Вопрос о влиянии различной двигательной активности на функциональное состояние организма является актуальным в спортивной физиологии [1]. Проведя обзор литературы, мы можем свидетельствовать о том, что существуют значительные морфо-функциональные изменения в организме у лиц с различным уровнем двигательной активности [2, 4]. У спортсменов высокой квалификации с различной направленностью тренировочного процесса, уровень функционального состояния системы кровообращения существенно различается, что обусловлено физиологической целесообразностью для данного вида спорта [3, с. 31].
Целью исследования явилось выявить закономерности реакции насосной функции сердца у юношей с различным уровнем двигательной активностью на велоэргометрическую нагрузку повышающейся мощности, тем самым определить функциональное состояние организма студентов.
Исследования проводились в лаборатории функциональной диагностики кафедры «Физическое воспитания» Казанского государственного аграрного университета, в которых приняли участие студенты – юноши двух ВУЗов и спортсмены. Количество испытуемых составило 100 человек. В зависимости от уровня двигательной активности все испытуемые были разделены на три группы: студенты – юноши 17 – 20 лет Казанского государственного аграрного университета группа I с низкой двигательной активностью, не имеющих спортивных разрядов и занимающих физической культурой по программе ВУЗА (n=43), студенты – юноши 19 – 21 года Казанского федерального университета, факультета физической культуры, группа II со средней двигательной активностью (n=27), группа III студенты-спортсмены, занимающиеся легкой атлетикой – юноши с высокой двигательной активностью, 17 – 22 лет, (n=30). В наших исследованиях юноши выполняли нагрузки ступенчато повышающейся мощности на велоэргометре ЭРГ-3 Казанского «Медфизприбора» в расчете из 1,0 Вт на 1кг веса тела (0,5 Вт, 1,0 Вт, 1,5 Вт). Для определения показателей насосной функции сердца мы использовали метод реографии. Во время выполнения физических нагрузок повышающейся мощности на велоэргометре без пауз отдыха дифференциальную реограмму регистрировали методом тетраполярной грудной реографии за 15-20 секунд до конца каждой ступени нагрузки.
Результаты проведенных исследований показали, что в состоянии покоя самые низкие величины частоты сердечных сокращений отмечались в группе юношей с высокой двигательной активностью. Явление, при котором в состояние покоя наблюдаются низкие величины частоты сердечных сокращений называют брадикардией тренированности. Это обусловлено тем, что систематические занятия физической культурой и спортом способствуют экономной работе сердца и это проявляется, прежде всего, в урежении частоты сердцебиений (таблица). В указанной группе ЧСС находилась в пределах 66.24±1.83 уд/мин. Однако уменьшение ЧСС в покое не снижает эффективности кровообращения, а наоборот, расширяет диапазон функциональных возможностей сердца.
Таблица
Показатели насосной функции сердца в группах юношей с низкой (I), средней (II) и высокой двигательной активностью (III)
|
Условия снятия показателей |
Показа- тели |
Группы испытуемых | ||
|
I |
II |
III | ||
|
Исходное состояние |
ЧСС |
76,67±1,79 |
72,45±1,90 |
66,24±1,83+^ |
|
УОК |
67,20±1,64 |
72,87±1,81* |
83,81±2,54+^ | |
|
МОК |
5,12±0,15 |
5,26±0,17 |
5,55±0,23 | |
|
0,5 Вт/кг |
ЧСС |
95,14±1,71 |
91,26±2,56 |
85,08±2,28+ |
|
УОК |
91,54±2,69 |
96,16±3,86 |
108,16±3,97+^ | |
|
МОК |
8,67±0,26 |
9,17±0,45 |
9,23±0,59 | |
|
1,0 Вт/кг |
ЧСС |
117,11±1,71 |
110,84±2,32* |
100,59±1,72+^ |
|
УОК |
88,49±2,82 |
95,76±4,09 |
118,57±3,36+^ | |
|
МОК |
9,70±0,31 |
10,65±0,53 |
11,93±0,48+ | |
|
1,5 Вт/кг |
ЧСС |
127,60±1,75 |
125,84±2,78 |
115,40±1,88+^ |
|
УОК |
82,73±2,53 |
92,80±3,96* |
130,39±4,08+^ | |
|
МОК |
10,53±0,35 |
11,63±0,62 |
15,03±0,55+^ | |
Примечание. * – статистическая достоверность различий между показателями 1 и 2 групп юношей;
+ – статистическая достоверность различий между показателями 1 и 3 групп юношей;
^ – статистическая достоверность различий между показателями 2 и 3 групп юношей.
Ударный и минутный объемы крови были больше в группах юношей со средней и высокой двигательной активностью, нежели в группе юношей с низкой двигательной активностью (см. табл.). Существенную информацию показатели насосной функции сердца представляют при анализе нагрузок различной мощности. Так, с повышением мощности выполняемой работы на велоэргометре наблюдалось достоверное увеличение МОК, который по сравнению с предрабочем уровнем возрос в 3 раза и составил в группе юношей с высокой двигательной активностью 15.03±0.55 л/мин. Соотношение величины сердечного выброса при работе, с его значением в преднагрузочном состоянии, может дать представление о функциональном резерве сердечно – сосудистой системы. Он оказался значительно выше в группе юношей с высокой двигательной активностью и составил 270.81%, а в группах юношей с низкой и средней двигательной активностью был равен 205,66% и 221,10% соответственно.
При увеличении мощности нагрузки от 0.5 Вт/кг до 1.0 Вт/кг феномен экономизации кровообращения по показателю сердечного выброса не реализуется. Однако при этом в группе юношей с высокой двигательной активностью сохранялись определенные резервы в деятельности сердца: у них меньше была хронотропная реакция на нагрузку.
В группах юношей с низкой и средней двигательной активностью увеличение МОК происходило в результате хронотропной реакции сердца. При этом хронотропный эффект увеличенной частоты сердцебиений перекрывал инотропный, связанный с неизменностью УОК, что мы и наблюдали в данных группах, начиная с нагрузки мощностью в 1.0 и 1.5 Вт/кг (см. табл.).
Выполнение нагрузки на велоэргометре мощностью в 1.5 Вт/кг привело к дальнейшему росту частоты сердцебиений в исследуемых группах. Данный показатель значительно увеличивался в группах юношей с низкой и средней двигательной активностью, достигая соответственно 127.60±1.75, 125.84±2.78 уд/мин. В этих группах повышение МОК происходило, в основном, за счет хронотропного эффекта, при котором учащение деятельности сердца свидетельствует о переносимости применяемой нагрузки. На последней ступени нагрузки УОК в группах юношей с низкой и средней двигательной активностью имел тенденцию к снижению по сравнению с предыдущей нагрузкой, что негативно сказалось на показателе сердечного выброса, который на достоверную величину оказался меньше в данных группах по сравнению с группой юношей с высокой двигательной активностью. Это, вероятно, связано с тем, что при высокой хронотропной реакции сердца на физическую нагрузку мощностью в 1.5 Вт/кг происходит значительное укорочение диастолы и в результате этого начинает страдать наполнение желудочков кровью.
Подводя итоги наших исследований, было выявлено, что реакция насосной функции сердца на нагрузку повышающейся мощности в группах юношей была разной. В группе юношей с высокой двигательной активностью инотропная реакция сердца была выше, что является показателем высокого функционального состояния организма. В группах юношей с низкой и средней двигательной активностью увеличение минутного объема крови происходило за счет частоты сердечных сокращений, что свидетельствует о более низком функциональном состоянии организма студентов.
