы с целью повышения качества оценки изменений, происходящих в работе сердечно-сосудистой системы с учетом таких стресс-факторов, как натуживание и изометрическая нагрузка, которые возникают во время выполнения силовых упражнений и являются специфичными, проявляющимися преимущественно только при таком виде деятельности.

Данный метод прост в организации, по биомеханической структуре упражнение, используемое в обеих функциональных пробах (становая тяга), точно моделирует ситуацию выполнения силовых упражнений. При выполнении проб вовлекается наибольшее количество мышечных групп с адекватной нагрузкой на системы вегетативного обеспечения, совершается мышечная работа глобального характера, что дает возможность объективно оценить уровень адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы спортсмена к силовым нагрузкам.

Пример применения данного метода функциональной диагностики в ходе тренировочного процесса у спортсменов, занимающихся силовым троеборьем.

Показатели гемодинамики в ответ на изометрическую нагрузку изменились следующим образом (см. табл.1):

– Увеличились

Частота сердечных сокращений (ЧСС) на 115%, систолическое артериальное давление (САД) на 7,1%, диастолическое (ДАД) на 4,7%, пульсовое (ПАД) на 10%, среднединамическое (СДД) на 6%, ударный объем (УО) остался без изменений, минутный объем кровообращения (МОК) на 112,9%, сердечный индекс (СИ) на 112,8%.

– Снизились

Удельное перефирическое сопротивление (УПС) на 50,2%.

В ответ на натуживание произошли изменения следующего характера:

– Увеличились

ЧСС – 23,7%, САД – 6,8%, ПАД – 32,7%, СДД – б/и, УО – 18%, МОК – 46,5%, СИ – 46,4%.

– Снизились

ДАД – 6,1%, УПС – 31,9%.

Анализ полученных данных позволяет охарактеризовать изменения в гемодинамике, в ответ на изометрическую работу и натуживание, как происходящие в пределах нормы.

В ответ на натуживание (см. табл.2):

– Увеличились

ЧСС – 16,4%, САД – 5,3%, ПАД – 29,5%, СДД – б/и, УО – 16,7%, МОК – 36%, СИ – 47,5%.

– Снизились

ДАД – 5%, УПС – 32,9%.

В ответ на изометрическую нагрузку:

– Увеличились

ЧСС – 82,6%, САД – 9,4%, ДАД – б/и, ПАД – 30,7%, СДД – 4,1%, УО – 12,1%, МОК – 104,8%, СИ – 123%.

– Снизились

УПС – 53,1%.

Анализ полученных данных позволяет охарактеризовать изменения в гемодинамике, в ответ на изометрическую работу и натуживание, как положительные, так как в результате выполнения обеих проб произошло значительное увеличение ударного объема как основного показателя эффективности работы сердца, и снижение удельного перефирического сопротивления.

Подготовительный период (см. табл.3):

– Уменьшилась продолжительность

R-R – 41,2%, P – 20%, P-Q – 40%, QRS – б/и, S-T – 40%, T – 23%, T-P – 62,9%, Q-T – 24,2%.

Предсоревновательный период:

– Уменьшилась продолжительность

R-R – 41,5%, Р – 20%, P-Q – 40%, S-Т – 60%, T – 25%, T-P – 64%, Q-T – 25%.

– Увеличилась продолжительность

QRS – 10%

Анализ продолжительности зубцов и интервалов ЭКГ показал: под действием натуживания нагрузки произошла перестройка структуры сердечного цикла в пределах нормы; нарушений ритма сердца выявлено не было как в подготовительном, так и предсоревновательном периоде.

Подготовительный период (см табл.4):

– Уменьшилась продолжительность

R-R – 40%, Р – 20%, QRS – б/и, S-T – 50%, T – 38, 4%, T-P – 77%, Q-T – 36,3%.

– Увеличилась продолжительность

P-Q – 16%.

Предсоревновательный период:

– Уменьшилась продолжительность

R-R – 40,7%, P – 40%, S-T – 60%, T – 58,3%, Т-Р – 83,3%, Q-T – 37,5%.

– Увеличилась продолжительность

P-Q – 16,6%, QRS – 10%.

Анализ продолжительности зубцов и интервалов ЭКГ показал, что под действием изометрической работы произошла перестройка структуры сердечного цикла со значительным укорочением фазы диасталы желудочков в предсоревновательном периоде, что говорит о снижении экономичности работы миокарда. Нарушений ритма сердца выявлено не было.

