В исследованиях исходным являлись два положения:
> о наступлении фазы устойчивого состояния частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уменьшении времени для ее достижения с ростом уровня тренированности в процессе подготовки высококвалифицированных пловцов (Ф.А. Иорданская, Н.А. Усакова, 1983);
> об обучении плаванию детей с повышенным или пониженным мышечным тонусом и его нормализации в процессе занятий (64 ученика в возрасте от 6 до 12 лет) в бассейне с температурой воды от 24 до 27 градусов (Кагакоу V., Зпрак 3., 1998).
Мониторинг сердечного ритма с использованием компьютерного комплекса Polar 8610™ показан на примере тестовой программы «орто-гидро-орто проба», выполненной участником эксперимента Т., с левосторонним гемипарезом, 16 лет. На горизонтальной оси отложено время выполнения программы, на вертикальной – показатели частоты сердечных сокращений, фиксированные с интервалом 5 секунд монитором сердечного ритма «Polar». Обозначено: а] – аб снижение (–) и увеличение (+) ускорения частоты сердечных сокращений (уд/мин). Температура воды – 36°, воздуха – 24°.
У испытуемого Т. выявлены общие характерные тенденции изменения ЧСС при выполнении тест программы «орто-гидро-орто проба» в условиях водной и воздушной среды.
Обращают на себя внимание резкие пики ЧСС в процессе принятия «на суше» положения «стоя» из положения «лежа», возникающие при активизации деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы, а также плавное снижение ЧСС при выполнении гидропробы; при активизации деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Выделяются фазы медленного (до 125 секунд) снижения ускорения ЧСС (а3 = -15,362 уд/мин2) при существенном усилении деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, а также наступление фаз устойчивого состояния ЧСС (а4= 0), начиная от подъема головы из позиции «уши под водой, рот над поверхностью» до принятия положения «стоя в воде», в результате установившегося режима взаимоотношений симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в конце пребывания в состоянии относительного покоя в условиях частичной опоры о дно ванны.
Выявленные отличительные особенности изменения ЧСС у испытуемого при выполнении тест программы «орто-гидро-орто проба» в условиях водной среды с различной температурой характеризуются:
> качественными и количественными значениями фазного характера ЧСС: с одной стороны, резкое, от 10 до 20 секунд, увеличение непостоянства (а (= 65,999 уд/мин2 и а6 = 63,636 уд/мин2), отражающее «на суше» усиление действия симпатического отдела вегетативной нервной системы; с другой стороны, напротив, плавное «на воде», продолжительностью более 25 секунд (а2 = 21,634 уд/мин2, а5 = 18,077 уд/мин2).
Изучение особенностей деятельности человека при выполнении тест программы «орто-гидро-орто проба» в условиях перехода от гравитации к гидроневесомости и обратно показало, что выявленный эффект наступления фазы устойчивого состояния ЧСС, проявляющийся в период подъема человека из воды в положение «стоя», в результате установившегося режима взаимоотношений симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы человека происходит после пребывания в состоянии относительного покоя в положении на спине в условиях частичной опоры о дно ванны в позиции «уши под водой, рот над поверхностью воды». Полученные результаты указывают пути для дальнейших исследований и возможной разработки новой методики улучшения физической подготовленности.
Выявленные при компьютерном анализе по программе «Polar» у всех 14 испытуемых общие характерные признаки: фазы подъема ЧСС, фазы медленного снижения ЧСС, наступления устойчивого состояния ЧСС; практически одинаковые оценки испытуемыми своих температурных ощущений водной среды в диапазоне изменений от 24 до 42 градусов, подобно оценкам «тепла-холода», использовались нами для эффективной организации работы по обучению плаванию и водной реабилитации детей-инвалидов и, возможно, могут служить основой для разработки нового метода тренировки путем изменения температурного режима окружающей среды (приложение 1).
Характерное изменение частоты сердечных сокращений при выполнении 13 периодических циклов тест программы в условиях последовательного увеличения температуры воды от 24 до 42 градусов и обратно – от 42 до 24.
Обнаружены общие для всех температурных режимов воды характерные пики подъема частоты сердечных сокращений при активизации деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы, а также снижение частоты сердечных сокращений при активизации деятельности парасимпатического отдела.
Наибольший подъем ЧСС – 108 – 120 уд/мин отмечался в первом цикле эксперимента с температурой воды в ванне 24 градуса. Наименьшее значение ЧСС – 55 – 63 уд/мин отмечено в предпоследнем цикле испытаний при температуре воды в ванне 27 градусов.
