Особенности ритмограммы спортсмена

По мнению Д.И. Жемайтите (1982), такая РКГ является у спортсмена вариантом нормы и отражает высокие функциональные возможности организма. Встречается этот вариант, как считает автор, очень редко. Столь выраженное отсутствие регуляции и лежит в основе отсутствия волн. Это сопровождается, как правило, хорошей гемодинамикой, реактивностью и переносимостью нагрузок, высокой работоспособностью. Позже это подтвердилось и спектральными методами анализа ритмограмм спортсменов в состоянии спортивной «формы».

Снижение регуляции у спортсменов хорошо согласуется с теорией функциональных систем П.К. Анохина, согласно которой уменьшение числа связей между отдельными элементами функциональной системы увеличивает число «степеней свободы» этих элементов, что способствует достижению оптимального функционального состояния при выполнении определенной работы (Анохин П.К., 1973).

На рис. 33 представлена кардиоинтервалограмма чемпиона Олимпийских игр по плаванию накануне победы.

Низкие значения общего спектра (в данном случае 325 мс²) здесь являются отражением наивысшей формы согласованности, мини­мума регуляции. Проще говоря, спортсмен собран и готов к соревно­вательной деятельности.

Такая ритмограмма в любой другой период тренировочного цикла у спортсмена должна расцениваться как патологическая, что требует обследования и лечения спортсмена (проведение восстано­вительных мероприятий). При отсутствии знаний о том, в каком пе­риоде тренировочного цикла находится спортсмен, какова динамика его предыдущих РКГ, могут быть сделаны неправильные заключе­ния о функциональном состоянии спортсмена.

В то же время в период соревнований снижение спектральных характеристик у атлета может быть отнесено к прогнозным оценкам успешности соревновательной деятельности при отсутствии, конечно, патологии, которая может также формировать подобную картину отсутствия вариабельности. В этом плане для дифференциальной диагностики помогут предыдущие ритмограммы, записанные в динамике тренировочного цикла.

Приведем пример.
На рис. 35 представлена подобная по визуальной оценке РКГ футболиста с отсутствием вариабельности в тренировочном цикле, а на рис. 36 – его спектрограмма.

Ритмограммы, представленные на рис. 35 и 36, визуально практически ничем не отличаются от РКГ на рис. 33 и 34, однако ЧСС на них составили 73 против 50 уд./мин соответственно. Кроме того, в спектрограмме структура спектра значительно отличается в сторону снижения LF по сравнению со спектрограммой рис. 35. Если в первом случае РКГ выполнена перед соревнованиями, то во втором – в подготовительный период, когда должна быть выражена автономизация и вариабельность ритма.

И последнее. При динамическом наблюдении уже через два дня при повторном обследовании этого спортсмена (рис. 36), была вы­явлена аритмия – значительное число полиморфных и политопных экстрасистол, что свидетельствует о развитии у него аритмической формы стрессорной кардиомиопатии как клинического проявления синдрома перетренированности.

Как нестационарная кардиоинтервалограмма, так и скаттерограмма (с множественным полифокусным скоплением точек в основном в четырех местах, а не единичных в виде овала как при высокой вариабельности), представленные на рис. 38 дают визуальную картину аритмии у спортсмена из разных участков миокарда.

Это сразу в десятки раз повышает вариабельность ритма и его автономизацию, что демонстрируют нам статистические параметры ритма РКГ и спектрограмма с высоким общим спектром, выросшим в 64 раза (рис. 38).

Однако эта картина не отражает истинной регуляции организма, а свидетельствует лишь о политопных (из разных мест) очагах экстрасистолии и различных по длине интервалах сцепления, что и дает ложную картину улучшения РКГ. На самом деле, такая РКГ отражает высокую аритмогенную активность миокарда на фоне перетренированности, способствующую развитию более тяжелых, в том числе, жизнеопасных нарушений ритма. Такой спортсмен должен быть отстранен от тренировок и соревнований до полного восстановления.

Эти два примера спортсменов с фактически однотипной РКГ, но один – чемпион с высочайшей готовностью, а другой – спортсмен, находящийся в состоянии болезни, показывают, как высока роль и ответственность исследователя в трактовке РКГ спортсмена. Как легко ошибиться в этой трактовке, если не принимать во внимание тренировочный цикл спортсмена, знания о том, как должна выглядеть РКГ в различные периоды тренировочного цикла, РКГ при аритмиях и динамическое наблюдение.

К чему это может привести? Во-первых, к ложной трактовке данных как о состоянии функциональной, так и соревновательной готовности спортсменов. А во-вторых, к тому, что будет не только ложно оценена высокая соревновательная готовность, но и одновременно пропущена серьезная, порой, жизнеопасная патология у спортсмена. Именно поэтому многие исследователи разочаровываются в этом методе, вместо того, чтобы продолжать набирать опыт, особенно опыт по индивидуальному мониторированию РКГ каждого спортсмена и соотнесению этих данных со спортивным результатом. Однако, тот кто преодолевает сомнения, получает в руки самый надежный метод контроля за тренировочным процессом.

Проведение лонгитудинальных ритмокардиографических исследований позволяет выявить индивидуальный портрет ВРС спортсмена и оценить его функциональную готовность к соревнованиям. По данным И.В. Гуштуровой и В.Н. Телепова (2011), изучение индивидуального портрета ВРС у спортсмена в динамике при подготовке к соревнованиям может дать тренеру ценную информацию и помочь спрогнозировать результаты выступления спортсменов. По мнению D.J. Plews с соавт. (2013), даже динамика РКГ в течение одной недели дает достаточно достоверную информацию о ходе адаптации организма к тренировочному процессу. Выше мы показали это и на двухдневном мониторировании.

С другой стороны, прогноз успешности соревновательной деятельности на основе снижения вариабельности вплоть до отсутствия регуляции ВРС работает и непосредственно перед выступлением. На рис. 39 приведена РКГ победителя лыжной гонки на кубок России, выполненная в течение двух часов непосредственно перед стартом.

Как видно на рис. 39, перед стартом ритмограмма «потеряла» свою волновую структуру, превратившись практически в прямую линию. Пятиминутный участок, помеченный горизонтальными линиями, был обработан с помощью спектрального анализа (рис. 40)

На рис. 40 видно, что общий спектр этого участка РКГ (Total) составляет 43 мс² – пример крайней собранности, координации и интеграции деятельности, которая позволяет спортсмену максимально сконцентрироваться и не отвлекаться ни на какие стимулы внутреннего и внешнего мира. Это и есть соревновательная готовность наивысшей степени, где работает только отработанный автоматический стереотип спортивной деятельности, что и позволило спортсмену стать победителем в лыжной гонке.

Снижение вариабельности ритма и его централизация в соревновательный период тренировочного цикла показаны в ряде работ. Так, И.А. Кузнецовой и С.И. Кудиновой (2008) были обследованы 19 спортсменов-стайеров мужского пола в течение двух зимних соревновательных сезонов. Анализ данных проводился с учетом выступления спортсменов на соревнованиях. Критерием успешности служило соответствие запланированного результата на соревновании фактическому. Было показано, что у успешно выступивших спортсменов накануне соревнований ТР был достоверно ниже в сравнении с менее успешными (р<0,05). При этом симпатическая регуляция преобладала: соотношение LF/HF сотавило 3,01 у успешных против 0,86 – у неуспешных (р<0,05).

C.P. Earnest и соавт. (2004), анализируя изменение ВРС в течение многодневной велогонки по Испании, показали, что между уровнем повышения напряжения и параметрами ВРС (ТР, SDNN, HF) были установлены отрицательные корреляционные связи (р<0,01), что указывало на снижение ВРС и сдвиг симпатовагусного баланса в сторону симпатической активности во время увеличения физического напряжения.

F. D'Ascenzi и соавт. (2013) проводили исследование ВРС у элитных волейболисток до и непосредственно во время соревнований. Авторы показали, что приближение к решающему матчу сопровождалось достоверным снижением HF и ростом VLF составляющей спектра. Авторы также считают, что существует тесная корреляционная связь между симпатической активностью и успешностью соревновательной деятельности в волейболе, а исследование ВРС может быть полезным инструментом для оценки конкурентоспособности спортсменов.

На рис. 41 показана динамика общего спектра волновой структуры ритма сердца в ходе подготовки спортсмена и подходе к спортивной «форме» у баскетболиста высшей лиги. ТР снизился за этот период в 11 раз.

Н.А. Агаджанян (2006) обследовал 94 спортсмена разных видов спорта до начала соревнований и непосредственно на соревнованиях различного уровня в годичном цикле. Автор показал, что во всех видах спорта, кроме пулевой стрельбы, отмечалось выраженное до 100% снижение общего спектра ритма и всех его составляющих. При этом амплитуда моды выросла на 145–174%. Отмечался значительный рост ИН порой (в 20–30 раз) по сравнению с фоном. Причем у спортсменов, выигравших соревнования, этот показатель достигал 4000 у. е. и более. Отношение LF/HF увеличивалось более чем на 100% во всех группах спортсменов. У футболистов этот показатель вырос в соревновательный период в 9 раз, а после соревнований – в 23 раза. Динамика показателей зависела от уровня соревнований, квалификации спортсмена и вида спорта. Исключение составляли только спортсмены-стрелки, у которых динамика ВРС имела противоположную направленность. У них отмечался выраженный рост парасимпатических влияний на ритм сердца.

