Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових робіт: 8 – у вигляді статей у фахових виданнях, 5 – у вигляді тез.
Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 146 сторінках машинописного тексту і складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів досліджень, розділу власних досліджень, висновків. Список використаної літератури включає 214 посилань, серед них 142 вітчизняних і 72 зарубіжних авторів. Робота ілюстрована 13 рисунками і 30 таблицями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали та методи досліджень.
Вимірювання проведені на 123 чоловіках віком від 18 до 24 років -студентах вузів м. Черкаси. Серед них до І групи входило 36 осіб, які займались видами спорту з переважним розвитком витривалості (веслування на байдарках та каное, веслування академічне, біг на довгі дистанції та спортивне орієнтування), до ІІ групи - 32 особи з переважним розвитком сили (пауерліфтинг) та ІІІ групи - 55 осіб, що не займались регулярними фізичними тренуваннями. На 37 особах були здійснені повторні вимірювання в середньому через 246±48 днів, а на 7 особах - тривалі вимірювання зранку протягом 18-56 днів. Усі дослідження на спортсменах відбувалися в підготовчому періоді річного циклу тренувань.
Обстеження проведені в декілька серій. Перша серія полягала у дослідженні показників центральної гемодинаміки, ВСР, ДСА та СДС в спокої лежачи, при регламентованому диханні (6 цикл/хв), при ортопробі (7 хвилин), при виконанні дозованого розумового (10 хвилин) та фізичного (5 хвилин) навантаженнях. В якості першого навантаження використовували тест по переробці зорово-моторної інформації в режимі зворотного зв’язку в програмі “Діагност-1” [Макаренко М.В., Лизогуб В.С., 2004], фізичне навантаження потужністю 1 Вт/кг маси тіла виконували на велоергометрі ТХ-1 (HKS, Germany). У другій серії вимірювання проведені при 40-хвилинному розумовому навантаженні. Останнє полягало у визначенні часу реакції з вибором при частоті пред’явлення 60 подразників за хвилину. Третя серія досліджень передбачала аналіз ВСР при ступеневому фізичному навантаженні до рівня порогу анаеробного обміну (ПАНО) та при відновленні після нього. В четвертій серії здійснювали реєстрацію кардіоінтервалограм у спокої одразу після пробудження та при ортопробі на одній і тій же особі (всього сім студентів) впродовж 18-56 днів. Для запису використовували пульсометр “PolarS810” (Polar Electro OU, Finland).
Показники ВСР розраховували за тривалістю послідовних кардіоциклів по записам ЕКГ, згідно міжнародних вимог [Heartratevariability..., 1996] у програмі “Caspico” (А.с. України №11262). Для виявлення особливостей розподілу спектральної потужності на різних частотах будували нормалізовані медіанні спектрограми.
Для розрахунку серцевого викиду за формулою W.G. Kubicek та показників, пов’язаних з ним, відносного кровонаповнення органів грудної клітки, фазового аналізу систоли серця застосовували записи імпедансної реоплетизмограми від біопідсилювача РА-5-01 (Київський науково-дослідний інститут радіовимірювальної апаратури).
Частоту дихання реєстрували методом пневмографії із використанням п’єзоелектричного датчика, встановленого перед ніздрями носа обстежуваного (патент України №51480).
Рівень ДСА визначали за амплітудою дихальних хвиль способом С.О. Коваленка, В.О. Цибенка (Патент України №67621) у програмі “Caspico”, а рівень СДС розраховували за методом В.М. Михайлова (2002).
Перевірку нормальності розподілу досліджуваних показників проводили у програмі “Medstat” [Лях Ю.Е. та ін., 2006] за W-критерієм Шапіро-Уілка.
Відмінність між вибірками в фоні та під час навантажень визначали за H-критерієм Краскела-Уоліса. Зв’язок між показниками при повторних вимірюваннях встановлювали за ранговим коефіцієнтом кореляції Спірмена (ρ).
Розрахунки досліджуваних показників, а також графічне представлення результатів аналізу проводили в електронних таблицях “Excel-97”, програмах “StatisticaforWindows – 5.0”, “Caspico”, “Medstat” та “Polar Precision Performance SW 3.0”.
Результати досліджень та їх обговорення. Особливості центральної гемодинаміки та варіабельності серцевого ритму у студентів-спортсменів у стані спокою та при навантаженнях. Проведене нами дослідження параметрів центральної гемодинаміки показало, що в стані спокою лежачи існують суттєві відмінності між групами обстежуваних, які, на нашу думку, обумовлені різною спрямованістю тренувальних навантажень (табл.1). З’ясовано, що студенти-спортсмени з спрямованістю тренувальних навантажень на витривалість (І група) мали вірогідно більший загальний периферичний опір судин (ЗПОС) та менший серцевий індекс (СІ), ніж студенти-спортсмени з спрямованістю тренувальних навантажень на силу (ІІ група) та студенти контрольної групи (ІІІ група). Також відмінності спостерігалися й за величиною кровонаповнення органів грудної клітки (КНОГК). Найбільші значення цього показника виявлені у студентів, які в тренувальному процесі переважно розвивають силу. В той же час, слід відмітити, що за величиною середнього артеріального тиску (АТсер) між студентами-спортсменами обох груп відмінностей не виявлено. При цьому значення цього показника у них були вищими, ніж у студентів, котрі не займаються спортивною діяльністю.