Реакция организма на изменение температурного режима в ванне по характеру последовательных циклов частоты сердечных сокращений остается в принципе одинаковой и характеризуется двумя основными пиками подъема ЧСС и двумя падениями.
Первый пик от начала цикла отражает подъем испытуемого из положения «лежа на спине, на суше» в положение «основная стойка», затем следует первое снижение ЧСС, которое регистрируется у тела, погруженного в водную среду ванны.
Второй характерный пик подъема частоты сердечных сокращений отражает подъем испытуемого из положения «лежа на спине, в воде» в положение «основная стойка, ноги в воде», затем следует продолжительное западение ЧСС, которое отражает последовательный выход из ванны и принятие положения «лежа на спине, на гимнастическом коврике».
Отмечается одна особенность изменения частоты сердечных сокращений, заключающаяся в том, что первый характерный общий подъем кривой ЧСС имеет два выраженных пика. Причем второй пик выше первого и формируется после незначительного западения. Эта особенность проявляется от начала эксперимента с температурой воды 24 градуса, включая температуру воды в 41 градус, до второй температуры ванны в 39 градусов.
В заключение эксперимента и в результате анализа записи частоты сердечных сокращений в последовательных циклах выполненных орто проб «на суше» и «на воде» можно сделать вывод о том, что данные изменения параметров показывают характерные особенности, выраженные в двух снижениях и подъемах кривой изменения величин ЧСС. Эти изменения носят четко выраженный характер, фиксируются и могут быть использованы в дальнейших научных работах.
Выявленные общие тенденции изменения ЧСС у испытуемого при выполнении тест программы «орто-гидро-орто проба» в условиях водной среды с различной температурой отражаются в характерных:
> пиках подъема ЧСС при активизации деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы, а также снижении ЧСС при выполнении гидропробы; при активизации деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы;
> фазах медленного (до 125 секунд) снижения ускорения ЧСС (а3= -15,362 уд/мин') при существенном усилении деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы;
> наступлениях фаз устойчивого состояния ЧСС (а4= 0), начиная от подъема головы из позиции «уши под водой, рот над поверхностью» до принятия положения «стоя в воде», в результате установившегося режима взаимоотношений симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в конце пребывания в состоянии относительного покоя в условиях частичной опоры о дно ванны.
Выявленные отличительные особенности изменения ЧСС у испытуемого при выполнении тест программы «орто-гидро-орто проба» в условиях водной среды с различной температурой отражаются в характерных, в том числе показанных на рисунке:
> качественных и количественных значениях фазного характера ЧСС: с одной стороны, резкие, от 10 до 20 секунд, увеличения ее непостоянства (а^ 65,999 уд/мин2 и а6 = 63,636 уд/мин2), отражающие существенное усиление действия симпатического отдела вегетативной нервной системы; с другой стороны, напротив, плавное, более 25 секунд, на 40% меньшее увеличение непостоянства ЧСС (а2 = 21,634 уд/мин2, а5= 18,077 уд/мин2):
> ощущениях испытуемого, касающихся температурного режима водной среды: от «жарко» – в воде 42°, до «сильный озноб» – в воде 24° (табл. 1).
> ощущениях испытуемого, касающихся температурного режима воздушной среды: от «холодно» на 5-й минуте эксперимента – после пребывания в воде при температуре 24°, «холодно» – после пребывания в воде при температуре 39 – 42°, напротив, «тепло» на 56‑й минуте эксперимента – после пребывания в воде при температуре 24° (табл. 1).
«На суше» отмечается резкое увеличение непостоянного характера ЧСС. В первом случае ускорение ^ составило 65 уд/мин2, во втором случае а6= бЗ'уд/мин.
При выполнении гидропробы испытуемый вставал в ванне, принимая положение «основная стойка, ноги в воде». При этом ускорение непостоянства ЧСС снижалось на 40%. В данном случае оно было равно 18 уд/мин2.
В процессе исследования выявлены две характерных фазы:
> фаза медленного снижения частоты сердечных сокращений (ускорение замедления ЧСС составило минус 15 уд/мин2);
> фаза наступления устойчивого состояния ЧСС (а4 = 0) в период подъема из положения лежа в воде в положение стоя в воде.
Отмеченные выше свойства организма проявляются в период нагрузки в форме пребывания испытуемого в положении «лежа на спине» в воде и объясняются результатом активизации деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и последующего (а4) установившегося режима взаимоотношений симпатического и парасимпатического отделов.