Подобная динамика ВРС была отмечена при подготовке военнослужащих в США (Taylor M.K., 2007; Paulus M.P., 2009). При прохождении интенсивного курса подготовки бойцов у более успешных испытуемых был самый низкий уровень вариабельности ритма. По мнению авторов, при наступлении времени испытаний у самых лучших бойцов отмечается наиболее сильная симпатическая реакция. С другой стороны, бойцы с самой высокой вариабельностью сердечного ритма во время подготовки показывали самое высокое истощение физических и психических сил и в то же время самые низкие результаты в боевой подготовке. Исследователи сделали вывод, что эти участники имели самый низкий потенциал для успешного ведения боевых действий. Аналогичные исследования были проведены и в нашей стране (Булатецкий С.В., 2008), они касались особенностей адаптации и отбора лиц в силовые структуры.

Таким образом, важнейшим качеством для успешности осуществления стрессорной деятельности являются здоровая мощная реакция на стресс и способность быстро восстанавливаться после сильного напряжения. Правильно организованные тренировки и последующее полноценное восстановление помогают развивать эти способности.

Такая же динамика РКГ отмечается и при проведении функциональных проб. У спортсменов в отличие от неспортсменов физиологические влияния, в частности ортопроба, также приводят к усилению активности симпатического отдела ВНС. По данным О.А. Бутовой (2012), у 66,6% спортсменок в ортостазе отмечался рост симпатической активности и лишь у 16,6% девушек, не занимающихся спортом. Отсутствие роста работоспособности и уменьшение результативности соревновательной деятельности сопряжены со снижением активности симпатического отдела ВНС при проведении функциональных проб, при этом происходит снижение мощности всех составляющих спектра в состоянии покоя (Кудря О.Н., 2014)..

Мобилизация организма спортсменов при проведении пробы с физической нагрузкой также более выражена тогда, когда исходно преобладает парасимпатический тонус (Булатецкий С.В., 2009).

Таким образом, основные физиологические механизмы оптимального приспособления организма спортсмена к условиям спортивной деятельности заключаются в основном в снижении по мере увеличения продолжительности занятий степени функционального напряжения регуляторных механизмов организма, их переходе на более экономичный тип работы в покое и высокий уровень мобилизационных способностей при нагрузке.

Однако важнейшим качеством для успешности осуществления спортивной деятельности является не только экономизация функции в покое и здоровая мощная реакция на стресс, но и способность быстро восстанавливаться после нагрузок. Метод ритмокардиографии позволяет оценить и эту способность.

В частности для оценки восстановления спортсмена предложена и с успехом используется скандинавская методика непрерывной (ночной) записи ритмограммы «Firstbeat Bodyguard» (Hynynen E., Uusitalo A., Konttinen N.). Уникальность технологии Firstbeat состоит в том, что с ее помощью можно собирать круглосуточную информацию о состоянии контура регуляции ритма и одновременно измерять показатели тренировочной нагрузки в реальном времени.

Система быстро завоевала доверие сборных команд во всем мире. Анализ тренировочного процесса помогает удостовериться в том, что спортсмен достиг поставленной задачи в данном тренировочном занятии. Оценка восстановления проводится с помощью ночных измерений показателей вариабельности сердечного ритма. У спортсменов с нарушенным восстановлением после пробуждения отмечается снижение ВРС и повышение симпатического тонуса вегетативной нервной системы.

Технология Firstbeat дает возможность измерить так называемый "коэффициент восстановления". Увеличение этого показателя характеризует более качественное восстановление. В противоположность этому его снижение свидетельствует о накоплении недовосстановления и выходе в перетренированность. Для каждого спортсмена эти цифры индивидуальны.

Наблюдение за восстановлением помогает предупредить возникновение переутомления и выстраивать тренировочный процесс наиболее оптимальным образом на индивидуальной основе для каждого спортсмена.

Рассматривая нормальные значения РКГ, следует иметь в виду, что индивидуальный оптимум организма не всегда совпадает со среднестатистической нормой, поэтому все-таки лучше ориентироваться на оценку показателей РКГ каждого отдельного спортсмена в динамике в соотношении со спортивным результатом.

Число методов и показателей РКГ благодаря постоянному усложнению программ математической обработки постоянно увеличивается, что не всегда улучшает качество ее оценки.

Для удобства проведения мониторинга тренировочного процесса важно иметь небольшое число показателей, которые бы объективно отражали функциональное состояние спортсмена. По мнению А.С. Бань и Г.М. Загородного (2009), необходимы 1–2 показателя, что позволит легко сравнивать состояние спортсмена при динамическом наблюдении.

По мнению авторов, оптимальным для оценки ВРС спортсменов является показатель, который:

1) можно легко рассчитать с помощью простых и широко распространенных методов анализа;

2) адекватно отражает текущее функциональное состояние спортсмена и его динамику;

3) мало чувствителен к случайным явлениям;

4) является комплексным, учитывающим различные составляющие ВРС.

В то же время выбрать конкретный показатель для оценки ВРС не так просто. В разработанных экспертами рабочей группы Европейского кардиологического общества и Североамериканской ассоциации электрофизиологии и кардиостимуляции международных рекомендациях так и не дан ответ на вопрос, какие показатели ВРС являются наиболее информативными.

По данным ряда авторов, наиболее информативным индикатором функционального состояния спортсмена в тренировочный период подготовки является общая мощность спектра – ТР (Hedelin R., Bjerle P., Henriksson-Larsén K., 2001; Агаджанян Н.А., 2006; Берсенев Е.Ю., 2008; Питкевич Ю.Э., 2011; Полевая С.А., 2012; Botek M., McKune A.J., Krejci J., 2013). По данным А.Д. Викулова (2005), у спортсменов, разделенных на семь групп в зависимости от квалификации, отмечалась прямая зависимость значения ТР от роста спортивного мастерства: от 3048 мс², у спортсменов массовых разрядов до 21 777 мс² – у мастеров спорта международного класса, то есть ТР в процессе роста квалификации спортсмена может увеличиваться в несколько раз.

Н.А. Агаджанян (2006) на основании обследования 94 спортсменов различных видов спорта в тренировочном цикле приходит к выводу о том, что наиболее информативными показателями РКГ кроме ТР являются также ИН, АМо и соотношение LF/HF.

Ф.Е. Зарубин (1998) изучил корреляцию многих временных и частотных показателей РКГ. Эти корреляции существуют как по причине математических, так и физиологических взаимосвязей и могут отражать стоимость показателя в плане оценки текущего функционального состояния спортсмена. Корреляционная связь между основными изученными показателями ВРС представлена в табл. 11.

Как следует из табл. 11, наибольшую корреляцию с другими показателями РКГ имел показатель RMSSD. Этот показатель отражает вариабельность и в большей степени ее высокочастотные компоненты, то есть активность парасимпатического звена регуляции, которое у спортсмена играет ведущую роль при адаптации к условиям спортивной деятельности. При условии тесной корреляции и с другими показателями РКГ этот показатель заслуживает пристального внимания при оценке функционального состояния спортсмена, в том числе и оценке общей работоспособности (Sztajzel J., 2008; Воронина Г.А., Сафарова Р.И., 2008; Кудря О.Н., 2008; Воронина Г.А., Ефремова Р.И., 2011; Blasco-Lafarga C., Martínez-Navarro I., Mateo-March M., 2013; Le Meur Y., Pichon A., Schaal K., 2013; Botek M., McKune A.J., Krejci J., 2013).

М. Botek и соавт. (2013) были получены четкие корреляции между показателями ТР, НF и RMSSD в покое в подготовительном периоде тренировочного цикла с ростом готовности к выполнению тренировочных нагрузок и спортивного результата. У этих же спортсменов отмечалось более эффективное восстановление.

Н.В. Иванова (2003) в своей кандидатской диссертации показала значимость для спортсменов показателя SDNN, отражающего суммарный эффект вегетативной регуляции. С.С. Гречишкиной (2011) было показано, что SDNN имел сильную положительную корреляционную связь с показателями ТР, VLF, LF, HF и HF% спектральной области. Наибольшую связь этот показатель имел с TP. Оба показателя (SDNN и TP) отражают суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения.

На основании анализа 255 ритмограмм Г.М. Загородный (2009) пришел к выводу, что показатель АМо имел сильные корреляционные связи (положительные либо отрицательные) с многочисленными показателями ВРС: SDNN, RMSSD, pNN50, CV, TP, LF, HF, ВР, ИВР, ПАПР, ВПР, ИН. Кроме того, автор выделяет показатель pNN50, который высоко коррелирует с другими высокочастотными показателями временного и спектрального анализа, мало чувствителен к случайным явлениям, а также не искажается при редком дыхании. Приемлемость этого показателя для спортсменов связана также с отражением активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы и степени централизации управления ритмом сердца. C.C. Grant и соавт. (2013) доказали, что pNN50 тесно коррелирует с МПК (p = 0,03).