Таблиця 1
Показники центральної гемодинаміки в стані спокою у студентів-спортсменів з різним спрямуванням тренувальних навантажень та у неспортсменів (медіана, верхній та нижній квартилі)
| Показники | І група(n=29) | ІІ група(n=28) | ІІІ група(n=55) |
| АТсер (мм рт. ст.) | 95,0**(93,3; 100,0) | 98,3(93,3; 101,6) | 90,0***(86,6; 93,3) |
| СІ (мл/м2*хв) | 2326*(1983; 2527) | 2798**(2456; 3157) | 2580(2261; 2938) |
| ЗПОС (дін*с*см-5) | 1798**(1604; 2077) | 1440**(1374; 1576) | 1509(1336; 1660) |
| КНОГК (см2/Ом) | 23,4(20,9; 26,1) | 27,2*(24,9; 31,5) | 24,2*(21,5; 26,7) |
Примітка: І – студенти з спрямованістю тренувального процесу на витривалість, ІІ – студенти з силовою спрямованістю тренувального процесу, ІІІ – студенти контрольної групи. * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001 достовірність різниць між значеннями І групи та ІІІ групи, ІІ групи та І групи, ІІІ групи та ІІ групи
Отже, в процесі адаптації до тренувальних навантажень у поєднанні з навчальною діяльністю в студентів-спортсменів сформувалися специфічні особливості регуляції ССС. Більш високі значення АТсер у студентів-спортсменів обох груп зумовлені різними механізмами. У студентів І-ї групи це пов’язано з високим ЗПОС та відносно низьким серцевим викидом, а у студентів ІІ-ї групи, навпаки, низьким ЗПОС та високим рівнем серцевого викиду. Можливо, на величину серцевого викиду у спортсменів ІІ-ї групи впливає більше значення КНОГК, яке у них було вірогідно вище, ніж у спортсменів І-ї групи та у неспортсменів.
Разом з цим, вище розглянуті показники в недостатній мірі розкривають стан регуляторних механізмів, зокрема вплив на серцеву діяльність вегетативної нервової системи.
Тому наступним етапом нашої роботи було дослідити ВСР у студентів-спортсменів з різною спрямованістю тренувальних навантажень.
Встановлено, що як в стані спокою (рис.1), так і при різного роду навантаженнях у студентів-спортсменів обох груп спостерігається більша потужність коливань серцевого ритму у високочастотному діапазоні (HF). Виключенням є лише фізичне навантаження, при якому значення даного показника вище у студентів І-ї групи, ніж у осіб інших груп, що є цілком закономірним, оскільки фізичне навантаження виконувалося в аеробному режимі енергозабезпечення, характерному для спортсменів видів спорту з спрямованістю тренувального процесу на розвиток витривалості. Тому і механізми регуляції при таких навантаженнях у них є більш досконалими.
Стосовно ж коливань серцевого ритму у низькочастотному діапазоні (LF), то і тут виявляють подібні тенденції. Знову ж таки тільки при фізичному навантаженні з’являються відмінності між спортсменами, причому в осіб І-ї групи відмічаються більші значення даного показника, а це вказує на більшу активність симпатичної ланки ВНС у них.
Однак не завжди даний розподіл спектральної потужності відображає реальну картину вегетативних впливів на серцевий ритм. При аналізі показників спектральної складової коливань серцевого ритму у стандартних діапазонах під час виконання розумового навантаження було відмічено, що вірогідних відмінностей за потужністю коливань серцевого ритму у високо- та низькочастотному діапазонах між студентами-спортсменами не виявлено. Натомість побудова нормалізованої медіанної спектрограми коливань серцевого ритму (рис.2) дала змогу виявити особливості й в регуляції серцевого ритму в групах осіб, що займаються з різною спрямованістю тренувальних навантажень.
Представники видів спорту з спрямованістю на витривалість (рис.2.А) у порівнянні зі студентами контрольної групи мали більшу (р<0,05) потужність коливань серцевого ритму на частотах 0,02, 0,07, 0,17, 0,18, 0,22, 0,28-0,30, 0,32-0,35 Гц та меншу (р<0,05) на частоті 0,12 Гц, а при порівнянні зі спортсменами-пауерліфтерами (рис.2.Б) вірогідно більшу (р<0,05) потужність на частотах 0,06, 0,07, 0,20, 0,32, 0,33 Гц та вірогідно меншу на частотах 0,11, 0,12 Гц. В той же час особи, що не займаються спортом (рис.2.В), мали менші (р<0,05) значення потужності в діапазоні дихальних хвиль на частотах 0,17, 0,18, 0,22, 0,23, 0,25, 0,28-0,30 Гц та більші (р<0,05) значення - в області повільних коливань серцевого ритму на частоті 0,08 Гц.