Тип реакции сердечно-сосудистой системы на изометрическую нагрузку (см. табл.5):

– Подготовительный период – нормотонический тип реакции на физическую нагрузку. К 5-ой минуте восстановление завершилось.

– Предсоревновательный период – нормотонический тип реакции на физическую нагрузку. К 5-ой минуте восстановление завершилось.

Тип реакции сердечно-сосудистой системы на натуживание (см. табл.6):

– Подготовительный период – гипертонический тип реакции на физическую нагрузку. Полного восстановления за 5 мин не произошло.

– Предсоревновательный период – более выраженный, чем в подготовительном периоде, гипертонический тип реакции на специфическую нагрузку. Полного восстановления за 5 мин не произошло.

Вывод

1. Хотя показатели гемодинамики имеют положительную тенденцию, выявлено снижение адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы у спортсменов в предсоревновательном периоде, на что указывают изменения в электрокардиограмме, а именно укорочение фазы диастолы. Это говорит о том, что положительные изменения в гемодинамике произошли за счет вовлечения дополнительных ресурсов миокарда, что в дальнейшем может привести у спортсменов к состоянию перетренированости и говорит о несоответствии предлагаемых тренировочных нагрузок функциональным возможностям организма спортсменов и недостаточной эффективности восстановительных мероприятий.

2. В ходе тренировочного процесса адаптации к натуживанию не возникло, так как сердечно-сосудистая система в ходе тренировок только усилила свой гипертонический тип реакции на физическую нагрузку, а скорость восстановления после этого специфического вида нагрузки не увеличилась.

Рекомендации: пересмотрение объема и интенсивности тренировочной нагрузки и замена используемых восстановительных мероприятий на более эффективные.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А. Материалы VIII междунар. симп. “Эколого-физиологические проблемы адаптации”. М. 1998. С.2-6.

2. Адамян К.Г., Оганесян Л.С. Современные методы функциональных исследований сердечно-сосудистой системы. Ереван. 1990.

3. Баевский Р.М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р.М.Баевский, А.П.Берсенева – М.: Медицина, 1997. – 235 с.

5. Карпман В.Л. Исследование физической работоспособности у спортсменов / В.Л.Карпман, З.Б.Белоцерковский, И.А.Гудков. – М.: Физкультура и спорт, 1974. – 95 с.

6. Карпман В.Л. Сердце и работоспособность спортсмена / Карпман В.Л., С.В.Хрущев, Ю.А.Борисова. – М.: Физкультура и спорт, 1978. – 120 с.

7. Карпман В.Л. Тестирование в спортивной медицине / В.Л.Карпман, З.Б.Белоцерковский, И.А.Гудков. – М.: Физкультура и спорт, 1988. – 104 с.

9. Fishman E.Z., Embon P., Pines A. Tenenbaum A. et al. – Am. J. Cardiol., 1997. Feb.1. V.79 (3). P.355-359.

10. Lind A.R., Taylor S.A., Humphreys P.W. et al. Clin. Sci., v.27, p.229-244.

11. Heitanen E. – Cardiovascular responses to static exercise. Scand. J. Work Environ. Health, 1984. v.10, p.397-402.

12. Haykowsky M.J., Gillis R., Quinney A. et al. – Am. J. Cardiol. 1993. V.72. P.1045-1054

Формула изобретения

Способ оценки адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы к силовым нагрузкам, включающий две функциональные пробы с натуживанием и изометрической работой, до и после проб регистрируется электрокардиограмма, артериальное давление и частота сердечных сокращений, отличающийся тем, что у испытуемого до нагрузки фиксируется электрокардиограмма, снимают показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления, проводят пробу с натуживанием с использованием станового динамометра с тягой 80% от максимальной произвольной силы, определенной накануне, и удерживают ее в течение 10 с с задержкой дыхания на вдохе, после нагрузки также фиксируют электрокардиограмму, снимают показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления на 1-, 2-, 3-, 4-, 5-й минуте после окончания пробы в фазе восстановления, после восстановления показателей частоты сердечных сокращений и артериального давления до исходных величин проводят пробу с изометрической нагрузкой, для чего испытуемый выполняет с использованием станового динамометра тягу 50% от максимальной произвольной силы, определенной накануне, и удерживает ее в течение одной минуты без значительных задержек дыхания, после чего фиксируют электрокардиограмму, снимают показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления на 1-, 2-, 3-, 4-, 5-й минуте после окончания пробы в фазе восстановления, далее проводят анализ изменения параметров центральной гемодинамики и электрокардиограммы.