Нами (Гаврилова Е.А., Чурганов О.А., 2012) было проведено исследование с целью определения наиболее информативных показателей РКГ у спортсменов в зависимости от аэробных способностей. Было обследовано 129 спортсменов – членов сборных команд Санкт-Петербурга и страны по биатлону, лыжным гонкам, лыжному двоеборью в подготовительный период тренировочного цикла. Всем спортсменам проводилось измерение МПК прямым методом (газоанализ), после чего они были поделены на две группы: 98 спортсменов с МПК менее 60 мл/мин/кг и 31 спортсмен с МПК более 60 мл/мин/кг. Из 25 показателей во временной и частотной областях достоверные различия между группами были выявлены только по пяти показателям (R–R_ср., R–R_макс., Мо, dX и ВПР).

В табл. 12 представлены средние значения вышеперечисленных показателей в двух группах спортсменов с различным уровнем МПК.

Как следует из табл. 12, в группе спортсменов с высоким уровнем МПК, средние значения всех приведенных показателей, кроме ВПР, были достоверно выше, а значение ВПР – достоверно ниже, чем у спортсменов с МПК менее 60 мл/мин/кг.

Используя метод стандартов, было показано, что аэробные способности спортсменов в лыжных видах спорта можно прогнозировать по данным вариационной пульсометрии. МПК более 60 мл/мин/кг следует ожидать у лыжников при R–R_ср. и Мо более 1000 мс, dX более 500 мс и ВПР менее 2,6 у. е. в подготовительном периоде тренировочного цикла. Поскольку R–R_ср., Мо и dX могут быть вычислены и из ЭКГ, то наиболее информативным показателем собственно РКГ остается значение ВПР. Кроме того, ВПР как комплексный показатель ритма уже включает в себя вышеобозначенные величины Мо и dX, так как рассчитывается по формуле: ВПР = 1/Мо×dХ. Были также получены при проведении корреляционного анализа тесные корреляционные связи между Мо и ВПР (коэффициент корреляции –0,65) и между dX и ВПР (–0,84).

Нам представлялось интересным проверить гипотезу об информативности ВПР и на других видах спорта. Мы разделили 87 баскетболистов высокого уровня спортивного мастерства в подготовительный период тренировочного цикла на две группы по значению ВПР: 39 спортсменов с ВПР 2,6 у. е. и более (медиана составила 4,3 у. е.) и 48 спортсменов со значением ВПР менее 2,6 у. е. (медиана значения – 2,0 у. е.). В каждой группе были подсчитаны медианы и квартили всех других показателей РКГ (табл. 13).

Как следует из табл. 13, большинство показателей РКГ не просто достоверно отличались в двух группах, но и по семи показателям превышали расхождения вдвое и более, в основном по показателям вариабельности.

На рис. 43 и 44 графически показаны различия по медиане статистических и комплексных показателей РКГ в двух группах спортсменов с ВПР 2,6 у. е. и более против группы спортсменов со значением ВПР менее 2,6 у. е.

Как видно на рис. 42 и 43, у спортсменов с ВПР менее 2,6 у. е. отмечены более низкие централизация ритма и напряжение регуляторных систем и выше показатели автономизации и вариабельности ритма сердца в сравнении со спортсменами с ВПР более 2,6 у. е. Это свидетельствует о том, что спортсмены первой группы более тренированны, адаптированы и функционально готовы к спортивной и соревновательной деятельности. Напротив, во второй группе отмечаются признаки напряжения систем адаптации и перетренированности.

Подобные данные получены и по спектральным характеристикам ритма сердца. Общий спектр в группе спортсменов с ВПР менее 2,6 у. е. составил по медиане 5813 мс² против 1654,0 мс² у спортсменов с ВПР более 2,6 у. е. Существенные различия были выявлены также по всем другим спектральным характеристикам ритма сердца (рис. 44).

Оказалось, что спектральные характеристики спортсменов двух групп наиболее показательны в демонстрации различий волновой структуры ритма сердца спортсменов в зависимости от ВПР. Как видно на рис. 44, площадь треугольника, образованного спектральной плотностью всех трех волн, у спортсменов с большими значениями ВПР в 3,5 раза меньше, чем у спортсменов с малыми значениями, что отражает также различия в тренированности, адаптированности и вариабельности.

И, наконец, мы сравнили две группы атлетов в зависимости от их принадлежности к той или иной группе по типам регуляции сердечного ритма (по Н.И. Шлык) (рис. 45 и 46).

Как следует из рис. 45 и 46, у спортсменов с ВПР менее 2,6 у. е. III тип регуляции встречался в 79% случаев, IV – в 21%. I и II тип регуляции не встречался ни у одного из 39 спортсменов, то есть все спортсмены этой группы имели оптимальный тип регуляции для занятий спортом – автономный, отражающий управляемую саморегуляцию и адекватность ответа организма на предъявляемые ему требования.

При этом в группе спортсменов с ВПР более 2,6 у. е. IV тип с выраженным преобладанием автономного контура, свойственный высококвалифицированным спортсменам, не встречался ни в одном случае. В то же время 29% спортсменов этой группы имели преобладание центрального контура регуляции, что, по мнению Н.И. Шлык (2009), может свидетельствовать о перенапряжении систем регуляции, в том числе связанном с генетически детерминированной слабостью адаптационных механизмов.

Такая неоднородность групп спортсменов с различными значениями ВПР в подготовительном периоде тренировочного цикла по данным преобладающего типа регуляции есть еще одно доказательство правильности предложенного подхода по выбору ВПР как оптимального показателя для оценки функционального состояния и тренированности спортсмена, который хорошо отражает как степень вариабельности, так и преобладающий контур регуляции.

Таким образом, подход, основанный на определении функцио­нального состояния спортсмена по значению ВПР, оправдал себя и в выборке баскетболистов.

Среди других комплексных показателей, предложенных Р.М. Баевским, заслуживает внимания показатель ПАРС, который включает в себя оценку множества параметров РКГ (ЧСС, dX, ИН, CV, VLF, ТР). Однако ПАРС, как было отмечено выше, для оценки функционального состояния спортсмена должен быть рассмотрен с точки зрения его прямой корреляции с тренированностью и адаптированностью, то есть чем выше ПАРС, тем выше квалификация и готовность спортсмена.

Мы разделили 98 баскетболистов высокого уровня спортивного мастерства в подготовительный период тренировочного цикла на две группы по значению ПАРС: 67 спортсменов с ПАРС 4 и более (медиана составила 6,0 у. е.) и 31 спортсмен со значением ПАРС 3 балла и менее (медиана значения – 2,0 у. е.), то есть в 3 раза меньше, чем в первой группе. В каждой группе были подсчитаны медианы и квартили всех других показателей РКГ (табл. 14).

Как видно из табл. 14, значение ПАРС вполне может быть ис­пользован в оценке функционального состояния спортсмена. Боль­шинство показателей РКГ достоверно отличались в двух сравнивае­мых группах.

На рис. 47 и 48 графически показаны различия по медиане статистических и комплексных показателей РКГ в двух группах спортсменов – с ПАРС 4 балла и более и со значением ПАРС 3 балла и менее.

Как видно на рис. 47 и 48, у спортсменов с ПАРС 4 балла и более отмечены более низкие централизация ритма, напряжение регуляторных систем, выраженность симпатикотонии и выше показатели автономизации, вариабельности ритма сердца и тонуса парасимпатической нервной системы в сравнении со спортсменами с ПАРС 3 балла и менее.

Это свидетельствует о том, что спортсмены первой группы более тренированны, адаптированы и функционально готовы к спортивной и соревновательной деятельности. При этом во второй группе отмечаются признаки напряжения систем адаптации, перетренированности, низкой соревновательной готовности.

Об этом свидетельствуют и спектральные характеристики ритма сердца. Общий спектр в группе спортсменов с ПАРС 4 балла и более составил по медиане 5137 мс² против 1801 мс² у спортсменов с ПАРС 3 балла и менее. Значимые различия выявлены также по всем составляющим спектральных характеристик ритма сердца (рис. 49).

Так же как и в отношении ВПР, спектральные характеристики спортсменов двух групп в зависимости от ПАРС достоверно и в значительной мере отличаются. Рис. 49 демонстрирует разницу в площадях, образованных спектральной плотностью всех трех волн, которые у спортсменов с большими значениями ПАРС в 2,9 раза больше, чем у спортсменов с малыми значениями ПАРС, что отражает существенные различия вариабельности двух групп. В зависимости от типа регуляции сердечного ритма по Н.И. Шлык также получены существенные различия в группах спортсменов (рис. 50 и 51).

Как следует из рис. 50 и 51, у спортсменов с ПАРС 4 балла и более III тип регуляции встречался у 75%, а IV – у 16%. I и II тип регуляции встречался только у 9% спортсменов. То есть 91% спортсменов этой группы имели оптимальный тип регуляции для занятий спортом. При этом в группе спортсменов с ПАРС 3 балла и менее IV тип с выраженным преобладанием автономного контура, свойственный высококвалифицированным спортсменам, не встречался ни в одном случае. В то же время у 29% спортсменов этой группы отмечено преобладание центрального контура регуляции, причем у 26% связанное с генетически детермированной слабостью адаптационных механизмов. И только 71% спортсменов имели оптимальный тип регуляции против 91% в группе с высокими значениями ПАРС.

Эти различия подтверждают неоднородность групп спортсменов в зависимости от ПАРС по индивидуально типологическим особенностям регуляции ритма сердца и соответственно информативность данного показателя для оценки функционального состояния и прогноза спортивной деятельности.

Из индексов, предложенных Р.М. Баевским, по мнению А.С. Бань и Г.М. Загородного (2009), наиболее информативными для оценки ВРС спортсмена являются также показатели ИВР и ИН. Они, по данным авторов, в наибольшей степени коррелируют с другими показателями РКГ.

Этими же авторами на основании выявленных им наиболее информативных статистических показателей для спортсменов pNN50 и АМо был предложен так называемый «вегетативный показатель» (ВП), рассчитываемый по формуле:

ВП = pNN50/10 + (100 – АМо)/10.

ВП характеризует общую ВРС. Чем выше значение ВП, тем больше общая ВРС и активность парасимпатической системы. Чем меньше значение ВП, тем больше влияние центральных механизмов регуляции.

Принимая во внимание то, что значения pNN50 и АМо могут быть от 0 до 100%, значение ВП может варьировать от 0 до 20 ед. На основании анализа 255 РКГ Г.М. Загородным (2009) была предложна интерпретация значений ВП, представленная в табл. 15.

Преимуществами ВП, по мнению авторов, являются комплексность (в его состав входят показатель pNN50, отражающий активность парасимпатического звена вегетативной нервной системы и АМо, характеризующая степень централизации управления ритмом сердца); относительная нечувствительность к артефактам, экстрасистолам, выпадающим комплексам; независимость от частоты дыхания.

Нами при статистической обработке массива данных 90 спортсменов высокой квалификации, тренирующих выносливость, в подготовительный период тренировочного цикла в корреляционной матрице были суммированны модули индексов корреляции по каждому показателю, которые представлены в табл. 16.

Как следует из табл. 16, в наибольшей степени по сумме модулей корреляций с другими показателями РКГ лидируют показатели: SDNN, dX, RMSSD (сумма баллов более 14), высоко, но несколько меньше чем первые три – ПАПР, ВПР, АМо, CV (сумма баллов более 13). Однако по доле значимых корреляций с другими показателями среди всех лидировали ВПР (72% значимых корреляций), ПАПР и ИН (67% значимых корреляций по каждому показателю).

Таким образом, с учетом суммы модулей всех корреляций и доли значимых наиболее информативными показателями РКГ являются ВПР и ПАПР, которые имеют примерно одинаковый вес.

ВПР уже был рассмотрен выше. ПАПР (показатель адекватности процессов регуляции) рассчитывается как АМо/Мо. В отличие от ВПР он содержит АМо и отражает соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла. Рост этого показателя позволяет судить о снижении резерва адаптации и появлении симптомов перетренированности. Ю.Э. Питкевич (2009) установила обратную достоверную зависимость между уровнем PWC170 и ПАПР.

Следовательно, в результате проведенного нами исследования установлено, что из рассмотренных показателей РКГ наиболее информативными с точки зрения отображения объективной информации о состоянии регуляторных систем спортсмена являются комплексные показатели ВПР и ПАПР. Из показателей, рекомендованных Международным стандартом, это: SDNN, dX и RMSSD.

Однако надо отметить, что у разных авторов есть свои предпочтения в выборе показателей. Эти предпочтения основаны, как правило, на проведенных исследованиях в различных выборках спортсменов, которые могут отличаться друг от друга. Естественно, все исследования невозможно отразить в одной работе. Мы ограничились наиболее известными и собственными исследованиями. Безусловно, каждый показатель РКГ значим и отражает определенную информацию. Тем не менее, наиболее информативными оказываются, как правило, комплексные показатели, включающие в себя несколько параметров РКГ.

Направленность тренировочного процесса и специфика двигательной деятельности не только оказывает влияние на характер адаптационных процессов, но и во многом влияет на показатели ВРС в динамике тренировочного цикла, а также в остром тесте с физической нагрузкой (Нежкина Н.Н., 2013; James D.V., Reynolds L.J., Mal­donado-Martin S., 2013). Степень выраженности изменений определенных интегральных параметров зависит от спортивной специализации или же направленности тренировочного процесса (Маликов Н.В., 2008).

Е.Ю. Берсенев (2008) считает, что для каждого вида спорта существует свой специфический «вегетативный портрет». О.А. Бутова и соавт. (2008) при обследовании 95 спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса выявили, что в мобилизации резервных возможностей организма профессиональных спортсменов лежат принципиально различные регуляторные механизмы.

Так, у спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, доминирует центральный, а у спортсменов, тренирующих выносливость, – автономный контур регуляции ритма сердца (Бутова О.А., 2008). Вариабельность ритма более выражена на тренировках динамического характера в сравнении со статическими тренировками (Иванова Н.В., 2003; Первухина Ю.А., 2011). Лица, тренирующие выносливость, имеют особенно высокие показатели вариабельности: более высокие значения SDNN, RMSSD, pNN50 и HF и более низкие значения коэффициента LF/HF в сравнении с общей популяцией спортсменов (Sztajzel J., Jung M., Sievert K., 2008). Самая низкая симпатическая активность среди спортсменов отмечалась у триатлонистов (Берсенев Е.Ю., 2008).

При выполнении дозированной физической нагрузки скоростно-силовой направленности активизируется симпатический отдел ВНС (Соломка Т.Н., Макарова И.М., 2008). Но даже в рамках одной спортивной дисциплины это происходит по-разному, в зависимости от вегетативной стоимости работы. Так, А.И. Босенко (2011) было показано, что динамика ИН в процессе тренировки гимнаста зависит от выполнения конкретного упражнения. Самый высокий ИН 1700–1800 у. е. отмечался при выполнении упражнений на кольцах и брусьях (рис. 52). При этом ЧСС на всех этапах тренировки оставалась стабильной.Таким образом, с учетом суммы модулей всех корреляций и доли значимых наиболее информативными показателями РКГ являются ВПР и ПАПР, которые имеют примерно одинаковый вес.

ВПР уже был рассмотрен выше. ПАПР (показатель адекватности процессов регуляции) рассчитывается как АМо/Мо. В отличие от ВПР он содержит АМо и отражает соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла. Рост этого показателя позволяет судить о снижении резерва адаптации и появлении симптомов перетренированности. Ю.Э. Питкевич (2009) установила обратную достоверную зависимость между уровнем PWC170 и ПАПР.

Следовательно, в результате проведенного нами исследования установлено, что из рассмотренных показателей РКГ наиболее информативными с точки зрения отображения объективной информации о состоянии регуляторных систем спортсмена являются комплексные показатели ВПР и ПАПР. Из показателей, рекомендованных Международным стандартом, это: SDNN, dX и RMSSD.

Однако надо отметить, что у разных авторов есть свои предпочтения в выборе показателей. Эти предпочтения основаны, как правило, на проведенных исследованиях в различных выборках спортсменов, которые могут отличаться друг от друга. Естественно, все исследования невозможно отразить в одной работе. Мы ограничились наиболее известными и собственными исследованиями. Безусловно, каждый показатель РКГ значим и отражает определенную информацию. Тем не менее, наиболее информативными оказываются, как правило, комплексные показатели, включающие в себя несколько параметров РКГ.

Из этого эксперимента следует еще один важный вывод о том, что упражнения, на которые организм отвечает одинаковыми значениями ЧСС, вызывают различные изменения в состоянии регуляции, а также что ЧСС не является показателем, который полностью харак­теризует влияние физических нагрузок на функциональное состояние организма. Показатели РКГ более глубоко характеризуют функциональное состояние организма, чем показатели пульсометрии.

В.М. Михайлов (2002) в группе спортсменов, развивающих быстроту и силу (бокс, теннис), наблюдал достаточно тесные взаимосвязи между показателями ВРС, морфометрии сердца и гемодинамики. Именно наличие тесной взаимосвязи между ритмом, размерами камер сердца и сократительной способностью миокарда позволяет сердцу как функциональной системе мгновенно включаться в работу максимальной мощности. В то же время структура связей в группе спортсменов, развивающих силу, существенно меньше, чем в группе развивающих быстроту.

При этом у спортсменов, тренирующих качество выносливости, количество связей между показателями морфометрии, гемодинамики и ВРС было минимальным. По данным Э.В. Земцовского (1995), у спортсменов, тренирующих выносливость, доля влияний на пейсмекерную активность синусового узла значительно уменьшается.

С.С. Гречишкиной и Т.В. Челышковой (2011) при корреляционном анализе показателей ВРС у спортсменов с разной направленностью спортивной специализации было показано, что в группе спортсменов-легкоатлетов число жестких корреляционных связей оказалось меньше, чем в группе спортсменов-дзюдоистов.

По мнению авторов, это означает, что спортсмены-легкоатлеты характеризуются более совершенными механизмами регуляции, увеличением физиологических резервов и готовности их к мобилизации, что повышает устойчивость организма этих спортсменов к длительным и интенсивным физическим нагрузкам, тогда как для поддержания нейрогуморальной регуляции спортсменов-дзюдоистов требуется включение дополнительных адаптационных механизмов. Из этого исследователи заключают, что развитие скоростно-силовых качеств (дзюдо) не столь эффективно совершенствует механизмы экономизации по сравнению с развитием выносливости (легкая атлетика).

По данным Н.Е. Ревиной и А.С. Овчинниковой (2011), у пловцов происходит формирование ваготонического типа регуляции ритма сердца, а также напряжение центральных звеньев регуляции, что имеет большой разброс в зависимости от возраста спортсменов.

По даннвм Н.В. Ивановой (2011) у представителей циклических видов спорта отмечаются сбалансированные влияния симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, умеренный уровень гуморально-метаболических влияний на ритм сердца. У представителей сложнокоординационных - тенденция к преобладанию вагусных воздействий. У спортсменов, специализирующихся в игровых видах спорта - увеличение централизации управления ритмом сердца. У представителей единоборств - сбалансированное влияние симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и наименьшее напряжение регуляторных.

По мнению Т.В. Красноперовой (2005), в процессе адаптации к мышечной деятельности определяющим является не спортивная специализация, а принадлежность к той или иной группе вегетативной регуляции изначально (с преимущественным преобладанием центрального или периферического контура регуляции). По данным А.И. Босенко (2011), у обследованных гимнастов с симпатикотоническим типом регуляции, зарегистрированным в состоянии относительного покоя, наблюдаются самые высокие показатели ИН и после работы, а также низкая работоспособность. ИН у гимнастов с ваготоническим типом регуляции сердечного ритма был значительно ниже и имел небольшие перепады, что указывало на высокую работоспособность и экономную деятельность сердечно-сосудистой системы. У гимнастов с нормотоническим типом регуляции наблюдался умеренный рост показателей ИН после работы.

Даже вегетативные расстройства у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса проявляются по-разному. У спортсменов с циклической направленностью тренировочного процесса они проявляются, как правило, дефицитом симпатических и усилением парасимпатических влияний, а у спортсменов с ациклической направленностью – дефицитом парасимпатических и резким усилением симпатических (Первухина Ю.А., 2011). Таким образом, влияние направленности тренировочного процесса на ВРС можно использовать также для коррекции вегетативного статуса спортсменов (Нежкина Н.Н., 2013).

На сегодняшний день постоянный рост спортивных результатов обусловливает увеличение количества тренировок, соревнований, сокращение периодов восстановления и соответственно значительный рост физических и психических перегрузок спортсменов. Это все чаще приводит к росту перетренированности. В этих условиях крайне важна диагностика этого состояния на ранних стадиях с наименьшими финансовыми и временными затратами и без ущерба для тренировочного процесса.

Синдром перетренированности возникает в ответ на чрезмерные физические нагрузки и проявляется изменениями в деятельности нескольких систем организма (нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и иммунной) в сочетании с изменениями психоэмоциональной сферы и, как правило, со снижением спортивных результатов. Вегетативная нервная система играет важную роль в развитии синдрома перетренированности и его проявлений, соответственно отражается и на РКГ. При этом нарушения в регуляторных системах появляются задолго до функциональных, лабораторных, клинических и инструментальных проявлений перетренированности. Поэтому ритмокардиографическое исследование становится незаменимым инструментом в ранней диагностике перетренированности.

Исследование ВРС очень информативно для скрининг-диагнос­тики и даже прогноза перетренированности (Urhausen A., Kinder­mann W., 2004; Hottenrott K., Hoos O., Esperer H.D., 2006; Jeffrey B., Kreher M.D., 2012; Schmitt L., Regnard J., Desmarets M., 2013).

Одним из главных ритмокардиографических критериев перетренированности является уменьшение вариабельности ритма сердца (Берсенев Е.Ю., 2008) и нарастание рассогласованности ритмических процессов отдельных звеньев в регуляции (Питкевич Ю.Э., Лосицкий Е.А., Загородный Г.М., 2009).

При дальнейшем нарастании процессов дезадаптации в ответ на чрезмерные нагрузки возможны два типа реакции сердечного ритма: формирование маловариабельного ритма на фоне брадикардии или резко выраженная нерегулярность ритма вместе с увеличением частоты сердечных сокращений (Земцовский Э.В., 1995). В первом случае, очевидно, происходит крайняя степень «эмансипации» синосувого узла от вегетативных и гемодинамических влияний. Во втором, при резко выраженной нерегулярности ритма, вероятно, имеет место гиперчувствительность СА-узла к экстракардиальным влияниям.

По мнению ряда авторов (Аксенов В.В., 1986; Соломка Т.Н., Макарова И.М., 2008), за 1–3 нед до снижения спортивных результатов уменьшается мощность НF-волн и относительно возрастает мощность медленных и очень медленных колебаний (LF и VLF), что отражает избыточную активацию симпатического отдела ВНС и усиление энергозатрат регуляторных систем организма на поддержание гомеостаза.

В то же время, по данным A.M. Kiviniemi и соавт. (2013), корреляция интервала R–R и НF составляющей вариабельности у перетренированных атлетов выражена сильнее, чем у спортсменов контрольной группы, то есть было показано, что в состоянии перетренированности ритм сердца в большей степени контролируется вагальной компонентой. В нормальном состоянии больший вклад в управление синусовым узлом вносят иные механизмы, скорее всего, как считают авторы, симпатические. Кроме того, была замечена тенденция к уменьшению соотношения низкочастотных и высокочастотных частей спектра, что свидетельствует об ослабевании симпатической активности в состоянии перетренированности.

Несмотря на то, что искомый надежный инструмент для раннего диагностирования перетренированности найден не был, исследователи полагают, что предложенные соотношения являются перспективными для дальнейшего изучения ранних признаков этого синдрома и предлагают использовать данный факт для ранней диагностики перетренированности. Симпато-парасимпатический баланс у атлетов с синдромом перетренированности, по наблюдению авторов, возвращался к нормальному состоянию в течение 6 мес.

Подобные данные о ведущей роли вагальной компоненты в ходе тренировочного цикла при функциональных перегрузках у спортсменов были получены Y. Le Meur и соавт. (2013). Остается, однако, невыясненной роль парасимпатических модуляций при перетренированности: защитная – стресс-лимитирующая, или повреждающая.

Y. Tian и соавт. (2013) исследовали особенности РКГ у 34 элитных спортсменок-дзюдоисток в период подготовки к крупным соревнованиям. У девушек при нефункциональном перенапряжении (стадия перетренированности) с выраженным снижением результативности более 3 нед авторы выявили снижение RMSSD (доверительный интервал по группе составил 30,8–61,1 мс) по сравнению со спортсменками группы контроля с успешной тренировочной деятельностью (77,8 и 87,8 мс соответственно). Авторы рекомендуют использовать снижение данного показателя в подготовительном периоде для ранней диагностики перетренированности. О значимости этого показателя уже говорилось выше.

Проведение функциональных проб позволяет более детально оценить состояние и степень перетренированности спортсмена. Так, существенные изменения в регуляции ритма сердца можно выявить при проведении ортостатической пробы. В частности, снижается реактивность парасимпатического отдела ВНС (выраженное отклонение от индивидуальной нормы коэффициента 30 : 15 при анализе переходного периода). При этом может наблюдаться как недостаточная, так и избыточная активация симпатического отдела ВНС. Появляется парадоксальная реакция на ортостаз по методике Н.И. Шлык. Проба с физической нагрузкой показывает снижение индекса LF/HF в динамике тренировочного цикла как отражение нарастания недостаточности стресс-реализующих систем во время выполнения физической нагрузки и соответственно мобилизационных возможностей организма.

Одним из важных и наиболее частых клинических проявлений перетренированности является перенапряжение ССС или стрессорная кардиомиопатия – СКМП (Гаврилова Е.А., 2007). Нами было проведено исследование ВРС у 120 спортсменов со СКМП и 70 спортсменов контрольной группы. Наиболее достоверные различия были выявлены по данным средних значений ВПР – 3,92 против 2,16 у. е. в контроле (р<0,001) и ИН – 108,45 против 37,80 у. е. в контроле (р<0,01). При этом индекс корреляции между двумя показателями составил 0,90.

Патологический тип дыхательной пробы в группе спортсменов со СКМП встречался в 10 раз чаще, чем в контрольной группе как со стороны активации симпатической, так и парасимпатической нервной системы. Эти данные еще раз доказывают важность использования в оценке функционального состояния спортсменов комплексных показателей ритма сердца и подчеркивают усиление централизации ритма сердца и снижение вариабельности с дисбалансом вегетативной регуляции ритма сердца.

По данным А.А. Новикова (2012), при нарушении процессов реполяризации покоя на ЭКГ, которые являются клиническим проявлением СКМП, почти в 97% случаев отмечается недостаточный прирост ЧСС в ответ на проведение активной ортостатической пробы, то есть недостаточность симпатических влияний как дефицит стресс-реализующих систем организма.

Показано, что снижение вариабельности ритма сердца имеет также четкие обратные корреляции с уровнем тропонина, то есть нарушением целостности мембран кардиомиоцитов (Aagaard P., Sahlén A., Bergfeldt L., Braunschweig F., 2014), что доказывает связь вариабельности со структурным повреждением миокарда.

Для ранней диагностики и прогноза перетренированности скандинавскими исследователями предложена методика ночной записи кардиоритмограммы (Hynynen A., Uusitalo A., Konttinen N., 2006). Утром проводится анализ РКГ с выделением в течение записи преобладания активности симпатической или парасимпатической нервной системы. У спортсменов с синдромом перетренированности вскоре после пробуждения отмечается снижение ВРС и повышение симпатического тонуса вегетативной нервной системы.

Ночная запись для анализа восстановления за время сна может быть отображена в цветовой гамме. Так, на рис. 53 показан график, окрашенный в двух цветах. Интенсивность и время воздействия на сердечный ритм симпатической системы отмечена темным и парасимпатической вегетативной нервной системы – светлым цветом.

Исследование качества ночного сна по ритмограмме на протяжении сбора позволяет отследить качество физической активности, проводя в последующем коррекцию тренировочного процесса для профилактики перетренированности.

Для диагностики перетренированности спортсменов можно использовать также программы средств носимой электроники в спорте, изучающие в том числе изменения вариабельности ритма (Polar Overtraining Test и Polar OwnOptimizer). График вариабельности ритма выводится на экран, если из меню View сделать выбор Scattergram. Мониторы ЧСС фирмы Polar позволяют выполнить OwnZone-тест для определения зон физической нагрузки, основанный на определении вариабельности ритма.

При наличии выраженных аритмий (экстрасистолии, блокад сердца) отдельные точки на графике скаттерограммы будут сильно отклоняться от основного облака точек, что можно использовать для визуальной диагностики нарушений ритма сердца у спортсменов, особенно неспециалистами (тренерами, физиологами, самими спортсменами), в том числе и для диагностики явлений перетренированности.

Таким образом, при перетренированности отмечается в динамике тренировочного цикла снижение вариабельности ритма сердца и его централизация — то, что Н. И. Шлык (2010) характеризует как переход во II группу по типу регуляции ВРС с выраженным преобладанием центральной регуляции (ИН > 100, VLF< 240). С другой стороны, возможен вариант, описанный Э. В. Земцовским (1995) как гиперчувствительность СА-узла — выраженная нерегулярность ритма, или IV группа по Н. И. Шлык (2010).

Однако трактовка вышеприведенной динамики требует определенной настороженности. Так переход высококвалифицированного спортсмена в IV группу может свидетельствовать о росте тренированности и адаптиро­ванности организма к тренировочным нагрузкам, если речь идет о тренировочном этапе цикла подготовки. Здесь крайне важно проведение функцио­нальных проб. Кроме того, IV тип часто отражает миграцию води­теля ритма по предсердиям или другие нарушения ритма, что не дает достоверных данных о функционировании синусового узла. С другой стороны, переход спортсмена во II группу может означать пик спортивной «формы».

Проведенные нами исследования показателя ВПР ритмограммы у 417 высококвалифицированных спортсменов различных видов спорта показало, что в подготовительном периоде тренировочного цикла медиана ВПР выборки составила 2,59 у.е. (от 1,13 до 9,65 у.е.), что подтвердило предложенный выше методический подход. 25 квартиль — 1,88 у.е., 75 квартиль- 4,27 у.е., а 95 центиль — свыше 7 у.е.

Таким образом, повышение ВПР свыше 7 у.е. в подготовительный период тренировочного цикла может указывать на перенапряжение функциональных систем организма и требует коррекции тренировочного процесса и контроля за функциональным состоянием спортсмена.

В соревновательный период при приближении к состоянию спортивной «формы» медиана ВПР растет до 4 у.е. А во время нагрузки рост медианы ВПР отмечался до 35 у.е.

Таким образом, признаками перетренированности по показателям ВРС являются:

 — изменение в динамике общей мощности спектра (как правило, снижение, реже — выраженное повышение);

 — избыточное изолированное резкое нарастание симпатико-адреналовой или вагусной активности;

 — недостаточная реактивность при проведении активной ортостатической пробы (снижение коэффициента 30 : 15);

 — патологический тип реакции при проведении дыхательной пробы и парадоксальный тип — при ортопробе;

 — неадекватная (сниженная) реакция на пробу с физической нагрузкой;

 — замедление как срочного восстановления сразу после выполнения дозированной физической нагрузки, так и ночного восстановления показателей ритмокардиограммы;

 — повышение ВПР свыше 7 у.е. в подготовительный период тренировочного цикла.

И еще раз хочется напомнить, что пик «формы» у высококвалифицированных спортсменов при неправильном методологическом подходе может быть принят за состояние перетренированности, о чем шла речь в главе «Особенности ритмограммы спортсмена». Здесь крайне важна динамика РКГ в тренировочном цикле, сам период цикла и реакция спортсмена на функциональные пробы. Если же РКГ резко меняется в подготовительном периоде, это, безусловно, является отклонением, требующим пристального внимания с точки зрения синдрома перетренированности.

Необходимо учитывать, что показатели ВРС играют лишь сигнальную роль в постановке диагноза перетренированности, отражающего наличие и степень выраженности патологических отклонений. Решающее значение для диагноза все же имеют конкретные признаки структурных, метаболических и энергетических изменений, которые исследуются другими инструментальными и лабораторными методами.

Однако простота и быстродействие оценки ВРС делают данный метод незаменимым для оперативного контроля вероятности развития перетренированности у спортсменов.

Известно, что риск внезапной смерти (ВС) примерно в два раза выше во время физической активности по сравнению с покоем и до трех раз выше у спортсменов по сравнению с неспортсменами (Schmied C., Borjesson M., 2014). При марафоне риск ВС повышается в 17 раз (Moe B., Mork P.J., Holtermann A., 2013).

В 2014 году в американском журнале «Circulation. Arrhythmia and electrophysiology» вышла статья K.G. Harmon, в которой приведен анализ 45 случаев внезапной смерти спортсменов ассоциации Национального студенческого спорта (NCAA) с 2004 по 2008 год на основе системы внутренней отчетности и рассмотрения сообщений средств массовой информации.

Анализ причин вскрытия был проведен междисциплинарной группой исследователей. Наиболее распространенным диагнозом явился диагноз «autopsy-negative sudden unexplained death» - аутопсия - отрицательная смерть с выявлением на вскрытии структурно нормального сердца. M.N. Sheppard (2012) на вскрытии 118 спортсменов, умерших внезапно в 72% не выявила смертельных заболеваний.

Сегодня «диагноз аутопсия - отрицательная смерть» не является уже чем-то сенсационным, в том числе и для России. По данным М.В.Гордеевой с соавт. (2012) аутопсия - отрицательная смерть явилась причиной 24,2% случаев внезапной смерти 128 лиц молодого возраста, которые подверглись вскрытию в судебно-медицинском морге Санкт-Петербургского Бюро судебно-медицинской экспертизы в период с марта по ноябрь 2011 г. (сплошная выборка).

На прошедшей в Санкт-Петербурге в сентябре 2014 года IX международной научно-практической конференции «Внезапная смерть: от критериев риска к профилактике» прозвучало, что аутопсия - отрицательная смерть является самой частой причиной смерти у лиц молодого возраста.

Если органические причины на вскрытии спортсмена и людей молодого возраста отсутствуют, то следует предположить, что эти причины могут иметь функциональный характер, в том числе, регуляторного плана.

На сегодняшний день среди факторов риска ВС молодых людей наряду с синкопальными состояниями в анамнезе, электрической нестабильностью и гипертрофией миокарда одним из факторов риска ВС признан такой фактор как снижение вариабельности ритма сердца и гиперсимпатикотония (Национальные Рекомендации по определению риска и профилактике внезапной сердечной смерти 2012 г.).

Впервые взаимосвязь риска смерти у больных, перенесших инфаркт миокарда, и сниженной ВРС была установлена М. Wolf в 1978 году. А в 1987 году R. Kleigler подтвердили данными исследований, что ВРС представляет устойчивый и независимый предиктор смерти у больных, перенесших острый инфаркт миокарда. Было установлено, что в прогнозе смертности постинфарктных больных значимость сниженной ВРС совпадает с прогностической ценностью фракции выброса левого желудочка, а в предсказании возникновения фатальных нарушений сердечного ритма - превосходит ее (Algra A., Tijssen J. G., Roelandt J. R., 1993).

В настоящее время данный факт широко используется в различных областях медицины с целью стратификации риска внезапной сердечной смерти (Хамидов Н.Х., 2013). По данным Стандартов Рабочей группы Европейского общества кардиологов и Северо-Американского общества электрофизиологов величина SDNN менее 50 мс в суточной записи свидетельствует о высоком риске возникновения устойчивой желудочковой тахикардии и внезапной смерти.

J. Nolan и соавт. (1997) показали, что ежегодный уровень смертности лиц с хроническими сердечными заболеваниями составил 5,5% в подгруппе с SDNN более 100 мс, 12,7% - для SDNN от 50 до 100 мс, и 51,4% -для подгруппы с SDNN меньше 50 мс (SDNN за сутки).

Как было показано выше, состояние спортивной «формы» в ряде видов спорта, в основном тренирующих выносливость, сопровождается выраженным снижением ВРС, вплоть до ее отсутствия. А показатель ритмограммы SDNN становится менее 20 мс. При ухудшении качества регуляторных механизмов организм спортсмена становится крайне неустойчивым и уязвимым к внешним и внутренним воздействиям, что способствует развитию жизнеопасных нарушений ритма сердца.

Сердце в этом случае напоминает метроном, работая с одной жесткой частотой. Организм работает на пределе своих возможностей по адаптации к данному конкретному соревновательному процессу. С любыми другими стрессами, в том числе болезнями, он уже не справится. Применительно к сердцу - либо остановка сердца, либо аритмия. Это служит одним из объяснений того факта, что около 90% смертей у спортсменов происходит на соревнованиях или при подготовке к ним, и их непосредственная причина – остановка сердца или жизнеопасные аритмии. При этом в большинстве случаев сердце оказывается здоровым.

С другой стороны - чем выше вариабельность, тем устойчивей системы регуляции к воздействию внешних нагрузок. Предполагается, что вмешательства, увеличивающие ВРС, могут носить защитный характер в отношении внезапной сердечной смерти за счет улучшения электрической стабильности сердца (Бокерия Л.А., 2009).

Возрастает риск ВС и при активации симпатической нервной системы, сопровождающей состояние спортивной «формы», что приводит к задержке ионов натрия и воды, к вазоконстрикции и снижению сократительной функции левого желудочка сердца.

Таким образом, можно предположить, что соревновательная готовность спортсмена за счет снижения вариабельности ритма сердца и гиперсимпатикотонии повышает риск его внезапной смерти. А метод ритмокардиографии можно использовать в спорте и с целью стратификации риска внезапной сердечной смерти, особенно у спортсменов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В рамках рассматриваемой проблемы возникает также много вопросов, которые непосредственно не имеют отношения к тренировочному процессу, но играют роль при анализе ритмокардиограммы спортсмена.

Особый интерес представляют гендерные различия в ритмограммах спортсменов. Так, в одних исследованиях отмечено отсутствие этих различий (Кропивницкая Т.А., 2002; Калачев А.Г., Алешкевич В.В., 2011). При этом, по данным Н.И. Яблучанского (2010), у женщин отмечается более высокое значение общей мощности спектра РКГ за счет высокочастотного звена в отличие от мужчин. Автор отмечает, что в силу преобладающей у мужчин по сравнению с женщинами барорефлексорной активности, в активном ортостазе у них более существенно падает общая мощность спектра ВРС при значительном росте относительной мощности симпатического звена. А в силу преобладающей у женщин по сравнению с мужчинами вагусной активности в дыхательной пробе у женщин более сильно, чем у мужчин возрастает общая мощность спектра с более существенным вкладом в нее высокочастного звена. Необходимо также упомянуть о зависимости РКГ от менструального цикла. Имеется в виду рост VLF-гуморальной компоненты ритмограммы в макси­мумы роста гормональной активности половых гормонов (6 и 23-й день менструального цикла), а также при беременности и климаксе.

По полученным нами данным в тренировочном цикле баскетболистов у 15 женщин ритмограмма покоя по всем показателям была несколько лучше, чем у 30 мужчин-спортсменов. Однако достоверными эти различия оказались только в отношении RMSSD – высокочастотного компонента вариабельности (по медиане он составил 57 мс у мужчин против 73 мс у женщин, р<0,01), что может указывать на усиление активности парасимпатического звена регуляции при адаптации к условиям спортивной деятельности спортсменок.

Е.Ю. Берсенев и А.В. Воронов (2008) отмечали гендерные различия показателя общего спектра ритмограммы. При обследовании членов юношеской сборной команды России по конькобежному спорту во время летних выездных спортивных сборов у девушек ТР достигал 12916±2475 мс² против 7529±974 мс² у юношей.

Возраст также вносит коррективы в ВРС, с увеличением которого наблюдается изменение активности различных звеньев ВНС и напряжение регуляторных систем в зависимости от вида спорта.

По данным Н.И. Яблучанского (2010), наиболее высокий TP у лиц, не занимающихся спортом, отмечается в детском и юношеском возрасте, далее он падает на треть и устанавливается на одном уровне вплоть до второй половины зрелого возраста. Падение мощностей LF- и HF-спектра в зрелом возрасте происходит почти синхронно. Поэтому отношение LF/HF изменяется мало с некоторой тенденцией к повышению. В более поздние периоды жизни вклад высокочастотной составляющей в общую мощность спектра снижается и отношение LF/HF растет. Описанные тенденции особенно усиливаются с началом старческого возраста.

Ортостатические реакции ВРС отличаются более сильным падением общей мощности спектра и относительным ростом мощности спектра LF в более молодом возрасте по сравнению со старшими возрастными группами. HF-составляющая спектра наиболее выражена у детей, а с возрастом начинает снижаться.

С точки зрения спортивной деятельности риск перенапряжения систем регуляции организма особенно велик у детей от 7 до 11 лет. Низкий уровень функциональной надежности организма в этом возрасте, по мнению Н.И. Шлык (2011), связан с недостаточной зрелостью систем вегетативного обеспечения и механизмов их регуляции. Как было сказано ранее, наиболее оптимальный тип регуляции для занятий спортом – это III тип. Кроме того, автор показала, что у детей от 2 до 6 лет ведущую роль играет скорость созревания регуляторных систем. Сформировавшийся к данному возрасту тип регуляции (центральный или автономный) определяет почти все проявления жизнедеятельности ребенка и позволяет прогнозировать адаптивные возможности организма.

Масса тела также сказывается на показателях ВРС. Более низкая масса тела определяет более высокие TP и HF-компоненты в покое, а также более выраженные реакции РКГ на функциональные пробы.

Учитывая, что морфофункциональное и адаптивное развитие спортсменов тесно сопряжены (Зайцева В.В., Сонькин В.Д., 2000), представлялось интересным рассмотреть зависимость показателей вариабельности сердечного ритма от соматотипа. Соматотип представляет собой интегральную модель жизнедеятельности организма и характеризует индивидуальные аспекты физического состояния, в значительной мере коррелируя с ВРС (Шаханова А.В., Кузьмин А.А., 2011). Так, у спортсменов мезоморфного соматотипа в суммарной мощности спектра вариабельности сердечного ритма доминируют HF-волны, что свидетельствует о более экономичной и эффективной деятельности организма этой группы лиц. У спортсменов долихоморфного соматотипа в спектре ВРС отмечается снижение мощности HF-волн на фоне повышения мощности VLF-волн, что может указывать на включение центральных механизмов регуляции сердечной деятельности и энергодефицитное состояние. Представители брахиморфного типа относятся к группе риска и отличаются высоким напряжением механизмов регуляции сердечной деятельности, что необходимо учитывать в индивидуальном подборе тренировочных режимов (Шаханова А.В., Кузьмин А.А., 2011).

Изучение данной проблемы даст возможность существенно приблизиться к решению вопроса индивидуальной адаптации к физическим нагрузкам, прогноза успешности спортивной деятельности.

Кроме того, к проблемам, не относящимся напрямую к спорту, относится заболеваемость спортсменов. В этом плане РКГ представляет интерес в плане дополнительных диагностических возможностей, при диагностике заболеваний, не имеющих выраженной клинической картины, однако значительно влияющих на состояние здоровья и функциональный резерв спортсмена, в том числе соревновательную готовность (Mainwaring L., Senthinathan A., Hutchison M., 2014). В частности, к таким заболеваниям относятся черепно-мозговые травмы. Отмечено, что даже при отсутствии жалоб со стороны спортсменов, при сотрясении мозга происходит значительное снижение вариабельности (Blake T., McKay C., Meeuwisse W., Emery C., 2014) на фоне роста низкочастотных волн (Mainwaring L., Senthinathan A., Hutchison M., 2014). Авторы указывают, что выраженность данных изменений может значительно снижать успешность и скорость восстановления как здоровья, так и спортивноважных качеств атлета.

Успешность восстановительных мероприятий как нефармакологического, так и фармакологического плана также можно оценивать по динамике РКГ. Правильно назначенное спортсмену лечение или воздействие вызовет положительные изменения в регуляторных системах организма: снижение централизации и усиление вариабельности ритма сердца. Особенно это важно в отношении тех мероприятий, которые назначаются спортсмену впервые, а также тех, в отношении полезности которых есть сомнения.

Непрерывный рост рекордов и спортивных результатов обусловливает и увеличение количества тренировок, соревнований, сокращение периодов восстановления спортсменов. Связанный с этим значительный рост физических и психических перегрузок все чаще приводит к росту перетренированности в спорте. И это происходит на фоне снижения уровня здоровья детей и молодежи, а также «демографической ямы», что обусловливает сегодня приход в спорт все большего числа лиц из групп риска.

В этих условиях крайне актуальны действенные методы контроля за функциональным состоянием спортсменов в ходе спортивной подготовки, диагностика перетренированности на ранних стадиях с наименьшими финансовыми и временными затратами и без ущерба для тренировочного процесса. С этой точки зрения контроль за тренировочным процессом с помощью РКГ крайне перспективное, успешно развивающееся и – как никогда актуальное направление в спортивной медицине, физиологии и теории спорта, незаменимый инструмент в работе врача и тренера.

Это наиболее информативный на сегодня метод оперативного контроля функционального состояния спортсмена, во много раз превосходящий пульсометрию, традиционно используемую для контроля за нагрузками. Достоинствами метода являются его неинвазивность, простота и необременительность как в подготовке, так и в проведении исследования и для спортсмена, и для исследователя. Его важными особенностями являются: доступность, непродолжительность обследования, высокая чувствительность, компьютеризация обработки первичных данных, возможность использования во время различных тестовых проб-нагрузок.

Ритмокардиография – это метод анализа автоматизма синусового узла сердца (вариабельности сердечного ритма), отражающий состояние нейрогуморальной регуляции систем организма и степень его уравновешенности с внутренней и внешней средой.

В норме интервал времени от начала одного сердечного сокращения до начала другого не является одинаковым, он постоянно меняется, что было обнаружено еще в 1760 г. Это и есть вариабельность ритма сердца. Различные типы волн в последовательностях R–R-интервалов были описаны в 1932 г. Впервые записи ВРС начали применять в 1961 г. во время подготовки полета Ю.А. Гагарина в космос.

В 1996 г. были опубликованы Международные стандарты вариабельности ритма сердца, которые выполнили функцию стандартизации научных исследований и практического использования технологии ставшей широко известной за рубежом методики под аббревиатурой HRV (heart rate variability – изменчивость сердечного ритма).

Сегодня разработки российских ученых в области анализа ВРС во многом находятся на передовых рубежах. Целый ряд новых направлений исследований не имеет аналогов за рубежом. В России продолжают совершенствоваться методики оценки уровня стресса и адаптации к условиям окружающей среды.

Обязательным условием для оценки вариабельности является наличие синусового ритма. Регуляция синусового узла – это модель регуляции всего организма. Синусовый узел служит индикатором более общих изменений в организме, обусловленных разными регуляторными воздействиями в ответ на сигналы внутренней и внешней среды. По оценке регуляции синусового узла можно судить о работе различных регуляторных систем и в итоге о состоянии организма в целом и оптимальности его существования во внешней среде. При оценке несинусового автоматизма или аритмий оценивается влияние хаотичных нестационарных процессов, а не регуляции организма.

Отклонения, возникающие в регуляторных системах, задолго предшествуют функциональным и морфологическим нарушениям органов и систем организма, не говоря уже о болезни, и являются ранними прогностическими признаками ее развития, надолго опережая клинические, лабораторные и инструментальные изменения. Оценка РКГ дает возможность выявить малейшие отклонения в состоянии функционального статуса ввиду быстроты реагирования на внешние и внутренние изменения.

Для спорта РКГ – это инструмент, позволяющий измерить соответствие нагрузок, предъявляемых организму спортсмена, его функциональному (адаптационному) резерву, а также составить прогноз его тренировочной и соревновательной деятельности.

Оценка показателей ВРС позволяет подойти к научному прогнозированию физических возможностей спортсменов, в том числе в условиях соревновательной деятельности, решать вопросы отбора для занятий спортом, более рационально строить режим тренировок и контролировать функциональное состояние спортсменов, выявлять на ранних этапах состояния дезадаптации и перетренированности. Только в этом случае можно сохранить здоровье, работоспособность и спортивную результативность атлета.

Состояние регуляторных систем во многом генетически детерминировано. Это дает возможность прогнозировать функциональные адаптационно-резервные возможности организма, что доказала проф. Н.И. Шлык. Генетически детерминированными типом регуляции является III тип по Н.И. Шлык, что обеспечивает оптимальное регулирование организма и максимальную адаптивность организма при его взаимодействии с факторами внешней среды, в том числе и при адаптации к условиям спортивной деятельности.

Состояние процессов регуляции спортсмена в значительной мере зависит от того, на каком этапе тренировочного и соревновательного процесса он находится.

Так, в покое вне соревновательного периода наилучшее функциональное состояние у спортсмена определяется следующими изменениями: высокой автономией и вариабельностью функционирования, а также снижением симпатической регуляции и централизации управления ритмом сердца. При неоптимальном управлении в покое необходима активация все более высоких уровней управления (централизация ритма). Это требует высокого тонуса симпатической нервной системы, гуморальных систем регуляции и соответственно напряжения регуляторных механизмов.

В то же время при предельных физических нагрузках и в соревновательный период тренировочного цикла величина реакции организма в ответ на нагрузку увеличивается и в норме должна находиться на максимальном уровне с участием центральных звеньев регуляции и минимизации вариабельности. При слабости стресс-реализующих систем организма величина реакции организма снижается, структурный след не формируется, организм адаптируется к спортивной деятельности с высокой «ценой».

Основные физиологические механизмы оптимального приспособления организма спортсмена к условиям спортивной деятельности заключаются в снижении по мере увеличения продолжительности занятий степени функционального напряжения регуляторных механизмов организма, их переходе на более экономичный тип работы в покое и высокий уровень мобилизационных способностей при нагрузке.

Таким образом, важнейшим качеством для успешности осуществления стрессорной деятельности вообще и соревновательной в частности является экономизация функции в покое (переход на более экономичный тип работы в покое и снижение степени функционального напряжения регуляторных механизмов), высокий уровень мобилизационных способностей при нагрузке (здоровая мощная реакция на нагрузку и соревновательный стресс) и способность быстро восстанавливаться после сильного напряжения. Правильно организованные тренировки помогают развивать эти способности.

Из всего спектра разных показателей РКГ, которые используются в России, наиболее информативными для спорта являются комплексные показатели ритма сердца. Они более достоверно отражают состояние регуляторных систем организма спортсмена.

По данным большого числа публикаций наиболее информативным индикатором функционального состояния спортсмена в тренировочный период подготовки является общая мощность спектра, которая находится в прямой зависимости от роста спортивного мастерства и в процессе роста квалификации спортсмена может увеличиваться в несколько раз. Наибольшую корреляцию с другими показателями РКГ имел показатель RMSSD, который характеризует готовность к выполнению тренировочных нагрузок и достижению спортивного результата, а также более эффективное восстановление.

Экспериментальным путем нами было доказано, что ВПР является оптимальным показателем для оценки функционального состояния и тренированности спортсмена, который хорошо отражает как вариабельность, так и автономность контура регуляции. По этому показателю можно судить об аэробных способностях организма. Высокий уровень регуляции следует ожидать при ВПР менее 2,6 у. е. в покое в подготовительный период тренировочного цикла.

Другим показателем комплексной оценки регуляции является ПАРС. Оптимальное функциональное состояние и положительный прогноз спортивной деятельности следует ожидать при ПАРС более 4 баллов в подготовительный период тренировочного цикла.

Степень выраженности изменений РКГ зависит от спортивной специализации или же направленности тренировочного процесса. В мобилизации резервных возможностей организма профессиональных спортсменов лежат принципиально различные регуляторные механизмы. Для каждого вида спорта существует свой специфический «вегетативный портрет». У спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, доминируют центральный, а у спортсменов, тренирующих выносливость, – автономный контур регуляции ритма сердца. Вариабельность ритма более выражена в случае тренировок динамического характера в сравнении со статическими тренировками. Лица, тренирующие выносливость, имеют особенно высокие показатели вариабельности и более низкие значения коэффициента LF/HF в сравнении с общей популяцией спортсменов.

Вегетативные расстройства у спортсменов с циклической направленностью тренировочного процесса проявляются, как правило, дефицитом симпатических и усилением парасимпатических влияний, а у спортсменов с ациклической направленностью – дефицитом парасимпатических и резким усилением симпатических.

Признаками перетренированности по показателям ВРС в динамике являются, как правило, снижение общей мощности спектра, резкое нарастание симпатико-адреналовой или вагусной активности, недостаточная реактивность в ответ на функциональные пробы, замедление восстановления показателей РКГ. Однако пик «формы» у высококвалифицированных спортсменов при неправильном методологическом подходе может быть принят за состояние перетренированности. В этом случае крайне важны динамика РКГ в тренировочном цикле, сам период цикла и реакция спортсмена на функциональные пробы. Если же РКГ резко меняется в подготовительном периоде, это, как правило, признак перетренированности.

Таким образом, РКГ позволяет достаточно достоверно оценивать уровень адаптации организма к физическим нагрузкам, их энергетическое обеспечение, состояние систем управления, степень тренированности спортсмена и прогнозировать индивидуальный функциональный резерв. Это дает возможность оценить текущее функциональное состояние организма спортсмена в процессе ежедневных тренировок, контролировать его в «полевых» условиях учебно-тре­нировочных сборов, а также нормировать нагрузки и корректировать тренировочный процесс.

Метод позволяет определить у спортсмена состояние спортивной «формы», оценить соревновательную готовность и прогнозировать спортивный результат. РКГ дает возможность выявить истощение регуляторных механизмов, она незаменима в диагностике перетренированности на ранней стадии, контроле за ходом восстановительных процессов, в оценке эффективности корректирующих и лечебных воздействий на организм спортсмена.